淺析車門鎖固定孔廢料回彈問(wèn)題

文／潘英片·廣汽本田汽車有限公司

淺析車門鎖固定孔廢料回彈問(wèn)題

文／潘英片·廣汽本田汽車有限公司

潘英片，沖壓車間模具技術(shù)員，主要從事車身覆蓋件沖壓模具的管理和改善，新車型從模具制作、調(diào)試到改善推進(jìn)等工作。

沖孔廢料回彈是沖孔模具常發(fā)的一種故障類型，廢料回彈后落到模具型面或零件上，容易造成壓廢料并引起零件品質(zhì)不良甚至壓壞模具，影響生產(chǎn)效率。本文以門隔板零件為例，簡(jiǎn)單總結(jié)了門鎖固定孔廢料回彈的維修思路。某車型后門隔板門鎖固定孔廢料回彈后壓凹零件，如圖1所示。

圖1 某車型后門隔板門鎖固定孔廢料回彈后壓凹零件

門鎖固定孔沖孔機(jī)構(gòu)動(dòng)作介紹

該孔為沖孔翻邊復(fù)合成形，通過(guò)模具上的斜楔機(jī)構(gòu)，該孔在完成沖孔后進(jìn)行翻邊工藝。沖孔翻邊過(guò)程，如圖2所示。某車型后門隔板門鎖固定孔沖孔斜楔，如圖3所示。

⑴合模：機(jī)器人投料后，壓機(jī)滑塊下行時(shí)上模的驅(qū)動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)下模的斜楔座滑塊往外運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沖頭及型面鑲塊被驅(qū)動(dòng)到位貼緊工件，接著壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，上模壓料板接觸并壓緊工件后，驅(qū)動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)下模的凹?；瑝K向工件方向運(yùn)動(dòng)，完成沖孔工藝，然后繼續(xù)靠凹模的翻邊錐角實(shí)施翻邊工藝。合模過(guò)程如圖4所示。

圖2 沖孔翻邊

圖3 某車型后門隔板門鎖固定孔沖孔斜楔

圖4 合模過(guò)程

⑵開(kāi)模：壓力機(jī)滑塊上行時(shí)驅(qū)動(dòng)塊上行，凹?；瑝K靠彈簧彈力作用先離開(kāi)工件，然后上模的壓料板離開(kāi)工件，下模的斜楔座滑塊靠彈簧彈力作用往模具內(nèi)部縮回（此時(shí)沖頭及型面鑲塊縮回離開(kāi)工件），接著頂料氣缸將工件頂起，機(jī)器人抓取沖壓完成后的工件。開(kāi)模過(guò)程如圖5所示。

圖5 開(kāi)模過(guò)程

這種斜楔沖孔加翻邊的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且沖頭和凹模是水平布置的，廢料的排出比較困難。因此只能通過(guò)加長(zhǎng)凹模的長(zhǎng)度，將廢料引導(dǎo)至凹?；瑝K內(nèi)部，通過(guò)廢料槽流出到凹模滑塊底部，廢料槽避開(kāi)底部的回程彈簧將廢料導(dǎo)出。出于增加凹模強(qiáng)度的考慮，凹模套內(nèi)刃口長(zhǎng)度也設(shè)計(jì)得較長(zhǎng)，多張廢料堆積使得容易出現(xiàn)廢料回彈的情況，回彈后壓廢料將導(dǎo)致工件品質(zhì)不合格。廢料回彈示意圖，如圖6所示。

圖6 廢料回彈示意圖

廢料回彈的可能原因及對(duì)策思路

⑴沖頭、凹模孔及翻邊錐面中心線同軸度差，甚至出現(xiàn)夾角。沖頭、凹模同軸度不理想示意圖，如圖7所示。當(dāng)沖頭和凹模同軸度不理想時(shí)，沖孔間隙不均勻，容易形成大毛刺，在凹模離開(kāi)工件時(shí)，大毛刺容易夾在沖頭和凹模間的縫隙里連同廢料一起被帶出凹模，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)沖頭折斷或?qū)寄伪U料回彈引發(fā)凹模撐爆，如圖8所示。這種情況一般在新模制作時(shí)容易發(fā)生，一般為機(jī)加工誤差大或沖頭未對(duì)好造成，此時(shí)需要重新對(duì)沖頭安裝面、凹模安裝面和翻邊錐面進(jìn)行機(jī)加工或重新對(duì)沖頭。

圖7 沖頭、凹模同軸度不理想

圖8 廢料回彈引發(fā)凹模撐爆

⑵沖頭或凹模磨損、拉傷等。當(dāng)刃口出現(xiàn)磨損時(shí)，沖孔間隙會(huì)變大，也會(huì)帶來(lái)大毛刺，并導(dǎo)致廢料回彈，此時(shí)廢料出現(xiàn)全數(shù)大毛刺，且回彈率高，需要更換沖頭或凹模。更換沖頭或凹模后仍需對(duì)沖頭和凹模間隙進(jìn)行確認(rèn)。

⑶沖頭頂針磨損。沖頭自帶頂針，可將廢料頂出離開(kāi)沖頭刃口，避免沖頭離開(kāi)凹?？讜r(shí)把廢料帶出，頂針伸出長(zhǎng)度以2倍板厚為宜，過(guò)長(zhǎng)容易折斷且與工件干涉，過(guò)短頂出效果不明顯。當(dāng)頂針出現(xiàn)磨損時(shí)，廢料不能頂離沖頭刃口，細(xì)小的毛刺也容易造成廢料回彈。廢料毛刺細(xì)小或基本無(wú)毛刺，回彈率不是很高。頂針的磨損往往是工件被頂料氣缸頂出時(shí)刮到頂針造成的，而導(dǎo)致頂針被工件刮到的原因，則是工件被頂出時(shí)斜楔座滑塊未恢復(fù)到位，工件邊緣未離開(kāi)沖頭。斜楔座滑塊的回程彈簧彈力不足，彈簧與心軸發(fā)生干涉斷裂失效，或快速生產(chǎn)時(shí)鑲塊未回復(fù)到位但頂料氣缸太早動(dòng)作頂出零件（特別是在伺服線高速生產(chǎn)時(shí)），最終都將導(dǎo)致斜楔座滑塊未回復(fù)到位（此時(shí)工件未完全離開(kāi)型面）則頂料。此時(shí)需考慮更換彈簧型號(hào)，使用彈力更強(qiáng)的彈簧，或調(diào)整頂料氣缸的動(dòng)作時(shí)間，避免滑塊未完成動(dòng)作就開(kāi)始頂出。沖頭和頂針磨損情況，如圖9所示。

圖9 沖頭和頂針磨損

⑷沖頭松動(dòng)。生產(chǎn)中經(jīng)常遇到?jīng)_頭或凹模松動(dòng)導(dǎo)致的廢料回彈，松動(dòng)的原因是安裝座中，緊固沖頭或凹模的安裝孔孔徑太大，此時(shí)廢料的毛刺不穩(wěn)定，偶發(fā)大毛刺時(shí)出現(xiàn)廢料回彈，回彈率隨松動(dòng)程度變大而不斷升高。而安裝孔孔徑大的原因可能是新模具制作時(shí)沖頭凹模同軸度不理想（偏離程度不及第1條，量產(chǎn)初期未顯現(xiàn)異常），沖頭或凹模長(zhǎng)期側(cè)向受力導(dǎo)致安裝孔變形，此時(shí)需新做沖頭或凹模安裝座或沖頭安裝孔塞孔后重新加工，并重新校對(duì)沖頭。另外，安裝座表面熱處理情況和緊固面的長(zhǎng)度，也是影響沖頭安裝孔變形容易程度的重要因素，因此需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。沖頭松動(dòng)示意圖，如圖10所示。

圖10 沖頭松動(dòng)

⑸凹?；瑝K導(dǎo)板間隙過(guò)大。導(dǎo)板間隙過(guò)大，滑塊工作時(shí)易出現(xiàn)擺動(dòng)，導(dǎo)致沖頭和凹模對(duì)中性不穩(wěn)定從而形成不穩(wěn)定毛刺。廢料回彈率隨導(dǎo)板間隙變大而變高，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)鏟沖頭或沖頭折斷。解決這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該根據(jù)刃口間隙允許的偏差范圍合理控制導(dǎo)板間隙，使得因?qū)О彘g隙產(chǎn)生的擺動(dòng)量不會(huì)使刃口間隙超出允許范圍。

⑹其他異常情況。如沖孔廢料的排料槽設(shè)置不合理導(dǎo)致廢料掉落到導(dǎo)板滑動(dòng)面上時(shí)，斜楔運(yùn)動(dòng)角度發(fā)生變化導(dǎo)致沖孔間隙改變，導(dǎo)板滑動(dòng)不順暢導(dǎo)致沖壓后滑塊復(fù)位不及時(shí)引起沖頭頂針磨損。

結(jié)束語(yǔ)

隨著零件造型越來(lái)越復(fù)雜，模具的結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，特別是伺服生產(chǎn)線的投入及本田的模具實(shí)施全面三工序化之后，影響模具異常的因素可能更多，甚至有些模具故障是多種原因綜合在一起造成的。解決模具故障需徹底了解模具的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理，分析出真正的原因，“對(duì)癥下藥”才能事半功倍。同時(shí)，每個(gè)故障的背后都有更深層次的原因，找出根本原因?qū)嵤┖憔脤?duì)策才可防止故障再發(fā)。