沖壓模具提速出現(xiàn)的問題及解決措施

文/牟少志·一汽大眾汽車有限公司

沖壓模具提速出現(xiàn)的問題及解決措施

文/牟少志·一汽大眾汽車有限公司

牟少志，模修工，高級(jí)技師，主要從事大型覆蓋件模具的維修、保養(yǎng)、質(zhì)量改進(jìn)工作，2014年參加中國技能大賽-全國模具工競(jìng)賽獲第一名，獲“全國操作技術(shù)能手”稱號(hào)，2016年長春市“長春工匠”稱號(hào)。

模具提速出現(xiàn)的問題及解決措施

作為整車生產(chǎn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，沖壓人有著自己的思索和追求，過去的努力及經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)孕育出新的希望，通過伺服壓機(jī)的產(chǎn)生，確定了沖壓生產(chǎn)邁向了新的征程，沖壓整線速度由多年來10次/分的節(jié)拍提升到17次/分，這是對(duì)模具結(jié)構(gòu)的考驗(yàn)，更是對(duì)模具調(diào)試多年來調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的驗(yàn)證，通過對(duì)伺服線模具提速問題的解決，也積累了許多調(diào)試方法，為此將從以下四個(gè)方面介紹提速常出現(xiàn)的問題：

⑴淺拉延提速常見問題：制件坑/包缺陷、棱線縮頸、回程帶件。

⑵深拉延提速常見問題：沖擊線、回程帶件、拉毛、拉裂。

⑶修邊序提速常見問題：制件棱子、放件不正。

⑷翻整序提速常見問題：制件壓痕及磕碰、油箱口坑缺陷、制件坑及棱子。

針對(duì)以上問題及解決措施做簡要闡述：

⑴在高速生產(chǎn)拉延成形過程中氣孔排氣不暢導(dǎo)致制件產(chǎn)生坑/包缺陷；板料在成形過程中展料太快產(chǎn)生縮頸，壓機(jī)速度快導(dǎo)致四角壓力加大；壓機(jī)回程速度快，制件于凹模產(chǎn)生真空吸力導(dǎo)致回程帶件。

⑵成形速度快，R角??；模具排氣孔數(shù)量不足，無退料裝置，板料重量輕回程帶件。

⑶修邊序排氣不充分導(dǎo)致制件棱子，由于機(jī)械手速度快、吸盤的排布不均導(dǎo)致抓取力不均；零件有工藝轉(zhuǎn)角，定位與孔平面不垂直，提速后機(jī)械手不穩(wěn)定。

⑷壓料板著色不均，速度快隨后產(chǎn)生壓痕。模具壓料板緩沖橡膠壓縮，造成壓料板受力偏斜；成形速度快導(dǎo)致翻整走料不均，翻邊處壓料板壓料不實(shí)；填充斜器速度快，制件在凸模結(jié)合處產(chǎn)生磕碰形成棱子。

在高產(chǎn)能、高負(fù)荷生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，可以參考以上現(xiàn)階段總結(jié)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行缺陷排查。

案例分析

⑴門外板作為整車的一部分，其工藝要求更為嚴(yán)格，其屬于淺拉延脹形模具。現(xiàn)以某車型后門外板為例進(jìn)行具體闡述。

在門外板的生產(chǎn)節(jié)拍由7次提升到15次的過程中，制件出現(xiàn)多處坑缺陷，如圖1所示。超過極限樣件，單件評(píng)審扣B類項(xiàng)，嚴(yán)重影響制件的質(zhì)量及產(chǎn)能。

圖1 門外板凹坑缺陷

提速后對(duì)其凹坑產(chǎn)生的原因進(jìn)行逐步分析：1）模具未改動(dòng)；2）板料未更換廠家；3）設(shè)備的氣墊壓力已經(jīng)在提速前設(shè)置好；4）新設(shè)備。

經(jīng)過綜合考慮首先對(duì)設(shè)備成形速度進(jìn)行優(yōu)化，這就是伺服壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其充分利用，凹坑的數(shù)量減少、減輕，但是不滿足現(xiàn)在生產(chǎn)要求。

其次考慮模具排氣問題，速度快導(dǎo)致排氣不暢進(jìn)而產(chǎn)生凹坑缺陷。為了遵循在不大動(dòng)模具的前提下，將原有直徑為6mm的排氣孔擴(kuò)大到直徑為10mm，如圖2所示，經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證凹坑缺陷消除，等同于極限樣件質(zhì)量，圖3所示。通過此次改進(jìn)提高制件表面質(zhì)量同時(shí)提高了產(chǎn)能。

圖2 排氣孔擴(kuò)大

圖3 凹坑缺陷消除樣件圖

⑵發(fā)罩外板作為整車的前臉部分對(duì)其質(zhì)量的要求極其嚴(yán)格。在當(dāng)前提速大形勢(shì)下也逃脫不了被提速，下面闡述一下發(fā)罩外板提速中出現(xiàn)的問題。對(duì)制件由9次逐步提升到15次后，修邊序表面棱子缺陷，如圖4所示。

圖4 修邊序表面棱子缺陷

對(duì)修邊序模具結(jié)構(gòu)分析：1）壓料板非功能區(qū)域著色情況；2）機(jī)械手抓件；3）凸模排氣情況。

針對(duì)以上分析逐步排查后排除1、2兩點(diǎn)，首先查看機(jī)械手吸盤排布情況，如圖5所示。結(jié)論為抓取力分布不均，建議廠家人員按照?qǐng)D6所示吸盤的分布重新布置，此時(shí)的生產(chǎn)節(jié)拍為12次，經(jīng)過改進(jìn)缺陷消除。當(dāng)生產(chǎn)節(jié)拍提升至14次時(shí)制件出現(xiàn)棱子缺陷，如圖7所示，不能生產(chǎn)。經(jīng)過試驗(yàn)確認(rèn)為修邊序排氣不暢導(dǎo)致制件棱子缺陷，對(duì)其凸模非功能區(qū)域（圖8所示）增加空開方式來排除氣體，通過此次措施生產(chǎn)節(jié)拍提升至15次未出現(xiàn)棱子缺陷，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

圖5 機(jī)械手吸盤排布情況圖

圖6 新吸盤分布圖

圖7 棱子缺陷

圖8 凸模非功能區(qū)增加排氣槽

結(jié)論

⑴拉延模要有充足的排氣，增大排氣孔直徑或增加排氣孔數(shù)量滿足高速生產(chǎn)要求 。

⑵脹形件及深拉延小件要有退料功能的彈頂銷，防止由于速度快產(chǎn)生的真空帶件。

⑶提速過程中考慮制件成形接觸速度，成形速度過快導(dǎo)致壓料力變化、成形速度變化，走料速度變化，需要優(yōu)化壓機(jī)曲線。

⑷脹形類大表面修邊凸模要做成鏤空，保證排氣。

⑸壓料板非功能區(qū)空開處理，避免提速后壓痕的產(chǎn)生。

⑹翻邊制件在考慮本身壓料板著色同時(shí)，也要考慮對(duì)尾部翻邊結(jié)構(gòu)的影響。

⑺帶有精定位銷的模具，考慮將定位銷的錐度適當(dāng)減小，消除在高速生產(chǎn)的過程中機(jī)械手放件位置偏差造成精定位磕碰制件。

⑻在保證整線速度時(shí)，需將壓機(jī)速度、機(jī)械手抓取放件速度降到最低。

⑼提升節(jié)拍、機(jī)械手放件磕碰定位時(shí)，盡量調(diào)整機(jī)械手放件位置。

通過以上案例分析及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可以指導(dǎo)模具提速過程中快速解決問題，也為后期模具驗(yàn)收提供了相對(duì)應(yīng)的技術(shù)參考。