切換式凸模固定座在沖壓工藝中的應(yīng)用

文/吳神龍，趙磊，馮華·奇瑞汽車股份有限公司

切換式凸模固定座在沖壓工藝中的應(yīng)用

文/吳神龍，趙磊，馮華·奇瑞汽車股份有限公司

近年來越來越多的人享受到便捷、豐富的汽車服務(wù)，汽車服務(wù)廠商提供的車型更加多樣化，同一款車型可以提供各種不同的配置,由于配置的不同，汽車生產(chǎn)工藝也有所不同。本文旨在提供一種簡單并且具有通用快換功能的模具沖孔裝置，以達(dá)到快速切換零件狀態(tài)的目的，滿足不同車型配置的需求。

本文以某量產(chǎn)車型的兩種后背門外板為例，①簡配車型后背門上端不需要安裝導(dǎo)流板（無安裝孔)；②高配車型需要在后背門上端沖裁3個直徑為8mm的安裝圓孔（圖1)。開發(fā)此款車型模具時，按照斜楔沖孔工藝（高配車型)來制作，當(dāng)需要生產(chǎn)簡配車型時，在線人工拆除斜楔機(jī)構(gòu)，切換的效率較低，并且斜楔機(jī)構(gòu)多次拆卸和安裝影響斜楔導(dǎo)向精度和沖孔精度，極易出現(xiàn)不合格件。

零件及模具介紹

圖1所示的某款車型的后背門外板模具由5道工序完成，分別是①拉延（雙動)、②修邊斜楔修邊沖孔、③修邊、④翻邊沖孔斜楔沖孔、⑤翻邊斜楔翻邊。材料選用DC04，料厚為0.7mm，零件為外表面件，兩種狀態(tài)切換的工序?yàn)镺P40翻邊沖孔工序。

選擇改造方案

現(xiàn)場調(diào)查后，我們共同討論了以下三種改造方案：

圖1 某款車型后背門外板

方案一：重新開發(fā)一套模具，原先模具只生產(chǎn)正常件，增加一套模具取消斜楔沖孔工藝，翻邊工藝無變化，只生產(chǎn)簡裝件，兩種狀態(tài)通過模具進(jìn)行切換，經(jīng)過分析此方案可行。該模具改造方案周期約為4個月，改造費(fèi)用約為50萬，每次切換時間約為15分鐘。

方案二：通過調(diào)整裝模高度進(jìn)行制件兩種狀態(tài)的切換。具體實(shí)施措施為，增加四周翻邊整形刀塊的高度及降低沖頭吃入深度，通過調(diào)整裝模高度進(jìn)行切換正常及簡裝件狀態(tài)。該模具改造方案周期約為10天，改造費(fèi)用約為1萬元，每次切換時間約為8分鐘。但是，由于此道工序有翻邊工序，調(diào)整裝模高度后存在翻邊不到位以及制件壓傷等風(fēng)險，方案不可行。

方案三：原先的模具沖孔機(jī)構(gòu)為吊沖斜楔機(jī)構(gòu)（圖2)，使用臺肩式?jīng)_頭及固定座。此種結(jié)構(gòu)因?yàn)樾毙ǖ幕瑒訅K是放在上模，所以放件取件比較容易，但是當(dāng)需要生產(chǎn)簡配沖壓件時，需要人工在線拆除斜楔機(jī)構(gòu)，切換工藝較為落后。

圖2 吊沖斜楔機(jī)構(gòu)

經(jīng)過討論比較，我們選擇了一種具有通用快換功能的模具沖孔裝置（圖3)，同一副模具可實(shí)現(xiàn)沖孔與不沖孔的快速轉(zhuǎn)換，減少模具成本，大大縮減沖壓工藝，又能保證零件的尺寸精度要求。整個改造過程用時3天，費(fèi)用約5000元，改造效果良好，成功解決了有孔、無孔件的在線切換。通用快換功能的模具沖孔裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

⑴固定座本體起穩(wěn)固凸模固定座作用。

⑵壓板起固定、定位、調(diào)整的作用。

⑶沖頭是最終的工作元件。

⑷凸模固定塊起傳遞驅(qū)動力并固定沖頭的作用。

⑸楔形塊起承載、驅(qū)動的作用。

實(shí)際生產(chǎn)操作時，楔形塊插入，驅(qū)動凸模固定座，模具閉合后沖頭進(jìn)行正常的沖孔工作，沖入凹模的深度是5mm。楔形塊拔出，模具閉合后沖頭距離凹模5mm，沖頭與制件不接觸，以達(dá)到生產(chǎn)無孔件的效果。

圖3 切換式凸模固定座

綜合考慮以上三個方案的改造周期、改造費(fèi)用以及生產(chǎn)方式等諸多因素，最終我們選擇方案三進(jìn)行實(shí)施。生產(chǎn)操作人員可自行切換，節(jié)省了時間，更好的保證了零件的質(zhì)量。

結(jié)束語

通過對此車型后背門外板的工藝改進(jìn)，積累了處理此類問題的經(jīng)驗(yàn)，對今后此類模具設(shè)計(jì)有借鑒作用。