BTM 鉚接模具開裂技術研究與應用

牛雷閃，陳東海，喬云鵬

（格力電器股份有限公司，廣東 珠海 519000）

1 異?，F(xiàn)象及工作原理

以下以BTM 的設備進行無損鉚接出現(xiàn)的典型異常為例分析常見的問題及改善思路；框架鉚接生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)凸、凹模鉚接 2~3 萬次就異常開裂，使用壽命遠遠達不到20 萬次以上的技術要求，并且經(jīng)常出現(xiàn)鉚點強度達不到軸向拉力1362-1842N，導致整機強度存在松脫質(zhì)量隱患。

箱體鉚接設備的工作原理為：鉚接過程中被連接的鈑金材料首先隨著上模下行，板件接觸下模后，氣液增力缸推動凸?？焖夙敵?，材料在下凹模內(nèi)開始進行變形，凹模的模瓣外張，金屬材料充分在凹模內(nèi)進行“流動”形成圓形鉚點鎖合結(jié)構(gòu)。

2 異常分析

2.1 貼合過程分析

貼合過程為上模套與鈑金材貼合靠緊，在反復試壓觀察中發(fā)現(xiàn)凹模與板材為斜向沖壓，板材料片與凹模斜向接觸。示意圖如圖1 所示。

圖1

通過檢查來料上機對比觀察來料都有此1-2 度傾角，為鈑金折彎無法保證都折彎90 度導致，與鉚接貼合時的示意圖模擬符合，針對拆卸下來的凹模，如圖2 所示，用放大鏡觀察凹模的外壁邊緣開裂，裂紋由外向內(nèi)，判斷為凹模此點外壁受外面擠壓開裂，針對此進行模擬，發(fā)現(xiàn)當進行鉚接時模與來料接觸時有傾斜角，就會造成來料對凹模一側(cè)的外壁進行擠壓，導致凹模外壁此點長期受力不均。進而導致凹模外圈開裂。

圖2

2.2 沖壓過程分析

沖壓過程中凸模在氣液增力缸推動下，快速頂出，材料在下凹模內(nèi)開始進行變形。沖壓過程中的凸凹模狀態(tài)模擬如下圖3、圖4。

圖3

圖4

通過對比鉚接凸模、凹模的開裂情況進行分析。

圖5

圖6

從凸模的裂紋面宏觀觀察，放入放大鏡下觀察凸模的頂端邊緣點裂紋由外邊緣向內(nèi)擴散，分析凸模受力不均導致此點（圖5、圖6 所示）沖擊導致開裂，反查鉚接沖壓過程，用檢測工具檢測，發(fā)現(xiàn)凸模沖壓過程中與凹模不垂直。根據(jù)模擬凸模與凹模不垂直的時，就會出現(xiàn)凸模頂端面受力不均，進而導致凸模邊緣點開裂。

從凹模的內(nèi)花瓣裂紋面觀察，凹模的內(nèi)圈花瓣開裂，此種情況原因主要是花瓣使用次數(shù)已達上限疲勞斷裂，其次花瓣為不正常外力破壞。經(jīng)過反查使用次數(shù)和用檢測工具檢查，使用次數(shù)在上限下達標，檢查凸模與凹模的同軸度不達標，凸模偏向一邊-0.3MM，導致凸模每次下壓都擠壓花瓣，鎖定是凸模與凹模同軸度不達標導致。

3 結(jié)論及改善措施

BTM 鉚接設備凸模、凹模具開裂與凸模、凹模的安裝有很大關系，凸模與凹模的必須垂直安裝，凸模與凹模必須有很好的同軸度，板料要平行凹模。制作凸凹模快速對中工裝快速檢測。如下圖7、圖8。

圖8

精密設備的正常運轉(zhuǎn)與規(guī)范操作和調(diào)試有很大關系，通過簡單的備件更換往往會掩蓋使用中存在的問題，造成生產(chǎn)成本的極大浪費，通過多角度深入分析，有助于現(xiàn)場問題的識別及改善。