汽車零件沖壓拉伸模具改造淺析

劉雪鋒 任文志 劉明躍

摘要：拉伸工藝是采用拉伸模具來進行汽車零件的加工的，讓汽車零件沖壓成形的主要工藝，它可以和其他工藝一起使用，也能夠單獨拉伸產(chǎn)品。拉伸模具可以運用在汽車零件產(chǎn)品制造的每一個工序，其直接影響著汽車零件產(chǎn)品的質(zhì)量。對此，此文簡單介紹了汽車零件沖壓拉伸的具體操作，并提出了相應(yīng)的改進措施。

關(guān)鍵詞：汽車零件;沖壓拉伸模具;模具改造

汽車零件的產(chǎn)品質(zhì)量對于汽車駕駛安全及其性能影響較大。隨著汽車自動化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，功能開發(fā)的多樣化，汽車制造對于汽車零件的產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷的提高。模具是汽車零件加工制造的基礎(chǔ)，直接影響零件的形狀、尺寸、精度等。為了提高汽車零件產(chǎn)品加工制造的質(zhì)量，有必要對沖壓模具進行改造。在汽車零件加工成型工藝流程中，主要應(yīng)用拉延、修變、沖孔、整形四道工藝，其中拉延采用的是拉伸模具。拉伸模具在汽車另加加工工藝中應(yīng)用最為廣泛，處理拉伸工藝外，拉伸模具還可以與邊、沖孔及整形等工藝結(jié)合，完成更加精準的沖模要求。

一、模具表面鍍鉻改造

在模具表面鍍鉻可以增加模具的硬度和剛度。鍍鉻采用火焰淬火工藝。一般的拉伸模具表面硬度約為50HRC，通過淬火鍍鉻改造后表明硬度可以提升到60HRC。此外，在拉伸模具表面鍍鉻以后可以增加拉伸模具表面的細膩程度，提高了汽車零件沖壓拉伸中拉伸模具的耐磨性，一定程度上有效的減少拉伸加工過程中拉伸模具的機械性損傷，延長拉伸模具的使用壽命。某汽車零件加工制造廠對拉伸模具鍍鉻改造進行成本計算，將拉伸模具的檢修次數(shù)、單次東鞥消耗、工時費等都列入影響模具成本改造的因素，最后綜合統(tǒng)計改造成本。以10萬臺汽車零件沖壓任務(wù)為例，在鍍鉻改造前，拉伸模具平均檢修次數(shù)為67次，單次耗能費用20元，工時費耗費76元，綜合成本為101840元。將拉伸模具鍍鉻改造后，拉伸模具平均檢修次數(shù)為20次，相比改造件檢修次數(shù)降低超過兩倍，單次耗能費用僅為8月，工時費為76元，綜合成本為12160。這說明鍍鉻改造不僅可以提高汽車零件加工的質(zhì)量，延長拉伸模具的使用壽命，而且還可以降低汽車零件沖壓拉伸的綜合成本，對于汽車零件企業(yè)提高長遠的經(jīng)濟效益有著重要的意義‘1]。

二、雙動模改為單動模

拉伸模有雙動模和單動模兩種，雙動模主要應(yīng)用于立即沖壓且壓力穩(wěn)定的板料，在沖壓前對板料不進行成形作用。單動模主要應(yīng)用與邊圈壓合結(jié)算，借助壓邊圈的凸模支撐作用，可以改變板料的翹曲方向，在沖壓前拉伸成初始形狀，這種沖壓方式有助于解決凹模沖壓中成形質(zhì)量一般的問題。因此，在汽車零件鍛壓沖壓工藝中，可以將雙動模改造為單動模。具體改造方法如下：（1）在OPlO下模增加厚度為20厘米的下模墊板，墊板材料可選擇HT300。（2）在OPIO壓邊圈的位置增加厚度為5厘米的鋼材墊板，墊板鋼材信號選擇45號，在墊板位置增加直接為6厘米的墊塊，將其與墊板用用M12mm內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定[2]。此時當壓邊圈向下的位置出現(xiàn)懸空狀態(tài)，再在斷塊上部增加寬為4厘米的支撐塊，將采用螺釘與墊板固定。（3）在OPlO上模開U型槽，雙動模U型槽間距為245毫米，單動模U型槽為300毫米，然后將U型槽使用相應(yīng)型號的夾緊器夾緊。（4）在OPIO凹模上根據(jù)拉伸模上模吸料的需求設(shè)置通氣孔。以上便是雙動模改為單動模的過程。雙動模改造為單動模后，需要對汽車零件沖壓拉伸模具的工藝參數(shù)進行調(diào)整，使其與車間壓力相一致。調(diào)整拉伸模工藝參數(shù)后為了確保拉伸有效應(yīng)用，需要對改造后的單動模進行沖壓加工壓力評估。評估分粗略評估和詳細評估。粗略評估時，一般單動模壓力公稱大于雙動模時代表符合生產(chǎn)壓力要求。詳細評估包括評估拉伸墊頂?shù)某隽?、拉伸噸位、壓邊圈定期高度等。其中單動模拉伸墊定的最大出力×75%后大于雙動模加工時的外滑壓力，則表明拉伸墊出力要求與車間壓力相符。單動拉伸模壓力公稱×75%后大于雙動來生工作的內(nèi)外滑壓力，表明拉伸噸位與車間壓力相符。當拉伸件壓力邊圈定期的高度小于氣墊行程時，表明壓邊圈定起高度符合車間壓力生產(chǎn)條件[3]。

三、模具板料檢測與安裝

在自動化生產(chǎn)車間中，汽車零件沖壓拉伸工藝中板料為自動化送入。板料的動如位置和送入時間影響著汽車零件沖壓拉伸的質(zhì)量。為了確保自動化生產(chǎn)加工過程中零件成形的質(zhì)量，需要安裝模具板料檢測裝置對板料位置送入的準確性進行檢測。安裝模具板料檢測裝置之前需要分析自動化生線對拉伸模具的要求[4]。自動化生產(chǎn)線一般對模具板料檢測功能、模具穩(wěn)定性、模具抗壓強度、分離工序廢料排除狀態(tài)等有著較高的要求。之后，根據(jù)自動化生產(chǎn)線對拉伸模具在生產(chǎn)加工中的要求安裝模具板料檢測裝置。模具板料裝置有傳感器、模具與壓機電氣結(jié)構(gòu)、端子轉(zhuǎn)接盒組成。傳感器可選擇Omron通用型E2E-X7TI，壓機電氣接口需要10個NCS-4016-P插座、NCS-40-RCa的防護蓋一個、NCS-4016-R模具結(jié)構(gòu)一個。端子轉(zhuǎn)接盒選三住JBX160，它有16個端子節(jié)點，總共分為兩層，其中4個端子節(jié)點用于模具上層，12個用于連接模具，實現(xiàn)模具辨識功能。通過安裝模具板料檢測裝置，可以有效的提高電氣元件接線盒的保護狀態(tài)，確保端子二進制編制工作有效進行，以實現(xiàn)高效生產(chǎn)中拉伸模的自動快速換模[5]。

四、結(jié)束語

隨著我國汽車零件自動化沖壓技術(shù)的提升，傳統(tǒng)的拉伸模具難以適應(yīng)現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)線中各個環(huán)節(jié)零件的拉延，更換模具成本較高，生產(chǎn)廠家通過模具改造則可以延長模具使用壽命，優(yōu)化模具拉伸精確，確保汽車零件產(chǎn)品精細化加工。

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