王紅 夏冰 杜海鵬
摘 要:本文分析了汽車冷沖壓模具的基本趨勢和幾種獨特的斜楔機構(gòu),對于冷沖壓模具研發(fā)特征與智能化生產(chǎn)的要求,提出了幾種獨特斜楔機構(gòu)的構(gòu)造特點,主要分析了幾種獨特斜楔機構(gòu)于冷沖壓模具研發(fā)方面的具體運用,結(jié)構(gòu)多元化,能實現(xiàn)智能化取投件,保證制件性能,節(jié)約模具生產(chǎn)投資。
關(guān)鍵詞:斜楔機構(gòu);汽車;冷沖壓模具;運用分析
中圖分類號:TG385.2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2019)18-0074-02
0 引言
伴隨汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,汽車生產(chǎn)工業(yè)方面占據(jù)龍頭地位的沖壓模具的進步在于創(chuàng)新,沖壓工藝科技含量持續(xù)提升,新工藝、新科技的使用得到持續(xù)推廣,促使汽車外觀逐漸細膩并充滿質(zhì)感,車體不斷穩(wěn)固且精準,汽車模具生產(chǎn)工藝也更加多樣化,智能化水平也越來越高,采取斜楔機構(gòu)開展的側(cè)成形、側(cè)翻邊以及側(cè)修邊等要求增多且變成必需,為迎合高速智能化線的設(shè)備需求,例如取料、沖次、清廢料、作業(yè)臺面、壓機量、最高沖裁力等,沖壓模型通常會選擇很多獨特的斜楔機構(gòu)滿足上述生產(chǎn)需求。
1 斜楔機構(gòu)介紹
斜楔機構(gòu)涉及斜楔與滑塊,它的功能要求二者有效搭配應用,其用于不同范疇的目的在于調(diào)整垂直運動角度,例如把豎直運動改成傾斜運動。在操作中,發(fā)揮出發(fā)力作用的為主動斜楔,屬于斜楔的主要零件,受力設(shè)備包含斜楔機構(gòu)的其他構(gòu)成部分就是滑塊。剩余的附屬部分就是導板、彈簧、反側(cè)塊、耐磨板以及壓板等。
沖壓模具也叫做冷沖壓模具,即人們平常所稱的冷沖模,沖壓即出于普通的室溫內(nèi),通過設(shè)備在壓力機中的模具對所需生產(chǎn)的材料加壓,使之形態(tài)出現(xiàn)變化而分離,或是令原形態(tài)的塑形改變,如此就達到了獲得所需要的零件目的,是基于原材料的一類壓力生產(chǎn)形式。
在部分冷沖壓模具生產(chǎn)中,按照模具側(cè)邊的凸緣、切邊、沖口、切凹口等位置曲線向里彎曲進行加工制造時,若用普通的曲柄壓力設(shè)備,因為該種壓力設(shè)備在滑塊移動環(huán)節(jié)受力方位的制約,因此在實際的生產(chǎn)制作階段用起來比較受限,要處理該種制約有三種途徑供生產(chǎn)者選用:(1)把占整個生產(chǎn)過程分為不同工序展開分別制造;(2)利用壓力機自身之外的壓力來加力,以開展加工制造;(3)在上述兩種辦法均不能實現(xiàn)時,選擇斜楔機構(gòu)來滿足模具加工要求,如此既節(jié)約了成本,提升了效率,并且制造出的沖壓模具機構(gòu)科學緊湊,效率與效果好,促使沖壓模具的制造更加便捷,擴展了沖壓模具的使用范圍,加快了其創(chuàng)新腳步。
2 旋轉(zhuǎn)斜楔
旋轉(zhuǎn)斜楔架構(gòu)。當架構(gòu)成形呈負角形狀時,選擇一個能夠旋轉(zhuǎn)的凸模,得到零件成形與取件,凸模本身是旋轉(zhuǎn)軸。
3 斜楔機構(gòu)的類型與特點
斜楔機構(gòu)由三個重要因素組成:主動斜楔、從動斜楔以及滑道。(1)第一種分類方法是銜接方式,這三個零件相銜接,其銜接方式包括下沖、吊沖兩類。下沖也分成下傾斜楔、水平以及上傾斜楔。下沖向下斜楔指斜楔機構(gòu)三種要素部分的從動斜楔沿著向下的方位運轉(zhuǎn);水平斜楔指從動斜楔沿著水平方位運轉(zhuǎn);而且為從動斜楔,上傾部件即向上的方位運轉(zhuǎn)。而吊沖斜楔的重要運動設(shè)備是后擋塊與滑塊,兩者掛在上模上,采取下斜楔實現(xiàn)滑塊運轉(zhuǎn)。(2)第二種分類方式是按照從動斜楔大小,分成單動與雙動斜楔。和第一種分類方式不一樣,在這一斜楔機構(gòu)內(nèi),主動斜楔發(fā)揮著主要作用,在用作單動斜楔時,它的特征為主動斜楔發(fā)出單一的從動斜楔,其在單向生產(chǎn)階段較為適用。而雙動斜楔就是主動斜楔發(fā)出一對從動斜楔,其應用范圍是兩個從動斜楔起到不同效果,單個從動斜楔展開生產(chǎn),另一種從動斜楔就滿足返件與定位的需要,或是兩種從動斜楔同步展開同功能的生產(chǎn),符合復合的雙向成效。(3)第三種分類方式是根據(jù)滑塊的依附模式,分成三種:1)平時的斜楔結(jié)構(gòu)模塊通常在下模位置;2)當滑塊處在上模方向時,沖壓模具工作結(jié)束后隨著上模向上,該種斜楔機構(gòu)就是吊楔機構(gòu);3)雙動斜楔結(jié)構(gòu)能夠一次性使板料彎曲為負角,這要求斜面與滑塊的相互工作,即斜楔運動時帶動滑塊就能夠?qū)崿F(xiàn)。
4 斜楔機構(gòu)的運用
4.1 水平方位互組的斜楔于汽車沖壓模具方面的運用
該種斜楔機構(gòu)屬于最基本的斜楔模式,其主要是把沖壓產(chǎn)品的傾斜擺放變成普通擺放,以豎直方向展開生產(chǎn)制造的辦法[1]。該種斜楔于車輛頂蓋、側(cè)邊、翼子板等零件上應用普遍。這種生產(chǎn)形式和以往的把零件掛起來制造的方式比較,加工出來的沖壓設(shè)施在工作時可靠性高,操控性好,但不足之處在于取件困難。
4.2 傾斜的斜楔于汽車沖壓模具方面的應用
在生產(chǎn)汽車沖壓件時,部分是在垂直水平角度進行生產(chǎn),部分是在傾斜角度制造的需要,由于壓力機滑塊是選擇垂直方向生產(chǎn),是以豎直方位發(fā)力,但在常規(guī)工廠內(nèi)的生產(chǎn)過程,許多沖壓件不只是在豎直方向沖壓槽或是孔,其實還有要求在斜面上操作的多種需求,在這一使用范圍中,就要采取斜楔機構(gòu),令沖壓件于沖壓力角度變化,從豎直變成斜面,實現(xiàn)沖壓件于斜面上的加工作業(yè)。通過分析得知,模具內(nèi)比垂直角度小的翻邊,水平方位互組的斜楔就無法達到制造這種模具的需要,這時就要求傾斜的斜楔補償完成這些模具的加工。盡管傾斜的斜楔結(jié)構(gòu)能夠處理在沖壓模具制造中常見的不足,但該種結(jié)構(gòu)形式也有一定的不足,即操作性不佳。
4.3 吊沖式的斜楔于汽車沖壓模具方面的運用
此處的汽車沖壓模具重點是指側(cè)圍外板模具,于吊沖式斜楔結(jié)構(gòu)內(nèi),由于在操作時傾斜的角度較大,因此能夠用作傾斜斜楔無法運行時的替代。其優(yōu)點在于操作性高,放件與取件較為簡便,能夠適用在多種工位實現(xiàn)交換加工。不足之處在于裝配這類斜楔機構(gòu)時存在很大難度,需要許多時間來修改滑塊上下模刀塊與作業(yè)刀塊的缺陷。
4.4 雙動式斜楔部件在汽車沖壓模具方面的運用
該種斜楔結(jié)構(gòu)主要用作側(cè)邊后翼的沖壓模具中,在規(guī)劃雙動式斜楔結(jié)構(gòu)時,要注意凸模強度、生產(chǎn)作業(yè)的先后與模具定位等內(nèi)容。但是,因為滑塊面臨的正壓力很大,因此只有遇到特殊狀況才會應用。
4.5 旋轉(zhuǎn)式斜楔結(jié)構(gòu)于汽車沖壓模具方面的運用
汽車側(cè)邊板設(shè)備外部規(guī)格很大,并處在不同的部位其翻邊高度也不同,在翻邊沖孔過程,根據(jù)實際的模具結(jié)構(gòu),要求使用旋轉(zhuǎn)式斜楔結(jié)構(gòu)來生產(chǎn),該種斜楔機構(gòu)運行時借助氣缸來完成驅(qū)動。若把旋轉(zhuǎn)式斜楔結(jié)構(gòu)和雙向復合斜楔結(jié)構(gòu)相對比,旋轉(zhuǎn)式斜楔結(jié)構(gòu)由于其生產(chǎn)作業(yè)角度的任意性,因此能夠選取任意的沖壓角度,若用雙向復合斜楔結(jié)構(gòu)來制造操作內(nèi)翻邊,就要注意滑塊的運行方向與路程,及其卸取件便捷的問題,由于若不考慮這類因素,則在模具邊緣將出現(xiàn)空氣突起與折痕的現(xiàn)象。
結(jié)合當前的車輛沖壓模具制造來說,很多汽車覆蓋件的生產(chǎn)均會使用斜楔機構(gòu),部分模具的外觀繁瑣,尺寸精準度標準高,有的模具外觀規(guī)格大,空間線條很多,曲線形繁瑣,此時單調(diào)的斜楔機構(gòu)不能滿足繁瑣的零配件生產(chǎn),要求多個斜楔機構(gòu)相聯(lián)動方可符合車輛沖壓模具加工的高質(zhì)量與高精準度[2]。提升多種斜楔機構(gòu)的應用加工效率,找出最優(yōu)組合方式,與所需生產(chǎn)的模具要求相搭配,節(jié)約生產(chǎn)成本及人工費用,令加工制造出質(zhì)量佳、效率高、方便作業(yè)應用的多種沖壓設(shè)備。
4.6 液壓斜楔結(jié)構(gòu)于車輛沖壓模具方面的運用
汽車沖壓模具主要指沖制汽車車體上全部沖壓件的模具統(tǒng)稱,如頂部翻邊模、橫梁增強板壓形模等。通常制造一種常規(guī)的車輛要求1000-1500多件沖壓模具,大概占整車制造所要所有模具產(chǎn)值的40%上下[3]。車輛沖壓件沖壓技術(shù)要求很高,如車輛覆蓋件具備材料薄、外形繁瑣、自由曲面豐富、結(jié)構(gòu)規(guī)劃大和表面質(zhì)量需求高等特征,為此,車輛沖壓模具對應的具備尺寸大、作業(yè)型面繁瑣、技術(shù)要求高等特征,通常需要展開側(cè)邊沖壓。斜楔結(jié)構(gòu)已普遍用在車輛沖壓模具之中。液壓斜楔結(jié)構(gòu)于車輛沖壓模具內(nèi)能用于實現(xiàn)任何方位分布的沖孔、翻邊以及部分成形等要求。在汽車件實際加工中,液壓斜楔結(jié)構(gòu)針對簡化模具架構(gòu)、提升沖壓精度等有顯著意義。該汽車零件是某車型內(nèi)板,是車輛覆蓋件的一類。其對局域彎曲部分的角度及規(guī)格要求非常高,在生產(chǎn)過程選擇在整形工序上同步實行局域彎曲且保壓的方法。因為需要模具機構(gòu)緊湊,一般機械式斜楔結(jié)構(gòu)不能突出側(cè)沖功能與保壓功能,所以采取液壓斜楔結(jié)構(gòu)。采取液壓斜楔結(jié)構(gòu)后,該模具于沖壓線上只做一次調(diào)試就獲得成功。
5 擺楔架構(gòu)
當擺楔架構(gòu)成形為裙邊外形時,選擇一個能夠旋轉(zhuǎn)的凸模,能夠得到制件成形與取件。
5.1 擺楔的特點
(1)相較于雙動斜楔架構(gòu)更為簡潔,緊湊;(2)凸模生產(chǎn)時的強度相對于雙動斜楔不好;(3)生產(chǎn)、配合精度相對于雙動斜楔不好。
5.2 擺楔在車輛翼子板模具中的運用
擺楔結(jié)構(gòu)在車輛翼子板模具外圍翻邊側(cè)整形的使用,在翼子板和前門外板搭配位置的側(cè)翻側(cè)整形過程,采取擺楔結(jié)構(gòu),模具的凸模與凹模都是活動結(jié)構(gòu),借助插刀下行驅(qū)使,動作結(jié)束后,凹模推出,通過凸模的退回限位塊把凸模順著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)標準角度,令制件和凸模型面分離,以滿足智能化取件目標。
6 雙動子母邊成形結(jié)構(gòu)
在雙動子母外圍成形結(jié)構(gòu)中,把蓋板從固定于模具結(jié)構(gòu)上改成活動式的,指蓋板與斜楔滑塊同步運轉(zhuǎn)。雙動子母結(jié)構(gòu)在側(cè)圍外模塊A柱位置的側(cè)整形使用實例,該種結(jié)構(gòu)將設(shè)置于斜楔滑塊中的側(cè)壓料芯設(shè)置于經(jīng)過斜楔上滑塊制約的主壓芯中,成形過程進到作業(yè)部位,取件時返回,節(jié)約了生產(chǎn)費用,加快了智能化生產(chǎn)速度,用于車輛側(cè)邊的側(cè)整形位置,具備較高的實用性。
7 結(jié)語
經(jīng)過分析這類獨特的斜楔就在車輛外覆蓋件,例如側(cè)邊外板、翼子板等冷沖壓模具研發(fā)中,這幾種獨特的斜楔機構(gòu)的使用就會不斷提升車輛模具規(guī)劃的方式及質(zhì)量,符合模具在高速線加工要求,減少模具研發(fā)費用,促進汽車領(lǐng)域模具工藝的進步。
參考文獻
[1] 馬寶順,任德成.液壓斜楔機構(gòu)及其在汽車沖壓模具中的應用[J].鍛壓技術(shù),2016(10):11-16.
[2] 李葆.幾種特殊斜楔機構(gòu)在汽車冷沖壓模具中的應用[J].模具制造,2016(3):19-21+25.
[3] 周凱.淺談斜楔機構(gòu)在沖壓模具中的應用[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2013(8):190-191.