包邊模壓料板壓力源新結(jié)構(gòu)設計

王建華 丁芬芬 曹長才 譚文娟 王 健 晉賀鋒

浙江吉利汽車實業(yè)有限公司制造工程中心 浙江 寧波 315336

1 引言

汽車四門兩蓋總成包邊有多種方式,包邊模包邊因效率高質(zhì)量好成為應用最廣泛的方法之一,包邊模壓料板壓料力的特點是壓力適中,壓料行程較大,因而彈簧長度較長,工作過程中彈簧容易發(fā)生彎曲。傳統(tǒng)的包邊模壓力源使用螺旋彈簧,生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生損壞,發(fā)現(xiàn)不及時容易損壞模具,焊裝車間多數(shù)沒有大型吊車,上模起吊和翻轉(zhuǎn)困難,維修極為不便,設計一種更為可靠的壓力源結(jié)構(gòu)對保證包邊生產(chǎn),防止模具發(fā)生意外損壞非常重要。

2 壓料結(jié)構(gòu)方案分析

通常包邊模壓料結(jié)構(gòu)行程130mm 以上,壓料力在1000～3000Kg,壓料力滿足要求即可,不需要太大,否則壓料板平衡機構(gòu)受力增加,平衡機構(gòu)易于損壞,典型彈簧壓料結(jié)構(gòu)見圖1所示。

新方案要求實現(xiàn)所需壓料行程,提供穩(wěn)定的壓料力,也可以調(diào)節(jié)壓料力。

安裝方式要求不拆卸模具的前提下,氮氣彈簧可以從背面拆卸和安裝。

采用標準安裝方法穩(wěn)定性不好的缺陷依然存在,影響氮氣彈簧使用壽命,設計一種新氮氣彈簧型組合安裝方法來解決工作穩(wěn)定性,提高使用壽命。

圖1 彈簧壓料結(jié)構(gòu)示意圖

3 氮氣彈簧壓力源組合安裝方案

首先選擇氮氣彈簧安裝形式,典型三種安裝方法：底部螺孔安裝、頂槽安裝和底槽安裝;

第一種底部螺孔安裝形式,可以實現(xiàn)底部拆裝的需要,包邊模里面使用的是小直徑的長彈簧,震動產(chǎn)生的偏載力,易于將螺釘損害,造成氮氣彈簧早期失效;

第二種頂槽安裝方式,需要通過前法蘭盤安裝到模座上,只能從模腔內(nèi)拆裝氮氣彈簧,不符合維護要求;

第三種底槽安裝法,受力狀態(tài)和穩(wěn)定性相對較好,優(yōu)于底部螺釘安裝,通常用于內(nèi)腔安裝。

圖2 氮氣彈簧典型安裝方式

新方法采用第一種和第三種的組合安裝方式,底槽半月板安裝使用標準件,底板采用自制件作為安裝固定座。這樣既能實現(xiàn)底部安裝,又可以改進螺釘孔安裝穩(wěn)定性不好的缺陷;并且不會產(chǎn)生過約束問題,詳細見圖3。

圖3 氮氣彈簧底部組合安裝

4 氮氣彈簧抗偏載設計

某包邊模壓料行程140mm,4個TU500－160的氮氣彈簧,參數(shù)為：初始壓力500Kg,有效行程160mm,自由長度405mm,缸體直徑45.2,活塞桿直徑20;氮氣彈簧自由高度是缸體直徑的9倍左右,穩(wěn)定性依然較差,單獨采用底槽氮氣彈簧安裝方法,工作過程中依然存在缸體震動,抗偏載能力弱的缺陷,影響氮氣彈簧使用壽命。通過在氮氣彈簧前端增加2塊半月形輔助安裝板,克服氮氣缸工作過程中的震動,提高抗偏載能力,半月板不要卡前端安裝槽,避免與標準安裝方法產(chǎn)生過約束。安裝方式見圖4。

圖4 氮氣彈簧抗偏載結(jié)構(gòu)

5 包邊模壓料力調(diào)節(jié)

包邊模工作過程中要求提供充足壓料力,確保零件不發(fā)生竄動,但不是壓料力越大越好,過大的壓料力引起壓料板偏載問題,需要壓料板的四角支爪平衡偏載力,容易引起支爪破壞。

該方案氮氣彈簧采用串聯(lián)結(jié)構(gòu),通過氮氣表調(diào)節(jié)壓力,保證零件不竄動情況下,盡量降低氮氣彈簧系統(tǒng)壓力。

6 氮氣彈簧壓力源快速維護

氮氣彈簧串聯(lián)結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生漏氣現(xiàn)象,要求模具不下機床,可以拆下來進行維護。氮氣彈簧缸體外徑尺寸公差一般為±0.1mm,各別品牌缸體公差有微小差別,為實現(xiàn)快速拆裝需求,安裝板需要與氮氣缸研配,保證與缸體間隙0.05～0.1mm,用螺釘緊固,銷釘定位;安裝板導入側(cè)倒圓角,合模狀態(tài)從上模頂部可以順利取放氮氣彈簧,實現(xiàn)免下機臺維護的要求。

7 結(jié)論

該新型氮氣彈簧組合安裝方案,安裝和維修很都方便,滿足包邊模對壓料的要求,同時避免了普通彈簧易損壞的缺陷,特殊的抗偏載設計增加了氮氣彈簧工作穩(wěn)定性,大幅度延長氮氣彈簧使用壽命。