高速精密沖壓模具內(nèi)部導(dǎo)向自動(dòng)潤滑裝置改進(jìn)

文/徐躍飛，沈慶，李鈺奇·上汽大眾汽車有限公司長沙分公司

本文介紹了高速精密沖壓模具內(nèi)部導(dǎo)向部件潤滑的重要性，對(duì)比分析了常用潤滑裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)優(yōu)化方案，并詳細(xì)闡述改進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要點(diǎn)及工作原理，以實(shí)際使用效果驗(yàn)證了改進(jìn)方案的實(shí)用性和推廣價(jià)值。

隨著汽車工業(yè)發(fā)展，產(chǎn)品造型越來越多變，從而要求模具需要更多斜楔來實(shí)現(xiàn)特殊造型，而斜楔工作導(dǎo)向部件需要油脂潤滑，才能實(shí)現(xiàn)斜楔工作順暢，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)，在生產(chǎn)技術(shù)不斷革新下，沖壓模具均需在10 次/min以上的沖次進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，在高速精密沖壓中，模具各導(dǎo)向部件之間的摩擦激烈，若沒有保證足夠的潤滑，隨時(shí)間的推移，將嚴(yán)重?fù)p壞導(dǎo)向部件的零件精度，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量，以及模具使用壽命。因此，尋找合適的模具潤滑裝置，對(duì)沖壓車間正常生產(chǎn)尤為重要。

常用潤滑裝置

模具行業(yè)一般采用化學(xué)式自動(dòng)加脂器(圖1)應(yīng)用于模具內(nèi)部導(dǎo)板的潤滑，也有極少部分企業(yè)采用的是機(jī)械自動(dòng)加脂器(圖2)。

圖1 化學(xué)式自動(dòng)加脂器

圖2 機(jī)械式自動(dòng)加脂器

化學(xué)式自動(dòng)加脂器

通過化學(xué)反應(yīng)使加脂器內(nèi)產(chǎn)生氣壓，從而推動(dòng)油脂進(jìn)入潤滑區(qū)域，起到潤滑作用。

缺點(diǎn)：使用周期較短(6 個(gè)月～1 年)，與產(chǎn)量沖次無關(guān)，對(duì)非熱銷車型模具來說，浪費(fèi)較嚴(yán)重。且購買周期較長(半年左右)，庫存不足時(shí)，不能及時(shí)更換，從而對(duì)導(dǎo)板造成損傷、進(jìn)而影響零件質(zhì)量。

機(jī)械自動(dòng)加脂器

通過使用底座彈簧將潤滑油脂向上推送至加脂器的油脂注油孔處，然后沿導(dǎo)向軸套向下落至潤滑點(diǎn)。油脂使用完成后，可反復(fù)使用，壽命1 ～3 年。

缺點(diǎn)：初始階段彈簧壓縮力較大，出油量較大，模具工作過程易產(chǎn)生飛濺，影響零件表面質(zhì)量。同時(shí)，該產(chǎn)品與化學(xué)式自動(dòng)加脂器存在同樣的問題，與產(chǎn)量沖次無關(guān)，對(duì)非熱銷車型模具來說，浪費(fèi)較嚴(yán)重。

除此之外，上述兩種加脂器體積較小，因此模具內(nèi)每個(gè)導(dǎo)向部位需安裝一個(gè)，以上汽大眾使用模具為例，用量最多的一副模具需配備16 個(gè)化學(xué)式自動(dòng)加脂器。然而，模具在高沖次工作過程伴有較大振動(dòng)。因此，現(xiàn)有加脂器在生產(chǎn)過程中，存在掉入模具內(nèi)部，造成模具打壞風(fēng)險(xiǎn)。

改進(jìn)潤滑裝置

為解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷，此次優(yōu)化的目的在于設(shè)計(jì)一種新型自動(dòng)加脂器，可以有效解決冷沖模斜楔導(dǎo)向部件在潤滑過程中對(duì)導(dǎo)板造成損傷且浪費(fèi)潤滑油脂的問題。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、拆裝現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)及反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，最終確認(rèn)技術(shù)方案，如圖3 所示。改進(jìn)后的自動(dòng)加脂器，其特征在于，包括油量減速閥1、第一轉(zhuǎn)換接頭2、油脂腔3(聚氨酯材料，透視可見)、第二轉(zhuǎn)換接頭4、第一連接管5、減壓閥6 和第二連接管7，所說的油量減速閥1 通過第一轉(zhuǎn)換接頭2 與油脂腔3的一端相連，所說的油脂腔3 另一端通過第二轉(zhuǎn)換接頭4 與第一連接管5 的一端相連，所說的第一連接管5 另一端通過減壓閥6 與第二連接管7 的一端相連，所說的第二連接管7 另一端與壓機(jī)氣源相連。

圖3 改進(jìn)后自動(dòng)加脂器的結(jié)構(gòu)圖

工作原理

如圖4 所示，使用冷沖模斜楔導(dǎo)向部件f 通過油管g 與自動(dòng)加脂器e 相連，自動(dòng)加脂器e 通過氣路連接管h 與壓機(jī)氣路接頭i 連接，當(dāng)模具完成一個(gè)沖壓動(dòng)作時(shí)(即壓機(jī)上滑塊處于0°)，壓機(jī)氣路接頭i處產(chǎn)生氣壓，從而推動(dòng)自動(dòng)加脂器e 開始工作，工作時(shí)間為壓機(jī)上滑塊由0°運(yùn)行至180°，每完成一個(gè)沖次，自動(dòng)加脂器e 完成一次潤滑工作。

圖4 改進(jìn)后自動(dòng)加脂器的工作示意圖

改進(jìn)后自動(dòng)加脂器優(yōu)點(diǎn)

(1)出油量可調(diào)節(jié)，且在工作狀態(tài)出潤滑脂，模具不使用時(shí)，該設(shè)備不工作，節(jié)省油脂。

(2)腔體具備抗振、抗壓屬性，固定在模具上，不易松脫，可長期使用。

(3)腔體具備透明屬性，便于觀察油量使用情況，不足時(shí)可及時(shí)加注，降低油脂不足對(duì)模具造成損傷風(fēng)險(xiǎn)。

(4)該裝置容量500ml 至1000ml，為常規(guī)加脂器的5 到10 倍，一副模具配置一個(gè)，安裝在模架外側(cè)，靠油路分散到各導(dǎo)向設(shè)備，起到潤滑作用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

實(shí)際使用效果

為驗(yàn)證改進(jìn)后加脂器實(shí)際使用效果，我們首先選擇新朗逸翼子板OP60 模具進(jìn)行驗(yàn)證，該套模具每月生產(chǎn)沖次達(dá)4 萬次以上，且左右對(duì)稱部位共有四個(gè)化學(xué)式自動(dòng)潤滑裝置同時(shí)工作使用。如圖5 所示，取消原設(shè)計(jì)4 個(gè)化學(xué)式自動(dòng)潤滑裝置，使用一個(gè)上述改進(jìn)裝置進(jìn)行替換，模具內(nèi)部通過油管連接。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物

自2019 年6 月至9 月，經(jīng)3 個(gè)月的試用，現(xiàn)場(chǎng)使用良好，后期逐步在上汽大眾長沙分公司沖壓車間內(nèi)替換實(shí)施。通過成本計(jì)算，僅長沙工廠模具使用潤滑裝置全部替換后，年節(jié)約成本14.68 萬元。該方案已同步在上汽大眾其他沖壓車間推廣使用。