利用氣動切換固定座實現(xiàn)多款型鈑金件加孔

文/傅小強·江鈴汽車股份有限公司

隨著汽車行業(yè)競爭越來越激烈，車型的改款、升級越來越頻繁。針對汽車白車身而言，汽車配置更改，對于不同配置經(jīng)常涉及到?jīng)_孔的切換。后地板面板鈑金件就是一個典型的冷沖壓模具通過氣動切換來實現(xiàn)款型切換的模具改造件。

在冷沖壓零件上要實現(xiàn)切換沖孔工藝，基本由四大部分組成：上模的沖頭、氣動切換固定座；上模切換氣路裝置；下模的凹模鑲套；中間壓料用的壓料芯。

某后地板面板的板料厚度是0.7mm，材質(zhì)是DC04。后地板面板，目前有兩個款型：P013、P013A，其中P013A 之前由于新增了部分沖孔新開一套模具TP013-04，但P013 不需要TP013-04。而現(xiàn)在新增項目車型需要P013 款型產(chǎn)品要新增圖1 中的1、2 號孔，孔的功能是座椅安裝孔。1 號孔公差φ(11±0.2)mm，2 號孔公差φ(11±0.2)mm。

而根據(jù)表1 中的沖孔間隙的選擇原則，零件的料 厚0.7mm，沖頭和凹模鑲套的單邊間隙選擇0.05mm。

表1 沖孔間隙的選擇原則

此零件是在自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)線是五臺壓機。目前P013 是四序模具，P013A 是五序模具，區(qū)別只是P013A 多了TP013-04 沖孔模具。TP013-04 是P013A 新增第五序模具，專為新增沖孔而開。由于P013、P013A 型面造型一致，只是孔數(shù)不一致，對于P013 而言，第五序模具TP013-04 用不到，只是起到空工位作用。

由于現(xiàn)在P013 也需要新增孔1 和孔2，此兩孔在P013A 已經(jīng)存在，如圖2 中紅色圈內(nèi)兩固定座及沖頭，固定座為不可動固定座。

圖2 固定座及沖頭

上模實物結(jié)構(gòu)中，對于P013 只需要借用紅色圈內(nèi)兩孔，其他沖孔不需要，最簡單的方案是兩處沖頭加長10mm，生產(chǎn)P013時閉合高度抬高10mm。對于此種方案，車間提出異議：若沖頭加長，在生產(chǎn)P013A 時，沖頭吃入量太大(在原基礎(chǔ)上增加10mm)，有斷沖頭及增加毛刺風(fēng)險。為了解決此問題，筆者想到將固定座改換成氣動切換固定座，如圖3 所示，生產(chǎn)P013 時，氣動切換固定座往上頂出10mm，同時閉合高度抬高10mm，只沖孔1 和孔2；生產(chǎn)P013A 時，氣動切換固定座下降到正常位置，閉合高度正常，沖出所有孔。這樣保證了兩種狀態(tài)沖頭吃入量一致，既實現(xiàn)了款型切換，又降低了風(fēng)險。氣動切換固定座的切換通過氣動手柄的調(diào)節(jié)控制氣路的走向來實現(xiàn)沖頭的頂出及回退，如圖4 所示。

圖3 氣動切換固定座及氣路元件示意圖

圖4 氣動切換手柄與調(diào)速閥

壓料芯由于新增的孔位是存在的，壓料面及沖頭過孔是有的，只需要加工氣動固定座的避讓，如圖5中的紅色區(qū)域。

圖5 壓料芯加工區(qū)域示意圖

以上改造方案中，由于下模凹模套位置未更改，壓料芯只是加工避讓，難點在于上模氣動切換氣路的裝配、沖頭的研配。

在上模座上，以三銷為基準，導(dǎo)板導(dǎo)套復(fù)校三銷，加工氣動切換固定座安裝鑲塊安裝面，配鉆相應(yīng)螺釘、銷釘孔；組立后加工上模安裝鑲塊安裝面，壓機研配沖頭間隙，安裝相應(yīng)的沖頭及氣動切換固定座，螺釘、銷釘孔鉗工配鉆；氣動切換固定座安裝完成后，根據(jù)圖紙安裝氣路及相關(guān)元件，接上氣路后操控切換手柄檢驗切換固定座的狀態(tài)是否與設(shè)計一致。

在壓料芯上，以壓料芯導(dǎo)板為基準，料厚0.7mm，以底面鐓死臺校核Z 向標高，加工氣動切換固定座避讓。

按照上述加工后，最終在現(xiàn)有模具上實現(xiàn)增加不同款型沖孔。