沖壓成型工藝在精益生產(chǎn)中的應(yīng)用

蔣燕剛

摘要：在精益生產(chǎn)的應(yīng)用過程中，靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的沖壓件，這不僅為零部件承載能力的提升提供了強(qiáng)有力的支持，同時在組織結(jié)構(gòu)、安全性以及整體使用壽命方面都有著顯著的提升。而且應(yīng)用沖壓成型工藝的沖壓件外觀、形狀均更為理想，因此往往可以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：沖壓成型;工藝;精益生產(chǎn);應(yīng)用結(jié)束語

當(dāng)前階段市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，人們根據(jù)既往的生產(chǎn)和使用經(jīng)驗，沖壓成型工藝在精益生產(chǎn)中的應(yīng)用 具有材料利用率高、尺寸穩(wěn)定性好、互換性好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。

1、在多次折彎成型生產(chǎn)中的應(yīng)用

通過設(shè)計制造專用模具，將沖壓件由多次折彎成型改為模具一次沖壓成型。為改善沖壓件成型后的平整度和剛性，在下模內(nèi)設(shè)置頂出板，沖壓件板料毛坯成型前，油壓機(jī)的頂桿將頂出板頂出下模型腔，然后通過上模與頂出板壓緊從而達(dá)到將板料壓平的效果，接下來上模、板料和頂出板三者在壓緊狀態(tài)下一起進(jìn)入下模型腔將板料成型。模具加工完成后，上下模型面的配合，模具導(dǎo)板與導(dǎo)滑面的配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合等都需要采用研磨，以保障各活動部件之間配合關(guān)系，這就是沖壓成型工藝在多次折彎成型生產(chǎn)中的應(yīng)用。沖壓模具的鑄造一般采用消失模鑄造，即使用較高密度的保利龍，按照一定的縮水比例制作模具模型，并模型埋入型砂中，用鐵水進(jìn)行澆注。在多次折彎成型生產(chǎn)中的應(yīng)用，使用密度為18kg/m3的泡沫材料，采用NC整體加工的方式制作而成。因鑄件的材料不同，在模型制作階段需要考慮其相應(yīng)的縮水比例，例如灰鐵材料的保利龍模型采用1：1.05，而MoCrFe和7CrSiMnMoV則采用1：1.1的縮水比例。

2、在多道折彎成型生產(chǎn)中的應(yīng)用

料斗連接板原成型工藝是采用折彎機(jī)折彎成型，波浪形圓弧需多道折彎才能成型。經(jīng)過數(shù)控加工后的料斗連接板上下模，在多道折彎成型生產(chǎn)中的應(yīng)用之前，先要折彎各導(dǎo)向件的匹配面，確認(rèn)所有導(dǎo)向部件合格后才能進(jìn)行型面的折彎。凸模的折彎，先用砂輪機(jī)磨去除數(shù)控加工刀痕并清角，再對凸模棱線、成形圓角淬火熱處理，并用粗油石進(jìn)行研磨，保證棱線清晰、平直、光滑，型面均勻無折痕。然后用細(xì)油石交叉推磨，并進(jìn)行拋光處理而增加表面的光潔度，最終將型面拋光至平滑狀態(tài)，粗糙度達(dá)到0.8μm。凹模的折彎成型，首先用砂輪機(jī)磨去數(shù)控加工刀痕，然后在折彎機(jī)上以凸模為基準(zhǔn)折彎凹模型面。要求凹模型面與凸模接觸均勻且接觸面積不小于80%。特別是對沖壓件的要求上，大型的特別難加工，可以靠鑲拼的方式模具在設(shè)計上要充分考慮日后的維修成本，最大限度的節(jié)省維修時間，盡量做不拆卸的設(shè)計處理，為了修磨而必須去掉的沖壓件等，可做成易拆卸的結(jié)構(gòu)等;需要經(jīng)常修磨和調(diào)整的部分盡量放在模具的下部質(zhì)量較大的模具應(yīng)有方便的起運(yùn)孔或鉤環(huán)部;模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證操作者的手不必進(jìn)入危險區(qū)域，而且各活動沖壓件（如卸料等）的結(jié)構(gòu)尺寸，在其運(yùn)動范圍內(nèi)不致壓傷操作者的手指等。

3、在焊接成型生產(chǎn)中的應(yīng)用

通過沖壓成型工藝在焊接成型生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以更佳的選擇沖壓成形工藝參數(shù)，縮短模具制造周期，節(jié)約了模具開發(fā)的制造成本，提高沖壓件的成形質(zhì)量，同時也能減少沖壓件量產(chǎn)沖壓的報廢率。通過實際沖壓件厚度和數(shù)值模擬的對比，驗證了有限元數(shù)值模擬分析結(jié)果的可靠性，證實了沖壓成型工藝在焊接成型生產(chǎn)中在高強(qiáng)度沖壓件成形模擬中的準(zhǔn)確性。但調(diào)試過程中仍有許多因素?zé)o法與理論數(shù)值模擬狀態(tài)完全保持一致，需要現(xiàn)場鉗工與調(diào)試工程師根據(jù)實際沖壓件狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。采用上述的參數(shù)組合模具的調(diào)試和沖壓廢品明顯減少，經(jīng)實際量產(chǎn)統(tǒng)計，該沖壓件的量產(chǎn)報廢率在千分之一以內(nèi)。不僅如此，同類型沖壓件的質(zhì)量提升輪次由正常的6-7次，減少至3次，沖壓件關(guān)鍵尺寸合格率達(dá)到了90%以上。首先是在多次折彎成型精度，形成本身幾何的精度，這是由模具設(shè)計和精密的結(jié)構(gòu)所決定的，它應(yīng)該是通過沖壓檢具對工件的檢測，在三坐標(biāo)測量機(jī)下進(jìn)行工作，準(zhǔn)備發(fā)現(xiàn)工件尺寸偏差，通過模具的反復(fù)修改的公差范圍內(nèi)實現(xiàn)規(guī)?？刂?。根據(jù)多年的實踐，一個沖壓件是保證在正面1和負(fù)面0，這屬于沖壓件的精度一般要求，控制之間的正負(fù)面的在0.5個差左右。然而，即使每5個公差范圍是必需準(zhǔn)確計算的。這是因為每個工件的極限偏差的尺寸，確保車身的總體精度符合設(shè)計，特別是極限偏差的正、負(fù)兩圈在工件表面，工件尺寸極限誤差的積累會造成干擾或是工件之間的間隙，如果不消除干擾和強(qiáng)制清除焊接，這將導(dǎo)致下降的車身焊接不穩(wěn)定引起的整體精度。為了解決工件極限偏差對工件精度影響的問題，提出了一種用普通孔調(diào)整法控制工件搭接時的干涉和間隙的方法。有效地解決了沖壓件影響精度的問題。對于沖壓件和夾具焊接是由生產(chǎn)線完成的，是一個復(fù)雜的過程。包括：焊接設(shè)備、焊接夾具、輸送設(shè)備、控制系統(tǒng)等方面。生產(chǎn)線布局及工藝不合理，焊接精度和焊接質(zhì)量隱患。

結(jié)束語

沖壓成型工藝已經(jīng)成為包括汽車、機(jī)械設(shè)備、航空航天領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，不僅為制造業(yè)的發(fā)展提供了巨大的支持，也成為我們生產(chǎn)生活過程中必不可少的一種技術(shù)。然而，隨著各領(lǐng)域、各行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，也同樣對沖壓成型工藝在精益生產(chǎn)中的應(yīng)用提出了更高的技術(shù)要求。傳統(tǒng)的普通鍛造、切削加工技術(shù)已經(jīng)越來越難以滿足實際的生產(chǎn)需求。基于上述情況，如何使得沖壓成型工藝在精益生產(chǎn)中的應(yīng)用，甚至直接生成產(chǎn)品，是我們當(dāng)前階段所必須重點關(guān)注的問題。

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