AutoformR7工藝分析——淺談沖壓拉延模具單雙動的特點及其改制方案
1 前言
????模具作為汽車工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備,是生產(chǎn)中不可或缺的技術(shù)與工具,生產(chǎn)的更新?lián)Q代和產(chǎn)量要求的提升,要求模具新技術(shù)的應(yīng)用和生產(chǎn)適應(yīng)性的提高。
??? ? 汽車鈑金件的拉延方式主要有兩種;單動和雙動拉延。在早期對于大型汽車覆蓋件,為保證產(chǎn)品質(zhì)量,拉延一般都設(shè)計成雙動,采用雙動壓力機拉延。但是經(jīng)過多年的發(fā)展,隨著壓力機性能和工藝設(shè)計水平的提高,目前單動壓機已經(jīng)完全滿足以上要求,并且沖壓效率更高,能耗更低,壓機結(jié)構(gòu)更簡單,安裝維護(hù)更方便。同時由于單動壓力機還具有可以降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,能提供變壓邊力,且?guī)в歇毩⒌膲毫ω?fù)反饋補償通路、壓力波動范圍小、價格便宜等優(yōu)點,目前被更多的汽車鈑金件生產(chǎn)廠家青睞,所以近年來各大主機廠新上的沖壓線,笫一臺壓機基本上采用的都是單動壓機。
??? 由于我公司只有一條雙動生產(chǎn)線,隨著新車型的投入,模具數(shù)量的增加,生產(chǎn)能力不足;前期的一些車型雙動模具還要繼續(xù)生產(chǎn),同時因使用年限的增加,故障率上升;因此面臨的一個重要問題是雙動改成單動模具,以分散雙動生產(chǎn)線的壓力,提高其他生產(chǎn)線的利用率。

??? 單動,一般采用倒裝拉深。單動壓力機成形,凸模和壓邊圈在下,凸模直接安裝在工作臺上,壓邊圈則使用壓力機下面的頂出缸,通過頂桿獲得所需的壓料力。
??? 單動拉延的優(yōu)點在于:模具結(jié)構(gòu)簡單。制造容易、成本低。缺點是:拉延深度有限、壓邊力難以控制、對復(fù)雜零件的成形難以保證。
??? 雙動,正裝拉深。采用雙動壓力機成形,凸模和壓邊圈在上,凸模安裝在內(nèi)滑塊上,壓邊圈安裝在外滑塊上,成形時外滑塊首先下行,壓邊圈將毛坯緊緊壓在凹模面上,然后內(nèi)模塊下行,凸模將毛坯引伸到凹模腔內(nèi),毛坯在凸模、凹模和壓邊圈的作用下進(jìn)行大塑性變形。
??? 雙動拉延的優(yōu)點在于:拉延深度大,壓邊力大而穩(wěn)定,且易于調(diào)整,能獲得很大的拉深成形力,壓力波動小。缺點是:模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本高。
3 單雙動模具改制要求
??? 并不是所有拉延模具都能完成單雙動改制。只有在模具設(shè)計制造時考慮到單雙動的互換性,凸模與凸模墊板采用分體鑄造,采用可拆卸螺釘連接。另外,模具要與機床參數(shù)匹配,如模具尺寸滿足機床安裝要求;頂桿位置在模具上受力的相應(yīng)位置不能空出來,模具頂出后前后左右受力均衡;模具閉合高度滿足機床要求等。模具改制后要滿足零件質(zhì)量要求;模具改制后,參數(shù)發(fā)生變化,對零件質(zhì)量也會產(chǎn)生波動,經(jīng)過模具調(diào)試,零件檢驗合格后才能生產(chǎn)。
4 雙動改單動模具改制方案
??? 現(xiàn)以我公司生產(chǎn)的其中一款車型的背門外板為例,論述拉延模雙動改制成單動的方法。

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??? 圖1 背門外板雙動拉延模剖視圖
??? 見圖1,背門外板拉延模是典型的雙動結(jié)構(gòu),模具設(shè)計時即要求能滿足單雙動改制。生產(chǎn)過程中,板料經(jīng)過滾輪進(jìn)入模腔,在擋料板的作用下定位于凹模上,壓邊圈在機床外滑塊的帶動下下行壓住板料;成型過程中,凸模和凸模墊板在機床內(nèi)滑塊作用下,向下運動直到零件成型、完成零件拉延。隨后,凸模上升,壓邊圈上升,頂料裝置將拉延零件頂出,通過人工將零件取出,完成一個沖次。
??? 改制方案如下:
??? (1)對機床壓力、臺面尺寸、頂桿位置圖等參數(shù)進(jìn)行分析。
??? (2)根據(jù)機床參數(shù)和背門外板的壓邊圈結(jié)構(gòu),確定壓邊圈上可用的頂桿位置,要求頂桿位置盡量對稱,若頂桿位置太少或不對稱,可將模具擺故位置在機床允許的偏置范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)偏置調(diào)整,此拉延模偏置50mm后可配置24根頂桿。
??? (3)取消現(xiàn)有凸模墊板,根據(jù)凸模螺釘安裝位置和鍵槽位置新增墊板與凸模用10個M24螺釘和2個定位鍵連接,見圖2。另加工24根頂桿位置的φ80讓位孔;由機床最大閉合高度和閉合高度調(diào)節(jié)量確定墊板高度為280mm。

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??? 圖2 改制的背門外板單動拉延模剖視圖
??? (4)由機床頂桿頂出高度、壓邊圈與凸模相對位置,加工24個φ60×220mm頂桿腿,并在壓邊圈頂桿相應(yīng)位置加工深度為38mm的M20頂桿腿安裝孔。
??? (5)在壓邊圈上適當(dāng)位置加工螺孔以安裝擋料板,并在凹模上相應(yīng)位置加工讓位孔。
??? (6)在壓邊圈上適當(dāng)位置加工螺孔以安裝上下料滾輪。
??? (7)在凹模上部加工防塵板安裝平臺,并安裝防塵板。
??? (8)根據(jù)使用情況考慮是否加工把模槽位置,加工下??焖俣ㄎ徊邸?/p>
??? 完成模具上述改制后,在生產(chǎn)前還需調(diào)整頂桿頂出高度,使最大頂出高度時壓邊圈壓料面高于凸模;調(diào)整上下辯滾輪高度;綜合調(diào)整機床壓力和擋料板位置,使板料定位可靠。
??? 經(jīng)調(diào)試后零件質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)狀況良好,模具改制效果很好。至此雙動拉延模改為單動拉延模已經(jīng)完成。若要恢復(fù)雙動生產(chǎn),可參考上述步驟還原即可。
5 結(jié)束語
??? 可以看出,減少雙動模具數(shù)量,可以解決雙動生產(chǎn)線能力不足,保證后道工序零件的及時供應(yīng)。
??? 同時若鈑金件生產(chǎn)廠家沖壓生產(chǎn)能力不足,可通過拉延模單動和雙動的改制,提高模具的適應(yīng)性,為鈑金件生產(chǎn)的合理配置提供了思路,增加了生產(chǎn)管理的靈活性。