文／楊娜, 縱全全·廣州汽車集團(tuán)乘用車有限公司

隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車沖壓零件越來越多地采用自動(dòng)化生產(chǎn)。其中，封閉式的自動(dòng)化生產(chǎn)可以更有效的提高生產(chǎn)效率，保證零件品質(zhì)，但同時(shí)對(duì)生產(chǎn)零件的沖壓模具要求越來越高。汽車行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，因此，在保證汽車品質(zhì)的前提下，如何降低汽車制造成本越來越成為汽車主機(jī)廠的重要研究方向。

在整車制造工廠，沖壓模具的開發(fā)逐漸成為汽車制造主機(jī)廠降低成本的重要方法之一。沖壓模具降成本方法有很多，例如減少模具工序數(shù)、縮小模具尺寸及減少模具重量、減少模具裝配時(shí)間、減少模具加工量、減少模具調(diào)試機(jī)時(shí)等。連修帶翻模具結(jié)構(gòu)是減少模具工序數(shù)方法之一，連修帶翻結(jié)構(gòu)比單一修邊或整形結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜。修邊刀塊設(shè)計(jì)在翻邊鑲塊上，以翻邊鑲塊作為安裝座，高出翻邊鑲塊。因此，修邊鑲塊在切廢料時(shí)修邊位置無壓料板壓料（受翻邊鑲塊的影響，連修帶翻結(jié)構(gòu)壓料板無法壓到修邊刃口邊緣），容易出現(xiàn)修邊帶起品質(zhì)問題。本文闡述的是如何解決修邊帶起問題。

修邊帶起的影響

在汽車零件生產(chǎn)過程中，修邊產(chǎn)生的帶起問題對(duì)于手工線來說可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通過刀口涂油等方法及時(shí)解決，帶起問題對(duì)生產(chǎn)效率的影響不明顯，但對(duì)于自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的影響卻很大。

自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線是一個(gè)封閉的生產(chǎn)系統(tǒng)，使用機(jī)器人、機(jī)械手等在不同模具之間搬運(yùn)零件，只能在自動(dòng)生產(chǎn)線的線尾進(jìn)行零件品質(zhì)檢查，不能夠立即發(fā)現(xiàn)并處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)零件有質(zhì)量問題時(shí)，已經(jīng)生產(chǎn)出很多件，容易造成批量質(zhì)量問題。因此，出現(xiàn)修邊帶起問題時(shí)，必須要停止生產(chǎn)進(jìn)行模具處理，較大地降低生產(chǎn)效率。如處理不及時(shí)，容易造成更大的損失。

修邊帶起產(chǎn)生的原因

零件修邊帶起產(chǎn)生往往有以下幾個(gè)原因：

⑴修邊鑲塊垂直度不足。模具在修邊鑲塊切完廢料回程過程中，因修邊鑲塊的修邊刀面垂直度不足，會(huì)產(chǎn)生刀面刮削零件的情況，從而產(chǎn)生零件邊緣帶起變形；

⑵修邊鑲塊間隙過緊。在修邊完成后模具回程過程中，也會(huì)出現(xiàn)刀面刮削零件邊緣產(chǎn)生零件帶起變形；

⑶上模壓料板壓料不良。修邊工序壓料板在修邊鑲塊工作時(shí)未壓到零件修邊邊緣，由于零件的延展性，修邊時(shí)零件會(huì)被拉伸，修邊工作完成后上模回程時(shí)，零件邊緣被拉伸延長與修邊刀刮蹭，導(dǎo)致零件邊緣帶起變形。

連修帶翻結(jié)構(gòu)解析

連修帶翻結(jié)構(gòu)，即在同一模具上完成修邊及翻邊工作內(nèi)容。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：必須要在拉伸模增加刺破工藝。受產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)限制，翻邊拐角位置料邊長度僅2.3mm，模具在連修帶翻工作部位強(qiáng)度相對(duì)會(huì)弱，因此拉伸模需要增加刺破工藝，減小在連修帶翻工序模具的受力，保證模具壽命，即圖1中A1、A2、B位置（左、右側(cè)對(duì)稱）。圖2所示為A1、A2及B位置局部放大圖。

圖1 拉伸模簡圖

圖2 局部放大圖

在拉伸模設(shè)計(jì)刺破結(jié)構(gòu)時(shí)，要求模具到底前3mm開始進(jìn)行刺破工作，而且模具刺破刀塊的寬度要求最小為2mm。修邊沖孔工序模具設(shè)計(jì)連修帶翻結(jié)構(gòu)時(shí)，為了保證模具連修帶翻機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，達(dá)到產(chǎn)品翻邊長度及產(chǎn)品造型約束需求，要求地板類模具翻邊長度在15mm以上。其中，部分不對(duì)稱的模具在翻邊時(shí)受翻邊側(cè)向力影響，要求下模修邊刀塊需帶有防側(cè)向力功能。圖3所示為連修帶翻結(jié)構(gòu)局部放大圖。

圖3 連修帶翻結(jié)構(gòu)局部放大圖

圖4為模具工作行程圖。由圖4可知，在連修帶翻結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計(jì)中，工作過程中隨著機(jī)床上滑塊的逐漸下移，模具上、下模座外導(dǎo)板、導(dǎo)柱先后進(jìn)行導(dǎo)向，在距離模具下死點(diǎn)45mm時(shí)，壓料板開始工作，進(jìn)行壓料；在模具距離下死點(diǎn)30mm時(shí)，修邊鑲塊開始工作，進(jìn)行修邊；在模具距離下死點(diǎn)26mm時(shí)（即修邊刀塊刃入4mm后），翻邊鑲塊開始工作，向下翻邊，直到模具到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)翻邊結(jié)束。

圖4 模具工作行程圖

需要注意的是：⑴模具的基本條件（上、下模座導(dǎo)板導(dǎo)向面配合間隙，導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙）必須保證在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，確保模具的穩(wěn)定性；⑵上模修邊刀口與下模帶有防側(cè)向力功能的修邊刀口的間隙，始終處于修邊間隙公差范圍內(nèi)，從而確保模具動(dòng)作的可靠性，零件品質(zhì)一致性。

連修帶翻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

連修帶翻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：⑴減少模具數(shù)量，提升生產(chǎn)效率；⑵減少模具機(jī)加工及鉗工裝配時(shí)間，縮短模具制作開發(fā)周期；⑶受力平衡性能良好，左右側(cè)翻邊側(cè)向力、防側(cè)向力對(duì)稱相互抵消。

連修帶翻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：⑴在同一塊鑲塊上實(shí)現(xiàn)修邊、翻邊兩個(gè)工藝，對(duì)鑲塊的加工精度要求較高，相對(duì)于只修邊或只翻邊工藝，模具后期的維修保養(yǎng)會(huì)增加一定的難度；⑵連修帶翻結(jié)構(gòu)會(huì)減少同一零件的模具數(shù)量，但每套模具的工作內(nèi)容及模具的復(fù)雜程度會(huì)相對(duì)增加，不便于模具的日常維修保養(yǎng)。

結(jié)束語

在面對(duì)模具開發(fā)成本越來越高的情況下，盡可能地壓縮工序，是每個(gè)工藝及設(shè)計(jì)人員首先考慮的問題，同時(shí)也是節(jié)約成本的關(guān)鍵。而這也意味著每個(gè)工序工作的內(nèi)容更多，設(shè)計(jì)空間越來越緊湊，部件難以排布，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者帶來新的難題。但是，只有不斷地大膽探索，小心驗(yàn)證，才能將設(shè)計(jì)理念與生產(chǎn)實(shí)際有效地相結(jié)合，不斷地改善，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。