Automobile Technology & Material
冲压件立切修边工艺研究
130011) (一汽解放汽车有限公司,长春 摘要:通过某车型地板零件对立切修改工艺在设计评审、模具调试整改、刃口选材及表面处理等方面针对毛刺问题解决经验心得,验证了立切角度选择规范,并且对模具材质方面进行一定研究,达到较好的应用效果。不仅实现减少工序实现一次修边目的,而且质量满足生产要求。对立切修边工艺应用有一定的借鉴意义。 关键词:立切修边 毛刺 结构优化 中图分类号:U466 文献标识码:B Doi:10.19710/j.cnki.1003-8817.20200042
1前言
修边是冲压工艺的重要工序,保证了拉延成形后零件产品的工艺补充部分被剪切掉,是保证汽车覆盖件尺寸的一道重要工序。
冲压工艺选择的冲压方向一般为垂直方向,即压力机滑块连同上模一起作垂直方向运动。但实际的冲压生产中,由于冲压件产品的造型限制,往往需要进行水平或者斜面方向的冲裁,这种情况需要通过斜楔机构把垂直方向的运动改变成模
[1]。这
具工作部件的水平方向或者斜面方向运动种斜楔结构普遍应用在模具结构设计,属于典型的模具结构方式。但是斜楔修边结构空间要求比较大,造成模具尺寸增大。并且增加斜楔工艺保
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证修边质量的前提下,往往无法在 套模具实现全部修边,需要分序修边。
目前在汽车行业降本、增效的形势下,综合考
作者简介:寇兆阳(1988—),男,工程师,学士学位,研究方向为冲压工艺。
量产品、质量和成本因素,通常采用“更轻更少模具”的策略以降低成本。其中采用一次性立切修边工艺代替斜楔结构成为一个方向,尤其针对产量相对较低的商用车领域,但是一次性立切修边工艺带来的后期产品质量及修边刃口结构调试工作量增加,容易产生制件毛刺、刃口强度低、修边间隙难以保证等问题。其中某商用车地板零件通过采用一次性立切修边工艺,在设计评审、模具调试、刃口处理等方面积累了一定经验,达到较好的效果。2 2.1
产品介绍
地板零件特性
1
如图 所示,地板零件有四处立切修边点,修
St16
边线的高度位置急剧变化。材料牌号为
(DC06),料厚1.5 mm。
根据修边工艺分析,其中大部分修边能够实现
垂直修边,4
处立切修边如果能够保证质量,可以实现在一序修完整个轮廓。可通过采用立切修边工艺减少工序,降低模具投入,达到降成本的目的。
2
如图 所示,如果采用斜楔修边,可以避免立切工艺,但是其附近存在的冲孔严重影响斜楔结构布置,空间位置不够,需分布在两序。这种情况下为实现减少模具投入,整个轮廓采用立切一次修边成为一种选择。2.2
立切部位工艺性
3地板零件立切部位断面如图 所示。
整个断面过渡较为剧烈,其中斜面角度为10°
,角度越小一次修边难度越大,达到一定角度应设置进行斜楔修边,此处为修边难点。在高度位置急剧变化的情况下,修边更困难,此位置修边形成纵向的切削。
3 3.1
工艺分析及产品问题
侧壁修边工艺
修边工艺中垂直修边是较为简单的,模具也相对简单,容易保证模具间隙和冲裁质量。一般冲压工艺针对修边部位评审着重针对造型落差大的部位,此产品地板零件四处立切部位需重点分析。
4
如图 所示,这种形状的截面位置,一般侧壁
≥17°(料厚
角度在设计允许的情况下尽量保证θ 1.5 mm),以避免修边位置毛刺的问题。
对于立切角度不满足上述角度要求,仍采用垂直修边的情况,需改造凹模刃口,并取小间隙冲裁,
90°立切,冲裁间隙趋于0。此外注意检查
对于接近压料圈行程是否满足最大立切工作行程要求。
10°,按照评审规范17°
但地板零件θ角度为 以下角度应该采用斜楔修边,在不同的方向进行修边处理或者分几道工序修边,以保证修边质量。
16 mm(如图3),实际
但整个截面直线段较短约为该位置布置斜楔同样空间紧张,也不容易实现斜
3
楔修边,同时考虑工序压缩到 序,采用立切修边方式。
3.2 地板零件冲压工艺排布
根据产品特点及工艺分析,制定相应的工艺排布。工艺流程分为拉延切角、修边(立切)冲孔、
3 5 2序
冲孔修边校平 道工序,如图 所示。其中第存在立切修边工艺,此位置属于剪切性质,易产生
毛刺等质量缺陷[2]
。立切区域采用拉延切角主要为解决该部位开裂问题,此处回弹不影响最终产品。该区域压料
3序
板由于整体布置,可以提供足够的压料力。第利用压料板进行较平。
3.3 实际毛刺问题
地板零件实际产品,立切修边位置的毛刺问
St16,由
题为模具调试的突出问题。该产品材料于成形性好,毛刺的高度随着模具的磨损持续增加。实际生产过程中生产十多件即产生毛刺,严
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重制约产能,影响冲压件质量。如图 所示。产生毛刺的原因主要包括:
a.修边凸、凹模间隙及切削角度不合理; b.模具刃口韧性、硬度不足;
c.压料力不足,压不住料; d.刃口不够锋利。
4.2
立切部位模具调试优化
针对立切修边一般采取的模具调试优化,如8
图 所示。件以上无毛刺问题的要求。建议对立切部位的镶
HKS-G
块进行表面处理。其中 处理技术效果明显,
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如图 是做完表面处理镶块。