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

- 寇兆阳 董淳昊 王爱博

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

1

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

6

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,

10

如图 是做完表面处理镶块。

 ??  ?? 图1
地板零件
图1 地板零件
 ??  ?? 图4侧壁角度示意
图4侧壁角度示意
 ??  ?? 图3
立切部位断面
图3 立切部位断面
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地板零件局部放大
图2 地板零件局部放大
 ??  ?? (a)拉延切角
(a)拉延切角
 ??  ?? 图8
立切修边工作状态
图8 立切修边工作状态
 ??  ?? 图10
HKS-G处理过的镶块
图10 HKS-G处理过的镶块

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