隨著國(guó)家汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,很多已量產(chǎn)的國(guó)五車(chē)型必須升級(jí)改造以滿(mǎn)足國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)汽車(chē)白車(chē)身而言,汽車(chē)配置更改,經(jīng)常導(dǎo)致沖壓件上需要增加孔,左前翼子板內(nèi)板沖壓件就是一個(gè)增加沖孔的典型改造。在冷沖壓零件上要實(shí)現(xiàn)沖孔工藝,基本需要上模的沖頭及固定座、下模的凹模鑲套和中間壓料用的壓料芯三大部分來(lái)完成。加孔要求
左前翼子板內(nèi)板的板料厚度為0.7mm,材質(zhì)為DC04,該件需要新增兩個(gè)圓孔(1#、3#孔)、一個(gè)長(zhǎng)圓孔(2#孔),如圖1 所示?椎墓δ苁蔷束安裝孔,1#、3#孔的尺寸為(10±0.15)mm,2#孔長(zhǎng)軸尺寸為(8.5±0.15)mm、短軸尺寸為(3±0.1)mm。
模具改造方案
根據(jù)表1 所示的沖孔間隙選擇原則,料厚為0.7mm 的零件,沖頭和凹模鑲套的單邊間隙應(yīng)選擇0.05mm。由于此零件較小,結(jié)合當(dāng)前的生產(chǎn)線,此零件開(kāi)發(fā)冷沖壓模具時(shí),是在手工線上生產(chǎn)的。為節(jié)約成本,采用的是左右件雙拼工藝實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。在模具結(jié)構(gòu)中,4#和5#孔因間距只有7mm,已采用沖頭集成在一起的固定座結(jié)構(gòu),凹模鑲套采用的是集成凹模鑲套。整個(gè)沖壓工藝布置很緊湊,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也很集約。
經(jīng)過(guò)實(shí)物排查,1#圓孔是獨(dú)立的孔,上下模具都留有一定的空間和位置,可以布置沖頭、固定座、凹模鑲套,實(shí)現(xiàn)沖孔的增加。2#長(zhǎng)圓孔和3#圓孔的間距是14mm,這兩個(gè)孔剛好在下模仁緊固螺釘?shù)奈恢,無(wú)法直接在2#和3#孔位置上增加凹模鑲套標(biāo)準(zhǔn)件,需要避開(kāi)螺釘孔,借助鑲塊進(jìn)行嵌入。初步設(shè)計(jì),將2#和3#孔的凹模鑲套標(biāo)準(zhǔn)件嵌入一鑲塊中。經(jīng)核對(duì),此鑲塊無(wú)空間布置螺釘孔和銷(xiāo)釘孔,無(wú)法實(shí)現(xiàn)鑲塊的固定。在滿(mǎn)足質(zhì)量要求的情況下,為盡量減少制造加工量,采用將2#、3#、4#、5#孔的凹模鑲套同時(shí)嵌入一個(gè)下模鑲塊的方案,此下模鑲塊再通過(guò)螺釘和銷(xiāo)釘與下模仁實(shí)現(xiàn)固定。在上模實(shí)物結(jié)構(gòu)中,4#和5#孔的沖頭固定座已集成在一起。初步設(shè)想,在不改變此結(jié)構(gòu)的前提下,能否實(shí)現(xiàn)2#和3#孔的集成,因孔間距實(shí)在太近,標(biāo)準(zhǔn)件無(wú)法布置,只能將2#、3#、4#、5#這4 個(gè)孔所用沖頭集成在一個(gè)固定座上。這4 個(gè)孔有2 個(gè)是長(zhǎng)圓孔,需要在集成固定座上設(shè)計(jì)防轉(zhuǎn)面,以防止長(zhǎng)圓孔旋轉(zhuǎn)。壓料芯需要設(shè)計(jì)沖頭過(guò)孔和一定的壓料面,沖孔位置附近單邊至少留有5mm 余量,用于在沖孔時(shí)壓住板材,實(shí)現(xiàn)更好的沖孔質(zhì)量。此零件設(shè)計(jì)的沖孔較多,原模具結(jié)構(gòu)中,已使用鑲塊拼接式結(jié)構(gòu)。為降低制造成本,實(shí)現(xiàn)壓料功能,如圖2 所示,壓料芯鑲塊2 不動(dòng),加工過(guò)孔,移動(dòng)螺釘和銷(xiāo)釘位置。壓料芯鑲塊1 因位置變更,只能全部重做。
模具加工方案
以上改造方案中,保證加工精度是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差,都無(wú)法實(shí)現(xiàn)沖孔。換而言之,加工的精確程度決定了本次冷沖壓模具改造的成敗。為保證加工基準(zhǔn)的精確性,在每一個(gè)環(huán)節(jié)都增加了復(fù)校步驟。每次機(jī)加工都以冷沖壓模具的三銷(xiāo)為基準(zhǔn),導(dǎo)板導(dǎo)柱互相校核。在下模座上,以三銷(xiāo)為基準(zhǔn),以導(dǎo)板、導(dǎo)柱為復(fù);鶞(zhǔn),數(shù)控銑2 個(gè)逃料孔,配鉆一個(gè)螺紋孔。在下模仁上,以下模座三銷(xiāo)為基準(zhǔn),以導(dǎo)板、導(dǎo)柱為復(fù);鶞(zhǔn),數(shù)控銑鑲塊安裝面,加工起吊螺紋孔,加工安裝螺釘孔。在下模鑲塊上數(shù)控銑型面,以零件上型面為基準(zhǔn),料厚為0.7mm,下模鑲塊的型面和凹模鑲套都需要安裝在下模仁上再一起加工,以保證加工精度,如圖3 所示。
在上模座上,以三銷(xiāo)為基準(zhǔn),用導(dǎo)板導(dǎo)套復(fù)校三銷(xiāo),加工鑲塊安裝面,配鉆相應(yīng)螺釘、銷(xiāo)釘孔;加工上模鑲塊,安裝相應(yīng)的沖頭及固定座,螺釘、銷(xiāo)釘孔鉗工配鉆。在壓料芯上,以壓料芯導(dǎo)板為基準(zhǔn),料厚為0.7mm,以零件上型面為基準(zhǔn),重做壓料芯鑲塊1,加工壓料芯鑲塊2,數(shù)控銑壓料芯相關(guān)內(nèi)容。按照上述加工后,最終實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有模具上增加沖孔。集成凹模鑲套和沖頭固定座對(duì)機(jī)加工精度要求高,但是把握好冷沖壓模具的強(qiáng)度,確認(rèn)好各加工基準(zhǔn),是可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的。