翻邊整型機(jī)構(gòu)在沖壓模具上的應(yīng)用

文/李志湖·江鈴五十鈴汽車有限公司沖壓廠

翻邊整型機(jī)構(gòu)在沖壓模具上的應(yīng)用

文/李志湖·江鈴五十鈴汽車有限公司沖壓廠

隨著汽車工業(yè)和航空工業(yè)的發(fā)展，對(duì)薄板殼類零件成形精度的要求越來越高。特別是車身地板類的零件，兩側(cè)面翻邊高度大且都為垂直翻邊，回彈問題不可避免。因此，要解決回彈只能靠增加工序和模具來實(shí)現(xiàn)，但這又會(huì)造成模具開發(fā)成本的增加，量產(chǎn)后設(shè)備及操作人員的增加也會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)，而翻邊整型機(jī)構(gòu)的應(yīng)用可以很好地解決此類矛盾。

翻邊整型機(jī)構(gòu)的基本特點(diǎn)

翻邊整型機(jī)構(gòu)基本特點(diǎn)是這樣的：

⑴機(jī)構(gòu)中的翻邊鑲塊必須是活動(dòng)塊，也是整型鑲塊，并且在模具閉合狀態(tài)時(shí)起整型作用。

⑵適合于垂直翻邊模具，并且翻邊高度大于15mm的零件。

⑶結(jié)構(gòu)可以很好地解決零件的翻邊回彈。

⑷應(yīng)用翻邊整型機(jī)構(gòu)，可以減少工序和模具數(shù)量。

圖1 翻邊整型機(jī)構(gòu)基本形式

理論上，一般認(rèn)為板料產(chǎn)生回彈根本原因是金屬塑性成形總是伴有彈性變形，也就是說回彈問題必然存在。因此在實(shí)際成形過程中有兩種情況會(huì)導(dǎo)致回彈；第一，在板料成形過程中，當(dāng)板料內(nèi)外緣表層纖維進(jìn)入塑性狀態(tài)，而板料中心仍處于彈性狀態(tài)，這時(shí)當(dāng)凸模上升去除外載后板料產(chǎn)生彈性回復(fù)；第二，金屬塑性成形總是伴有彈性變形，所以板料彎曲時(shí)，即使內(nèi)外層纖維全部進(jìn)入塑性狀態(tài)，在去除外力時(shí)彈性變形消失，也會(huì)出現(xiàn)回彈。因此，要解決翻邊回彈滿足質(zhì)量要求，只有增加整型模。翻邊整型機(jī)構(gòu)的應(yīng)用可以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，有效減少工序和模具數(shù)量。

翻邊整型機(jī)構(gòu)基本形式如圖1所示，上模驅(qū)動(dòng)塊1下行，翻邊鑲塊4向上運(yùn)動(dòng)，在前段工作行程完成翻邊工作內(nèi)容，翻邊到位之后，上模驅(qū)動(dòng)塊1繼續(xù)下行，與水平滑動(dòng)塊2直邊接觸，翻邊鑲塊4停止上、下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)整型驅(qū)動(dòng)塊5接觸翻邊鑲塊4后，翻邊鑲塊開始側(cè)向平移，完成整型。

翻邊整型在沖壓模具上的應(yīng)用

據(jù)了解，目前翻邊整型機(jī)構(gòu)在沖壓模具上還沒有使用，只有在本公司某車型項(xiàng)目中，因質(zhì)量要求才設(shè)計(jì)使用過這種翻邊帶整型的模具機(jī)構(gòu)。

圖2 某車型產(chǎn)品零件

圖3 改造前翻邊模具結(jié)構(gòu)

圖4 改造后翻邊模具結(jié)構(gòu)

一套垂直上翻的模具設(shè)計(jì)與調(diào)試過程中回彈控制

圖2所示為江鈴某車型產(chǎn)品零件，料厚為1.0mm，材質(zhì)為普通冷軋板材。此產(chǎn)品特點(diǎn)是兩側(cè)翻邊高度很高約40mm，因產(chǎn)品需要切換生產(chǎn)不同款型，前期制訂的工藝也只能把垂直翻邊工序放到最后一道工序，這種傳統(tǒng)的翻邊工藝經(jīng)過多輪調(diào)試，仍無法達(dá)到質(zhì)量要求，翻邊回彈一直無法解決。

改造前模具結(jié)構(gòu)如圖3所示，翻邊結(jié)構(gòu)為逆向斜楔垂直上翻邊，翻邊鑲塊是固定在上翻斜楔塊上的，翻邊完成后自由回彈，產(chǎn)品翻邊高度大，因此翻邊端頭回彈尺寸大約2mm，翻邊面間隙超差。

經(jīng)過技術(shù)組成員討論，發(fā)現(xiàn)上翻行程較大，約有50mm，因此最終決定采用翻邊帶側(cè)整型的新機(jī)構(gòu)。具體操作時(shí)，需要重新制做一個(gè)上翻斜楔塊帶反側(cè)擋塊，翻邊鑲塊做成活動(dòng)式，由氮?dú)飧谆匚?，在翻邊到位后?cè)整型機(jī)構(gòu)開始工作，行程約2mm，最終解決了翻邊回彈問題，制件經(jīng)過檢測(cè)非常合格。

改造后的翻邊結(jié)構(gòu)，如圖4所示，翻邊鑲塊（黃色）做成活動(dòng)鑲塊，隨著上翻斜楔向上翻邊，到閉合狀態(tài)前，上模的驅(qū)動(dòng)塊壓驅(qū)動(dòng)翻邊鑲塊側(cè)向運(yùn)動(dòng)，開始整型，模具到達(dá)閉合狀態(tài)時(shí)，整型到位。然后上模打開，翻邊鑲塊由底部2個(gè)氮?dú)鈴椈蓮?fù)位。

此模具的設(shè)計(jì)更改減少了3套模具的重開，節(jié)約費(fèi)用約100萬元，而且為后期量產(chǎn)節(jié)省了機(jī)床使用，人工費(fèi)用，水、電、氣等各種費(fèi)用。

圖5 垂直上翻邊同時(shí)整型的機(jī)構(gòu)

圖6 垂直下翻邊同時(shí)整型的機(jī)構(gòu)

圖7 兩次翻邊的整型機(jī)構(gòu)

幾種拓展的結(jié)構(gòu)形式

翻邊整型機(jī)構(gòu)除上述介紹的基本形式之外，還有以下幾種拓展的結(jié)構(gòu)形式：

⑴垂直上翻邊同時(shí)整型的機(jī)構(gòu)，如圖1、2、3所介紹的實(shí)例選擇的結(jié)構(gòu)形式是根據(jù)已經(jīng)調(diào)試模具更改出來的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮到項(xiàng)目進(jìn)度和報(bào)廢成本，所以采用垂直上翻邊同時(shí)整型的機(jī)構(gòu)。圖5為模具閉合時(shí)的狀態(tài)截圖。

⑵垂直下翻邊同時(shí)整型的機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡圖如圖6所示。

⑶兩次翻邊的機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡圖見圖7。

⑷垂直上翻邊后再?zèng)_孔的機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡圖見圖8。

圖8 垂直上翻邊后再?zèng)_孔的整型機(jī)構(gòu)

結(jié)束語

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)汽車質(zhì)量的要求也越來越高，回彈問題做為一種主要質(zhì)量問題已不可避免。要徹底解決垂直翻邊帶來的回彈質(zhì)量問題，在主機(jī)廠降低成本和保證質(zhì)量的要求下，必然有更多的模具會(huì)使用翻邊整型機(jī)構(gòu)。