多工位沖壓模具生產中常見問題的分析

文/李眾，張萬書，趙永星，趙珍珍·長城汽車股份有限公司

目前隨著汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，國內汽車產量隨之遞增，提升生產效率成為整車企業(yè)生產考慮的重點問題之一。多工位沖壓模具以快速、高效的獨特優(yōu)勢在國內被廣泛應用。對多工位沖壓模具設計時相對自動化線模具設計時，結構上提出了一些特殊的設計要求?，F依據實際工作中多工位沖模生產過程中的經驗，對多工位沖模生產過程中出現的問題進行研究分析。

案例分析

案例一

多工位沖壓模具采用兩塊墊板組合安裝，在裝卸模具時出現第二塊墊板用快速定位安裝完畢后，起重棒無法抽出。

⑴原因分析：多工位沖壓模具設計吊耳起重模具時，模具和模具間的吊耳空間小于起重棒的長度導致起重棒無法抽出，鋼絲繩無法使用，如圖1所示。

⑵解決對策：由于起重棒起吊過程中受力發(fā)生竄動，存在安全隱患，故鑒于現在模具的實際狀況，只能手寫標識將起重棒反裝。

⑶預防措施：確保模具和模具間的吊耳空間，設計吊耳起重模具時，在放置狀態(tài)下保證模具相互間無干涉分開組裝，如圖2所示。

案例二

梁類件僅靠符型定位，梁類件左右定位不精確，制件左右竄動造成沖孔精度超差。

圖1 聯合墊板起吊干涉

圖2 起吊空間

⑴原因分析：從數模上分析制件棱線清晰，產品特征明顯，長度方向可以符型定位。但實際制件在左右方向竄動約2mm,制件定位不精確，影響沖孔精度，如圖3所示。

圖3 梁類件模具制件無定位

⑵解決對策：利用上工序沖孔孔位增加一處定位銷，保證制件在左右方向不竄動，如圖4所示。

圖4 增加定位銷

⑶預防措施：梁類件設計時，左右方向必須考慮定位，增加定位銷，僅靠型面定位時要慎重對待。

案例三

左右共模制件中間位置制件托起后塌陷，在橫梁移動到下一工序過程中，制件變形造成最終產品變形。

⑴原因分析：舉升器設計位置不合理，考慮了頂出器的距離，忽視了制件舉升強度。制件中間尺寸為30mm×30mm×1.4mm，制件在抬起過程中強度弱，如圖5所示。

圖5 改善前制件形狀及舉升結構

圖6 改善后結構

⑵解決對策：將兩個翻邊舉升器連接起來，在中間位置增加一面積為20mm×25mm的舉升塊，同時保證舉升的同步性，如圖6所示。

⑶預防措施：工藝前期分析制件強度，分部工序，保證制件的強度；設計時全面考慮模具在工作后期的使用狀態(tài)，評估潛在風險，左右共模制件中間位置強度低時，需要在中間增加頂件塊。

案例四

舉升器單側托起時，符型塊顫抖，抓手抓取不穩(wěn)定。在保證制件抓取穩(wěn)定的前提下，生產節(jié)拍低，如圖7所示。

⑴原因分析：舉升器單側托起時，由于符型塊自身重量及上模頂銷的壓力傳遞至符型塊處，在符型塊處產生較大力矩，從而導致符型塊顫抖，如圖8所示。

圖7 現場舉升器偏載

圖8 舉升器受力分析

⑵解決對策：將相鄰的舉升器根部相連，避免力矩過長而導致符型塊顫抖，如圖9所示。

圖9 舉升器撓度提升

⑶預防措施：設計時避免使用舉升器單側支撐制件。

案例五

多工位模具雙托起塊為氣缸托起，氣缸采用氣路串聯結構，該結構出現托起塊不同步現象，調整進氣大小也無法實現，制件發(fā)生偏移，如圖10所示。

⑴原因分析：由于托起塊規(guī)格、重量不統(tǒng)一所需的進氣量也不一致，氣缸串聯無法實現同步。

⑵對策：改用并聯方式，每個氣缸由單獨氣路控制，通過單獨調整進氣量達到托起塊同步。

⑶預防措施：當托起塊重量相差比較大時氣缸連接采用并聯方式；選用氣缸的時候，應根據托起塊重量適當加大一個型號，更有利于氣缸的長期使用。

圖10 氣缸型雙托起塊

案例六

多工位模具從機床工作臺廢料孔滑廢料時，廢料存在卡滯現象，幾分鐘就必須要停機清理一次。

⑴原因分析：設計時滑廢料孔處有減重孔，廢料尖角易搭在減重孔上，造成卡滯現象，如圖11所示。

圖11 現場生產情況

⑵解決對策：在滑廢料孔減重孔處設置廢料擋板。

⑶預防措施：設計時如滑廢料孔處有減重孔，考慮設置廢料擋板或滑廢料處不開減重孔。

結束語

本文通過對6個沖壓生產過程中出現的典型問題進行解析，闡述在模具開發(fā)過程中需要從工藝排布、結構設計、產品造型等方面，綜合考慮合模起吊空間、制件定位穩(wěn)定、托起舉升平衡、廢料滑落順暢等因素來加以預防。多工位沖模制造需要擁有較高的工藝結構設計和制造調試水平，只有不斷積累生產過程中解決問題的經驗，才能使多工位沖模的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。