家用空調(diào)外機(jī)頂蓋起皺問題淺析

文/鄧浩東，李先艷，趙威·格力電器（武漢）有限公司

暖通空調(diào)行業(yè)中家用空調(diào)產(chǎn)品的外觀件均由冷沖壓件構(gòu)成，冷沖壓件的質(zhì)量直接關(guān)系到空調(diào)產(chǎn)品的使用狀態(tài)。家用空調(diào)在運(yùn)輸過程中，一般空調(diào)外機(jī)最上端的頂蓋表面承受較大的壓力，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)凹變形等問題，如圖1所示。通過現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)M以及3D軟件分析，通過加高空調(diào)外機(jī)頂蓋表面的筋條，可以有效提高空調(diào)外機(jī)頂蓋的強(qiáng)度，降低空調(diào)外機(jī)頂蓋在運(yùn)輸過程中內(nèi)凹變形。但隨著空調(diào)外機(jī)頂蓋原有筋條高度的增加，生產(chǎn)出的空調(diào)外機(jī)頂蓋也出現(xiàn)了四角起皺、產(chǎn)品壓印、零件破損等問題。本文將針對(duì)強(qiáng)度提高后，空調(diào)外機(jī)頂蓋出現(xiàn)的起皺問題進(jìn)行分析和提出解決方案。

圖1 空調(diào)外機(jī)頂蓋表面出現(xiàn)內(nèi)凹變形

方案分析

提高壓料力，改善起皺問題

改善前，空調(diào)外機(jī)頂蓋模具在拉深的過程中，采用載荷較大的兩種紅色彈簧，一種是9個(gè)，直徑為φ50mm的彈簧，單個(gè)彈簧載荷為0.5t；另一種是14個(gè)，直徑為φ30mm的彈簧，單個(gè)彈簧載荷為0.2t，總載荷為7.3t。將空調(diào)外機(jī)頂蓋的筋條加高后，繼續(xù)采用這樣的載荷直接生產(chǎn)，出現(xiàn)了明顯的起皺問題，如圖2所示，不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

通過現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)原因以及3D軟件分析，將原先的單個(gè)彈簧載荷為0.5t的扁線彈簧更改為載荷更大更穩(wěn)定的單個(gè)載荷為1.5t的氮?dú)鈴椈桑鐖D3所示，有效減輕了產(chǎn)品的起皺問題。初始?jí)毫r(shí)，氮?dú)鈴椈傻膲毫σ呀?jīng)為1.0t，而扁線彈簧的壓力為0，在后續(xù)空調(diào)外機(jī)頂蓋成形過程中，氮?dú)鈴椈傻膲毫χ鸩郊哟笾?.5t，而扁線彈簧壓力才逐步加大至0.5t，扁線彈簧和氮?dú)鈴椈傻妮d荷差異，如圖4所示。由于氮?dú)鈴椈赡芴峁┹^大的預(yù)壓力和穩(wěn)定壓力，可以有效阻止材料內(nèi)微小的轉(zhuǎn)移，也就減輕了空調(diào)外機(jī)頂蓋四個(gè)角明顯起皺的問題，如圖5所示。

圖2 空調(diào)外機(jī)頂蓋表面明顯起皺

圖3 由扁線彈簧更改為氮?dú)鈴椈?/p>

保證模板受力均勻，改善起皺問題

圖4 扁線彈簧與氮?dú)鈴椈傻妮d荷差異

圖5 空調(diào)外機(jī)頂蓋輕微起皺

雖然通過調(diào)整成形面的壓料力，有效減輕了空調(diào)外機(jī)頂蓋表面起皺，但仍有局部地方存在產(chǎn)品輕微起皺，加上每次生產(chǎn)的材料均存在力學(xué)性能的差異與波動(dòng)，導(dǎo)致起皺問題不能有效解決，給正常的生產(chǎn)造成一定影響。模具整改前，上下模板通過8個(gè)限位塊傳遞受力點(diǎn)，由于8個(gè)限位塊采用軟料（45#鋼）制作，生產(chǎn)一定時(shí)間后，8個(gè)限位塊出現(xiàn)磨損不等高的現(xiàn)象，導(dǎo)致模板受力不均勻，也就出現(xiàn)了輕微起皺的問題。

通過現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)以及3D軟件分析，上下模板在壓力機(jī)下死點(diǎn)時(shí)受壓力機(jī)的壓力最大。為了保證頂蓋的成形面完全閉合時(shí)受壓力機(jī)的壓力最大，在模具整改過程中，需保證上下模板在壓力機(jī)的壓力最大時(shí)受力均勻。通過將8個(gè)限位塊更改為2個(gè)限位板如圖6所示，限位板與模板為面與面的接觸，更能保證模具的受力均勻，同步解決了輕微起皺的問題，空調(diào)外機(jī)頂蓋起皺消失如圖7所示。

圖6 由8個(gè)限位塊更改為2個(gè)限位板

圖7 空調(diào)外機(jī)頂蓋起皺消失

調(diào)整模具局部間隙，改善起皺問題

空調(diào)外機(jī)頂蓋的筋條加高后，在拉深過程中，料片四周受到的壓力較之前要大很多，加之空調(diào)外機(jī)頂蓋的筋條整體尺寸比之前要大，空調(diào)外機(jī)頂蓋成形面在局部過渡坡度較大處出現(xiàn)了材料料厚變薄的現(xiàn)象，導(dǎo)致上下模板不能完全閉合死，出現(xiàn)拉深失穩(wěn)造成空調(diào)外機(jī)頂蓋表面起皺。

將有起皺面所在的下模板進(jìn)行局部墊高，減小上下模板間的間隙，兩塊模板均與料片完成接觸，消除三者之間的間隙。為方便后續(xù)維修模具以及調(diào)整上下模成形間隙，將下模板引起起皺的位置，采用拼鑲結(jié)構(gòu)如圖8所示。如生產(chǎn)一定時(shí)間后，因材料力學(xué)性能波動(dòng)導(dǎo)致表面再次出現(xiàn)起皺，可以通過調(diào)整鑲件來(lái)改變上下模成形的間隙，從而解決表面起皺問題，空調(diào)外機(jī)頂蓋起皺問題消失，如圖9所示。

圖8 下模板局部墊高和采用拼鑲結(jié)構(gòu)

圖9 空調(diào)外機(jī)頂蓋起皺問題消失

結(jié)束語(yǔ)

目前，快速有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，將產(chǎn)品進(jìn)行快速更新?lián)Q代，已成為企業(yè)快速發(fā)展的動(dòng)力。本文通過描述家用空調(diào)外機(jī)頂蓋強(qiáng)度提高過程中遇到的問題并分析出解決方案，為后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量提升提供了參考。