文/楊慶波·一汽轎車股份有限公司
DCH(CH)孔在汽車沖壓領域的應用
文/楊慶波·一汽轎車股份有限公司

楊慶波,技師,主要從事模具維修與調試及新車型模具維修與調試等工作,曾參與一汽轎車股份有限公司奔騰B70、奔騰B50、睿翼、馬自達8、奔騰B90、奔騰X80、紅旗H7等車型的沖壓模具生產準備工作。
DCH(Die Coordinete Hole),即模具定位孔,是為保證制件在各工序之間能夠與模具保持一致所設定的孔。為了使兩次成形的工件相符,DCH孔用做H,h的位置判定,檢查面、曲線、孔的精度。
CH(Coordinete Hole),即定位孔,也叫總成基準孔。拉延后工序沖出的孔稱CH孔,既有DCH孔作用,又在沖壓件質量育成階段起到至關重要的作用。
DCH孔是OP10拉延工序沖出的孔,如果DCH在產品上,后工序不需要轉換CH孔;反之,需在OP20修邊工序轉換CH孔。DCH孔一定不屬于最終產品的孔,可以設計在產品型面上,也可以設計在非產品型面上;CH孔可以是最終產品上的孔,也可以不是,但它必須設計在產品型面上。
沖壓工藝分析
DL圖中明確給定DCH(CH)孔的孔位,它應是一個三維的點(具有X、Y、Z坐標值),同時規定方向(與拉延沖壓方向保持一致),當制件在各序有轉動時,孔的方向性尤為重要。
模具設計
各序模具圖中都應明確給出DCH(CH)孔位,精確標出尺寸(精確到0.01mm)。當本序與拉延方向不一致時應標出夾角角度。下模DCH(CH)孔附近應局部符型。上模應安排加工躲空孔,并標示出躲空孔位置,躲空孔孔徑一般應大于DCH(CH)孔1~3mm,當DCH(CH)孔不垂直時,躲空孔要相應加大。
制造工藝
工藝中應明確DCH(CH)孔加工工序,制作DCH(CH)孔點窩程序,DCH(CH)孔位精度、光潔度要求并不太高,為降低成本,一般采用數控點窩,鉗工制孔(帶傾角的同樣),人工鉸孔的方法。
當模具上有其他孔需要數控加工時,也可遵循綜合效益的原則,一同加工。
⑴模具研磨時,各工序基準傳遞的基準。
利用拉延序在拉延件上沖制兩個標準孔(DCH孔),后序模具研合時均采用DCH(CH)孔定位,在試模時工序件也應以DCH(CH)孔定位,可以保證模具各序之間的型面與基準一致。實際上就是以制件傳遞基準。研合時,避免單純為符型而造成型面的位移;試模時,使制件精確定位,避免因定位不準而產生誤差,同時通過測量試壓前后DCH(CH)孔位置的變化,可以發現許多調模中的問題(如滾動、變形等)。下模研合時必須以上序合格件研合,并以DCH(CH)孔定位。上模研合,逐步推廣帶件研合。一般,當以DCH(CH)孔定位而型面研合量過大時,一定要慎重檢查型面加工基準是否出現誤差。試模時必須檢查DCH(CH)孔定位,在壓完本序后再次檢查DCH(CH)孔位是否有錯位現象,只有序前序后均無錯位才能認為本序合格。在鉗工序把DCH(CH)孔的功能用足用好是DCH(CH)孔技術的關鍵,也是提高沖壓件精度的有效辦法。
⑵育成基準。
在調試階段,DCH(CH)孔主要用做外板的模具、夾具、檢具匹配調試使用,如有需要,內板調試時也可使用,量產以后不再使用。
⑴外板件均需設置DCH(CH)孔。例如:側圍外板、翼子板、門外板、發動機罩外板、行李箱外板、頂蓋等。
⑵淺拉延制件也需要設置基準孔。例如:發動機罩內板等。
⑶拉延模設置于產品外,后序需要進行轉換。例如:發動機罩外板、門外板等。
⑷拉延模設置于產品內,全工序基準統一。例如:門內板等。
⑸DCH(CH)孔應設置在平面上(如必須設置在斜面上,則最大角度不允許超過5°)。
⑹連續模不設置DCH(CH)孔。
⑴OP10(拉延模具)先完成模具基本研配,然后進行拉延成形(完全成形),安裝DCH孔凸模后再開始沖制工作。沖制順序為:DCH凸模未安裝、拉延成形、DCH凸模安裝、沖制DCH孔,避免由于拉延走料造成DCH孔變形,影響定位精度。
⑵OP20工序DCH(CH)的使用。此步驟主要是檢驗OP10工序件與OP20基準面(凸模)是否服貼,將OP10工序件(含DCH孔)放置于OP20工序模具上,以主要基準面形狀定位,工序件在凸模上的狀態是手推不移位,然后觀察定位完成OP10工序件上的DCH孔與模具上的DCH孔是否完全重合,如圖1所示。a.兩孔重合,此時定位基本準確,然后進行間隙檢測,測量工序件與凸模面的間隙,要求在0.05~0.1mm之間,如果間隙過大說明有干涉,需要對OP20基準面進行微調。b.兩孔不重合,說明型面研磨失準,需要重新調配。插入CH孔定位銷,然后將帶CH孔工序件置入,再依據這個狀態進行型面研配。

圖1 制件DCH孔與模具上DCH定位孔不重合
⑶OP20完成DCH孔與CH孔轉換工作。OP20研磨定位調整完成,在OP20模具上安裝CH沖頭,壓制帶CH孔的OP20工序件,用于后工序的模具研磨、定位調整、白車身匹配質量育成工作。
⑷OP20后工序CH孔的使用。將帶CH孔的OP20工序件置于OP30基準面(凸模)上,以主要基準面形狀定位,工序件在凸模上的狀態是手推不移位,然后觀察定位完成OP20工序件上的CH孔與模具上的CH孔是否完全重合,重復⑵中的工作內容,完成OP30模具研磨調整定位工作。
重復上述步驟,完成后序所有模具的研磨調整定位工作。
發動機罩外板
⑴OP10拉延。某車型發動機罩外板拉延模(OP10)3D模具結構如圖2所示,由上模、下模組成,2個DCH孔對角排列布置;其DL圖如圖3所示,DL圖中說明DCH孔的位置。
⑵OP20修邊。某車型發動機罩外板修邊模(OP20)下模、上模3D模具結構如圖4、圖5所示。圖4中位置一、二是根據OP10DCH孔位置在OP20下模設置2個DCH定位孔,位置三、四處設計CH孔,實現DCH與CH孔轉換,圖示位置為模具下模CH孔凹模孔。圖5中位置三、四處設計CH孔,實現DCH與CH孔轉換,圖示位置為模具下模CH孔凸模孔,實現生準階段制件在檢具上的定位(質量育成階段,根據CH孔在檢具上的定位,測量鎖定檢具上SK塊的基準,為后期量產階段測量提供基準。SK(&K)為檢具上暫定主(輔助)基準面。其DL圖如圖6所示,圖中表明了DCH孔、CH孔的位置。

圖2 某車型發動機罩外板拉延模(OP10)3D模具結構圖

圖3 發動機罩外板DL圖

圖5 發動機罩外板修邊模(OP20)上模3D模具結構圖

圖4 發動機罩外板修邊模(OP20)下模3D模具結構圖

圖6 發動機罩外板DL圖
⑶OP30翻邊。某車型發動機罩外板翻邊模(OP30)下模3D模具結構如圖7所示,位置一、二是根據OP20CH孔位置在OP30下模設置的2個CH定位孔。其DL圖如圖8所示,圖中標注OP20工序與OP30工序CH孔的關系。

圖7發動機罩外板翻邊模(OP30)下模3D模具結構圖

圖8 發動機罩外板DL圖

圖9 某車型發動機罩內板拉延模(OP10)下模3D模具結構圖

圖10 發動機罩內板拉延模(OP10)上模3D模具結構圖
發動機罩內板
⑴OP10拉延。某車型發動機罩內板拉延模(OP10)下模、上模3D模具結構如圖9、圖10所示,圖中標注了的DCH布置。
⑵OP20修邊沖孔。某車型發動機罩內板修邊沖孔模(OP20)下模3D模具結構如圖11所示,位置一、二是根據OP10DCH孔位置在OP20下模設置2個DCH定位孔,位置三、四處設計CH孔,實現DCH與CH孔轉換,圖示位置為模具下模CH凹模孔。
⑶修邊整形沖孔。發動機罩內板拉延模(OP30)上模、下模3D模具結構如圖12、圖13所示,在圖12位置一、二處設計CH孔,實現CH與H孔、h孔轉換,實現了制件在檢具上的定位。
發動機罩外板質量育成實例應用說明
在質量育成階段,制件在檢具上通過CH孔定位,經進一步數據測量,發現制件穩定,達到整車匹配要求后,測量鎖定SK、&K間隙,此時進入量產(MP)階段,取消CH孔,制件在檢具通過SK、&K面定位。如圖14、圖15所示。圖16所示為某車型發動機罩外板檢具實物,是上述內容的直觀呈現。

圖11 發動機罩內板修邊沖孔模(OP20)下模3D模具結構圖

圖12 發動機罩內板修邊整形沖孔模(OP30)下模3D模具結構圖

圖13 發動機罩內板修邊整形沖孔模(OP30)上模3D模具結構圖

圖14 發動機罩外板質量育成階段在檢具上的定位方式

圖15 發動機罩外板量產后在檢具上的定位方式

圖16 某車型發動機罩外板檢具實物圖
DCH(CH)孔技術的應用使汽車白車身沖壓件的質量得到顯著提高,使整體的匹配精度也有質的飛躍,此技術值得在汽車沖壓領域推廣。