多工位沖壓模具生產(chǎn)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(nèi)汽車產(chǎn)量隨之遞增，提升生產(chǎn)效率成為整車企業(yè)生產(chǎn)考慮的重點(diǎn)問題之一。多工位沖壓模具以快速、高效的獨(dú)特優(yōu)勢在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用。對多工位沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)相對自動(dòng)化線模具設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)上提出了一些特殊的設(shè)計(jì)要求。現(xiàn)依據(jù)實(shí)際工作中多工位沖模生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗(yàn)，對多工位沖模生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)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(shí)出現(xiàn)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(shè)計(jì)吊耳起重模具時(shí)，模具和模具間的吊耳空間小于起重棒的長度導(dǎo)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(dòng)，存在安全隱患，故鑒于現(xiàn)在模具的實(shí)際狀況，只能手寫標(biāo)識將起重棒反裝。

⑶預(yù)防措施：確保模具和模具間的吊耳空間，設(shè)計(jì)吊耳起重模具時(shí)，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(dòng)造成沖孔精度超差。

圖1 聯(lián)合墊板起吊干涉

圖2 起吊空間

⑴原因分析：從數(shù)模上分析制件棱線清晰，產(chǎn)品特征明顯，長度方向可以符型定位。但實(shí)際制件在左右方向竄動(dòng)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(dòng)，如圖4所示。

圖4 增加定位銷

⑶預(yù)防措施：梁類件設(shè)計(jì)時(shí)，左右方向必須考慮定位，增加定位銷，僅靠型面定位時(shí)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(dòng)到下一工序過程中，制件變形造成最終產(chǎn)品變形。

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

圖5 改善前制件形狀及舉升結(jié)構(gòu)

圖6 改善后結(jié)構(gòu)

⑵解決對策：將兩個(gè)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(shí)保證舉升的同步性，如圖6所示。

⑶預(yù)防措施：工藝前期分析制件強(qiáng)度，分部工序，保證制件的強(qiáng)度；設(shè)計(jì)時(shí)全面考慮模具在工作后期的使用狀態(tài)，評估潛在風(fēng)險(xiǎn)，左右共模制件中間位置強(qiáng)度低時(shí)，需要在中間增加頂件塊。

案例四

舉升器單側(cè)托起時(shí)，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(chǎn)節(jié)拍低，如圖7所示。

⑴原因分析：舉升器單側(cè)托起時(shí)，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(chǎn)生較大力矩，從而導(dǎo)致符型塊顫抖，如圖8所示。

圖7 現(xiàn)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(dǎo)致符型塊顫抖，如圖9所示。

圖9 舉升器撓度提升

⑶預(yù)防措施：設(shè)計(jì)時(shí)避免使用舉升器單側(cè)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(lián)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)托起塊不同步現(xiàn)象，調(diào)整進(jìn)氣大小也無法實(shí)現(xiàn)，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(jìn)氣量也不一致，氣缸串聯(lián)無法實(shí)現(xiàn)同步。

⑵對策：改用并聯(lián)方式，每個(gè)氣缸由單獨(dú)氣路控制，通過單獨(dú)調(diào)整進(jìn)氣量達(dá)到托起塊同步。

⑶預(yù)防措施：當(dāng)托起塊重量相差比較大時(shí)氣缸連接采用并聯(lián)方式；選用氣缸的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)托起塊重量適當(dāng)加大一個(gè)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(jī)床工作臺廢料孔滑廢料時(shí)，廢料存在卡滯現(xiàn)象，幾分鐘就必須要停機(jī)清理一次。

⑴原因分析：設(shè)計(jì)時(shí)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(xiàn)象，如圖11所示。

圖11 現(xiàn)場生產(chǎn)情況

⑵解決對策：在滑廢料孔減重孔處設(shè)置廢料擋板。

⑶預(yù)防措施：設(shè)計(jì)時(shí)如滑廢料孔處有減重孔，考慮設(shè)置廢料擋板或滑廢料處不開減重孔。

結(jié)束語

本文通過對6個(gè)沖壓生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的典型問題進(jìn)行解析，闡述在模具開發(fā)過程中需要從工藝排布、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)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(yù)防。多工位沖模制造需要擁有較高的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造調(diào)試水平，只有不斷積累生產(chǎn)過程中解決問題的經(jīng)驗(yàn)，才能使多工位沖模的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。