沖壓成型工藝在精益生產中的應用

蔣燕剛

摘要：在精益生產的應用過程中，靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的沖壓件，這不僅為零部件承載能力的提升提供了強有力的支持，同時在組織結構、安全性以及整體使用壽命方面都有著顯著的提升。而且應用沖壓成型工藝的沖壓件外觀、形狀均更為理想，因此往往可以帶來更大的經濟效益。

關鍵詞：沖壓成型;工藝;精益生產;應用結束語

當前階段市場經濟環境下，人們根據既往的生產和使用經驗，沖壓成型工藝在精益生產中的應用 具有材料利用率高、尺寸穩定性好、互換性好、生產效率高等優點。

1、在多次折彎成型生產中的應用

通過設計制造專用模具，將沖壓件由多次折彎成型改為模具一次沖壓成型。為改善沖壓件成型后的平整度和剛性，在下模內設置頂出板，沖壓件板料毛坯成型前，油壓機的頂桿將頂出板頂出下模型腔，然后通過上模與頂出板壓緊從而達到將板料壓平的效果，接下來上模、板料和頂出板三者在壓緊狀態下一起進入下模型腔將板料成型。模具加工完成后，上下模型面的配合，模具導板與導滑面的配合，導柱和導套的配合等都需要采用研磨，以保障各活動部件之間配合關系，這就是沖壓成型工藝在多次折彎成型生產中的應用。沖壓模具的鑄造一般采用消失模鑄造，即使用較高密度的保利龍，按照一定的縮水比例制作模具模型，并模型埋入型砂中，用鐵水進行澆注。在多次折彎成型生產中的應用，使用密度為18kg/m3的泡沫材料，采用NC整體加工的方式制作而成。因鑄件的材料不同，在模型制作階段需要考慮其相應的縮水比例，例如灰鐵材料的保利龍模型采用1：1.05，而MoCrFe和7CrSiMnMoV則采用1：1.1的縮水比例。

2、在多道折彎成型生產中的應用

料斗連接板原成型工藝是采用折彎機折彎成型，波浪形圓弧需多道折彎才能成型。經過數控加工后的料斗連接板上下模，在多道折彎成型生產中的應用之前，先要折彎各導向件的匹配面，確認所有導向部件合格后才能進行型面的折彎。凸模的折彎，先用砂輪機磨去除數控加工刀痕并清角，再對凸模棱線、成形圓角淬火熱處理，并用粗油石進行研磨，保證棱線清晰、平直、光滑，型面均勻無折痕。然后用細油石交叉推磨，并進行拋光處理而增加表面的光潔度，最終將型面拋光至平滑狀態，粗糙度達到0.8μm。凹模的折彎成型，首先用砂輪機磨去數控加工刀痕，然后在折彎機上以凸模為基準折彎凹模型面。要求凹模型面與凸模接觸均勻且接觸面積不小于80%。特別是對沖壓件的要求上，大型的特別難加工，可以靠鑲拼的方式模具在設計上要充分考慮日后的維修成本，最大限度的節省維修時間，盡量做不拆卸的設計處理，為了修磨而必須去掉的沖壓件等，可做成易拆卸的結構等;需要經常修磨和調整的部分盡量放在模具的下部質量較大的模具應有方便的起運孔或鉤環部;模具的結構應保證操作者的手不必進入危險區域，而且各活動沖壓件（如卸料等）的結構尺寸，在其運動范圍內不致壓傷操作者的手指等。

3、在焊接成型生產中的應用

通過沖壓成型工藝在焊接成型生產中的應用，可以更佳的選擇沖壓成形工藝參數，縮短模具制造周期，節約了模具開發的制造成本，提高沖壓件的成形質量，同時也能減少沖壓件量產沖壓的報廢率。通過實際沖壓件厚度和數值模擬的對比，驗證了有限元數值模擬分析結果的可靠性，證實了沖壓成型工藝在焊接成型生產中在高強度沖壓件成形模擬中的準確性。但調試過程中仍有許多因素無法與理論數值模擬狀態完全保持一致，需要現場鉗工與調試工程師根據實際沖壓件狀態進行調整。采用上述的參數組合模具的調試和沖壓廢品明顯減少，經實際量產統計，該沖壓件的量產報廢率在千分之一以內。不僅如此，同類型沖壓件的質量提升輪次由正常的6-7次，減少至3次，沖壓件關鍵尺寸合格率達到了90%以上。首先是在多次折彎成型精度，形成本身幾何的精度，這是由模具設計和精密的結構所決定的，它應該是通過沖壓檢具對工件的檢測，在三坐標測量機下進行工作，準備發現工件尺寸偏差，通過模具的反復修改的公差范圍內實現規模控制。根據多年的實踐，一個沖壓件是保證在正面1和負面0，這屬于沖壓件的精度一般要求，控制之間的正負面的在0.5個差左右。然而，即使每5個公差范圍是必需準確計算的。這是因為每個工件的極限偏差的尺寸，確保車身的總體精度符合設計，特別是極限偏差的正、負兩圈在工件表面，工件尺寸極限誤差的積累會造成干擾或是工件之間的間隙，如果不消除干擾和強制清除焊接，這將導致下降的車身焊接不穩定引起的整體精度。為了解決工件極限偏差對工件精度影響的問題，提出了一種用普通孔調整法控制工件搭接時的干涉和間隙的方法。有效地解決了沖壓件影響精度的問題。對于沖壓件和夾具焊接是由生產線完成的，是一個復雜的過程。包括：焊接設備、焊接夾具、輸送設備、控制系統等方面。生產線布局及工藝不合理，焊接精度和焊接質量隱患。

結束語

沖壓成型工藝已經成為包括汽車、機械設備、航空航天領域的關鍵技術之一，不僅為制造業的發展提供了巨大的支持，也成為我們生產生活過程中必不可少的一種技術。然而，隨著各領域、各行業的進一步發展，也同樣對沖壓成型工藝在精益生產中的應用提出了更高的技術要求。傳統的普通鍛造、切削加工技術已經越來越難以滿足實際的生產需求。基于上述情況，如何使得沖壓成型工藝在精益生產中的應用，甚至直接生成產品，是我們當前階段所必須重點關注的問題。

參考文獻：

[1]李宏偉，李秀景，董繼亮，信曉兵.卷取溫度對熱沖壓成型鋼組織及性能的影響[J].河北冶金，2020（05）：62-65+78.

[2]王達鵬，曲智，楊慶波，張榮學，劉尚，韓加夏，孫立亞.汽車車身熱沖壓成型技術的應用和質量控制綜述[J].汽車工藝與材料，2020（04）：36-44.

[3]趙玉飛，吳艷.熱沖壓成型工藝的發展及相關模具材料分析[J].現代制造技術與裝備，2020（04）：137-138.

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