多產(chǎn)品共用工藝及模具研究

文/李歡迎·長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，汽車多元化、多版本共同開發(fā)成為企業(yè)的焦點(diǎn)。如何在滿足汽車造型新穎的前提下，縮短模具制造周期、降低模具鉗工裝配調(diào)試周期、保證制件品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率，使企業(yè)更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是我們一直在研究探索的課題。采用技術(shù)革新和裝備改良升級(jí)降低生產(chǎn)成本，提高工作效率，是一種最直接、最有效的發(fā)展方向。在新產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，模具的開發(fā)費(fèi)用所占的比例比較大，如何最大限度的節(jié)約模具開發(fā)成本對(duì)所有主機(jī)廠及模具供應(yīng)商都至關(guān)重要。

常規(guī)后背門所需模具及技術(shù)特點(diǎn)

常規(guī)后背門內(nèi)板所需模具

常規(guī)后背門內(nèi)板工藝為4 序或5 序，下面以5 序后背門內(nèi)板工藝及模具結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明。

⑴常規(guī)后背門內(nèi)板工藝OP10 為拉延工序，采用唯一特定拉延模具將預(yù)先準(zhǔn)備的板料拉深成形至唯一的拉延制件形態(tài)，如圖1 所示。

圖1 拉延工序制件及模具

⑵常規(guī)后背門內(nèi)板工藝OP20 為修沖工序，采用唯一特定的OP20 修沖模具將拉延制件進(jìn)行修邊、沖孔得到唯一的OP20 階段制件，如圖2 所示。

圖2 OP20 階段制件及模具

⑶常規(guī)后背門內(nèi)板工藝OP30 為修沖工序，采用唯一特定的OP30 模具將OP20 制件再次進(jìn)行修邊、沖孔而得到唯一的OP30 階段制件，如圖3 所示。

圖3 OP30 階段制件及模具

⑷常規(guī)后背門內(nèi)板工藝OP40 為翻整修沖工序，采用唯一特定的OP40 模具將OP30 制件進(jìn)行翻整、沖孔而得到唯一的OP40 階段制件，如圖4 所示。

圖4 OP40 階段制件及模具

⑸常規(guī)后背門內(nèi)板工藝OP50 為修沖工序，采用唯一特定的OP50 模具將OP40 制件進(jìn)行沖孔而得到最終的唯一的后背門內(nèi)板產(chǎn)品，如圖5 所示。

圖5 OP50 階段制件及模具

技術(shù)缺點(diǎn)及需解決的技術(shù)問(wèn)題

常規(guī)后背門內(nèi)板工藝及模具結(jié)構(gòu)技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：⑴只能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品單一功能，不能實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品功能；⑵不能實(shí)現(xiàn)側(cè)選勾修功能；⑶只能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的正修、正沖、側(cè)沖、勾修功能；⑷模具套數(shù)多，開發(fā)成本高，模具功能單一。

針對(duì)上述技術(shù)背景和現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，急需發(fā)明創(chuàng)造一種新型后背門內(nèi)板工藝及可實(shí)現(xiàn)的模具結(jié)構(gòu)來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，此新型后背門內(nèi)板工藝及沖壓模具結(jié)構(gòu)要具備以下特點(diǎn)：⑴此方法可實(shí)現(xiàn)局部大面積造型差異的不同產(chǎn)品生產(chǎn)功能；⑵可實(shí)現(xiàn)側(cè)勾修結(jié)構(gòu)自由切換的功能；⑶模具結(jié)構(gòu)緊湊，精簡(jiǎn)模具套數(shù)，節(jié)約開發(fā)成本。

新型后背門工藝及沖壓模具

越野版后背門內(nèi)板下部造型為凸包造型；城市版后背門內(nèi)板下部造型為平緩型。越野版后背門內(nèi)板產(chǎn)品與城市版下部造型大不相同，長(zhǎng)度約550mm，高度落差約50mm，兩種產(chǎn)品對(duì)比如圖6 所示。

圖6 兩種造型對(duì)比

后背門內(nèi)板多產(chǎn)品新工藝及模具

由于兩種產(chǎn)品的造型差異性過(guò)大，常規(guī)工藝周圈整修無(wú)法實(shí)現(xiàn)，后序模具共用生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，常規(guī)工藝無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)上下模具均為活動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，采用如下工藝及新模具結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)OP10 分別設(shè)計(jì)2 套模具，OP20、OP30、OP40 只要設(shè)計(jì)3 套模具即可滿足此兩種產(chǎn)品互換的自動(dòng)化生產(chǎn)，較常規(guī)方法節(jié)省5 套模具，有效縮短了模具開發(fā)周期。

⑴OP10 工藝及模具結(jié)構(gòu)。

為越野版和城市版后背門內(nèi)板分別開發(fā)一套拉延模具，如圖7 所示。

圖7 OP10 工藝及模具結(jié)構(gòu)

⑵OP20 工藝及模具結(jié)構(gòu)。

OP20 工藝分序修沖拉延產(chǎn)品，將越野版與城市版后背門內(nèi)板造型差異區(qū)550mm 留至后序勾修。設(shè)計(jì)下部側(cè)沖孔及下部?jī)蓚?cè)勾修及其他部位修沖工序，以達(dá)到OP20 模具結(jié)構(gòu)同時(shí)生產(chǎn)越野版與城市版兩種產(chǎn)品，工藝及模具結(jié)構(gòu)如圖8 所示。

圖8 OP20 工藝及模具結(jié)構(gòu)

若想實(shí)現(xiàn)兩種制件在OP20 一套模具上生產(chǎn)，排布造型差異區(qū)無(wú)工作內(nèi)容，并結(jié)合越野版比城市版造型高，故下模造型差異區(qū)需要按照城市版產(chǎn)品進(jìn)行備空處理，如圖9 所示。上模可以完全共用，壓芯需要按照越野版產(chǎn)品進(jìn)行備空處理，如圖10 所示。

圖9 OP20 下模2003 進(jìn)行備空處理

圖10 壓芯2002 進(jìn)行備空處理

⑶OP30 工藝及模具結(jié)構(gòu)。

本序結(jié)構(gòu)是此新模具結(jié)構(gòu)的核心內(nèi)容。本序進(jìn)行側(cè)修城市版，為了實(shí)現(xiàn)共用生產(chǎn)越野版，需將避讓側(cè)修城市版斜楔及壓芯局部造型回退避讓越野版產(chǎn)品造型。如圖11 所示，黑色圈內(nèi)為造型差異區(qū)，OP30 工序進(jìn)行城市版造型差異區(qū)側(cè)修工作內(nèi)容，而越野版造型后背門內(nèi)板本序此區(qū)域不進(jìn)行修邊設(shè)置。將滑塊組件安裝在上模內(nèi)，小壓芯組件安裝在斜楔組件3400內(nèi)，然后再將其一起安裝在大壓芯內(nèi)，然后將其整體安裝到上模內(nèi)。OP30 模具上模結(jié)構(gòu)如圖12 所示，大壓芯如圖13 所示，斜楔組件如圖14 所示，下模結(jié)構(gòu)如圖15 所示。

圖11 OP30 工藝及模具結(jié)構(gòu)

圖12 OP30 模具上模結(jié)構(gòu)

圖13 大壓芯

圖14 斜楔組件

圖15 下模結(jié)構(gòu)

通過(guò)滑塊組件作用于斜楔組件，并且整個(gè)小側(cè)壓芯組件與斜楔組件完全在大壓芯內(nèi)，通過(guò)斜楔組件先導(dǎo)導(dǎo)板與斜楔組件先導(dǎo)滑面配合導(dǎo)入，并在斜楔組件導(dǎo)柱與斜楔組件導(dǎo)套配合下，城市版?zhèn)刃掼倝K與凸模修邊鑲塊相配合工作將城市版后背門內(nèi)板下部進(jìn)行側(cè)修至需要的產(chǎn)品造型，越野版后背門內(nèi)板造型不作處理。

⑷OP40 工藝及模具結(jié)構(gòu)。

OP40 采用勾修及下模轉(zhuǎn)換型面來(lái)實(shí)現(xiàn)越野版及城市版后背門內(nèi)板共用。如圖16 所示，黑色圈內(nèi)為造型差異區(qū)，OP40 工序進(jìn)行城市版、越野版造型差異區(qū)勾修工作內(nèi)容。因OP30 已經(jīng)對(duì)城市版進(jìn)行了修邊，故本序只要下模凸模設(shè)計(jì)成活動(dòng)凸模進(jìn)行與城市版造型差異區(qū)避讓干涉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。上模及壓芯結(jié)構(gòu)如圖17 所示，上模采用勾修斜楔及常規(guī)壓芯設(shè)計(jì)，城市版及越野版上模均工作。下模結(jié)構(gòu)如圖18 所示，下模采用驅(qū)動(dòng)組件氣缸驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件工作，來(lái)實(shí)現(xiàn)勾修斜楔下模組件工作及回退非工作狀態(tài)，滿足生產(chǎn)后背門內(nèi)板越野版及城市版避讓問(wèn)題，達(dá)到OP40 模具共用的理念。

圖16 OP40 工藝及模具結(jié)構(gòu)

圖17 OP40 上模及壓芯結(jié)構(gòu)

圖18 OP40 下模結(jié)構(gòu)

結(jié)束語(yǔ)

此種新型后背門工藝及復(fù)合模具結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)包含但不限于側(cè)勾修邊、側(cè)勾沖孔、側(cè)勾翻邊、側(cè)勾整形以及相互組合的復(fù)合工作內(nèi)容，此模具結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)了一模多產(chǎn)品的功能，此種新型工藝及模具結(jié)構(gòu)的構(gòu)想實(shí)現(xiàn)了模具結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)的理念，此案例為后期項(xiàng)目或變形車項(xiàng)目后背門造型提供了可借鑒的成功案例。