拐点整改法在实际模具整改中的应用

CEpC 中国 昆山 网址 WWW s t l j t c o r n 拐点 整 改法在 实 际模 具 整 改 中的应 用 鲜光斌 罗琳 奇瑞汽车有限公司 安徽芜湖2 4 1 0 0 9 摘要 由于u型 V型 s 型结构纵梁的特殊性以及采用高强度钢板 高厚度钢板 极 易导 致纵梁的反弹 扭曲 拐点整改法从一定程度上优化了纵梁的反弹 在模具结构上取得 了 突破 关键词 U型结构纵梁 V型结构纵 梁 S 型结构纵梁 拐点整改 中图分类号 T G 3 8 5 2 文献标识码 B 文章编号 2 0 1 1 0 7 2 2 2 6 4 Ap p l i c a t i o n o f Re c t i fic a t i o n M e t h o d o f I n fle c t i o n Po i n t i n t h e Pr a c t i c a l Di e M a n u f a c t u r e A b s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e s p e c i a l s t r u c t u r e o f U t y p e b e a m a n d V t y p e b e a m a n d S t y p e b e a m o f t e n a d o p t h i g h s t r e n g t h s t e e l p l a t e a n d h i g h t h i c k n e s s s t e e l p l a t e e x t r e me l y e a s y t o c a u s e s p r i n g b a c k a n d d e f o r ma t i o n T h e r e c t i f i c a t i o n o f i n f l e c t i o n p o i n t s o l v e t h e s p r i n g b a c k o f b e a m i t h a s a b r e a k t h r o u g h i n t h e d i e s t ruc t u r e Ke y wo r d s U t y p e b e a m V t y p e b e a m S t y p e b e a m r e c t i fic a t i o n o f i n f l e c t i o n p o i n t 1 引言 由于U型 v型 S 型结构纵梁的特殊性以及采用 高强度钢板 高厚度钢板 极为容易导致纵梁的反弹 扭 曲等 因模具设计人员在纵梁设计过程中对纵梁 反弹的估计不充分 高强度 高厚度钢板设计方面的 经验不足 冲压工艺和生产的冲突而导致结构设计不 合理 从而导致纵梁后期整改过程中受前期结构设计 的约束 导致反弹 扭曲整改的被动性 难以从根本上 解决或者是优化纵梁的反弹和扭曲 因此 拐点整改 法从一定程度上优化了纵梁的反弹 在模具结构上取 得了突破 经过一年多的实际应用和探索 通过实践 进一步丰富和完善了拐点整改法的理论0 2 U型 V型 S 型纵梁的现状 U型 V型 S 型结构纵梁的开发设计过程中 常常 受到模具设计人员的经验限制 对扭曲 反弹 跷起 起皱等问题常常认识不充分 缺乏现场整改该类问题 的经验 缺乏对高强度高厚度钢板的认识 同时往往 受到生产资源及成本等的限制 导致模具设计过程中 冲压工艺不合理 如图1 的冲压件工艺 图1 U型结构纵梁 冲压工艺布置如 下 O P I O D R O P 2 0 T R P I OP 3 0 T R P I O P 4 0 R S T O P 5 0 B U R 对 U型 口缺少 侧整形 而现有整形工艺无法满足该冲压件的精度要 求 如图2 图3 所示 并不能有效对翻边进行整形 图2 U型纵梁0 P 4 0 工序整形工法图 模具制造 2 0 1 1 年第1 1 期 3 1 S T L 淮安仕泰隆国际工业博览城 全球招商热线 0 5 1 7 8 6 2 9 9 9 9 9 网址l WW s t l e p c o m b 图3 u型纵梁O P 4 0 序整形模结构 a 下型平面图b 上型平面图 U型 s 型 V型结构的纵梁 往往其结构是交替 出现的 极少有单独的结构出现 如图4 图5 所示 图4 S 型纵梁加强梁 图5 S 型结构后地板纵梁 3 原 因分析 造成 S 型 U型 V型结构纵梁扭曲 反弹的原因 非常多 但是主要的原因有以下几个方面 1 S 型 u型 V型等结构不是以单一的形式出 现 而是各种情况交错出现 见图5 同时纵梁型面落 差大 型面急剧变化 导致反弹 扭曲等产生 2 受制于生产条件的影响 一般情况下 一条 冲压线有 4 6 台压机 如模具开发中设计过多的冲压 工序 则影响生产效率 浪费生产资源 3 模具设计人员设计经验的缺乏 尤其是结构 复杂 型面落差大 型面急剧变化的高强度 高厚度钢 板的纵梁 如果缺乏现场经验 则比较难以实现 4 结构设计不合理 在一般情况下 U型结构 的纵梁 应该对u型型面的上下两个月角均进行侧整 形 但是 由于受到成本 资源等多方面的影响 或者 是模具设计人员的经验的影响 未进行侧整形的设 计 以翻边整形代替侧整形工艺 并最终从工艺上形 成缺陷 5 未充分考虑反弹因素 由于其纵梁特殊的结 构 要求侧整形时要留一个反弹角度 因为设计人员 的经验 导致未设计反弹余量角度或者角度过小 6 其他原因导致的反弹 扭曲 如模具镶块晃 动 墩死块未墩死 翻边镶块强度不足等原因导致 4 整 改措施 在该模具上再增加一副或者两副侧整形模具 不 仅周期长 而且影响项 目进度 增加大量的成本 在原 有模具上进行结构改造改动工作量非常大 比较有难 度 相当于增加了一副模具 因此 针对该问题 只有 进行围绕装车匹配这一问题 进行实配整改 具体情 况如下 1 采用拐点整改法 对u型纵梁处进行整改 进 行装车问题的实配整改 在 u 型件翻边整形工序凸模 沿着反弹方向向下5 O m m左右再做一个 角形成拐 点 使 R 角沿着第二个 角向内收 向纵梁u型 口内 收 该处R角需要机加 机械加工 机加完成后要求R 角光顺没有坑包 在 U 型件翻边整形序凹模 角相应 凸模位置 沿着反弹方向向下5 l O m m左右进行补焊 使尺 角沿着第二个R 角向内收 该处需要补焊后钳工处 理 要求表面刿 顷 没有坑包 拐点实施图如图6 所示 工作时 上模部分 1 向下运动 下模部分2 不动 在凸 凹模两个拐点的作用下 上模的翻边镶块 1 通 过 u型两边的拐点向内整形的力量作用 使制件的 翻边向内收 从而迫使整个翻边向内收 遏制翻边向 3 2 模具制造 2 0 1 1 年第1 1 期 Ct PC 心 一 中 国 昆 l i 网址 W WW s t l j t c o r n 外反弹 整改后面有可能形成负角 有一个负方 向的约 2 m m的反弹 这样整改后的翻边面有可能和数据理论 状态贴近 反弹量从而控制在 l m m之内 能大大改善 制件的反弹 1 拐点 2 拐点 图6 拐点实施图 2 拐点整改法实施过程中 必须注意以下事项 整改完成后 要求凸 凹模之间没有干涉点 间隙均匀 且大小值合理 制件没有起皱和压伤 拐点后的冲压 方向要和该工序的冲压方向一致 否则影响冲压效果 拐点的冲压方向和该工序的冲压方向一致 如材料 采用C r l 2 C r l 2 M o V等材料 要求采用保温焊 避免模 具开裂 补焊厚度如果超过 5 m m 要求采取相关措施 确保所焊接部分生产过程中不脱落 建议每隔 1 5 m m 打沉头螺钉后再补焊 确保焊接后所焊部分生产过程 中不脱落 补焊之后不要进行热处理和表面硬度处 理 否则有可能导致补焊部分开裂脱落 整改后纵梁 的u型口面有可能由于拐点的作用形成一个负角 即 冲压方向与冲压件的型面的角度大于9 O 该处拐点 不与冲压方向矛盾 约2 m m的反弹 这样整改后的翻 边面有可能和数据理论状态贴近 反弹量从而控制在 l m m之内 能大大改善制件的反弹 如图7 所示 3 解决生产过程中模具镶块晃动 墩死块未墩 死等问题 同时通过重新调整拉伸工序上的压料筋 解决制件生产过程中起皱 开裂 缩颈等问题 整改前 后对 比图如图 8 图 9 所示 通过对比可以看 出 使用拐点整改法后 反弹整 改效果比较明显 对解决装车问题非常有效 但是 必须清楚地看到 拐点整改法不能从根本上解决制件 反弹的问题 只能适用于装车匹配整改中 实际效果 图7 翻边整形拐点整改法前 后对比图 a b 图8 拐点法实施前 后对比状态 a 实施前b 实施后 a b 图9 拐点法实施前 后的对比状态 a 一实施前 b 实施后 4 如 u V S 型制件的反弹和扭曲 要从根本上 解决该类问题 就必须考虑在模具上加侧整形工艺 工艺则可更改为 O P l 0 D R O P 2 0 T R P I O P 3 0 T R P I O P 4 0 R S T C R S T 见 图 1 0 O P 5 0 C R S T C R S T 见 图 1 1 O P 6 0 B U R C R S T C R S T 见 图 1 2 图 1 0 O P 4 0 R S T C R S T工艺更改图 模具制造 2 0 1 1 年第1 1 期 3 3 S T L 淮安仕泰隆国际工业博览城 全球招商热线 0 5 1 7 8 6 2 9 9 9 9 9 网 址 W WW s t le p c o m 图 1 1 O P 5 0 C R S T C R S T 图 1 2 O P 6 0 B U R C R S T C R S T 如果该冲压工艺要进一步优化 可更改为 O P I O DR OP 2 0 RS T CRS T OP 3 0 C RS T C RS T OP 4 0 T R C T R C P I P I O P 5 0 T R C T R B U R 这样做的好处 即使先拉伸后整形 经过两工序整形 侧整形之后再 修边 冲孑 L 不仅可以节省一副模具 而且可以提高冲 压件的型面精度 料边精度 使冲压件保持较高的合 格率 不足是使模具结构比较复杂 镶块布局上比较 困难 同时由于采用了较多的侧修边 侧整形 侧冲 孔 成本比较高 5 结束语 在模具设计过程中 尽量避免工艺和模具结构上 的缺陷 针对u型口 尽量针对上 下两个尺 角进行侧 整形 圆弧段要单独进行侧整形 如对冲压精度要求 比较高 则考虑先整形后修边冲孑 L 整形过程中要充 分考虑反弹 在整形过程中要考虑采用过整形 过翻 边工艺的利用 注意反弹余量的计算和运用 在模具设计过程中 要求尽可能优化模具结构 产品质量和成本必须兼顾 如在后期仍有反弹 翘起 等问题时 在模具已经成形的情况下 可以考虑采用 拐点整改法进行整改 快速 有效地解决装车问题 必须说明的是 拐点整改法出发点是解决装车问题 其整改结果是尽量靠近检具 符合产品数据 但是无 法完全达到符合检具状态 6 1 1 参考文献 模具实用技术丛书编委会 冲模设计应用实例 MJ 北京 机械工业出版社 2 0 0 0 薛启翔 冲压模具结构图册 M 北京 化学工业出版社 2 0 0 5 j 2 s 每 懒 8爷 希 莲 1I 日本级进模排样图册 简 介 作 者 杨 继 忠 山 口 纯 一 张 胜 自 日本级进模设计详例 出版之后 受广大读者的强烈喜爱 并期待模具制造杂志社能出版更多 日本级进模技术方面的书 籍 本社与 日 本模具制造方面专家经过不断地努力 终于成功出版了第二本 日 本级进模技术书籍 日本级进模排样图册 两本书在内容上无任何类同之处 日本级进模排样图册 重点针对产品料带排布工艺进行介绍 全书共介绍了近8 0 副模具 其 中以精密高速冲压级进模排样为主 所有产品均为 日本知名电子 电器产品的精密零部件 该书由中国和日本模具专业人士共 同整理编写 将日本先进的模具排样工艺介绍给国内的模具专业人士及工厂 同时希望对大专院校模具专业的老师和学生也有 一 定的帮助 本书定价 5 O 元 目录如下 第一章多工位级进模工序 分 解 一 工序拆解 的原则 二 常规 工序 的局部拆解 1 冲孑 L 工序局部拆解 2 落料工序局部拆解 3 冲锥形孔工序局部拆解 4 翻螺纹孑 L 工序局部拆解 5 打凸工序局部拆解 6 打 V 形桥工序局部拆解 1 O 翻边压平工序局部拆解 1 1 卷 圆工序局部拆解 三 弯 曲成形工序拆解 第二章冲压零件及排样图 1简