联合安装模-多工位模具设计

1、MEMBER FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH联合安装模1 引言 MEMBER FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH为丰田轿车内加强件如图1所示，材质为SPC440，料厚1.4 mm,此零件形状复杂，成形性能差。我公司通过合理冲压工艺安排及模具结构设计，达到了在合理工序内完成该产品的冲压成形过程，生产出合格的产品。图1 2 零件冲压工艺性分析及工序过程图如图1所示，MEMBER FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH形状复杂，冲孔多且要求精度高，制件深度大，厚度变化要求均匀，须考虑制件的回弹影响。因此该产品冲压工序较长，模具结构复杂，制造困难。我公司

2、根据多年的汽车覆盖件模具制造经验，以及先进的CAE分析（分析结果如图2.1）相结合，对此零件进行了详细分析，在充分考虑成形性能、模具结构、加工制造、调试装配、生产使用、维修保养等方面因素，确定了如下工艺方案：OP10拉延；OP20拉延；OP30修边冲孔；OP40弯曲；OP50斜楔整形；OP60剖切冲孔。图2.1 CAE分析结果示意根据已确定的冲压工艺方案，我们完成了该产品的冲压工序过程图的设计。冲压工序过程图包括了制件材质、各工序冲压方向、工序内容、使用设备、进出料方向、各工序数学模形及基准点、各工序分模口线、冲孔位置大小及斜楔角度等相关技术要求，为模具结构设计提供了正确的设计思路。MEMBE

3、R FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH冲压工序过程图如图2.2所示。 图2.2 冲压工艺过程图通过以上冲压工序过程图，明确了各工序的工序内容及加工范围，避免了设计失误及加工漏项，制定了各工序加工及制造基准，指示了局部特殊机构的处理方式等，为结构设计、加工制造、装配调试打好了坚实的基础。3 三维实体模具结构设计三维实体设计具有形象直观，数字化程度高，易检测结构合理性，节省加工制造周期，是模具设计制造的发展方向。根据冲压工序过程图及厂家技术要求等相关技术资料，利用先进的三维设计软件，我们完成了各工序的模具结构三维实体设计，为加工制造提供提供直观可靠的数字依据，提高了设计质量和制造效

4、率，缩短了模具制造周期，从而提高了企业效益。各工序模具三维实体如图3.13.6所示。 图3.1 OP10拉延模 图3.2 OP20拉延模 图3.3 OP30修边冲孔下模 图3.4 OP40弯曲下模 图3.5 OP50斜楔整形上模 图3.6 OP60剖切冲孔下模4 OP50斜楔整形模简介本套模具为丰田轿车部件MEMBER FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH OP50斜楔整形模，模具本体即上下模座采用FC250浇铸，采用CAM机构设计制造，通过斜楔整形机构做功原理，实现了产品件的最终成型，很好的解决了此类零件拉伸不足、质量不稳定及制件回弹等问题，获得了高品质的模具零件。8/911弹

5、性顶料装置OP50斜楔整形下模 图4 OP50斜楔整形模结构示意及下模实体1上模座 2下模座 3外导板 4压料板 5斜楔上滑块 6回程组件 7安全吊钉8下模驱动器 9耐磨板 10上模整形镶块（SKD11） 11 下模整形镶块（SKD11） 模具结构局部简图如上图4。本模具工作状态如下：件1上模座固定于上模板上（上模板与压机上滑块锁紧），件2下模座固定在下模板上（下模板与压机下台面锁紧）。模具处于处于最大开口状态，此时机械手开始送料；工作过程中，件2随压机上滑块向下运动，固定于上模的件3外导板进入件1，实现模具工作时的外导向；上滑块下行，件4压料板通过上模的弹性介质开始压料，下行一段距离后斜楔上

6、滑块5开始与下模驱动器8通过耐模板9接触；上模继续下行，回程组件6开始压缩，斜楔上滑块与下模驱动耐磨板贴合运行一定行程后，固定与上模斜楔上的上模整形镶块10开始接触前序产品件实施整形工作并达到下模整形镶块11状态；压料板与上模贴合到位，件7安全吊钉水平行程到位，模具工作行程到位，模具完成零件的整形动作。上滑块回程，上模上行，压料板9继续压料，斜楔上滑块上行同时回程组件弹性释放，上模整形镶块离开制件，下模顶件装置将制件顶起（本模具使用弹性顶料），机械手取件。通过以上步骤，完成了MEMBER FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH零件的整形工序，依次循环，可进行大批量自动化生产。见图6

7、.5冲压调试后制件OP50。OP10本模具相对于同类模具设计合理巧妙，有效地解决了制件翻边整形所产生的回弹问题，给今后制造此类模具提供好的借鉴。OP205 模具联合安装OP30 模具安装如图5.1，下模板OP40设置定位销与模具的上下模座加OP60工制出的定位孔配合，然后利用模具设置的压板槽与上下模板锁紧；同时，上下模板均制出了与压机相对应的压板槽和气顶杆过孔，使上下模板固定在压机的工作台面上进行模具的冲压工作。 图5.1 下模安装图 联合安装模的上下模板设置有安全起吊装置，并且考虑到运输的方便，上下模板还需设置有平衡等高存放装置，在模具运输过程中，各序模具的模座均应在上下模板之间始终处与受压

8、状态。因而所设置的等高存放装置应考虑六序模具中，自由状态下冲压行程最大问题，并根据最大行程制作存放装置。 联合安装模具的自动化生产是由压机和机械手共同协作完成，如图5.2，机械手安装于压机上台面，工作过程中，压机上滑块回程，机械手进入并送、取料，按运行轨迹达到相邻的下一工步，然后机械臂回位；压机上滑块下行，模具进行 图5.2 模具自动化运行状态一次冲压工作完成，压机上滑块又回程，机械手臂又一次进入并送、取料，这样便完成一次产品零件的制出。压机的连续上下运行，随同机械手臂连续运动，达到联合安装模具自动化运行。图5.3 机械手局部运行示意图 图5.4 模具联合安装(模具下模部分)6 结束语以上为丰田轿车加强件 MEMBER FR FLOOR CROSS SIDE RH/LH 模具制作过程中所涉及的工艺分析、结构设计及联合安装介绍。解决了轿车复杂内覆盖件冲压成形中因产品形状造成的成形困难，调试复杂等问题。通过生产实践验证，工艺方案合理，模具结构可靠，满足客户生产需求，达到了预期的效果，可为同类型产品模具制造提供参考。同时在此模具设计制造中成功运用六序模