马学张 罗栋
安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽合肥 230601
摘要:车架纵梁成型模扒模问题的出现,对安全、财产、产品质量都有着直接影响。本文从料片、机床、模具三个角度,对扒模问题的出现进行分析与探究,找出扒模现象产生的原因,并给出解决思路。
关键词:纵梁;成型模具;扒模
1引言
随着国家的发展,卡车的销量逐渐增加,汽车厂家更加重视新产品的开发。我公司车架纵梁长度为5米至10米之间,截面为U型,采用高强度热轧板制作。目前我公司的生产工艺为先落料冲孔再成型的工艺。车架纵梁成型模属于大型厚板成型模具,与薄板件冲压成型有很大的不同,在设计和制造过程中存在很多的难点和重点。
2成型模具简单介绍
目前我公司的成型模整体结构为分体式,可以用来生产不同轴距的同一类纵梁。成型模模具结构如下图所示。
图2.1 成型模结构示意图
成型模模芯基本分为上模座、下模座、上模镶块、下模镶块和顶料板等部分,然后模芯拼装在大型铸造件模架上。工作时料片通过定位置于顶料板上,工作时随着上模下压,且顶料板在机床顶缸的作用下压紧料片,成型后顶料板把纵梁顶出下模腔,最后再由机械手将成型好的纵梁抓走,完成一次工作循环。
纵梁“扒模”现象是指纵梁在成型后由顶料板顶出时,纵梁会卡滞在上模镶块上面,需要人工辅助才能顺利落下。“扒模”不仅会导致纵梁外表面划伤,还会影响镶块表面质量,造成镶块寿命降低,同时对于自动化较高的成型工艺,“扒模”现象会导致冲双料的现象,严重时可导致冲床损坏。
3扒模原因分析及特点
3.1导正销干涉卡料“扒模”
从料片角度分析,导正销孔的精度及一致性,对于成形过程中的顺利导入非常重要。数控冲机床精度较低导致有些导正销孔精度不够,造成与导正销干涉卡料。
3.2退料力不足导致的“扒模”
从退料可靠性角度对“扒模”可能性进行分析,纵梁成形退料力与板材的强度、厚度、凸模表面粗糙度、产品形状复杂程度有关,整体所需退料力很小,131成型模采用普通压缩弹簧,是可以提供足够退料力的,氮气弹簧可以提供更大的退料力。
3.3机床顶缸压力不稳导致的“扒模”
3.3.1纵梁张口与机床顶缸压力的关系
从设备角度分析,液压系统的稳定性非常重要,稳定的机床顶缸压力对于控制纵梁张口的一致性非常关键。
根据以往的经验,纵梁收口严重是造成“扒模”的一种主要模式,纵梁张口的控制主要通过压机顶缸压力的调节来实现。模具调试时,纵梁张口过大则顶缸压力下调,纵梁张口过小,则顶缸压力上调,张口调节满足工艺要求后,顶缸压力数据基本固化,不同批次板材成型时,根据张口实际情况,顶缸压力适当微调。现3000T冲压机床,共有6个液压顶缸。
3.3.2顶缸压力不稳可造成纵梁局部收口
顶缸压力的持续稳定直接关系到纵梁张口的稳定性和一致性。当液压系统出现异常时,比如出现漏油、堵塞等异常,则会出现压力不稳或某个液压缸供油不足的情况。
通过跟踪发现,前期出现过个别顶缸油阀堵塞情况,造成油路不通畅,偶发供油不足,顶缸没有及时复位,纵梁局部收口严重,造成“扒模”。后将油路疏通之后,恢复正常。
4解决思路及方法
对各项情况综合考虑,得出以下解决思路和方法:
1、排查数控冲设备精度较低的原因,对数控冲设备冲孔精度进行提升;
2、数控冲床如果有腰形孔模位,建议采用对应的腰形凸凹模进行冲孔,提升腰形孔质量;
3、定期对机床进行维护,及时排除设备异常,保证设备的稳定;
4、模具方面,现场要定期开展维护检查,对于退料力明显下降的弹簧进行更换;
5、模具结构上,为了防止异常情况下退料不畅风险,可以根据需要增加退料力。一是基于现有模具,增加退料棒数量;二是重新设计上模,改为氮气缸退料的模具结构,退料更可靠。当然,退料力过大也有一定的质量隐患,对于严重的纵梁收口不能及时识别。
5结束语
纵梁成型过程中,扒模属于严重度非常高的一项问题,是不能容忍的。扒模的出现能直接导致模具损坏,甚至带来生命财产的巨大损失。
本文从三个角度出发,以检测数据为依据,分析扒模的产生原因,探讨扒模的解决办法,经过多轮试验验证,公司纵梁成型模扒模问题的探究取得历史性突破,为后续设备的管控,安全隐患的监控与预防,纵梁成型质量提升奠定了坚实基础。