吳衛(wèi)超 張靜 劉瓊
摘要:精沖件廣泛用于汽車座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的生產(chǎn),對產(chǎn)品形狀、尺寸精度及斷面質(zhì)量的要求均很高。本文列舉了汽車座椅精沖件生產(chǎn)中存在的典型的質(zhì)量問題,并分析探討了問題產(chǎn)生的原因,提出了解決問題的方法。
關(guān)鍵詞:精沖工藝;精沖;沖裁質(zhì)量;解決方案
引言
精密沖裁是一種有別于普通沖裁的先進(jìn)加工方法,它利用專用壓力計(精沖機(jī)),通過專用的精密沖裁模具,在強(qiáng)力壓料狀態(tài)下對金屬板料進(jìn)行沖壓,使金屬塑形變形一直延伸到剪切結(jié)束。通過精沖所獲得的零件具有精度高、光潔度好、平面度高、垂直度好,并擁有光潔的剪切面等優(yōu)質(zhì)特性,多年來,精沖技術(shù)備受汽車制造業(yè)的青睞,尤其在汽車座椅零件的生產(chǎn)上得到了很好的推廣。
精沖件的質(zhì)量,主要指剪切面上光亮帶質(zhì)量、垂直度、毛刺、塌角、平直度和尺寸精度。精沖件的質(zhì)量主要取決于模具的結(jié)構(gòu)是否合理、模具的制造精度、刃口的狀況、被沖材料的塑性和金相組織、零件幾何形狀的復(fù)雜程度、工藝潤滑劑、力能參數(shù)以及壓力機(jī)的調(diào)整等。2.質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因及解決方案
2.1.毛刺和塌角
精沖件一般帶有較小的毛刺,高度一般為0.1~0.3mm,當(dāng)凸、凹模磨損嚴(yán)重后,也會產(chǎn)生較大的毛刺,并且外形毛刺比內(nèi)形毛刺大。如果工件的一側(cè)毛刺比較厚,這就可能是凸、凹模間隙小了,可以嘗試調(diào)整模具間隙即可消除。
在實際生產(chǎn)中,對于精沖件上根部較薄的毛刺采用滾筒清理和振動清理的方法;對于根部較厚的毛刺采用沙帶磨光機(jī)去毛刺。
精沖件的塌角用深度a和寬度c測量,深度一般為材料厚度的20%,寬度c=1.5a。精沖件棱角部位的塌角除了與材料厚度有關(guān)外,還與棱角部位的夾角有關(guān),夾角越小,塌角越大。若塌角過大則可能是凹模圓角過大造成的,凹模圓角過大會使工件在壓力下處于彎曲狀態(tài)而被拉入凹模,從而拉塌且造成工件不平。修整凹模刃口即可改善。
2.2.光亮帶質(zhì)量不好
在正常的情況,精沖件剪切面的光亮帶可占料厚的90%以上;當(dāng)處于負(fù)間隙時,可達(dá)100%。在實際生產(chǎn)中,由于各方面的原因,很難使模具始終保持最佳狀態(tài)。如剪切斷面有魚鱗片裂紋、水波紋,在斷面中部出現(xiàn)撕裂,以及光潔面粗糙等缺陷。
魚鱗片裂紋產(chǎn)生的原因有以下幾種:①被沖材料不合適;②沖孔凸?;蚵淞习寄5膱A角太小;③潤滑不夠。解決方法對應(yīng)的是:①更換塑性更好的材料,或者對材料進(jìn)行球化退火處理;②適當(dāng)?shù)脑龃髨A角半徑,并使圓角半徑均勻;③更改潤滑劑或加大潤滑面,使模具充分潤滑。
水波紋產(chǎn)生的原因是凹模圓角較大,而凸、凹模之間間隙又較小,使精沖接近冷擠壓狀態(tài)。解決的方法是:調(diào)整凹模的圓角半徑和模具間隙,充分考慮間隙和料厚的比值關(guān)系。
斷面中部出現(xiàn)撕裂,原因主要是應(yīng)力集中。應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行排除:①凹模圓角是否過小或者不均勻;②V形齒圈壓力是否太小,或者壓邊圈齒形是否合適;③材料是否塑性不夠;④工件是否存在尖角過渡,或圓角半徑太小。
2.3.剪切面出現(xiàn)較大的錐度
斷面有錐度產(chǎn)生的原因主要是凹模的圓角半徑過大,從而使得過多的材料被拉入了凹模中。此外,凹模不可見的彈性變形也會對錐度有影響,如果是機(jī)械加工制造的凹模,則需磨凹模的底部,增加預(yù)緊力;如果是電加工制造的凹模,則可以采用預(yù)緊套。
2.4.精沖件平面度不好
精沖件平面度不好的主要原因有以下幾種:①原材料平直度較差,沖壓所產(chǎn)生的應(yīng)力遺留在了精沖件上;②潤滑油過多;③材料晶粒方向不合理;④頂板出件時,作用力不均勻。
對應(yīng)的措施可以從以下幾方面著手:①對原材料進(jìn)行較平,或采用正火的材料;②在V形齒上開槽對潤滑油引流;③增大反壓力,并檢查頂件板厚度、平行度和頂桿長度;④改變排樣方式;
3.結(jié)束語
我公司生產(chǎn)的精沖件配套用于多個車型的轎車座椅調(diào)角器和滑軌機(jī)構(gòu)。質(zhì)量因是“生存之本”而備受關(guān)注,在多年的實際生產(chǎn)中,我們遇到了很多問題,我們也積累了豐富的經(jīng)驗。當(dāng)然,產(chǎn)品缺陷的原因也不是單一的,而是綜合了多個因素,需要我們技術(shù)人員一一排查,對癥下藥,這樣才能順利的解決問題,降低生產(chǎn)成本,在市場的競爭中獲得更大的利潤。
參考文獻(xiàn)
[1]周開華,陳幼琳. 精沖技術(shù)圖解. 北京:國防工業(yè)出版社,2008.
[2]周開華. 簡明精沖手冊. 北京:國防工業(yè)出版社,2006.
[3]溫莉敏,王賢才,王益民等. 間隙與精沖質(zhì)量的關(guān)系研究. 模具工業(yè),2010,36(2):33~35.