唐 雅,黃 羆
(1.柳州日高濾清器有限責(zé)任公司,廣西 柳州545616;2.柳州展菱機(jī)械有限公司,廣西 柳州 545616)
在模具調(diào)試及零部件生產(chǎn)過(guò)程中,零件會(huì)因各種模具問(wèn)題導(dǎo)致零件回彈量增大的問(wèn)題產(chǎn)生,影響零件的品質(zhì)(在與其它零件焊接時(shí),因回彈量大會(huì)導(dǎo)致與其它零件搭接時(shí)干涉或離空,并且回彈變大后也會(huì)直接影響零件料邊線的長(zhǎng)短,最后結(jié)果導(dǎo)致焊接不穩(wěn)定——焊不穩(wěn)、焊變形、料邊線短后無(wú)法打焊點(diǎn)等)。為了在后期的模具項(xiàng)目中盡可能的降低零件回彈量,縮短模具制造、調(diào)試的時(shí)間,特針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析,制定可行性方案。
(1)零件材質(zhì)為高強(qiáng)度鋼,成型性能差,在拉延成型過(guò)程中成型不充分,而此類材質(zhì)零件設(shè)計(jì)員在成型性分析時(shí)未重點(diǎn)考慮回彈問(wèn)題[1-2]。
原因:主要原因?yàn)榱慵捕忍?,成型性能差,?dǎo)致在成型過(guò)程中不能完全充分成型,或者成型后產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)部應(yīng)力,在修邊后應(yīng)力釋放[3],導(dǎo)致零件間隙超出理論值。如圖1所示為理論零件位置與成型后回彈狀態(tài)對(duì)比,圖2回彈局部放大視圖(天窗加強(qiáng)板:材質(zhì)SAPH440,料厚t=0.8 mm,屈服強(qiáng)度≥330 MPa,抗拉強(qiáng)度≥440 MPa)。
圖2 回彈局部放大視圖,從數(shù)值上看,該位置零件回彈最大量為1.1mm,從零件R角根部到外部,回彈量逐步增加
(2)數(shù)控加工精度不達(dá)標(biāo),清角不到位
原因1:數(shù)控加工精度差,在模具型面加工過(guò)程中導(dǎo)致型面各個(gè)區(qū)域較理論值偏差較大[4],累積誤差隨之加大,最終壓制出來(lái)的零件間隙偏差就變大,甚至導(dǎo)致零件扭曲變形;
原因2:模具型面加工完成后,不針對(duì)小于R8以下的凹R角進(jìn)行清角處理,導(dǎo)致模具凸、凹模型面存在因R角頂死問(wèn)題而壓制零件不到位。
(3)鉗工研配模具型面不到位
原因:模具加工完成后,需要對(duì)模具型面進(jìn)行研配,在型面上涂紅丹并通過(guò)壓機(jī)壓制,通過(guò)紅丹接觸的多少來(lái)判定研配的好壞[5],一些鉗工為了省事,在該工藝步驟中偷懶,使模具型面紅丹接觸率不達(dá)標(biāo)(紅丹接觸率要求:管理面紅丹接觸≥90%,管理面以內(nèi)型面紅丹接觸≥85%),導(dǎo)致后續(xù)零件回彈量變大;如圖3,模具型面紅丹接觸率良好。
圖3 型面紅丹接觸狀態(tài)
(1)針對(duì)高強(qiáng)度鋼零件,成型性能差,在拉延成型過(guò)程中成型不充分
方案:針對(duì)于此類零件,在完成零件全工序CAE成型分析后,必須進(jìn)行零件回彈分析,從分析中找出零件回彈量大的位置進(jìn)行數(shù)模更改修正,修正后再用修正的數(shù)模進(jìn)行回彈分析驗(yàn)證[3],直到回彈后零件間隙接近理論值(高強(qiáng)鋼±0.5,普板±0.2)。如圖4所示與圖2的對(duì)比圖。
圖4 與圖2對(duì)比圖,通過(guò)回彈分析數(shù)據(jù)進(jìn)行零件間隙修正后,重新分析所得數(shù)據(jù),零件料邊回彈最大為1.2mm,與理論值偏差-0.2mm,已達(dá)到需要的數(shù)值。
(2)針對(duì)數(shù)控加工精度不達(dá)標(biāo),清角不到位
方案1——數(shù)控:將公司的數(shù)控設(shè)備做好粗、精加工內(nèi)容明確區(qū)分,粗加工的設(shè)備拒絕對(duì)模具進(jìn)行精加工,這樣一方面能提高加工效率,另一方面能夠保證精加工設(shè)備的精度,從而保證加工工件的質(zhì)量。另外,針對(duì)模具不同材質(zhì)的部件,選取不同材質(zhì)的刀具也很關(guān)鍵[4],如加工鋼件就需要選擇硬度高、耐磨性好的刀具,以減小刀具快速磨損及崩刃的風(fēng)險(xiǎn)。
方案2——數(shù)控加工清角:在數(shù)控編程處設(shè)關(guān)卡,編完型面粗、精加工的程序后,必須編制好清角程序,在加工完型面后,現(xiàn)場(chǎng)班長(zhǎng)檢查無(wú)誤后,對(duì)模具進(jìn)行清角,數(shù)控走完清角程序后,班長(zhǎng)確認(rèn)無(wú)誤再下機(jī)。
方案3——鉗工復(fù)查:交叉檢查原則,在數(shù)控加工完模具下機(jī)后,鉗工使用壓機(jī)設(shè)備對(duì)型面加工質(zhì)量進(jìn)行復(fù)查,方法如下:在模具各個(gè)部位均勻的放置鉛塊,壓機(jī)壓制鉛塊后,測(cè)量每個(gè)鉛塊各個(gè)部位的厚度是否與零件料厚接近,如果厚度偏差太大,就必須要求數(shù)控加工科重新返工加工。
如圖5,對(duì)模具凹R角清角后的效果。
圖5 對(duì)模具凹R角清角后的效果圖
(3)針對(duì)鉗工研配模具型面不到位
方案:針對(duì)該問(wèn)題,主要從工藝規(guī)范化著手,編制鉗工研配工藝作業(yè)指導(dǎo)書(shū),在鉗工完成模具型面研配工作后,班長(zhǎng)需對(duì)研配效果進(jìn)行判定,沒(méi)問(wèn)題后簽字并上報(bào)給工裝質(zhì)檢員,通過(guò)質(zhì)檢員最終檢查簽字并拍照留底才能流入下一工序。
零件回彈問(wèn)題在沖壓產(chǎn)品中是較為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象,在模具制造的過(guò)程中,最終基本都會(huì)因回彈問(wèn)題導(dǎo)致模具不能順利交付,所以,在這個(gè)問(wèn)題中,需要通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的工藝回彈分析、加工及制造的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析總結(jié),結(jié)合公司的實(shí)際狀況,將回彈問(wèn)題控制在最小范圍內(nèi)(目前還無(wú)法消除),減少零件回彈問(wèn)題的整改次數(shù),從而縮短模具開(kāi)發(fā)周期,最終實(shí)現(xiàn)降低制造成本、按時(shí)保質(zhì)的移交模具給客戶使用。
[1]于 欣.汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1998.
[2]胡 平.汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.
[3]郭鐵良.模具制造工藝學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002.
[4]趙長(zhǎng)明.數(shù)控加工工藝及設(shè)備[M].北京:高等教育出版社,2007.
[5]馬朝興.沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.