拉延模具_(dá)_少研修解決方案報(bào)告書

1、.wd.wdPAGE4 / NUMPAGES4.wd拉延模具少研修解決方案引言冷沖模制造中，拉延模調(diào)試周期最長，加快它的產(chǎn)出速度關(guān)系到整個(gè)工程的模具交付?，F(xiàn)在CAE技術(shù)已嚴(yán)密融合到制造過程當(dāng)中，前期模擬結(jié)果通過的制件在調(diào)試時(shí) 根本沒有大的問題，因此研修量的問題成為制約產(chǎn)出的關(guān)鍵。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，以往模具型面研修工作占整個(gè)壓力機(jī)設(shè)備上工作70%以上時(shí)間，真正調(diào)試工作占用壓力機(jī)時(shí)間并不很長。因此減少手工研修量成為當(dāng)務(wù)之急。本文就精修制造基準(zhǔn)，確保有效研修、模面變間隙設(shè)計(jì)，減少研修量、虛擬合模控制綜合制造精度三方面做論述。1、精修制造基準(zhǔn)，確保有效研修此處所說制造基準(zhǔn)包括拉延凸模、平衡塊、限制器。通常，模具

2、研修是以一個(gè)型面為基準(zhǔn)研修另一個(gè)型面，所以基準(zhǔn)面的自身精度絕對影響研修后的結(jié)果，基準(zhǔn)面的修整是上設(shè)備研修的前提。凸?；鶞?zhǔn)的修整主要包括清根、蹭光、淬火后蹭光、淬火后研修，以此保證凸模型面的光順、平整，凸R的圓滑、光順，及較高的光潔度。1.1、凸?；鶞?zhǔn)清根，凹R作合理空開工件在數(shù)控加工清根時(shí)，通常采用小直徑刀具的多筆清根，且與型面加工區(qū)域有一定重疊，理論上滿足要求，但由于受加工對刀、切削余量等方面原因，凹R區(qū)域難以加工完全，必須由鉗工再次修整。而鉗工在設(shè)備下手工清根，保證不了凹R完全到位。所以，模具在壓力機(jī)設(shè)備上研模時(shí)，往往還要根據(jù)實(shí)際狀態(tài)進(jìn)一步清根。由于板料成型由凸型決定，因此可對凹R作合理空

3、開。凹R空開方法可以在數(shù)學(xué)模型中做出，也可以在加工時(shí)將清根程序沿Z軸下降，相對比而言，前一種方法雖然增加了一些設(shè)計(jì)工作量，但實(shí)際制造效果明顯優(yōu)于后者，對模具調(diào)試更為有益。手工清根后的效果不好 設(shè)備上清根占用臺時(shí)凹R空開示意圖以門內(nèi)板拉延模為例：一套未做凹R空開模具，鉗工在壓力機(jī)設(shè)備下手工清根時(shí)間約需要28小時(shí)，且修整的往往還不到位，上設(shè)備后還要再進(jìn)一步清根研修。即占用了設(shè)備又浪費(fèi)了時(shí)間。使生產(chǎn)周期延長。如果做凹R空開，就可使調(diào)試周期減少 32-40小時(shí)。1.2、凸模蹭光在冷沖模制造和調(diào)試中，蹭光的質(zhì)量直接影響到模具的制造和調(diào)試。蹭光一般分為淬火前粗蹭光和淬火后的精蹭光。淬火前蹭光選擇質(zhì)地較粗的

4、油石240 # 以下，將型面反復(fù)穿插蹭光，直到不見數(shù)控加工刀痕。淬火后蹭光選擇質(zhì)地較細(xì)的油石320 #以上 ，將型面反復(fù)蹭光，直到不見粗蹭痕跡。外外表件還要用研板精修淬火區(qū)域，使淬火區(qū)與未淬火區(qū)光順連接。并用細(xì)油石320 #以上蘸煤油蹭光，直到不粗蹭痕跡，光潔度到達(dá)0.8。然后用細(xì)砂紙精蹭400 #以上，R處光潔度到達(dá)0.8鏡狀。注意：氣孔處不要用手拿砂紙直接蹭，一定要用一塊質(zhì)地較硬的，而且平整的塊包上砂紙去蹭，防止氣孔周圍塌角。1.3、平衡塊、限制器平衡塊是保證上下模架部件平行度的基準(zhǔn)，一定程度上改善壓機(jī)上滑塊與下工作臺并行度的偏差。在研修前一定要將平衡塊的狀態(tài)做好，它是上下部件進(jìn)展研修工作

5、的前提。并且在研修過程中始終以平衡塊的狀態(tài)為基準(zhǔn)研修。限制器在某些情況下起到同樣的作用，也是保證上下部件平行精度的基準(zhǔn)如：研修單動拉延凹模、壓刃口等。 平衡塊著色好 平衡塊著色不好 研修基準(zhǔn)制造精良，是保證全部研修工作有效的前提。研修過程中還必須認(rèn)真觀察，確證研模件兩面都著色，防止單面著色造成的假象。2、模面不等間隙設(shè)計(jì)減少研修量模面不等間隙設(shè)計(jì)是指模具上下模的間隙并非完全一個(gè)料厚，有些區(qū)域間隙小于料厚，有些區(qū)域間隙大于料厚。不等間隙的結(jié)果，可以突出調(diào)試工作重點(diǎn)，并可極大的減少型面加工，減少鉗修，減少工時(shí)，它的作用非同小可。主要包括這樣幾項(xiàng)內(nèi)容：模具型面區(qū)域的不同間隙值、及型面空開鑄造或加工空

6、開。2.1、壓料面的里緊外松設(shè)計(jì)在調(diào)試過程中，通常使壓料筋內(nèi)部著色優(yōu)于壓料筋外部著色，這樣可控制板料在流動過程中的起皺趨勢，尤其對于淺拉延類，更要與拉延筋配合，將板料鎖死，防止走料。等間隙加工時(shí)，由于鉗工研配手法不一,很難短期做到里緊外松。所以在模面設(shè)計(jì)時(shí)將壓料筋內(nèi)部壓料面比外部多0.1mm的預(yù)留研配量，可減少壓料面的研修周期。頂蓋壓料著色不均勻狀態(tài)頂蓋壓料著色均勻狀態(tài)，里緊外松側(cè)圍壓料面數(shù)模經(jīng)變間隙處理后，模具制造時(shí)的首輪壓料面著色圖，著色達(dá)面積70%壓料面的里緊外松示意圖內(nèi)部內(nèi)部2.2、凹模型腔的變間隙處理對于外表質(zhì)量要求高的外板類制件，如果凹模相對于凸模沒有合理空開，不僅研配量大，且易造

7、成凸模外表損傷，不易修復(fù)，并且沖壓件的外表質(zhì)量也很難控制，常出現(xiàn)暗坑等缺陷，導(dǎo)致調(diào)試時(shí)占用壓力機(jī)設(shè)備時(shí)間長。以下列圖為頂蓋拉延凹模數(shù)學(xué)模型的處理：一個(gè)料厚間隙 料厚間隙-0.1mm 一個(gè)料厚間隙 過渡區(qū) 空開2mm區(qū)域 一個(gè)料厚間隙區(qū)域?yàn)槌尚凸ぷ鲄^(qū)，料厚間隙-0.1mm區(qū)域?yàn)榉乐怪萍獗砣毕莸膹?qiáng)壓區(qū)，過渡區(qū)為防止凹模型面直接空開時(shí)邊界對制件外表造成損傷，空開2mm區(qū)域?yàn)闇p少型面加工及研修，可只做到半精加工或直接在鑄造時(shí)空開10mm。對于某些外外表拉延的凹模，只需將棱線和反凸附近的30mm區(qū)域內(nèi)研修著色，而其余局部空開。如門外板及行李箱外板處理區(qū)域，凹?？芍苯蛹庸た臻_。紅色區(qū)域可作空開，不需要著

8、色2.3、特殊區(qū)域的負(fù)間隙處理沖壓件某些區(qū)域由于在板料成型時(shí)局部聚料，會產(chǎn)生暗坑缺陷，因此這些區(qū)域需要著色比一般區(qū)域重一些，才能保證外表質(zhì)量如門外板扣手部位、行李箱外板燈口及中心廠標(biāo)處、側(cè)圍油箱口處等易出現(xiàn)暗坑的特殊區(qū)域。等間隙制造時(shí)需要把其它區(qū)域型面去掉很多才能到達(dá)著色重的效果，加上技能水平不一等原因，造成工作量很大且效果不好。鑒于這種情況，可在凹模相應(yīng)區(qū)域沿型20mm-50mm將曲面偏置0.1，使局部間隙小于料厚間隙，到達(dá)消除研修量，防止制件缺陷，提高外表質(zhì)量的目的。以下四張圖片為側(cè)圍模具調(diào)試時(shí)常出現(xiàn)的外表缺陷：油箱口處缺陷 C柱處暗坑 B柱處差10mm到底時(shí)多料現(xiàn)象最終形成暗坑缺陷以下列

9、圖為經(jīng)過負(fù)間隙處理的模具，門扣手部位無缺陷2.4、凹模型面的整體變形處理：模面設(shè)計(jì)時(shí)的不等間隙，一般是中心處為料厚間隙，向兩端逐漸過渡至料厚加0.20.3mm。以下列圖為凸、凹模CAD間隙分析云圖：以下列圖為實(shí)際制造時(shí)壓鉛絲所測間隙值：紅色標(biāo)記中心間隙均值約為1.05mmm端頭間隙均值約為1.1mm端頭間隙均值約為1.1mm從實(shí)際結(jié)果可看出，雖然模面設(shè)計(jì)時(shí)間隙差為0.3mm，但上下模間隙值趨近料厚，僅0.05mm偏差，這種做法是考慮補(bǔ)償鑄件受力變形和淬火變形。對發(fā)罩外板作處理，幾何中心處一個(gè)料厚間隙，由幾何中心向邊緣使間隙漸變?yōu)橐粋€(gè)料厚加0.2mm，并且壓料面改造成“里緊外松。調(diào)試效果良好。以

10、下列圖為雙動模具首輪調(diào)試著色圖，著色面積約80%以下列圖為地板模具凹模整體變形數(shù)學(xué)模型，深藍(lán)色區(qū)域由一個(gè)料厚間隙漸變至料厚加0.3mm經(jīng)過實(shí)際調(diào)試驗(yàn)證，凹模型面的整體變形處理，尤其是工藝補(bǔ)充局部略大于料厚間隙的處理，大大的減少了研修時(shí)間，對加快模具產(chǎn)出意義很大。由于受鑄件強(qiáng)度、淬火后變形、壓力機(jī)精度等因素影響，導(dǎo)致等料厚加工的模具在實(shí)際調(diào)試時(shí)間隙不均勻，著色差。而著色差的模具不能保證穩(wěn)定性，造成與最初沖壓工藝設(shè)計(jì)、CAE結(jié)果不相符，所以不等間隙設(shè)計(jì)是補(bǔ)償措施。另外還要根據(jù)裝車匹配及品標(biāo)要求，在模面設(shè)計(jì)時(shí)考慮公差要求，將公差值表達(dá)在數(shù)學(xué)模型上，確定出重點(diǎn)區(qū)域著色，保證沖壓件質(zhì)量。 3、虛擬合模控

11、制制造精度，減少研修量3.1、虛擬合模目前光學(xué)掃描技術(shù)日趨成熟，使得利用其技術(shù)獲得復(fù)雜零件外表數(shù)據(jù)成為可能，在模具制造中，可分別掃描模具的凸、凹模型面，通過對齊到設(shè)計(jì)用坐標(biāo)系下，可直觀、準(zhǔn)確地分析出模具的間隙狀態(tài)，這一過程即虛擬合模過程。一汽模具利用超過一年的時(shí)間，在大量模具制造精度監(jiān)控過程中，發(fā)現(xiàn)淬火對模具造成的變形較大，在以往常規(guī)檢測條件下，無法獲取全面數(shù)據(jù)，虛擬合?？刂品椒煽旖莴@取實(shí)際結(jié)果。一汽模具采用的光學(xué)掃描儀為Gom公司ATOS設(shè)備，通過數(shù)據(jù)合模，在調(diào)試前分析合模間隙，力爭控制累積誤差在0.08mm以內(nèi)，減少手工研修工作量，確保制造周期。淬火前掃描數(shù)據(jù)合模間隙分析 淬火后描數(shù)據(jù)合

12、模間隙分析側(cè)圍拉延凸模淬火后光學(xué)檢測結(jié)果側(cè)圍拉延模淬火后掃描數(shù)據(jù)合模間隙分析針對以上結(jié)果，將制造工藝加以改變，將外表淬火提前到模具精加工之前，然后進(jìn)展超硬度加工，實(shí)際檢測結(jié)果令人滿意，合模精度在0.1mm以內(nèi)。模具工藝進(jìn)展改良，側(cè)圍綜合制造精度可控制在0.1mm左右雙槽翼子板綜合制造精度控制在0.1mm以內(nèi)ATOS數(shù)據(jù)合模可有效地監(jiān)控模具制造誤差，通過不同生產(chǎn)階段的監(jiān)控，可直觀的分析出每個(gè)階段的問題，力爭在調(diào)試前就預(yù)測并較少偏差，以到達(dá)減少手工研修的目的。通過改變淬火與精加工的順序，使得即使長度大于4米的模具綜合誤差仍可控制在0.1mm以內(nèi)，極大程度上減少了手工修模。四、完畢語：由此可見，拉延模具研修量大雖然是制約產(chǎn)出的一大頑疾，通過在制造過程中重視研修基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)階段的變間隙設(shè)計(jì)可一定程度上解決此問題，并且在無法消除淬火變形