徐賢豐

（新疆八鋼金屬制品有限公司）

1 前言

汽車鋼板彈簧是現(xiàn)代汽車懸架的一種，其功能是把車架或車身與車軸或車輪彈性地連接起來(lái)，其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架或車身之間的一切力和力矩，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車架車身的沖擊載荷，衰減由沖擊載荷引起的承載系統(tǒng)的震動(dòng)，以保證汽車的正常行駛。根據(jù)鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)可分為有卡板簧和無(wú)卡板簧。有卡板簧主要結(jié)構(gòu)就是在板簧總成中，根據(jù)板簧的疊厚選擇其中的一片或兩片端部安裝卡箍，卡箍的功能是防止彈簧片橫向相互錯(cuò)位，同時(shí)在大幅度回跳時(shí)將力傳遞給較多的片數(shù)，簧片橫向扭曲時(shí)提供適當(dāng)?shù)募s束。國(guó)內(nèi)廣泛使用的卡箍的安裝方式為可拆式，一般用鉚釘將卡箍固定在某簧片端部，卡箍一般為“U”型，中間多采用單孔式。

隨著社會(huì)的發(fā)展,安全生產(chǎn)問(wèn)題日益受到重視。企業(yè)的安全生產(chǎn)是重中之重，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的安全標(biāo)準(zhǔn)化要求日益精細(xì)。生產(chǎn)中采用的板簧壓卡箍模具生產(chǎn)方式存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，為此在原有壓卡箍模具的基礎(chǔ)上，新設(shè)計(jì)了模具，從根本上消除板簧卡箍片生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患。

2 壓卡箍模具的設(shè)計(jì)

有卡板簧主要結(jié)構(gòu)就是在板簧總成中，根據(jù)板簧的疊厚選擇其中的一片或多片在端部安裝卡箍，其常見(jiàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 帶卡箍汽車板簧圖

有卡板簧壓卡箍模具工作原理：壓卡作為板簧生產(chǎn)企業(yè)中的一道工序，主要是對(duì)帶卡板簧片在組裝前，通過(guò)安裝在壓力機(jī)上的模具，將制作好的卡箍，如圖2所示，用鉚釘將卡箍與板簧片連接起來(lái)。壓卡箍模具工作示意圖如圖3所示。

圖2 卡箍

圖3 壓卡箍模具裝配圖

2.1 壓卡箍的具體操作

在壓卡箍操作時(shí)，模具調(diào)整步驟：先將鉚釘沖頭1安裝到?jīng)_頭備帽2中，整體安裝到上模柄上。再將凹模7安裝到下模8中，固定到下底板9上，根據(jù)板簧片厚度調(diào)整好壓力機(jī)行程。

生產(chǎn)過(guò)程中為2人操作，操作步驟：第一個(gè)操作者手持卡箍4將鉚釘5穿在卡箍上后放置在下模8的卡槽內(nèi)。另外一操作者手持板簧片將端部放在下模8的卡槽內(nèi)，對(duì)中鉚釘位置，使得鉚釘剛好從板簧片的卡孔中露出。啟動(dòng)壓力機(jī)，上模下行，將鉚釘端部沖鉚，壓卡箍完成。

2.2 安全控制

由于卡箍的放置位置始終在模具的閉合區(qū)內(nèi)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有的操作方式為在整個(gè)觸發(fā)踏板線路控制上，串聯(lián)兩個(gè)開(kāi)關(guān)。放置卡箍人員在卡箍放置后，手離開(kāi)模具閉合區(qū)域后踩下腳踏開(kāi)關(guān)A，壓卡箍人員待板簧片放置到位后再次踩下腳踏開(kāi)關(guān)B，壓力機(jī)下行完成鉚卡作業(yè)。雖然在電氣控制方面設(shè)置了安全保護(hù)，但機(jī)械方面還存在安全隱患。

為消除安全隱患，對(duì)壓卡箍模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)模具如圖4所示。將下模具的卡槽延伸至模具的閉合區(qū)域外，通過(guò)專用工具將帶鉚釘?shù)目ü客迫肽＞邇?nèi)，但現(xiàn)場(chǎng)使用效果不佳。主要存在以下問(wèn)題：（1）卡箍推進(jìn)過(guò)程中容易歪斜傾倒；（2）在板簧片對(duì)中鉚釘時(shí)發(fā)生卡箍?jī)A倒；（3）生產(chǎn)效率低。

圖4 改進(jìn)設(shè)計(jì)壓卡箍下模

為此，對(duì)模具的設(shè)計(jì)再次改良。將放置位置移至滑塊的左前方，同時(shí)設(shè)計(jì)鉚釘滑槽，保證鉚釘在滑動(dòng)過(guò)程中始終直立。不但保證卡箍放置后或者簧片對(duì)中放置時(shí)不發(fā)生傾倒，而且對(duì)于特殊規(guī)格卡箍，從前方進(jìn)入閉合區(qū)域，避開(kāi)上模的沖頭干涉問(wèn)題。設(shè)計(jì)模具如圖5所示。

圖5 新設(shè)計(jì)壓卡箍下模

將以上新設(shè)計(jì)模具通過(guò)Solidworks軟件進(jìn)行仿真模擬裝配，并檢查其效果，發(fā)現(xiàn)裝配效果良好，模擬裝配及使用如圖6所示。現(xiàn)場(chǎng)操作者先將鉚釘通過(guò)左端卡槽放入卡槽，再將卡箍對(duì)中卡孔放置在卡箍導(dǎo)向槽內(nèi)，由于新設(shè)計(jì)的鉚釘卡槽有限位設(shè)計(jì)，所以卡箍不會(huì)傾倒。以此橫向向前推動(dòng)。另一操作者在正前方手持板簧片，將簧片卡孔與鉚釘對(duì)中套入后縱向朝前推動(dòng)，將卡箍推入固定槽內(nèi)，啟動(dòng)壓力機(jī)，上模下行，將鉚釘端部沖鉚，壓卡箍完成。

2.3 效果確認(rèn)

模具設(shè)計(jì)完成后由機(jī)加工車間按圖完成加工，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試后交付生產(chǎn)作業(yè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)使用。目前已使用半年多，累計(jì)生產(chǎn)板簧卡箍片約6萬(wàn)多片，生產(chǎn)效率提高10%?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。操作者反饋使用效果良好。尤其是對(duì)于不同寬度的卡箍片（寬度一般有75mm、90m、100mm），只需要更換最前端的導(dǎo)向塊，就可以順利保證壓卡箍工序的正常生產(chǎn)。

圖6 新設(shè)計(jì)壓卡箍模具仿真模擬裝配圖

3 結(jié)束語(yǔ)

企業(yè)的安全生產(chǎn)問(wèn)題日益受到高度重視，生產(chǎn)過(guò)程中的安全性設(shè)計(jì)也是企業(yè)發(fā)展必須重視的問(wèn)題。該模具改進(jìn)設(shè)計(jì)完成后交付生產(chǎn)作業(yè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)使用。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該模具具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠、更換方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)改進(jìn)消除了壓卡箍工序的安全隱患，保證了生產(chǎn)的順行。