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        淺談多工位工藝在汽車骨架件生產(chǎn)中的應(yīng)用

        2018-03-20 02:10:14李儉彭帥東風商用車有限公司
        鍛造與沖壓 2018年6期
        關(guān)鍵詞:斜楔沖孔工位

        文/李儉,彭帥·東風商用車有限公司

        縱觀當今的汽車行業(yè)質(zhì)量高、周期短、成本低、高效率是新車型、新工藝最基本的開發(fā)理念,也是各大汽車企業(yè)發(fā)展追求的永恒主題。而當前,能源價格不斷飆升,對于能源費用占企業(yè)生產(chǎn)總成本20%~30%的汽車企業(yè)無疑是個嚴峻的挑戰(zhàn)。在當前追求利潤與效率的實際生產(chǎn)中,傳統(tǒng)的工藝設(shè)計很難適應(yīng)新的形勢,因此在工藝研發(fā)與工裝制造過程中不斷追求技術(shù)創(chuàng)新,已成為各大廠家公認的能夠在市場競爭中獲勝的關(guān)鍵。

        目前歐美或日本等地的一些技術(shù)先進的企業(yè),其機械化程度較高,在沖壓生產(chǎn)行業(yè)中,多工位、聯(lián)合安裝模具的應(yīng)用較為多見。在我國沖壓行業(yè)汽車骨架件多工位、多流水的工藝工裝模具也日漸廣泛。本文主要介紹我公司某車型兩類比較經(jīng)典的骨架件工藝及其工裝模具案例。

        單模雙流水多工位工藝工裝案例

        零件介紹

        圖1是汽車地板骨架零件左/右側(cè)橫梁,零件左/右形狀一致,整體結(jié)構(gòu)為典型的“幾”字形,零件兩側(cè)壁90°,深約90mm,法蘭邊寬20mm且與側(cè)壁成90°,兩端頭各有30~60mm不等的蝴蝶大翻邊且與側(cè)壁和底面成一定角度,底面有臺階形狀,側(cè)壁、底面都有功能裝配孔。總體來看,零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,對工藝的復(fù)合程度要求較高。

        圖1 左右側(cè)橫梁零件圖

        工藝介紹

        根據(jù)零件的工藝結(jié)構(gòu)特性,沖壓工藝方案設(shè)計如下:

        ⑴10工序:落料沖孔(圖2),該工序是左、右件單件落料沖孔。

        ⑵20工序:翻邊成形(圖3),該工序是左、右件各自沿周翻邊成形及零件中部型面成形。

        圖2 10工序落料沖孔

        圖3 20工序翻邊成形

        ⑶30工序:翻邊成形(圖4),該工序是左、右件各自兩側(cè)翻邊成形。

        ⑷40工序:斜楔整形(圖5),該工序是左、右件各自斜楔整形側(cè)壁,主要是通過整形補償來消除30工序后的側(cè)壁回彈。

        圖4 30工序翻邊成形

        圖5 40工序斜楔整形

        工藝工裝介紹

        根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及工藝特性,常規(guī)的工藝工裝有雙槽流水、成雙流水、成雙多工位等流水工裝模式,該零件有以下工藝特點及成本上的考慮:

        ⑴零件拼接端頭底面有向下的翻邊,所以沒有采用成雙流水、成雙多工位等工裝模式。

        ⑵如果采用雙槽流水方式,需要占用4臺壓機資源,制造成本及投資成本偏高。

        ⑶結(jié)合零件結(jié)構(gòu)特點及其工藝特點,最終采用了單模雙流水三工位工裝流水方式如圖6所示。

        圖6 左/右側(cè)橫梁工藝工裝圖

        左/右側(cè)橫梁共分兩套模具四個工位,10、20、30工位在第一套模具,單模雙流水三工位排布,左、右件各自流水生產(chǎn),40工位排布在第二套模具。全流水生產(chǎn)只要兩臺壓機,也可以單機獨立生產(chǎn),在實際生產(chǎn)中可以靈活安排,對于壓機設(shè)備非常少的沖壓工廠或者流水線本方案非常有利。

        單模雙槽流水工藝工裝案例

        零件介紹

        圖7是汽車駕駛室縱梁左/右前內(nèi)縱梁,零件左/右形狀對稱一致,整體結(jié)構(gòu)為典型的“U”字形,有3°的拔模角,深約70mm,從橫向截面看是U形;從縱向看,零件的底面和側(cè)壁有形狀起伏,都有大量的功能裝配孔。零件的結(jié)構(gòu)型面相對少,但是由于采用高強度材料,且屬于安保支撐類骨架零件,對孔位、型面的精度要求特別高,屬于汽車骨架件中的重、難點零件。

        工藝介紹

        根據(jù)零件的工藝結(jié)構(gòu)特性,沖壓工藝方案設(shè)計如下:

        圖7 左/右前內(nèi)縱梁

        ⑴10工序:落料沖孔(圖8),該工序是左、右件各自單件落料沖孔,一片坯料可以生產(chǎn)雙件,可以節(jié)約材料成本。

        ⑵20工序:拉延成形(圖9),該工序是左、右件各自單獨拉延成形,這樣設(shè)計工藝是便于后期模具制造、調(diào)試等相關(guān)工作,也便于后期生產(chǎn)過程中的質(zhì)量維護。

        ⑶30工序:沖孔及斜楔沖孔(圖10),該工序主要是側(cè)壁孔斜楔沖孔,由于部分零件孔精度、質(zhì)量要求比較高,如果先落料沖孔再成形,孔位難以保證,所以必須安排沖孔工序來實現(xiàn)。

        ⑷40工序:沖孔及斜楔沖孔(圖11),該工序也是實現(xiàn)落料沖孔后再拉延成形,與30工序同理,需要實現(xiàn)30工序模具結(jié)構(gòu)布置不下而難以實現(xiàn)的孔。

        工藝工裝介紹

        根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)、工藝特性及精度要求,采用了雙槽流水的工藝工裝流水模式如圖12所示。

        圖8 10序落料沖孔

        圖9 20序拉延成形

        圖10 30序沖孔斜楔沖孔

        圖11 40序沖孔斜楔沖孔

        本案例雙槽多序流水工藝工裝模式是現(xiàn)在汽車沖壓件生產(chǎn)中常見的模式,另外常見的模式是成雙多序流水工藝工裝模式,其機構(gòu)與之相類似,采取以上工藝生產(chǎn)模式多出于節(jié)約工裝、設(shè)備等方面的投資及提高生產(chǎn)效率、提高設(shè)備利用率等成本方面考慮。

        結(jié)束語

        圖12 左/右前內(nèi)縱梁雙槽4工序模具流水生產(chǎn)示意圖

        節(jié)約成本,是我們汽車企業(yè)永恒的主題之一,尤其是在汽車行業(yè)競爭日趨激烈的大環(huán)境背景下,成本就是企業(yè)的生命線。節(jié)約原材料成本只是一方面,工藝工裝生產(chǎn)效率的提升、降低工裝投資成本、降低設(shè)備占用等生產(chǎn)成本也是企業(yè)節(jié)約成本的重要方面。

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