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        汽車前燈接觸片多工位級進模設(shè)計

        2019-04-25 02:39:48陳繼紅
        關(guān)鍵詞:進模沖裁凹模

        陳繼紅

        (湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車學(xué)院,湖北 孝感 432000)

        0 引 言

        汽車大燈燈頭安裝燈泡后即為汽車的前燈,燈頭基本結(jié)構(gòu)為燈座及安裝其上接電的插片即汽車前燈接觸片?,F(xiàn)有汽車前燈接觸片成形工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,且成形質(zhì)量難以保證。為解決原插片觸點接觸不良導(dǎo)致電源線路不閉合出現(xiàn)前大燈不亮的故障等問題,本文設(shè)計一款新型汽車前燈接觸片,采用多工位級進模進行沖壓生產(chǎn)。

        1 汽車前燈接觸片

        圖1 汽車前燈接觸片

        汽車前燈接觸片是汽車前燈內(nèi)的一導(dǎo)電零件,其結(jié)構(gòu)性能影響前燈照明的實效。某汽車前燈接觸片(見圖1),材料為H62黃銅,料厚0.8mm,每年需生產(chǎn)80萬件。該汽車前燈接觸片是長方形外形小型零件,四個角倒角2×45°,中軸線上有2個小圓孔及一切舌,主要尺寸精度在IT11~IT14之間,從零件的沖壓工藝分析,需沖2個小圓孔,切舌向下切口彎曲成形較為合理,四周外形進行沖裁,完成制件的沖壓工藝包括沖孔、切舌彎曲、沖裁工序[1]?,F(xiàn)有汽車前燈接觸片采用多副單工序模具進行沖壓生產(chǎn),成形工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,需多副模具且工序間應(yīng)再定位,大批量生產(chǎn)零件的尺寸精度的一致性難以保證。為保證零件的互換性,降低成本,提高生產(chǎn)效率,汽車前燈接觸片應(yīng)采用多工位級進模進行沖壓生產(chǎn)。

        2 排樣設(shè)計

        排樣設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的一個關(guān)鍵因素,直接影響模具結(jié)構(gòu)、模具使用壽命、材料利用率及零件質(zhì)量等[2]。根據(jù)對零件的結(jié)構(gòu)及工藝性分析,在第一工位沖制2個小圓孔并進行切舌彎曲成形,在下一工位完成沖裁工序,為保證零件的尺寸精度,第一工位沖制的2個小圓孔可作為下一工位的導(dǎo)正銷孔,這樣可省去搭邊,實現(xiàn)無廢料沖裁。汽車前燈接觸片材料訂購H62銅卷帶料,t=0.8mm,料寬控制在28±0.1mm之間,綜合考慮后的排樣方案(見圖2)可實現(xiàn)材料的最大利用率。

        圖2 排樣方案

        3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

        汽車前燈接觸片多工位級進??傮w結(jié)構(gòu)如圖3所示。選用圖3中間導(dǎo)柱的3號模架,可保證導(dǎo)向精度和壽命要求,其主要結(jié)構(gòu)有自身特點[3]。

        圖3 多工位級進??傮w結(jié)構(gòu)

        3.1 凸模系列及導(dǎo)正銷的裝配技巧

        凸模1、凸模2、凸模3、凸模4以鑲件的固定形式與固定板進行過渡配合裝配,2個導(dǎo)正銷采用臺階固定法裝配在凸模1內(nèi),并與之有一定的高度差,這樣有利于前后工位沖壓生產(chǎn)時工序間的再定位[4],即沖裁工序利用第一工位沖制的2個小圓孔進行導(dǎo)正定位。

        3.2 卸料板的裝配技巧

        2個φ8銷釘作小導(dǎo)柱使用,與卸料板滑配,可保證導(dǎo)向精確,確保凸模和凹模沖裁間隙均勻,同時有4個卸料釘上套外徑φ12的圓柱形彈簧。這種卸料板既有利于卸料又可起到保護細長凸模的作用,有利于模具的保養(yǎng)和維修。

        3.3 導(dǎo)料裝置

        2個導(dǎo)料板控制銅卷帶料的寬度、方向,在送料前方設(shè)有擋料釘,可實現(xiàn)快速、穩(wěn)定、準確地送入材料,同時沖壓生產(chǎn)又無浪費[5]。

        3.4 模面制件的清理

        在最后工位切離的制件,利用增設(shè)的高壓風(fēng)孔從模具端面吹離,即當(dāng)工件切離條料后,壓縮空氣通過凹模的氣孔把工件從模具端面吹離。

        4 主要零部件加工

        該零件年生產(chǎn)批量較大,為保證模具的使用壽命及零件的加工精度,模具各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、加工工藝、熱處理規(guī)范等尤為重要。汽車前燈接觸片多工位級進模主要零部件設(shè)計包括凸模、2個導(dǎo)正銷、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計,其材料的選用及技術(shù)要求[6-7]見表1。

        表1 主要零部件材料的選用及技術(shù)要求

        4.1 凸模加工

        汽車前燈接觸片多工位級進模凸模結(jié)構(gòu)如圖4所示。

        圖4 凸模結(jié)構(gòu)

        凸模1、凸模3采用Cr12MoV材料,刨床刨削坯料六面成60mm×30mm×45mm,平磨光上下兩面及相鄰兩側(cè)面對角尺,鏜床按凸模1中孔的位置尺寸要求加工二穿絲孔φ1.2mm,再在其中心擴孔φ5mm×18mm;熱處理:58~62HRC,平磨光兩面,慢走絲線切割加工成形凸模1、凸模3;鉗工加工:研磨二凸模沖裁工作端約10mm長度范圍的表面質(zhì)量要求在Ra1.6μm以上,另一端與固定板配過盈量0.01~0.02mm裝配。凸模2、凸模4均配料高速鋼淬硬毛坯,萬磨各部按要求合格,光端面、臺階面,鉗工裝配,平磨配合,φ4.mm處與固定板配過盈量0.01~0.02mm裝配。

        4.2 導(dǎo)正銷加工

        汽車前燈接觸片多工位級進模2個導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)如圖5所示。

        2個導(dǎo)正銷配料高速鋼淬硬毛坯,萬磨各部按要求合格,光端面、臺階面,鉗工修研圓弧R0.75mm處表面質(zhì)量要求至Ra1.6μm以上裝配,平磨配合。

        圖5 2個導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)

        4.3 凹模加工

        汽車前燈接觸片多工位級進模凹模結(jié)構(gòu)如圖6所示。

        圖6 凹模結(jié)構(gòu)

        凹模采用Cr12MoV材料,刨床粗加工刨削坯料六面成80mm×70mm×20mm,平磨光上下兩面及相鄰兩側(cè)面對角尺,坐標鏜床加工相應(yīng)的各穿絲孔φ1.2mm,并按虛線要求劃線;銑床加工:按鏜床劃線擴凹模方孔及廢料漏料臺階孔,鉗工加工各螺孔、銷孔及高壓風(fēng)孔;熱處理:60~64HRC,平磨光兩面,在數(shù)控線切割機床上進行加工各沖裁型孔,用WC-1805A脈沖電源、工作液用航天502-2號乳化液、質(zhì)量含量為15%、電極絲為φ0.13mm的W20Mo,與對應(yīng)的凸模保證雙面間隙0.04mm,鉗工修研裝配。

        各零部件加工完成后,鉗工裝配整套模具在10T沖床上試模合格,可將料寬28±0.1mm、料厚0.8mm的銅卷帶料安裝在卷料架上,利用自動送料機構(gòu)(其配有校平帶料的校平機構(gòu),提前把步距調(diào)至7.95mm)將帶料送至模具的導(dǎo)料板內(nèi),前方有擋料釘,這時進入第一工位沖制2個小圓孔并進行切舌彎曲成形,隨后在下一工位完成沖裁工序加工出零件的外形,產(chǎn)生的全部沖裁廢料從下模座中排出,從帶料中分離出來的零件因彈頂塊的作用留在凹模平面上,由壓縮空氣吹送出模具。

        5 結(jié) 語

        通過對汽車前燈接觸片的沖壓工藝分析,所設(shè)計的沖裁切舌彎曲多工位級進模布局緊湊,模具結(jié)構(gòu)可靠,裝模在J23-10A沖床批量生產(chǎn)后,沖速為150次/min,月產(chǎn)達10萬件以上,生產(chǎn)的制件尺寸精度、形狀和位置精度均達到設(shè)計標準,滿足零件互換性要求,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率,對類似小型零件的模具設(shè)計與制造具有一定的參考和借鑒價值。

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