文/牟少志,劉立波,趙紹欣,劉益成,孫勝偉·一汽-大眾汽車有限公司
拉延模是保證制成合格沖壓件主要的工藝裝備,其作用是將平板毛坯料經(jīng)過拉延工序,使之充分塑性變形,成形為所需的立體空間工件,有單動拉延和雙動拉延兩種拉延形式。汽車覆蓋件拉延模對零件的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用,它的要求在所有模具中是最高的。模具調(diào)試的目的就是完善模具設(shè)計者的意圖,彌補模具設(shè)計和制造上存在的缺陷,模具調(diào)試得好,可以提高沖壓件的質(zhì)量,縮短模具的制造周期。
拉延模設(shè)計制作裝配完成后,進入模具功能部分的調(diào)試階段,調(diào)試階段主要是針對制件質(zhì)量進行研修模具的著色,模具功能性部分主要包含拉延凸模、凹模、壓邊圈等三部分,見圖1,三部分中每一部分的著色情況對制件最終的質(zhì)量都起著決定性作用。一般都說好的轎車從沖壓開始,其實應(yīng)該是好的轎車從拉延模具著色調(diào)試開始。
⑴功能區(qū)(筋內(nèi))。方筋:著實色不小于95%;圓筋:著實色不小于95%;檻筋:著實色不小于80% 。
⑵輔助功能區(qū)(筋外)。方筋:著虛色或不著色;圓筋:著色稍虛;檻筋:著實色不小于80%,需保證不起皺。著色圖見圖2、圖3。
圖2 筋外著實色80%
圖3 筋外著虛色
⑶著色程度可根據(jù)凹模和壓邊圈的間隙來測定:著實色0.9t ~0.95t,著虛色0.95t ~1.0t,不著色1.1t ~1.2t,t 為板料厚度。
⑴凸模及凹模反凸成形部位不小于95%著色。
⑵銳棱強壓區(qū),5~10mm寬不小于95%著色(藍色壓至發(fā)白)。
⑶強壓功能區(qū)與非強壓區(qū)過渡區(qū)域,著虛色85%。
⑷有尺寸要求且無后序整形工序的型面不小于95%著色。
⑸非成形區(qū),完全空開,不著色。
方筋:平衡塊不著色;圓筋:平衡塊著實色;檻筋:平衡塊著實色。
任何著色的調(diào)試和優(yōu)化必須以等高平衡塊或限制器為基準(zhǔn)。主體原則是以理論著色圖進行指導(dǎo),采用拉延筋鎖料,不能用壓料面鎖料。
新模具調(diào)試順序:配平衡塊→研修壓料面→研修拉延筋及筋槽,順序不可改變。研修壓料面過程中,平衡塊與壓料面同時著色,目的是避免設(shè)備精度對研配的影響,如圖4 所示。
圖4 制件刷色壓件研修模具至均勻
圖5 銳棱棱線處拉延凹模兩側(cè)不著色
⑴用卡尺檢查平衡塊厚度,確認平衡塊等高,不等高的情況下需要重新磨平或者更換。
⑵不帶板料的情況下,檢查上模與平衡塊剛接觸時各平衡塊是否全部均勻著色(單個平衡塊著色面積不少于2/3);通過墊片消除模具及平衡塊本身的機加工誤差,對加墊的平衡塊,后期統(tǒng)一整合,要求不多于3 個墊片,合計平衡塊之間最大差值不超過0.3mm。
⑶上模平衡塊對應(yīng)面刷上藍色,下模平衡塊擦拭干凈。
⑷用凸凹模成形一定形狀,材料不流動,板料正反面均勻刷上藍色,放置于頂起的壓邊圈上。
⑸設(shè)備壓一行程,觀察平衡塊和壓邊圈的著色,此時平衡塊著色為虛色。
⑹在內(nèi)壓料面材料全部流入成形制件,壓料面正反面都均勻刷上藍色,放置于壓邊圈上。
⑺原有壓件高度提高10mm,設(shè)備壓一行程,觀察平衡塊的著色情況,此時平衡塊著色為實色。
⑻新模具調(diào)試通過著色驗收后,對于帶有方形阻斷筋的脹形類零件,應(yīng)保證所有平衡塊不參與工作。將所有平衡塊同時磨去0.2mm,以便批量生產(chǎn)時,平衡塊與上模不接觸。
⑼新模具調(diào)試通過著色驗收后,對于帶有圓筋、板料流動類成形的拉延零件,應(yīng)保證所有平衡塊務(wù)必參與工作。進入批量生產(chǎn)之后,根據(jù)實際情況增加平衡塊墊片(參見各屬地化要求)。
⑴零件成形一定形狀以后,取出零件,將零件上下壓料面均勻刷藍色。
⑵用壓料面刷帶著色的板料研修壓料面及筋槽(凸凹模剛成形但還沒開始進料的成形板料)。
⑶以平衡塊/凹模壓料面為基準(zhǔn),研修壓邊圈壓料面,平衡塊必須等高,周圈平衡塊同時加減墊片,研配中禁止單個調(diào)整。
⑷帶平衡塊研配壓料面,保證不起皺,并光順壓料面,消除壓料面硬點。在研修過程中可利用鉛絲或者橡皮泥測定凹模和壓邊圈的間隙。
⑸著色驗收,壓機上滑塊接觸壓邊圈開始建立壓力時,查看壓邊面著色情況。
⑴在成形的零件正反面刷好藍色,保持藍色著色均勻。
⑵刷好藍色的工序件放置在模具內(nèi)(壓邊圈不用頂起來),壓一個行程,用于檢查凸凹模著色。
⑶在限制器著色的情況下,凸凹模禁止干涉(特殊要求除外);強壓區(qū)凸凹模間隙不大于1 個料厚,其他區(qū)域不小于1 個料厚。
⑷限制器等高安裝,等高加墊,直至左右限制器均勻著色。根據(jù)拉延件型面著色狀態(tài),以凸模為基準(zhǔn),逐步撤墊,研合凹模型面。直至符合理論著色圖90%以上,特殊強壓型面著色率需在95%以上。
⑴刷好藍色的制件放置在模具內(nèi)(壓邊圈不用頂起來),壓一個行程,檢查銳棱區(qū)域著色,銳棱強壓區(qū)機加預(yù)留量不小于0.15mm。
⑵銳棱棱線處拉延凹模兩側(cè)不著色,空開處理(單邊0.5mm)。
生產(chǎn)過程不穩(wěn)定,出現(xiàn)開裂、縮頸、起皺,如圖6、圖7 所示,發(fā)罩在兩側(cè)成形較深,拉深受中間棱線滑移線影響,兩側(cè)進料受控較大,不能完全形成圓筋進料,會造成滑移線較重,在壓料面及筋槽著色不均時會出現(xiàn)縮頸及拉裂現(xiàn)象;風(fēng)窗處受成形工藝凸包影響走料深度較大,中間及兩側(cè)形成進料不均現(xiàn)象,易在工藝凸包R 角處出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象;翼子板拐角處受板料四角成形進料阻力較大的影響,出現(xiàn)縮頸問題,四角凹模R 角過小,壓料管里面間隙過小都會造成成形問題;下面兩個都是于板料拐角處出現(xiàn)褶皺及縮頸問題,在拉延成形中不是間隙越大越好,間隙大了會造成壓料面位置板料起皺,反造成進料阻力增大,造成制件拉裂或造成拐角兩側(cè)進料不均,板料皺起現(xiàn)象。
圖6 開裂現(xiàn)象
圖7 縮頸、起皺現(xiàn)象
⑴問題1:CCFB 前蓋外板四條主棱線處縮頸和滑移線同時出現(xiàn),嚴重影響生產(chǎn)穩(wěn)定和質(zhì)量提升。
分析:壓邊圈平衡塊著色不均勻壓料面局部硬點,局部位置壓料面控制走料生產(chǎn)過程不穩(wěn)定;風(fēng)窗處方筋對應(yīng)位置平衡塊不著色,影響兩側(cè)走料區(qū)域的壓料面著色。
措施:著色檢查壓料面著色研修消除硬點;調(diào)整平衡塊著色保證兩側(cè)及前臉圓筋走料區(qū)域平衡塊著色均勻,且方筋對應(yīng)位置壓料面著色穩(wěn)定(方筋基本不影響走料,其著色不好影響側(cè)面走料);兩側(cè)拉延筋共四段燒焊,消除滑移線,根據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)制件縮頸位置局部放大筋R 角,消除縮頸問題。更改前后對比見圖8。
圖8 縮頸和滑移線同時出現(xiàn)問題更改前后對比
⑵問題2:T99NF 后輪罩外板批量生產(chǎn)不穩(wěn)定,生產(chǎn)過程中間拉裂問題。
分析:壓料面局部有細小硬點;壓料面局部聚集量大,有積屑瘤。
措施:通過著色確認壓料面硬點并研修消除;凹模口R 角重新淬火提高硬度、凹模電鍍。更改前后對比見圖9。
圖9 中間拉裂問題更改前后對比
⑶問題3:邁騰B8L 翼子板在產(chǎn)量提升的過程中,墊鋅屑問題造成93 分鐘/千件的停臺損失,返修長期超標(biāo),鋅屑返修率達到13%。
分析:壓料面松緊不均導(dǎo)致相鄰的板料走料不一致,有快有慢,造成鍍鋅層脫落,產(chǎn)生鋅屑。
措施:在平衡塊著色均勻的基礎(chǔ)上對壓料面進行研修,使壓料面松緊程度一致,同時優(yōu)化凸凹模間隙和筋槽立面間隙,消除墊鋅屑問題。更改前后對比見圖10。
圖10 墊鋅屑問題更改前后對比
通過在實際工作中的實踐及總結(jié),拉延模具在調(diào)試過程中主要注意以下幾個大體方向:
⑴模具壓料面研修要考慮是走料模具還是非走料模具。
⑵根據(jù)走料非走料模具對管理面著色按百分比研修。
⑶研修過程中保證模具在限制器均勻降低情況下研修,保持等高。
⑷平衡塊最后著色與否根據(jù)是否走料進行調(diào)整。
⑸模具凸凹模根據(jù)制件劃分成功能區(qū)和非功能區(qū)進行研修。
研修過程中重點按照步驟操作將對拉延模具調(diào)試進度、生產(chǎn)穩(wěn)定性提升有顯著效果,也希望本文能對相關(guān)企業(yè)模具研修調(diào)試帶來經(jīng)驗借鑒作用。