趙彥博,呂軍旺,于慶輝
(長城汽車股份有限公司技術(shù)中心,河北省汽車工程技術(shù)研究中心,河北保定 071000)
在汽車制造過程中,要保證沖壓模的生產(chǎn)精度,不但要求沖壓模具制造精度,而且其裝配、安裝等的精度也很重要。應(yīng)用模具CAD 技術(shù),正確、合理地完成模具設(shè)計,只有這樣,才能保證模具的沖壓精度,同時,模具裝配也是模具制造的核心技術(shù),而滑車裝配是在整個模具裝配過程中的難點和易發(fā)問題點,因此,本文主要依據(jù)實際生產(chǎn)中的案例結(jié)合現(xiàn)狀把控以及問題分析對提高滑車裝配精度的解決方法進(jìn)行闡述,為后期生產(chǎn)制造提供借鑒支持。
一般工程在滑車加工、裝調(diào)流程可分解為7步,其中涉及裝配精度的工步有4步:滑車導(dǎo)向研配、固定至工作狀態(tài)、數(shù)控加工、滑車裝配調(diào)整,如圖1所示。
圖1 滑車加工及裝調(diào)流程圖
標(biāo)準(zhǔn)件為模具裝配過程中的必備零件,標(biāo)準(zhǔn)件在模具安裝調(diào)試中占有的零件個數(shù)可能會達(dá)到60%左右,這些大量的標(biāo)準(zhǔn)件,其中有螺釘、銷釘、彈簧等機(jī)械行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)件和導(dǎo)柱導(dǎo)套、導(dǎo)板、限制器、模具端頭等模具專用標(biāo)準(zhǔn)件。大量高效的使用這些標(biāo)準(zhǔn)件,可以減少大量的重復(fù)勞動,節(jié)約設(shè)計時間,降低成本,提高汽車覆蓋件模具設(shè)計與制造的效率。然而,標(biāo)準(zhǔn)件是配套廠家按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)制作的,在制作過程中也會存在誤差,圖2所示為導(dǎo)板檢測情況。
圖2 導(dǎo)板檢測
現(xiàn)階段使用的10mm 厚導(dǎo)板存在尺寸符合要求,但平面度不足的現(xiàn)象,導(dǎo)致導(dǎo)向間隙調(diào)整時出現(xiàn)“凹心”現(xiàn)象,20mm 厚導(dǎo)板未發(fā)現(xiàn)此類問題,此種問題并非共性問題,僅存在于10mm 厚導(dǎo)板中,已聯(lián)系供應(yīng)商解決。
標(biāo)準(zhǔn)流程:底面間隙調(diào)整→工藝銷釘定位→測量間隙偏差→配磨墊板→調(diào)整間隙到位→工藝銷釘定位。
實際流程:底面間隙調(diào)整→測量間隙偏差→兩側(cè)均有加墊→配磨墊板→調(diào)整導(dǎo)向間隙→工藝銷釘定位。
現(xiàn)場部分員工在調(diào)整導(dǎo)向間隙過程中,未使用工藝銷釘定位,存在間隙調(diào)整到位后,工藝銷釘孔出現(xiàn)偏差風(fēng)險,對現(xiàn)場問題進(jìn)行更正,實際作業(yè)流程,針對現(xiàn)場反饋的“工藝銷釘定位不易操作”問題進(jìn)行優(yōu)化改善,減少作業(yè)過程中的人為控制,均采用標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程。
滑車間隙調(diào)整時,以模座導(dǎo)板面為基準(zhǔn),研配滑車導(dǎo)板面;從滑車導(dǎo)向著色率的最終著色情況可以看出,目前現(xiàn)場員工間隙調(diào)整結(jié)果均滿足著色率>85%要求,如圖3所示。
圖3 導(dǎo)板面著色
(1)以實際中的問題進(jìn)行實例分析。
在國外某項目中,模具在研合時發(fā)現(xiàn),制件型面產(chǎn)生高棱,圖4所示為制件高棱圖。
圖4 制件高棱圖
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),高棱位置與滑車和凸模分縫位置重合,再次確認(rèn)模具型面時:①滑車處型面合模間隙比凸模型面低,最大處低0.09mm;②將滑車固定至工作狀態(tài)進(jìn)行靜態(tài)三坐標(biāo)檢測,滑車與凸模型面分縫處,存在明顯的臺階落差,圖5 所示為滑車與蓋板落差,滑車型面低于凸模型面,最大處低0.15mm,合模間隙偏差問題與靜態(tài)三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)趨勢一致,都為滑車型面低于凸模型面,圖6 所示為靜態(tài)模具檢測數(shù)據(jù),因此:①判定一,制件高棱為分縫凸模分縫位置擱傷產(chǎn)生;②合模間隙偏差大主要由于滑車低導(dǎo)致。
圖5 合模間隙檢測數(shù)據(jù)
圖6 靜態(tài)模具檢測數(shù)據(jù)
(2)原因分析。
a.數(shù)控加工。
在數(shù)控加工過程中,滑車是在完全裝配完成的情況下與凸模型面一塊加工完成的,加工過程中不會產(chǎn)生明顯臺階,經(jīng)過現(xiàn)場實際調(diào)查確認(rèn),抽查現(xiàn)場新加工模具型面搭接處,滑車型面與凸模鑲塊型面精加工完成階段不存在錯臺,即數(shù)控加工階段無異常問題,如圖7所示。
圖7 模具加工后分縫位置圖片
b.滑車裝配調(diào)整。
根據(jù)在上邊“現(xiàn)狀把握-滑車裝調(diào)流程”中逐步進(jìn)行過程排查,并對“作業(yè)流程執(zhí)行情況”進(jìn)行確認(rèn),發(fā)現(xiàn)一項問題,如圖8所示,檢測發(fā)現(xiàn)模具裝配階段滑車限位塊處仍有間隙,因限位塊為滑車工作狀態(tài)基準(zhǔn)面,故可判斷此時滑車尚未安裝至工作狀態(tài)。
圖8 塞尺檢測限位間隙
c.滑車未到工作狀態(tài)原因分析。
滑車運動是通過驅(qū)動塊驅(qū)動滑車本體,滑車本體與凸模鑲塊相互滑配,而滑車到位的確認(rèn)是以滑車限位塊與滑車間隙為零的情況下,代表滑車到位,如圖9所示。
圖9 滑車工作狀態(tài)示意圖
通過尺寸鏈可知,驅(qū)動面間隙調(diào)整狀態(tài)與限位面狀態(tài)存在直接關(guān)系,因限位面為模具型面基準(zhǔn),故裝配階段調(diào)整導(dǎo)向間隙時需對限位塊間隙同步調(diào)整,但實際為模具裝配階段鉗工僅對驅(qū)動導(dǎo)向著色做調(diào)整,未對限位塊間隙進(jìn)行調(diào)整。
綜上所述:滑車裝配精度主要存在以下問題:①墊車類滑車機(jī)構(gòu)裝配時,存在滑車固定位置與受力位置不一致問題;②模具裝配階段,滑車裝配基準(zhǔn)由限位面轉(zhuǎn)換至驅(qū)動導(dǎo)板處;由于過程標(biāo)準(zhǔn)缺失,存在基準(zhǔn)精度未調(diào)整或調(diào)整不到位問題。
(3)對策方案。
滑車存在未按受力狀態(tài)拼裝問題對策:《模具加工工藝卡》指示拼裝固定位置,鉗工按工藝拼裝固定,在“間隙調(diào)整”中,增加“滑車限位塊處著色率>80%”要求。
(4)效果驗證。
a.調(diào)試階段限位塊處著色情況。
對策方案實施后,作為型面基準(zhǔn)的限位塊,在模具調(diào)試階段著色率滿足>80%要求(見圖10),即模具調(diào)試階段基準(zhǔn)與模具拼裝階段、加工階段加工基準(zhǔn)一致,基準(zhǔn)精度無異常。
圖10 確認(rèn)的限位著色情況
b.型面搭接處錯臺情況。
對策實施后,模具型面基本無錯臺,且壓件后查看制件狀態(tài),制件表面無壓痕出現(xiàn)(見圖11)。
圖11 整改效果狀態(tài)
在汽車行業(yè)中,外板制件經(jīng)常出現(xiàn)高棱的問題,且難以解決。通過解決高棱問題,降低制件的返修率,意味著降低了整車的成本,提升整車外觀品質(zhì),并且,模具的制造精度、質(zhì)量和使用性能將取決于模具裝配工藝過程,通過對裝配過程的流程梳理及裝配工藝的優(yōu)化,在該系列模具生產(chǎn)調(diào)試問題大大降低,在生產(chǎn)實踐中得到了推廣,同時,降低了企業(yè)的成本投入。