文／杜洋洋，王磊，李曉俊·上汽大眾汽車有限公司

隨著中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車外觀成為體現(xiàn)市場競爭力的重要因素，產(chǎn)品造型趨向復(fù)雜，對沖壓模具提出了更高的要求。為實現(xiàn)沖壓件復(fù)雜造型的成形，決定將復(fù)合斜楔機構(gòu)引入到模具設(shè)計中。沖壓件成形過程中由于斜楔導(dǎo)向部件受力較大、升溫較快、極易磨損，需要進行油脂潤滑。同時，隨著沖壓設(shè)備的不斷升級，高速伺服沖壓線最高沖次可達(dá)20 次/min，大部分沖壓件無故障沖次可達(dá)15 次/min 以上，甚至達(dá)到18 次/min。在高速沖壓過程中，斜楔機構(gòu)中超程導(dǎo)板的工況更加惡劣，潤滑變得更為重要。如超程導(dǎo)板得不到有效地潤滑，將直接影響導(dǎo)向機構(gòu)的精度，進而影響高速沖壓生產(chǎn)的連續(xù)性與沖壓件質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此，選用合適的潤滑裝置對模具的高速連續(xù)生產(chǎn)尤為重要。

常用的潤滑裝置工作原理及缺點

沖壓模具中最常見的超程導(dǎo)板潤滑裝置為單點式自動加油壺，如圖1 所示，該類自動加油壺直接安裝在模具上，通過模具內(nèi)部油路對超程導(dǎo)板進行潤滑，單個油壺只能潤滑一個位置。

圖1 單點式自動加油壺

單點式自動加油壺內(nèi)置化學(xué)物質(zhì)，依靠化學(xué)反應(yīng)推動油脂對超程導(dǎo)板進行潤滑。雖然在一定程度上可解決超程導(dǎo)板的潤滑問題，但未與模具的工作狀態(tài)進行關(guān)聯(lián)，無論模具是否處于工作狀態(tài)都會對超程導(dǎo)板進行潤滑。其中，化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)周期一般為6 個月，即每年至少需要更換兩次。

單點式自動加油壺不僅存在潤滑針對性差、潤滑效率低、使用壽命短、更換成本高等問題，而且由于單個油壺僅能針對模具上單個位置的超程導(dǎo)板進行潤滑，模具上使用數(shù)量多，購買備件時存在等待周期不穩(wěn)定的問題。同時，很多斜楔機構(gòu)的導(dǎo)向裝置位于模具內(nèi)部，內(nèi)置的單點式自動加油壺的使用情況不易發(fā)現(xiàn)，存在忘記更換油壺后導(dǎo)致超程導(dǎo)板嚴(yán)重磨損的風(fēng)險。

自動加油裝置的改進與設(shè)計

為解決單點式自動加油壺的技術(shù)缺陷，本文設(shè)計了一種新型的自動加油裝置，如圖2 所示，不僅可實現(xiàn)斜楔機構(gòu)超程導(dǎo)板良好的潤滑效果，還能避免常用單點式自動加油壺存在的各種問題。

圖2 自動加油裝置

新型自動加油裝置的組成

⑴控制環(huán)節(jié)——計數(shù)器(接收感應(yīng)器信號；可設(shè)置計數(shù)參考值，累計計數(shù)達(dá)設(shè)定參考值后觸發(fā)信號；可設(shè)置觸發(fā)時間，控制加注時間)。

⑵常閉先導(dǎo)式電磁閥(接收計數(shù)器觸發(fā)信號，控制氣路通斷，控制油壺是否加注)。

⑶加注油壺(存儲潤滑油脂，可拆裝后人為添加油脂，通過氣路驅(qū)動油槍動作)。

⑷感應(yīng)器(感應(yīng)斜楔機構(gòu)的動作，每動作一次反饋一次計數(shù))。

⑸分油器(將油路的一路分成多路，可實現(xiàn)多個位置同步加注潤滑)。

⑹指示燈(指示狀態(tài)，判斷是否處于加油狀態(tài))。

新型自動加油裝置的工作原理

如圖3 所示，工作原理如下：

圖3 工作原理圖

⑴感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到斜楔動作信息并反饋給計數(shù)器，每動作一次累計記數(shù)加1，當(dāng)計數(shù)器達(dá)到設(shè)定參考值時發(fā)出觸發(fā)信號；

⑵電磁閥接收到觸發(fā)信號后，由常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為常開狀態(tài)，常通氣與加注油壺連通，驅(qū)動加注油壺開始加注潤滑油脂；

⑶指示燈信號由計數(shù)器發(fā)出，未接收到觸發(fā)信號前為等待燈亮，接收到觸發(fā)信號后為運行燈亮；

⑷分油器可根據(jù)需求進行調(diào)整，如有多路可進行并聯(lián)。

新型自動加油裝置的優(yōu)點

⑴該裝置使用了計數(shù)器，引入了控制環(huán)節(jié)，潤滑時刻與潤滑時間均可根據(jù)實際需要進行設(shè)置，將斜楔機構(gòu)超程導(dǎo)板的潤滑與實際沖壓生產(chǎn)過程進行了強關(guān)聯(lián)，潤滑的針對性更強，減少了油脂的浪費。

⑵儲存油脂的油壺透明，內(nèi)部潤滑油脂余量可見，可人工反復(fù)添加潤滑油脂，避免了單點式自動加油壺的余量不可見，無法重復(fù)使用的問題。

⑶油壺存儲油量大(600mL)，為單點式自動加油壺的5 倍，使用時間更長，無需頻繁加油，減少人工工時。

⑷增加了分油器，將一路分為多路并聯(lián)，需要潤滑的單序模具僅需安裝一套自動加油裝置，提高了潤滑效率。

實際使用效果評估

為驗證上述新型自動加油裝置的使用效果，對上汽大眾某車型翼子板OP40 翻邊模斜楔機構(gòu)超程導(dǎo)板潤滑裝置進行了改造，安裝了新型自動加油裝置，分6 路對模具6 個位置的超程導(dǎo)板進行潤滑，如圖4 所示。

圖4 現(xiàn)場安裝圖

安裝后，通過對斜楔機構(gòu)超程導(dǎo)板的潤滑狀態(tài)進行跟蹤驗證，調(diào)整計數(shù)器設(shè)置數(shù)值。設(shè)置每沖壓生產(chǎn)300 件就需要對超程導(dǎo)板進行一次潤滑，潤滑時間為3s。目前已跟蹤批量生產(chǎn)5 萬余件，超程導(dǎo)板的潤滑狀態(tài)良好，新型自動加油裝置的使用過程穩(wěn)定可靠，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。目前已在沖壓車間多套模具上推廣使用，通過成本測算，在單車型的生命周期內(nèi)，新型自動加油裝置可將自動加油壺的使用成本降低90%。

結(jié)論

本文針對目前常用的沖壓模具斜楔機構(gòu)潤滑裝置存在的技術(shù)缺陷進行了分析，并針對性地設(shè)計了一套新型自動加油裝置。該自動加油裝置可將斜楔機構(gòu)導(dǎo)向裝置的潤滑與生產(chǎn)狀態(tài)進行強關(guān)聯(lián)，實用性更高；儲油罐透明，內(nèi)置油脂余量可見，可人工反復(fù)添加潤滑油脂，還可根據(jù)潤滑需要，通過分油器進行多路并聯(lián)，多個位置同步潤滑，單序模具僅需一套加油裝置，提高了潤滑效率。

該新型自動加油裝置為一次性投資，不僅使用成本低，其通用性與實用性也極強。不僅可應(yīng)用在沖壓模具導(dǎo)向裝置的潤滑，還可應(yīng)用于其他需要潤滑的工程領(lǐng)域，非常值得推廣。