汽車橫梁組合模設計
摘要:對同類橫梁成形工藝進行了分析,在工藝設計中找出共同點和不干涉處,并設計出適合同類橫梁沖孔加工的組合模具。詳細介紹了工藝設計思路和組合模的結(jié)鉤。
關(guān)鎮(zhèn)詞:汽車橫梁;工藝設計;組合模其
1 引言
時代的發(fā)展,個性化越來越淋漓盡致地體現(xiàn)在汽車開發(fā)上,汽車生產(chǎn)的多品種、小批量是必然趨勢。而汽車零件的生產(chǎn)離不開模具,模具設計的合理性直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本及新產(chǎn)品投產(chǎn)周期。為了縮短模具的制造時間,減少模具投入費用,對汽車橫梁沖孔工藝及模具設計進行了新的嘗試,把原來專用模設計成多用組合模。大大減少了模具投入,既縮短了新產(chǎn)品投產(chǎn)時間,又降低了產(chǎn)品成本。
2 汽車橫梁工藝分析
2.1 工藝特點
經(jīng)對產(chǎn)品設計系列化和歸類,最后將27種橫梁歸類為7種。見圖1所示。
圖1 汽車橫梁
圖2 橫梁的孔位
根據(jù)產(chǎn)品的使用要求及產(chǎn)品本身強度要求,汽車橫梁的成形工藝確定為:落料、沖孔->彎曲。按圖2孔位設計2副沖孔模,按圖1橫梁外形設計1副組合成形模,這3副模具包含所有7種橫梁的加工。在沖孔模設計中,對圖2中涂黑孔處的凸模做成快換凸模,因為橫梁成形時、這些孔正好在彎曲部位。影響產(chǎn)品外形,也對模具損傷厲害。同時在模具閉合高度上設計成2種高度,這樣,7種橫梁歸類為4種,見圖3所示,既不影響產(chǎn)品要求,又減少產(chǎn)品品種,便于產(chǎn)品組織生產(chǎn)。
圖3 歸類后的4種橫梁
3.1 沖孔模設計
3.1.1 閉合高度調(diào)整
板料用定位板定位,隨著上模下行,進行沖孔和切邊。為了有效控制模具閉合高度,在模具結(jié)構(gòu)中采用閉合高度調(diào)節(jié)器2(詳見圖4)。用調(diào)節(jié)器的長端時,閉合高度調(diào)至815mm,沖1種橫梁。用調(diào)節(jié)器的短端時。閉合高度調(diào)至805mm,沖另1種橫梁。閉合高度差為l0mm。
圖a 沖孔模結(jié)構(gòu)
1.支承柱2.調(diào)節(jié)器
模具要切外邊和沖52個孔,最大孔徑l00mm,為了保證推料力大小及分布合理,在上模座相應處鉆孔放置32個聚氨酯橡膠。由于有6300kN的沖裁力,100mm凸模又正好在上模座下面,因此須用3個支承柱分別布置在100mm孔上方中心處,既便于加工、制造,又保證模具強度。
3.1.3 快換凸模
開始設計時,未采用快換凸模結(jié)構(gòu),試模時發(fā)現(xiàn),壓彎梁時,在彎曲線附近的孔嚴重變形,模具刮傷厲害,由此改換成快換凸模.快換凸模結(jié)構(gòu)見圖5所示。
圖5 快換凸模結(jié)構(gòu)
3.2 成形模設計
成形棋采用了組合結(jié)構(gòu),如圖6所示,不僅對7種橫梁的2種外形進行組合,還可在一定范圍內(nèi)對其它形狀進行組合。
圖6 橫粱成形模
從圖6可見,凸模由凸模座和凸模鑲塊2部分組成,換模時整體更換,可以避免凸模鑲塊變形。
3.22 凹模設計
如果僅開檔不同,可以通過調(diào)整插片尺寸,采用不同厚度的插片獲取不同的成形尺寸。插片結(jié)構(gòu)見圖7,插片上螺栓位置設計成長槽,很容易插換。插片材料采用45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。
圖7 插片結(jié)構(gòu)
以上沖孔和成形組合模已投產(chǎn)2年,易損件便于快換,便于組合,成形零件質(zhì)量穩(wěn)定。由此得出以下結(jié)論:
(1) 對汽車橫梁上的孔進行歸類、優(yōu)化,利用快換凸模和模具進行生產(chǎn)。用閉合高度調(diào)節(jié)器調(diào)整模具閉合高度,可在1副沖孔模上生產(chǎn)多種產(chǎn)品。
(2) 組合成形模上通過對凸模、插片、頂件板的局部更換,可以生產(chǎn)多種規(guī)格的汽車橫梁。
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