某汽車固定板支架工藝方案及模具設計

文／黃海赟·湖南衡陽技師學院汽車工程系

某汽車固定板支架工藝方案及模具設計

文／黃海赟·湖南衡陽技師學院汽車工程系

汽車固定板支架是汽車前懸下橫臂總成中的一個重要部件，工件材質為SAPH370，板厚t=3mm，具有一定的抗拉強度，工件表面要求不允許有皺紋，波紋、劃傷、開裂等缺陷。某固定板支架零件圖，如圖1所示。

圖1 固定板支架零件圖

從零件形狀看，該工件為一形狀較復雜的成形件，成形時圓弧與邊過渡處不能出現皺紋、波紋、劃傷、開裂等缺陷。工件彎曲半徑為2mm，該工件可以直接成形，不需要整形工序。該工件落料模按照常規設計，這里只介紹彎曲成形模結構及設計。

固定板支架彎曲成形模腔的設計

固定板支架彎曲成形模的設計，主要是指成形上模、成形下模、定位塊的設計。

⑴成形上模的設計。

成形上模是固定板支架彎曲成形模的重要組成部件，設計的成形上模如圖2所示。為保證成形上模有較高的使用壽命，成形上模選用Cr12MoV材料制造，熱處理硬度58～62HRC。

圖2 成形上模

⑵成形下模的設計。

成形下模也是固定板支架彎曲成形模的的重要組成部件，設計的成形下模如圖3所示。為保證成形下模有較高的使用壽命，成形下模選用Cr12MoV材料制造，熱處理硬度58～62HRC。

圖3 成形下模

⑶定位塊的設計。

為保證固定板支架彎曲成形后尺寸一致，下模座設有定位塊，其定位尺寸與零件落料時的尺寸吻合。定位塊選用T10A材料制作，熱處理硬度28～32HRC.

模具結構

通過計算：整套模具總壓邊力為28t，考慮模具的外形尺寸與機床的匹配和安全可靠性，故選擇40t油壓機比較適合。

為方便出料，在模具下方設有卸料裝置，零件在成形完畢后，利用彈簧壓縮，推動下模中的頂料銷將零件頂出。設計的彎曲成形模如圖4所示。工作過程如下：將模具放入到油壓機上，調整好模具與油壓機的位置和上、下模座的配合間隙，用T形螺栓將上、下模座固定安裝好，啟動機器，將上、下模座打開，把工件放到定位塊中，壓機工作后，進行彎曲成形工序，當工件壓到位后，機床回位，下方通過彈簧頂料，取出工件，完成工作。

圖4 模具結構圖

問題及解決措施

固定板支架圓弧處發生波紋或皺紋，主要是由于成形下模圓角半徑過小，定位塊尺寸不合適，導致金屬材料成形時流入困難，解決措施：⑴增大成形下模的圓角半徑，經多次修磨，成形下模兩處的圓角半徑為R5和R9較合適；⑵調整定位塊尺寸為合適即可。

固定板支架表面發生劃傷、開裂缺陷，一般有幾個原因：第一是金屬材料在模具運行中，由于金屬材料變形劇烈，成形上模與成形下模發生高溫粘接現象所致；第二是操作者未按正確的定位送料方向進行操作；第三是模具刃口損壞，精度不夠；第四是原材料質量低劣；第五是模具安裝調整，使用不當。預防措施主要包括：⑴對成形下模工作部分表面進行拋光，鍍釩處理；⑵在彎曲成形前向成形下模處墊一層塑料薄膜；⑶隨時檢查模具刃口的完好性和耐磨性；⑷材料來料時抽樣檢查成分，⑸模具安裝時應按照機床的操作規程進行操作。通過以上措施，解決了固定板支架發生波紋、皺紋、劃傷、開裂等缺陷。

結束語

通過對某汽車固定板支架零件分析后，進行模具的設計、制造及裝配調試，并對出現的問題提出了改進和預防措施。采用沖壓生產的固定板支架零件的尺寸及形位公差均達到了設計要求，降低了生產成本。