變速操縱座板沖壓模具設(shè)計(jì)

王建緒

摘 要：通過對(duì)變速操縱座板表面質(zhì)量、形狀精度、各向異孔等的綜合分析，利用CAE技術(shù)制定了沖壓工藝方案。采用特殊結(jié)構(gòu)的模具既簡(jiǎn)化了沖壓工序，又保證了制件質(zhì)量，從而有效降低了模具的生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：異向孔；合并工序；吊鍥驅(qū)動(dòng)；沖壓工藝

中圖分類號(hào)：TG385 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.085

小型卡車適宜中短途運(yùn)輸。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，小型卡車的造型日趨美觀，車身內(nèi)、外覆蓋件呈現(xiàn)出轎車化的發(fā)展趨勢(shì)。為了降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益，汽車廠和模具制造廠不斷研究和改進(jìn)著模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)，簡(jiǎn)化了沖壓工序，減少了模具投入。

1 產(chǎn)品分析

圖1為某小型卡車的變速操縱座板，材料為1.5 mm厚的ST16冷板，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變形劇烈、異向孔多、部分孔距較近的特點(diǎn)。車身內(nèi)覆蓋件對(duì)外形、質(zhì)量、尺寸精度、剛度和強(qiáng)度的要求較高，是確保變速操縱和駐車制動(dòng)性能的基礎(chǔ)零件。

圖1 變速操縱座板

2 工藝分析

變速操縱座板的工藝難點(diǎn)很多，尤其是A，B，C，D四處的側(cè)沖孔。長(zhǎng)圓孔A與兩圓孔B的間距為2.5 mm，需分序沖出。為了提高凹模的強(qiáng)度，改善加工工藝性和可維修性，長(zhǎng)圓孔A與圓孔C需分序沖出。為了避免兩吊鍥機(jī)構(gòu)相互影響，圓孔C與圓孔D需分序沖出。為了避免長(zhǎng)圓孔A的吊鍥驅(qū)動(dòng)與壓料板相互影響，長(zhǎng)圓孔A與長(zhǎng)圓孔D需分序沖出。初步制定的工藝方案為：拉深→修邊正沖孔→側(cè)沖孔A→翻邊側(cè)沖孔D→側(cè)沖孔B，C.該方案中的模具相對(duì)簡(jiǎn)單，但制作流程煩瑣，且生產(chǎn)成本較高。

通過分析模具結(jié)構(gòu)，決定放棄斜鍥固定驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，采用壓料板帶吊鍥驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，從而解決長(zhǎng)圓孔A的斜鍥和壓料板的影響問題。精簡(jiǎn)工藝方案的流程為：拉深修邊正沖孔→側(cè)沖孔A，D→翻邊側(cè)沖孔B，C，具體如圖2所示。

3 沖壓設(shè)計(jì)

3.1 拉伸工序

拉伸工序是確保變速操縱座板外觀質(zhì)量的關(guān)鍵，要求板料在成形過程中不能滑移，且變形要充分、均勻，拉伸線不能帶到制件上。工藝數(shù)模的難點(diǎn)集中在圖1中箭頭所指的凸包處，經(jīng)過多

次的CAE模擬分析和數(shù)模的協(xié)調(diào)改進(jìn)后消除了破裂隱患。

3.2 修邊正沖孔

切除拉伸零件周邊的廢料，沖出與沖壓方向相同的部分孔，并綜合考慮了刃口剛度和廢料的排出問題。

3.3 側(cè)沖孔

為了實(shí)現(xiàn)側(cè)向孔合并沖壓和精簡(jiǎn)模具數(shù)量，長(zhǎng)圓孔采用了壓料板帶吊楔驅(qū)動(dòng)的側(cè)沖方式，即將吊鍥驅(qū)動(dòng)安裝在壓料板上，從而使壓料板留出空間，以避開吊鍥動(dòng)作。壓料板與下模間設(shè)有錐形限位，壓料板與上模選用導(dǎo)柱導(dǎo)向，可保證吊鍥驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定性。

3.4 翻邊側(cè)沖孔

本工序采用了兩側(cè)翻邊整形和側(cè)沖三孔。三側(cè)孔均采用壓料板帶吊楔驅(qū)動(dòng)的側(cè)沖方式。壓料板與上模采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，與下模采用錐形限位的方式。對(duì)比普通的平面限位結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，錐形限位不僅能限位，還能起到導(dǎo)正作用，從而有效提高了側(cè)沖孔的穩(wěn)定性，確保了側(cè)沖孔的精度要求，保護(hù)了沖頭、凹模，避免了側(cè)沖沖頭的折斷。

4 結(jié)束語(yǔ)

模具設(shè)計(jì)要綜合考慮生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品功能和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并借助信息化技術(shù)提高模具設(shè)計(jì)、制作的質(zhì)量，縮短制作周期。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷采用新技術(shù)簡(jiǎn)化工藝、提高效率和節(jié)約成本，從而適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求。

〔編輯：張思楠〕