汽車零件沖壓拉伸模具改造淺析

萬建斌

摘 要：拉伸工藝是應用拉伸模具加工汽車零件，使汽車零件沖壓成形的基礎工藝，它即可與其他工藝組合應用，也可單獨作為產品的拉延。拉伸模具應用于汽車零件產品制造各個階段，對于汽車零件產品質量有著重要的應用。一些汽車零部件對于尺寸、形狀及精度要求極高，拉伸模具自身的質量則會影響到汽車零件沖壓成形的質量。因此需要對拉伸模具進行改造。本文主要論述集中產檢的機車零件沖壓拉伸模具改造的方法以及流程。對于汽車拉伸模具正確改造及提高汽車零件沖壓拉伸件的生產質量有著重要的參考作用。

關鍵詞：汽車零件;沖壓拉伸模具;模具改造

汽車零件的產品質量對于汽車駕駛安全及其性能影響較大。隨著汽車自動化、智能化技術的應用，功能開發的多樣化，汽車制造對于汽車零件的產品質量要求不斷的提高。模具是汽車零件加工制造的基礎，直接影響零件的形狀、尺寸、精度等。為了提高汽車零件產品加工制造的質量，有必要對沖壓模具進行改造。在汽車零件加工成型工藝流程中，主要應用拉延、修變、沖孔、整形四道工藝，其中拉延采用的是拉伸模具。拉伸模具在汽車另加加工工藝中應用最為廣泛，處理拉伸工藝外，拉伸模具還可以與邊、沖孔及整形等工藝結合，完成更加精準的沖模要求。

一、模具表面鍍鉻改造

在模具表面鍍鉻可以增加模具的硬度和剛度。鍍鉻采用火焰淬火工藝。一般的拉伸模具表面硬度約為50HRC，通過淬火鍍鉻改造后表明硬度可以提升到60HRC。此外，在拉伸模具表面鍍鉻以后可以增加拉伸模具表面的細膩程度，提高了汽車零件沖壓拉伸中拉伸模具的耐磨性，一定程度上有效的減少拉伸加工過程中拉伸模具的機械性損傷，延長拉伸模具的使用壽命。某汽車零件加工制造廠對拉伸模具鍍鉻改造進行成本計算，將拉伸模具的檢修次數、單次東鞥消耗、工時費等都列入影響模具成本改造的因素，最后綜合統計改造成本。以10萬臺汽車零件沖壓任務為例，在鍍鉻改造前，拉伸模具平均檢修次數為67次，單次耗能費用20元，工時費耗費76元，綜合成本為101840元。將拉伸模具鍍鉻改造后，拉伸模具平均檢修次數為20次，相比改造件檢修次數降低超過兩倍，單次耗能費用僅為8月，工時費為76元，綜合成本為12160。這說明鍍鉻改造不僅可以提高汽車零件加工的質量，延長拉伸模具的使用壽命，而且還可以降低汽車零件沖壓拉伸的綜合成本，對于汽車零件企業提高長遠的經濟效益有著重要的意義。

二、雙動模改為單動模

拉伸模有雙動模和單動模兩種，雙動模主要應用于立即沖壓且壓力穩定的板料，在沖壓前對板料不進行成形作用。單動模主要應用與邊圈壓合結算，借助壓邊圈的凸模支撐作用，可以改變板料的翹曲方向，在沖壓前拉伸成初始形狀，這種沖壓方式有助于解決凹模沖壓中成形質量一般的問題。因此，在汽車零件鍛壓沖壓工藝中，可以將雙動模改造為單動模。具體改造方法如下：（1）在OP10下模增加厚度為20厘米的下模墊板，墊板材料可選擇HT300。（2）在OP10壓邊圈的位置增加厚度為5厘米的鋼材墊板，墊板鋼材信號選擇45號，在墊板位置增加直接為6厘米的墊塊，將其與墊板用用M12mm內六角圓柱頭螺釘固定。此時當壓邊圈向下的位置出現懸空狀態，再在斷塊上部增加寬為4厘米的支撐塊，將采用螺釘與墊板固定。（3）在OP10上模開U型槽，雙動模U型槽間距為245毫米，單動模U型槽為300毫米，然后將U型槽使用相應型號的夾緊器夾緊。（4）在OP10凹模上根據拉伸模上模吸料的需求設置通氣孔。以上便是雙動模改為單動模的過程。雙動模改造為單動模后，需要對汽車零件沖壓拉伸模具的工藝參數進行調整，使其與車間壓力相一致。調整拉伸模工藝參數后為了確保拉伸有效應用，需要對改造后的單動模進行沖壓加工壓力評估。評估分粗略評估和詳細評估。粗略評估時，一般單動模壓力公稱大于雙動模時代表符合生產壓力要求。詳細評估包括評估拉伸墊頂的出力、拉伸噸位、壓邊圈定期高度等。其中單動模拉伸墊定的最大出力×75%后大于雙動模加工時的外滑壓力，則表明拉伸墊出力要求與車間壓力相符。單動拉伸模壓力公稱×75%后大于雙動來生工作的內外滑壓力，表明拉伸噸位與車間壓力相符。當拉伸件壓力邊圈定期的高度小于氣墊行程時，表明壓邊圈定起高度符合車間壓力生產條件。

三、模具板料檢測與安裝

在自動化生產車間中，汽車零件沖壓拉伸工藝中板料為自動化送入。板料的動如位置和送入時間影響著汽車零件沖壓拉伸的質量。為了確保自動化生產加工過程中零件成形的質量，需要安裝模具板料檢測裝置對板料位置送入的準確性進行檢測。安裝模具板料檢測裝置之前需要分析自動化生線對拉伸模具的要求。自動化生產線一般對模具板料檢測功能、模具穩定性、模具抗壓強度、分離工序廢料排除狀態等有著較高的要求。之后，根據自動化生產線對拉伸模具在生產加工中的要求安裝模具板料檢測裝置。模具板料裝置有傳感器、模具與壓機電氣結構、端子轉接盒組成。傳感器可選擇Omron通用型E2E-X7T1，壓機電氣接口需要10個NCS-4016-P插座、NCS-40-RCa的防護蓋一個、NCS-4016-R模具結構一個。端子轉接盒選三住JBX160，它有16個端子節點，總共分為兩層，其中4個端子節點用于模具上層，12個用于連接模具，實現模具辨識功能。通過安裝模具板料檢測裝置，可以有效的提高電氣元件接線盒的保護狀態，確保端子二進制編制工作有效進行，以實現高效生產中拉伸模的自動快速換模。

四、結語

隨著我國汽車零件自動化沖壓技術的提升，傳統的拉伸模具難以適應現代化的自動生產線中各個環節零件的拉延，更換模具成本較高，生產廠家通過模具改造則可以延長模具使用壽命，優化模具拉伸精確，確保汽車零件產品精細化加工。以上所敘述的通過在模具表面鍍鉻，將拉伸雙動模改為單動模都可以優化拉伸模具，提高汽車零件沖壓拉伸加工的質量。在實際生產線的應用中，還應該加強板料檢測裝置的安全管理，精準的板料安裝才能與拉伸模具相適應，提高汽車零件沖壓拉伸的穩定性，促進產品質量優化。

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