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汽车后制动器底板冲压工艺改进 |
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作者：江淮汽车有限公司 李志远 张克柱 |
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摘要：介绍了厚板较大型多工序冲压件由传统的单工序冲压工艺生产改进为多工位一次性冲压成形的冲压工艺。提高了生产效率，降低了制造成本。
关键词：多工位；冲压工艺；改进；一次压形
一、引言
汽车后制动器底板(图1)材料为08F-5GB3275，属中厚板形状较复杂的工件。生产工艺为落料—冲孔—拉延成形—校正压形—切边—翻边成形—整形—冲全部孔，共七道工序。不仅工序多，生产效率低，制造费用高，产品质量也不稳定。我公司引进西班牙SE4-4000压力机，利用其工作台面大(10m×2m)、吨位高的特点，经过对原有工艺及模具的改进，实现了多工位、传递式、一次冲压工艺生产，获得了显著的经济效益。
图1工件图
二、改进措施
1.传统的工艺生产方式
该产品原有生产方式是在JD31-630压力机上压制完成的，共7道工序，7副模具。生产时，只能一道一道工序，一副一副模具压制完成，其模具安装生产方式见图2。生产周期长，且有大量的人工转运、产品磕碰与占用生产作业现场等现象，给产品质量与生产组织均带来不良影响。
图2原方式模具安装示意图
1.机床工作台2.下模3.上模4.机床滑块
2.改进后的工艺生产方式
改原来单工序作业为多工位、传递式生产，即对原来的7副模具进行改进，安装在工作台面较大的SE4-4000压力机上，实现工件一次压制成形。工作效率高，制造成本降低，产品质量稳定。
三、改进要点
1.模具的改进
主要解决7副模具封闭高度一致性的问题，对现有的模具封闭高度分别做静态与动态的检测、增减、修整、调整一致，并符合SE4-4000压力机设备的参数要求，最终确定封闭高度为1392.4mm。为保证精度，对改进后的7副模具处于同一封闭高度下，在JD31-630压力机上模拟调试，论证其封闭高度的准确性。
2.工位的确定
工位的布置要达到对设备滑块的最低偏载与最捷径的传递。
(1)计算每道工序的冲压载荷
P1(落料冲孔)＝3240kN；P2(拉延成形)＝2580kN；P3(校正压形)＝3200kN；P4(切边)＝2260kN；P5(翻边成形)＝2300kN；P6(整形)＝1500kN；P7(冲全部孔)＝1780kN。总负荷为P总＝16860kN，在SE4-4000压力机上负荷率仅为42%，符合要求。
(2)工位排布
为了在SE4-4000压力机上较好地使用，既能生产出合格的产品，又能确保设备的安全性能，必须尽量避免偏载荷和减少受力差异较大对设备的影响。在该7道工序中，拉延工序受力最早，受力行程也最大，为44mm，而其它几副模具工作行程相对较小，为此把拉延模放在机床工作台中心位置，并根据各个工序载荷情况，其工位排布如图3所示。
图3改进后模具安装及工位排布示意图
1.机床滑块2.上模3.下模4.下模垫板5.工作台
3.受力状态分析
如图4所示，左侧ΣP左＝7240kN，右侧ΣP右＝7040kN，即左侧比右侧多200kN，是公称压力的0.5%。再分别将两边3个力对中间点求力矩为M左＝-142368kN．m，M右＝145056kN．m，两力矩和为2688kN．m(为逆时针方向)，即离中心距离1.344m处有200kN的偏载力，对该设备影响不大。
图4受力状态图
四、结束语
(1)该工艺的改进，既不同于传统方式下的级进模，又改变了多工位冲模一般仅在中小薄板冲压件中应用，是对厚板大型冲压拉延件的改进成功，值得推广。改变了冲压件多工序产品，单工序生产，加工周期长、制造成本大等弊端。
(2)大大降低了生产周期，原工艺生产方式按500件计算，生产周期15天，新的工艺方式生产一天即可完成生产。
(3)降低能耗。JD31-630压力机总功率55kVA；SE4-4000压力机总功率为165kVA。单件耗能经计算，前者为13.73kW.h，后者仅为2.64kW.h，降能耗5倍以上。
(4)该冲压工艺的改进，一般受到设备条件的局限，在无较大设备的情况下，实施难度较大。(end)
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(4/1/2007) |
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