连修带翻零件修边带起解决方法

文／杨娜, 纵全全·广州汽车集团乘用车有限公司

随着汽车工业的迅速发展，汽车冲压零件越来越多地采用自动化生产。其中，封闭式的自动化生产可以更有效的提高生产效率，保证零件品质，但同时对生产零件的冲压模具要求越来越高。汽车行业内竞争越来越激烈，因此，在保证汽车品质的前提下，如何降低汽车制造成本越来越成为汽车主机厂的重要研究方向。

在整车制造工厂，冲压模具的开发逐渐成为汽车制造主机厂降低成本的重要方法之一。冲压模具降成本方法有很多，例如减少模具工序数、缩小模具尺寸及减少模具重量、减少模具装配时间、减少模具加工量、减少模具调试机时等。连修带翻模具结构是减少模具工序数方法之一，连修带翻结构比单一修边或整形结构稍微复杂。修边刀块设计在翻边镶块上，以翻边镶块作为安装座，高出翻边镶块。因此，修边镶块在切废料时修边位置无压料板压料（受翻边镶块的影响，连修带翻结构压料板无法压到修边刃口边缘），容易出现修边带起品质问题。本文阐述的是如何解决修边带起问题。

修边带起的影响

在汽车零件生产过程中，修边产生的带起问题对于手工线来说可以及时发现并通过刀口涂油等方法及时解决，带起问题对生产效率的影响不明显，但对于自动化冲压生产线的影响却很大。

自动化冲压生产线是一个封闭的生产系统，使用机器人、机械手等在不同模具之间搬运零件，只能在自动生产线的线尾进行零件品质检查，不能够立即发现并处理。当发现零件有质量问题时，已经生产出很多件，容易造成批量质量问题。因此，出现修边带起问题时，必须要停止生产进行模具处理，较大地降低生产效率。如处理不及时，容易造成更大的损失。

修边带起产生的原因

零件修边带起产生往往有以下几个原因：

⑴修边镶块垂直度不足。模具在修边镶块切完废料回程过程中，因修边镶块的修边刀面垂直度不足，会产生刀面刮削零件的情况，从而产生零件边缘带起变形；

⑵修边镶块间隙过紧。在修边完成后模具回程过程中，也会出现刀面刮削零件边缘产生零件带起变形；

⑶上模压料板压料不良。修边工序压料板在修边镶块工作时未压到零件修边边缘，由于零件的延展性，修边时零件会被拉伸，修边工作完成后上模回程时，零件边缘被拉伸延长与修边刀刮蹭，导致零件边缘带起变形。

连修带翻结构解析

连修带翻结构，即在同一模具上完成修边及翻边工作内容。其设计要点为：必须要在拉伸模增加刺破工艺。受产品造型设计限制，翻边拐角位置料边长度仅2.3mm，模具在连修带翻工作部位强度相对会弱，因此拉伸模需要增加刺破工艺，减小在连修带翻工序模具的受力，保证模具寿命，即图1中A1、A2、B位置（左、右侧对称）。图2所示为A1、A2及B位置局部放大图。

图1 拉伸模简图

图2 局部放大图

在拉伸模设计刺破结构时，要求模具到底前3mm开始进行刺破工作，而且模具刺破刀块的宽度要求最小为2mm。修边冲孔工序模具设计连修带翻结构时，为了保证模具连修带翻机构的强度，达到产品翻边长度及产品造型约束需求，要求地板类模具翻边长度在15mm以上。其中，部分不对称的模具在翻边时受翻边侧向力影响，要求下模修边刀块需带有防侧向力功能。图3所示为连修带翻结构局部放大图。

图3 连修带翻结构局部放大图

图4为模具工作行程图。由图4可知，在连修带翻结构的模具设计中，工作过程中随着机床上滑块的逐渐下移，模具上、下模座外导板、导柱先后进行导向，在距离模具下死点45mm时，压料板开始工作，进行压料；在模具距离下死点30mm时，修边镶块开始工作，进行修边；在模具距离下死点26mm时（即修边刀块刃入4mm后），翻边镶块开始工作，向下翻边，直到模具到达下死点时翻边结束。

图4 模具工作行程图

需要注意的是：⑴模具的基本条件（上、下模座导板导向面配合间隙，导柱、导套配合间隙）必须保证在标准范围内，确保模具的稳定性；⑵上模修边刀口与下模带有防侧向力功能的修边刀口的间隙，始终处于修边间隙公差范围内，从而确保模具动作的可靠性，零件品质一致性。

连修带翻结构的优缺点

连修带翻结构的优点：⑴减少模具数量，提升生产效率；⑵减少模具机加工及钳工装配时间，缩短模具制作开发周期；⑶受力平衡性能良好，左右侧翻边侧向力、防侧向力对称相互抵消。

连修带翻结构的缺点：⑴在同一块镶块上实现修边、翻边两个工艺，对镶块的加工精度要求较高，相对于只修边或只翻边工艺，模具后期的维修保养会增加一定的难度；⑵连修带翻结构会减少同一零件的模具数量，但每套模具的工作内容及模具的复杂程度会相对增加，不便于模具的日常维修保养。

结束语

在面对模具开发成本越来越高的情况下，尽可能地压缩工序，是每个工艺及设计人员首先考虑的问题，同时也是节约成本的关键。而这也意味着每个工序工作的内容更多，设计空间越来越紧凑，部件难以排布，给结构设计者带来新的难题。但是，只有不断地大胆探索，小心验证，才能将设计理念与生产实际有效地相结合，不断地改善，从而实现创新。