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汽车掩盖件呈现毛刺无法解决?

作者:缅甸维加斯 时间:2019-05-25 13:44

缅甸维加斯

  汽车掩盖件修边毛刺问题是所有模具企业面临的疑难问题,国外一些先进模具企业的掩盖件修边毛刺一次经过率在90%左右,而国内大部分企业一次经过率仅约60%~70%,由此形成的返工返修不仅降低了模具出产效率,还提高了制作本钱,降低了企业的竞争力。由于当前开发技能、加工精度及出产本钱等因素,30%以上的车身钣金件冲压缺陷是由修边模形成的,修边毛刺则是缺陷中最常见的问题。

  修边毛刺发生的原因剖析

  在冲压过程中,产品修边时发生不同程度的毛刺是不可防止的。

  毛刺发生的主要原因有:①模具凸、凹模之间的空隙不良;②模具凸、凹模刃口磨损或其他原因变钝。

  改进修边毛刺的解决计划

  1副模具的制作包含工艺规划、结构规划、数控加工和钳工安装等过程,为改进冲压件毛刺多、毛刺难除等问题,提高产品一次经过率,以下将从上述4个方面进行改进。

  1、工艺规划的改进

  01、冲压件修边工序的修边线由Autoform软件反算出来,全体修边线在公役范围内,但部分位置存在微观不平的锯齿形状,波峰与波谷的高度差约0.2mm,加工差错大,如图1所示。

  钳工在调整刃口空隙时很容易把波峰抛掉形成部分空隙过大,此外,在修边线转角处曲线不规则有尖角是形成后期转角毛刺的主要原因之一。

  改进计划

  修边线经CAE软件核算完成后,结合冲压件特征形状及转角处圆角进行手工修正,以确保冲压件油滑过渡。将锯齿形状的刃口改为圆弧形状,钳工调整刃口空隙时顺着圆弧形状进行研修,减少因尖角研修而呈现空隙过大的问题,如图2所示。

  转角处尽量确保是圆弧曲线,圆角要在R3mm以上,改进加工功能,防止转角处呈现尖角。

  02

  修边冲裁视点也是影响修边毛刺的重要因素,工艺规划时由于零件工艺性差,钝角切边大于30°(见图3(a))或锐角切边小于15°(见图3(b))都会形成修边毛刺。

  改进计划

  钝角修边时,在钝角刃口作出部分平台,如图4(a)所示,一般为3倍料厚,但不超越5mm,空隙趋于0;锐角刃口要考虑在锐角刃口处设置厚度为2mm的宽平台,如图4(b)所示,空隙取惯例即可。

  2、结构规划的改进

  01

  模具结构规划时,如果凸、凹模韧带过长,会给数控加工和调整刃口空隙形成困难,如图5所示。韧带过长,导致凸、凹模刃口笔直度差错大,如图6所示。模具工作时,上模刃口与下模刃口空隙会磨损较快,从而使钣金件毛刺变大。

  改进计划

  (a)铸件刀块

  (b)锻件刀块

  凸、凹模韧带长度按图7所示规划,铸件刀块韧带长度为25mm(见图7(a)),锻件刀块韧带长度为10~15mm(见图7(b))。

  02

  若冲压件修边时存在侧向力,没有采取合理抵消侧向力的办法,也是形成钣金件毛刺变大的重要因素。

  解决计划

  为平衡冲压件修边时的侧向力,凸模规划反侧向力结构,如图8所示,凸模切边一侧切入量为7mm,反侧向力一侧切入量为17mm,反侧向力一侧提前切入10mm,起到抵消侧向力的作用。

  03、修边刀块的尺度大小对冲压件毛刺的发生也有较大的影响,若凸、凹模刀块宽与高的份额太小,那么刀块的紧固性和稳定性都很差,修边时刀块刃口磨损较快,凸、凹模空隙会逐步变大,加快毛刺的发生。

  改进计划

  模具凸、凹模切边刀块分为锻件刀块和铸件刀块2种结构。锻件刀块尺度规划如图9所示,其间:刀块高度A:50mm≤A≤200mm;刀块宽度B:B≥(1.2~1.5)A。

  铸件刀块尺度规划如图10所示,其加强筋规划如图11所示,其间:a≤200mm;40mm≤b≤60mm。刀块刃口部分厚度T如表1所示。

  3、数控加工的改进

  修边凸、凹模刃口空隙过大或过小、刃口避让加工不良、角部清角不良,都会使冲压件发生毛刺。数控加工时,凸、凹模刃口轮澄清角不良,加大了钳工研配的工作量,还容易发生毛刺,如图12(a)所示,数控加工刃口概括不良,凸、凹模刃口概括凹凸不平,如图12(b)所示。

  (a)凸、凹模刃口轮澄清角不良

  (b)凸、凹模刃口概括凹凸不平

  改进计划

  ①精加工完成后,添加检测点数,数控编程检测;②检测时运用高精度百分表,确保检测数据的精度;③刃口避让选用专用刀具进行加工,确保满足规划要求。

  数控加工修边刀刃口,其加工精度和清角精度都达到了预期效果,减轻了钳工的工作量和降低了毛刺呈现的几率。

  4、钳工安装改进

  钳工安装过程中导致制件发生毛刺的原因主要有:

  01

  修边刀块调整空隙时,空隙过大,刀块刃口补焊,需重新加工和调整,如图14所示。

  改进计划

  清晰冲压不同料厚的凸、凹模刃口空隙,拟定清晰的调整空隙作业标准和作业指导书。空隙选取原则:落料尺度取决于凹模尺度(基准侧);冲孔尺度取决于凸模尺度(基准侧)。凸、凹模刃口空隙的选取如表2所示。

  关于立切修边如图15所示,刀块刃口线与斜面上的最大斜线平行,答应最小θ角可参照表3选取,冲裁空隙按惯例(表2)选用;若立切视点θ不满足表3要求,需改进凹模刃口结构,并取小空隙冲裁;关于接近90°立切,冲裁空隙趋于0。

  02、刀块刃口不笔直,重复冲压或更换机床后,刀块刃口磨损过快,凸、凹模空隙变大导致冲压件发生毛刺。

  刀块刃口不笔直的原因主要有:①数控加工刀块刃口笔直不良;②加工前,刀块安装时安装面有异物,会导致刃口加工不笔直。

  刀块笔直度欠好,凸、凹模空隙调理过小,导致刀块刃口空隙不均匀,经过红丹验证可见红丹散布不均。

  改进计划

  拟定刀块刃口笔直的技能要求和作业标准,加强钳工的作业技能的培训。刀块安装前仔细检查是否有异物,镶件及镶件螺钉孔是否有毛刺并及时清理。

  03、定位销合作不良。拆装后刀块不能良好定位,导致刃口空隙不均,冲压件发生毛刺,如图17所示。

  改进计划

  拟定销钉孔的技能要求和作业标准,关于锻件刀块需嵌销钉软套,以便刀块全体淬火后加工销钉孔。

  04、刀块刃口淬火硬度不行,重复冲压导致冲压件发生毛刺。

  改进计划

  关于铸钢刀块一般挑选火焰淬火(只淬火刃口部分),刃口硬度为58~62HRC,锻钢类刀块全体淬火,刃口硬度为58~62HRC。为确保刀块淬火的均匀性和淬火后的硬度,铸钢类刀块的长度一般不超越350mm,锻钢类刀块长度一般不超越300mm

  (a)合格的修边刀块

  (b)合格的冲压件

  在工艺、规划、加工、钳工安装、热处理等一系列改进的基础上制作的修边模刃口相对合理,满足汽车掩盖件的冲压成形,最终得到没有毛刺的合格冲压件,如图18所示。