胡黎君
工艺开发前期,首先明确车型开发主计划、生产纲领、质量目标、成本目标等相关信息,以保证产能、质量为基本准则,通过合理规划布局工艺,可以降低前期工装开发(模、检具)开发成本及后期的生产制造成本。
1.按模具本体材料进行分类规划
1.1 铸造模
指铸造工艺生产出毛坯,再使用数控机床进行机加工而成,模具本体通常采用使用灰铸铁(一般采用HT300),带工作型面的使用球墨铸铁或合金铸铁(如整体凹模、压边圈、凸模等),采用表面淬火,火后硬度達到HRC50以上,通常中大型零件(单个零件或多零件合并尺寸大于500mm)开发铸造模。
1.2 钢板模
指由多块钢块拼接加工而成,通常采用Cr12MOV和SKD11较多,采用真空淬火,火后硬度达到HRC55以上,一般中小型成形深度浅、形状起伏较小的零件开发钢板模。
2.按生产方式进行分类规划:
2.1 贯通式自动化线
指多台压力机贯通式布置,工序间使用机械手进行传递制件,从零件质量、模具大小角度考虑,一般外覆盖件(指四门两盖内外板、顶盖、侧围、翼子板)在贯通自动化线上生产加工。
2.2 多工位
是多台压力机的集成,在单个工作台上安装多套模具进行冲压,工序件使用传送臂上的夹钳或拖铲进行传递制件,一般中型零件在多工位上进行生产加工。
2.3 连续线
卷料开平后使用送料机板料输送至模具内,工序件料带连着,通常最后一工步进行切断并获得成品,此生产方式效率极高,一般小型零件且产量较大时,在连续线上进行生产加工。
通过上述分类条件进行工艺布局,确定生产路线、模具供应商,再根据每个零件造型进行合理工序排布,一般冲压件分拉延、成形、落料、修冲、翻边、整形、翻孔、卷边及复合工序模具,一般不会超过5个工序(特殊复杂件及级进模除外),工序排布时应注意机床匹配性(吨位、送料高度、冲压方向旋转等是否满足)、材料利用率(考虑落料成形、左右合并、套材、梯形料方式)、尺寸精度(根据GD&T图纸要求,考虑匹配面整形、翻整后精修精冲、定位孔、相对位置度要求孔同时冲出等)、效率(考虑左右件合并、一模多件、套件等)、模具结构是否实现等,使用CAE分析软件充分模拟验证,风险完全规避后方可确定工艺,再根据工艺进行结构设计,结构设计时应注意模具强度(筋条排布是否合理、减轻孔是否规范、受力部位是否有支撑、型面及筋条厚度是否满足要求)、材料的选择(根据工艺设计、材料力学性能)、机床的匹配性(顶杆孔、压板槽、定位销、中心健等尺寸是否匹配)及后期使用维护性等,设计评审通过后开始后序的投铸、机加工作。