一种车架纵梁成型模调试问题的分析和解决方案

刘引玉

摘 要：本文主要介绍车架纵梁成型模在投入使用前，模具调试过程中出现的问题，问题的成因，以生产线的实际情况为基础的解决方案。论述了如何通过成型模调试保证车架纵梁成型后精度，降低员工劳动强度。

关键词：成型模调试;张口;扭曲;拉痕

0 引言

车架是汽车的最重要承载部件，纵梁是车架关键零部件之一，目前市场上轻卡车架的纵梁为典型的U型结构件，弯曲工艺通常在大型压力机上使用模具完成。车架纵梁成型模具在投产前的调试过程中会出现各种问题，需要以生产线的实际情况为基础进行调整优化。本文以一种车架纵梁成型模为例，介绍成型模在调试过程中出现的问题及其解决方案。

1 车架纵梁的工艺分析

车架纵梁成型精度直接影响车架总成件的精度和生产效率。纵梁成型工艺有两种，一种是在普遍采用的在压力机上使用成型模成型的方式，成型模一般采用镶块式结构;另一种是辊压成型的方式。

这里介绍的是在压力机上使用成型模成型的方式，这种方式对板料厚度、压力机的压力、冲程的时间的要求较高，一般选择油压机来成型。车架纵梁具有材料厚，形状复杂、縱梁的翘曲和扭曲及表面质量要求比较高且回弹大等特点，成型模在投产前需要经过复杂的调试和解决问题过程。

2 车架纵梁成型模调试问题的分析

某厂的车架纵梁工艺标准：

（1）纵梁张口尺寸;

（2）孔位单边±0.5mm;

（3）表面质量，无明显的凹坑，拉痕手摸无明显的阻滞感;

（4）在纵梁任意800mm长度段腹面扭曲应≤1mm，在全长内腹面扭曲不超过≤4mm;

（5）在纵梁任意800mm长度段腹面或翼面的弯曲≤2mm，在全长内腹面或翼面弯曲≤6mm。

成型模在调试过程中，不符合工艺标准的问题主要是纵梁张口、孔位单边、纵梁拉痕和纵梁扭曲以及卸料板有磁性。下面就可能出现的问题点逐个分析：

2.1 纵梁张口

纵梁张口主要与材料的回弹和设备气压垫的压力及模架上布置的二级顶杆有关。在设计模具时进行CAE分析，在凸模和卸料板上设计回弹槽等对成型回弹起到一定的反补偿作用，实际调试过程中发现纵梁局部位置装发动机支撑处存在负回弹的现象，达到了负3mm，装配发动机支撑时强行装配，野蛮作业。

2.2 孔位单边

纵梁成型时，采用成型模导正销和纵梁冲孔料片导正销定位孔定位压制，孔的尺寸能较好保证，因成型模采用镶块拼装组合而成，各导正销孔位可能偏移，也可能导正销磨损晃动，产生纵梁成型后孔位单边。在纵梁上下翼面横梁铆接孔出现孔位单边时，对车架总成的上下宽度影响较大。

2.3 纵梁拉痕

纵梁表面质量要求高，拉痕是成型工序中质量控制的难题，产生拉痕的因素很多，模具设计时考虑凸凹模的间隙和镶块TD处理等，调试中的产品拉痕较多，同时手摸有明显的阻滞感，同时纵梁孔位处出现多处的拉痕。

2.4 纵梁的扭曲

纵梁成型后的外力去除，会出现弹性回跳，这些变形使成型的纵梁精度超出图纸技术要求，成型后的纵梁在三坐标精测，800mm范围扭曲2mm。

2.5 卸料板有磁性

在加工过程中卸料板用吸盘吊装，卸料板产生磁性，在上下纵梁条料时，因卸料板有磁性员工推拉条料十分费力，劳动强度大。

3 解决方案

3.1 纵梁张口

成型后的纵梁出现局部负回弹的现象，调整机床气压垫的压力，出现纵梁局部符合工艺要求，其它处张口超出工艺范围。经排查，超工艺范围处于两个气压垫之间，模架借用，顶杆位置布置不合理，处理方案是在模架上新增顶杆孔，增加此处的顶料力，使卸料板受力均匀。

3.2 孔位的单边

排除导正销的异常，优化导正销的结构，导正销和压料杆设计在一起，在成型过程中既起到成型定位作用，又具备压料功能，同时增加导正销强度，减少材料流动和导正销变形给纵梁孔位带来单边质量缺陷。

3.3 纵梁的拉痕

结合以往的经验，两方面解决：

（1）调整模具间隙和凹模镶块R角的尺寸，单边间隙放0.5mm，R角放大，后期稳定后进行TD处理;

（2）控制条料的粗糙度，成型时条料要充分润滑。

成型后纵梁孔位处存在拉痕，主要原因是纵梁冲孔工序毛刺较大，在成型过程中纵梁孔位的毛刺把纵梁表面拉毛，成型时严格控制条料孔位的毛刺。

3.4 纵梁的扭曲

纵梁扭曲主要体现在腹面不平整，出现鼓肚子的现象，经计算，发现压力机使用的压力不够，纵梁未压倒位，调整压力机的压力参数，同时在卸料板上增加校正筋，在成型时对纵梁腹面起到校正作用。

3.5 卸料板含磁性

采用退磁机进行两轮退磁，退磁效果不好，通过在卸料板上增加弹性小球，解决问题。小球突出卸料板，上料时料和卸料板之间存在间隙，成型过程中，受到外力的作用下，小球下面的弹簧受力压缩，小球缩回卸料板下面，条料和卸料板充分接触，失去外力，弹簧顶起小球，条料和卸料板分离。

4 结语

通过对成型模调试过程中出现的问题的分析，找到相应的方法解决，车架纵梁的精度显著提升，成型后的纵梁符合设计图纸和工艺要求，同时降低员工的劳动强度。

参考文献：

[1]王巍，周耀红.模具设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]肖景容，姜奎华.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，1988.