冲压成型工艺在精益生产中的应用

蒋燕刚

摘要：在精益生产的应用过程中，靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的冲压件，这不仅为零部件承载能力的提升提供了强有力的支持，同时在组织结构、安全性以及整体使用寿命方面都有着显著的提升。而且应用冲压成型工艺的冲压件外观、形状均更为理想，因此往往可以带来更大的经济效益。

关键词：冲压成型;工艺;精益生产;应用结束语

当前阶段市场经济环境下，人们根据既往的生产和使用经验，冲压成型工艺在精益生产中的应用 具有材料利用率高、尺寸稳定性好、互换性好、生产效率高等优点。

1、在多次折弯成型生产中的应用

通过设计制造专用模具，将冲压件由多次折弯成型改为模具一次冲压成型。为改善冲压件成型后的平整度和刚性，在下模内设置顶出板，冲压件板料毛坯成型前，油压机的顶杆将顶出板顶出下模型腔，然后通过上模与顶出板压紧从而达到将板料压平的效果，接下来上模、板料和顶出板三者在压紧状态下一起进入下模型腔将板料成型。模具加工完成后，上下模型面的配合，模具导板与导滑面的配合，导柱和导套的配合等都需要采用研磨，以保障各活动部件之间配合关系，这就是冲压成型工艺在多次折弯成型生产中的应用。冲压模具的铸造一般采用消失模铸造，即使用较高密度的保利龙，按照一定的缩水比例制作模具模型，并模型埋入型砂中，用铁水进行浇注。在多次折弯成型生产中的应用，使用密度为18kg/m3的泡沫材料，采用NC整体加工的方式制作而成。因铸件的材料不同，在模型制作阶段需要考虑其相应的缩水比例，例如灰铁材料的保利龙模型采用1：1.05，而MoCrFe和7CrSiMnMoV则采用1：1.1的缩水比例。

2、在多道折彎成型生产中的应用

料斗连接板原成型工艺是采用折弯机折弯成型，波浪形圆弧需多道折弯才能成型。经过数控加工后的料斗连接板上下模，在多道折弯成型生产中的应用之前，先要折弯各导向件的匹配面，确认所有导向部件合格后才能进行型面的折弯。凸模的折弯，先用砂轮机磨去除数控加工刀痕并清角，再对凸模棱线、成形圆角淬火热处理，并用粗油石进行研磨，保证棱线清晰、平直、光滑，型面均匀无折痕。然后用细油石交叉推磨，并进行抛光处理而增加表面的光洁度，最终将型面抛光至平滑状态，粗糙度达到0.8μm。凹模的折弯成型，首先用砂轮机磨去数控加工刀痕，然后在折弯机上以凸模为基准折弯凹模型面。要求凹模型面与凸模接触均匀且接触面积不小于80%。特别是对冲压件的要求上，大型的特别难加工，可以靠镶拼的方式模具在设计上要充分考虑日后的维修成本，最大限度的节省维修时间，尽量做不拆卸的设计处理，为了修磨而必须去掉的冲压件等，可做成易拆卸的结构等;需要经常修磨和调整的部分尽量放在模具的下部质量较大的模具应有方便的起运孔或钩环部;模具的结构应保证操作者的手不必进入危险区域，而且各活动冲压件（如卸料等）的结构尺寸，在其运动范围内不致压伤操作者的手指等。

3、在焊接成型生产中的应用

通过冲压成型工艺在焊接成型生产中的应用，可以更佳的选择冲压成形工艺参数，缩短模具制造周期，节约了模具开发的制造成本，提高冲压件的成形质量，同时也能减少冲压件量产冲压的报废率。通过实际冲压件厚度和数值模拟的对比，验证了有限元数值模拟分析结果的可靠性，证实了冲压成型工艺在焊接成型生产中在高强度冲压件成形模拟中的准确性。但调试过程中仍有许多因素无法与理论数值模拟状态完全保持一致，需要现场钳工与调试工程师根据实际冲压件状态进行调整。采用上述的参数组合模具的调试和冲压废品明显减少，经实际量产统计，该冲压件的量产报废率在千分之一以内。不仅如此，同类型冲压件的质量提升轮次由正常的6-7次，减少至3次，冲压件关键尺寸合格率达到了90%以上。首先是在多次折弯成型精度，形成本身几何的精度，这是由模具设计和精密的结构所决定的，它应该是通过冲压检具对工件的检测，在三坐标测量机下进行工作，准备发现工件尺寸偏差，通过模具的反复修改的公差范围内实现规模控制。根据多年的实践，一个冲压件是保证在正面1和负面0，这属于冲压件的精度一般要求，控制之间的正负面的在0.5个差左右。然而，即使每5个公差范围是必需准确计算的。这是因为每个工件的极限偏差的尺寸，确保车身的总体精度符合设计，特别是极限偏差的正、负两圈在工件表面，工件尺寸极限误差的积累会造成干扰或是工件之间的间隙，如果不消除干扰和强制清除焊接，这将导致下降的车身焊接不稳定引起的整体精度。为了解决工件极限偏差对工件精度影响的问题，提出了一种用普通孔调整法控制工件搭接时的干涉和间隙的方法。有效地解决了冲压件影响精度的问题。对于冲压件和夹具焊接是由生产线完成的，是一个复杂的过程。包括：焊接设备、焊接夹具、输送设备、控制系统等方面。生产线布局及工艺不合理，焊接精度和焊接质量隐患。

结束语

冲压成型工艺已经成为包括汽车、机械设备、航空航天领域的关键技术之一，不仅为制造业的发展提供了巨大的支持，也成为我们生产生活过程中必不可少的一种技术。然而，随着各领域、各行业的进一步发展，也同样对冲压成型工艺在精益生产中的应用提出了更高的技术要求。传统的普通锻造、切削加工技术已经越来越难以满足实际的生产需求。基于上述情况，如何使得冲压成型工艺在精益生产中的应用，甚至直接生成产品，是我们当前阶段所必须重点关注的问题。

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