高速冲压模具导板润滑装置的设计改进

文／杜洋洋，王磊，李晓俊·上汽大众汽车有限公司

随着中国汽车工业的快速发展，汽车外观成为体现市场竞争力的重要因素，产品造型趋向复杂，对冲压模具提出了更高的要求。为实现冲压件复杂造型的成形，决定将复合斜楔机构引入到模具设计中。冲压件成形过程中由于斜楔导向部件受力较大、升温较快、极易磨损，需要进行油脂润滑。同时，随着冲压设备的不断升级，高速伺服冲压线最高冲次可达20 次/min，大部分冲压件无故障冲次可达15 次/min 以上，甚至达到18 次/min。在高速冲压过程中，斜楔机构中超程导板的工况更加恶劣，润滑变得更为重要。如超程导板得不到有效地润滑，将直接影响导向机构的精度，进而影响高速冲压生产的连续性与冲压件质量的稳定性。因此，选用合适的润滑装置对模具的高速连续生产尤为重要。

常用的润滑装置工作原理及缺点

冲压模具中最常见的超程导板润滑装置为单点式自动加油壶，如图1 所示，该类自动加油壶直接安装在模具上，通过模具内部油路对超程导板进行润滑，单个油壶只能润滑一个位置。

图1 单点式自动加油壶

单点式自动加油壶内置化学物质，依靠化学反应推动油脂对超程导板进行润滑。虽然在一定程度上可解决超程导板的润滑问题，但未与模具的工作状态进行关联，无论模具是否处于工作状态都会对超程导板进行润滑。其中，化学物质的反应周期一般为6 个月，即每年至少需要更换两次。

单点式自动加油壶不仅存在润滑针对性差、润滑效率低、使用寿命短、更换成本高等问题，而且由于单个油壶仅能针对模具上单个位置的超程导板进行润滑，模具上使用数量多，购买备件时存在等待周期不稳定的问题。同时，很多斜楔机构的导向装置位于模具内部，内置的单点式自动加油壶的使用情况不易发现，存在忘记更换油壶后导致超程导板严重磨损的风险。

自动加油装置的改进与设计

为解决单点式自动加油壶的技术缺陷，本文设计了一种新型的自动加油装置，如图2 所示，不仅可实现斜楔机构超程导板良好的润滑效果，还能避免常用单点式自动加油壶存在的各种问题。

图2 自动加油装置

新型自动加油装置的组成

⑴控制环节——计数器(接收感应器信号；可设置计数参考值，累计计数达设定参考值后触发信号；可设置触发时间，控制加注时间)。

⑵常闭先导式电磁阀(接收计数器触发信号，控制气路通断，控制油壶是否加注)。

⑶加注油壶(存储润滑油脂，可拆装后人为添加油脂，通过气路驱动油枪动作)。

⑷感应器(感应斜楔机构的动作，每动作一次反馈一次计数)。

⑸分油器(将油路的一路分成多路，可实现多个位置同步加注润滑)。

⑹指示灯(指示状态，判断是否处于加油状态)。

新型自动加油装置的工作原理

如图3 所示，工作原理如下：

图3 工作原理图

⑴感应开关感应到斜楔动作信息并反馈给计数器，每动作一次累计记数加1，当计数器达到设定参考值时发出触发信号；

⑵电磁阀接收到触发信号后，由常闭状态转为常开状态，常通气与加注油壶连通，驱动加注油壶开始加注润滑油脂；

⑶指示灯信号由计数器发出，未接收到触发信号前为等待灯亮，接收到触发信号后为运行灯亮；

⑷分油器可根据需求进行调整，如有多路可进行并联。

新型自动加油装置的优点

⑴该装置使用了计数器，引入了控制环节，润滑时刻与润滑时间均可根据实际需要进行设置，将斜楔机构超程导板的润滑与实际冲压生产过程进行了强关联，润滑的针对性更强，减少了油脂的浪费。

⑵储存油脂的油壶透明，内部润滑油脂余量可见，可人工反复添加润滑油脂，避免了单点式自动加油壶的余量不可见，无法重复使用的问题。

⑶油壶存储油量大(600mL)，为单点式自动加油壶的5 倍，使用时间更长，无需频繁加油，减少人工工时。

⑷增加了分油器，将一路分为多路并联，需要润滑的单序模具仅需安装一套自动加油装置，提高了润滑效率。

实际使用效果评估

为验证上述新型自动加油装置的使用效果，对上汽大众某车型翼子板OP40 翻边模斜楔机构超程导板润滑装置进行了改造，安装了新型自动加油装置，分6 路对模具6 个位置的超程导板进行润滑，如图4 所示。

图4 现场安装图

安装后，通过对斜楔机构超程导板的润滑状态进行跟踪验证，调整计数器设置数值。设置每冲压生产300 件就需要对超程导板进行一次润滑，润滑时间为3s。目前已跟踪批量生产5 万余件，超程导板的润滑状态良好，新型自动加油装置的使用过程稳定可靠，达到预期目标。目前已在冲压车间多套模具上推广使用，通过成本测算，在单车型的生命周期内，新型自动加油装置可将自动加油壶的使用成本降低90%。

结论

本文针对目前常用的冲压模具斜楔机构润滑装置存在的技术缺陷进行了分析，并针对性地设计了一套新型自动加油装置。该自动加油装置可将斜楔机构导向装置的润滑与生产状态进行强关联，实用性更高；储油罐透明，内置油脂余量可见，可人工反复添加润滑油脂，还可根据润滑需要，通过分油器进行多路并联，多个位置同步润滑，单序模具仅需一套加油装置，提高了润滑效率。

该新型自动加油装置为一次性投资，不仅使用成本低，其通用性与实用性也极强。不仅可应用在冲压模具导向装置的润滑，还可应用于其他需要润滑的工程领域，非常值得推广。