汽车横梁组合模设计

发布:2008-6-9 16:54:38  来源:模具网  编辑:佚名
摘要:对同类横梁成形工艺进行了分析,在工艺设计中找出共同点和不干涉处,并设计出适合同类横梁冲孔加工的组合模具。详细介绍了工艺设计思路和组合模的结钩。
关镇词:汽车横梁;工艺设计;组合模其

1 引言

时代的发展,个性化越来越淋漓尽致地体现在汽车开发上,汽车生产的多品种、小批量是必然趋势。而汽车零件的生产离不开模具,模具设计的合理性直接影响产品质量、制造成本及新产品投产周期。为了缩短模具的制造时间,减少模具投入费用,对汽车横梁冲孔工艺及模具设计进行了新的尝试,把原来专用模设计成多用组合模。大大减少了模具投入,既缩短了新产品投产时间,又降低了产品成本。

2 汽车横梁工艺分析

2.1 工艺特点

经对产品设计系列化和归类,最后将27种横梁归类为7种。见图1所示。


图1 汽车横梁

从图1可见,7种梁有2种外形相同,7种梁的孔位有部分相同、通过计算机绘图、优化和归类,最后确定2种孔位,见图2所示。大大减少冲孔模的投入数量。


图2 横梁的孔位

2.2 工艺设计

根据产品的使用要求及产品本身强度要求,汽车横梁的成形工艺确定为:落料、冲孔->弯曲。按图2孔位设计2副冲孔模,按图1横梁外形设计1副组合成形模,这3副模具包含所有7种横梁的加工。在冲孔模设计中,对图2中涂黑孔处的凸模做成快换凸模,因为横梁成形时、这些孔正好在弯曲部位。影响产品外形,也对模具损伤厉害。同时在模具闭合高度上设计成2种高度,这样,7种横梁归类为4种,见图3所示,既不影响产品要求,又减少产品品种,便于产品组织生产。


图3 归类后的4种横梁

3 模具设计

3.1 冲孔模设计

3.1.1 闭合高度调整

板料用定位板定位,随着上模下行,进行冲孔和切边。为了有效控制模具闭合高度,在模具结构中采用闭合高度调节器2(详见图4)。用调节器的长端时,闭合高度调至815mm,冲1种横梁。用调节器的短端时。闭合高度调至805mm,冲另1种横梁。闭合高度差为l0mm。


图a 冲孔模结构
1.支承柱2.调节器

3.1.2 支承柱

模具要切外边和冲52个孔,最大孔径l00mm,为了保证推料力大小及分布合理,在上模座相应处钻孔放置32个聚氨酯橡胶。由于有6300kN的冲裁力,100mm凸模又正好在上模座下面,因此须用3个支承柱分别布置在100mm孔上方中心处,既便于加工、制造,又保证模具强度。

3.1.3 快换凸模

开始设计时,未采用快换凸模结构,试模时发现,压弯梁时,在弯曲线附近的孔严重变形,模具刮伤厉害,由此改换成快换凸模.快换凸模结构见图5所示。


图5 快换凸模结构

压直梁时 ,产品需要这些孔,将凸模装上。压弯梁时,产品不需要这些孔,则将凸模卸下。从图5可见,凸模固定座与固定板部分装配尺寸与原凸模一致,使固定板不偏重制。快换凸模与凸模固定座用螺纹紧固连接。35mm孔凸模上采用了内螺纹连接,便于快换。13mm孔凸模只能用外螺纹进行快换,同时卸料板上相应孔要加大,使快换工具可以放入。因为横梁板料较序,即便卸料孔大,也不会影响制件成形质量。

3.2 成形模设计

成形棋采用了组合结构,如图6所示,不仅对7种横梁的2种外形进行组合,还可在一定范围内对其它形状进行组合。


图6 横粱成形模

3.2.1 凸模设计

从图6可见,凸模由凸模座和凸模镶块2部分组成,换模时整体更换,可以避免凸模镶块变形。

3.22 凹模设计

如果仅开档不同,可以通过调整插片尺寸,采用不同厚度的插片获取不同的成形尺寸。插片结构见图7,插片上螺栓位置设计成长槽,很容易插换。插片材料采用45钢,经调质处理。


图7 插片结构

4 结束语

以上冲孔和成形组合模已投产2年,易损件便于快换,便于组合,成形零件质量稳定。由此得出以下结论:

(1) 对汽车横梁上的孔进行归类、优化,利用快换凸模和模具进行生产。用闭合高度调节器调整模具闭合高度,可在1副冲孔模上生产多种产品。

(2) 组合成形模上通过对凸模、插片、顶件板的局部更换,可以生产多种规格的汽车横梁。

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