AutoformR7工艺分析——浅谈冲压拉延模具单双动的特点及其改制方案 ...

    模具作为汽车工业生产中的重要工艺装备，是生产中不可或缺的技术与工具，生产的更新换代和产量要求的提升，要求模具新技术的应用和生产适应性的提高。

    汽车钣金件的拉延方式主要有两种；单动和双动拉延。在早期对于大型汽车覆盖件，为保证产品质量，拉延一般都设计成双动，采用双动压力机拉延。但是经过多年的发展，随着压力机性能和工艺设计水平的提高，目前单动压机已经完全满足以上要求，并且冲压效率更高，能耗更低，压机结构更简单，安装维护更方便。同时由于单动压力机还具有可以降低模具结构的复杂性，能提供变压边力，且带有独立的压力负反馈补偿通路、压力波动范围小、价格便宜等优点，目前被更多的汽车钣金件生产厂家青睞，所以近年来各大主机厂新上的冲压线，笫一台压机基本上采用的都是单动压机。

    由于我公司只有一条双动生产线，随着新车型的投入，模具数量的增加，生产能力不足；前期的一些车型双动模具还要继续生产，同时因使用年限的增加，故障率上升；因此面临的一个重要问题是双动改成单动模具，以分散双动生产线的压力，提高其他生产线的利用率。

2 单动和双动模具的特点

    单动，一般采用倒装拉深。单动压力机成形，凸模和压边圈在下，凸模直接安装在工作台上，压边圈则使用压力机下面的顶出缸，通过顶杆获得所需的压料力。

    单动拉延的优点在于：模具结构简单。制造容易、成本低。缺点是：拉延深度有限、压边力难以控制、对复杂零件的成形难以保证。

    双动，正装拉深。采用双动压力机成形，凸模和压边圈在上，凸模安装在内滑块上，压边圈安装在外滑块上，成形时外滑块首先下行，压边圈将毛坯紧紧压在凹模面上，然后内模块下行，凸模将毛坯引伸到凹模腔内，毛坯在凸模、凹模和压边圈的作用下进行大塑性变形。

    双动拉延的优点在于：拉延深度大，压边力大而稳定，且易于调整，能获得很大的拉深成形力，压力波动小。缺点是：模具结构复杂、制造难度大、成本高。

3 单双动模具改制要求

    并不是所有拉延模具都能完成单双动改制。只有在模具设计制造时考虑到单双动的互换性，凸模与凸模垫板采用分体铸造，采用可拆卸螺钉连接。另外，模具要与机床参数匹配，如模具尺寸满足机床安装要求；顶杆位置在模具上受力的相应位置不能空出来，模具顶出后前后左右受力均衡；模具闭合高度满足机床要求等。模具改制后要满足零件质量要求；模具改制后，参数发生变化，对零件质量也会产生波动，经过模具调试，零件检验合格后才能生产。

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4 双动改单动模具改制方案

    现以我公司生产的其中一款车型的背门外板为例，论述拉延模双动改制成单动的方法。

    图1 背门外板双动拉延模剖视图

    见图1，背门外板拉延模是典型的双动结构，模具设计时即要求能满足单双动改制。生产过程中，板料经过滚轮进入模腔，在挡料板的作用下定位于凹模上，压边圈在机床外滑块的带动下下行压住板料；成型过程中，凸模和凸模垫板在机床内滑块作用下，向下运动直到零件成型、完成零件拉延。随后，凸模上升，压边圈上升，顶料装置将拉延零件顶出，通过人工将零件取出，完成一个冲次。

    改制方案如下：

    (1)对机床压力、台面尺寸、顶杆位置图等参数进行分析。

    (2)根据机床参数和背门外板的压边圈结构，确定压边圈上可用的顶杆位置，要求顶杆位置尽量对称，若顶杆位置太少或不对称，可将模具摆故位置在机床允许的偏置范围内进行适当偏置调整，此拉延模偏置50mm后可配置24根顶杆。

    (3)取消现有凸模垫板，根据凸模螺钉安装位置和键槽位置新增垫板与凸模用10个M24螺钉和2个定位键连接，见图2。另加工24根顶杆位置的φ80让位孔；由机床最大闭合高度和闭合高度调节量确定垫板高度为280mm。

    图2 改制的背门外板单动拉延模剖视图

    (4)由机床顶杆顶出高度、压边圈与凸模相对位置，加工24个φ60×220mm顶杆腿，并在压边圈顶杆相应位置加工深度为38mm的M20顶杆腿安装孔。

    (5)在压边圈上适当位置加工螺孔以安装挡料板，并在凹模上相应位置加工让位孔。

    (6)在压边圈上适当位置加工螺孔以安装上下料滚轮。

    (7)在凹模上部加工防尘板安装平台，并安装防尘板。

    (8)根据使用情况考虑是否加工把模槽位置，加工下模快速定位槽。

    完成模具上述改制后，在生产前还需调整顶杆顶出高度，使最大顶出高度时压边圈压料面高于凸模；调整上下辩滚轮高度；综合调整机床压力和挡料板位置，使板料定位可靠。

    经调试后零件质量稳定，生产状况良好，模具改制效果很好。至此双动拉延模改为单动拉延模已经完成。若要恢复双动生产，可参考上述步骤还原即可。

5 结束语

    可以看出，减少双动模具数量，可以解决双动生产线能力不足，保证后道工序零件的及时供应。

    同时若钣金件生产厂家冲压生产能力不足，可通过拉延模单动和双动的改制，提高模具的适应性，为钣金件生产的合理配置提供了思路，增加了生产管理的灵活性。