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汽车发动机盖内板后序模具偏差加工方法探讨

汽车发动机盖板内板后序模具偏差加工方法探讨

朱青山，杨 佳

安徽江淮福臻车体装备有限公司工艺部

  【摘要】结合工作经验，介绍了汽车发动机盖板内板后序加工数模偏差加工的处理方法。

  1.引言

  发动机盖内板，车身覆盖中较大的零件之一，具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面、结构尺寸较大等特点，成型性较其他小零件困难，为保证零件质量，在处理数模型面（以下简称模面）的时候对凹模、压料芯、镶块等做强压处理，对下模只做凹角让空处理。简单来说，模面处理就是改变凸凹模之间的间隙，使机床给模具施加的压力在凸凹模表面进行重新分配，以提高制件的质量和模具的冲压稳定性；同时，利用模面强压也可以减少钳工手修模具的时间、降低模具成本、缩短整体研合周期。在此，将比较成熟的后工序处理方案与大家进行探讨。

  2.模面偏差处理的目的

  制件主要是通过凹模和凸模作用成形，例如以凸模型面为基准，在凹模型腔上加工留有制件料厚的间隙，板件在凸、凹模之间的间隙中冲压成形。模具型腔面偏差是对非基准侧型腔面实施制件料厚±（0.1~0.2）mm的偏差加工，目的是对非关键型腔面采取偏差加工处理，减少钳工上线研配工作量，进而提高模具调试效率，以达到减少模具开发周期的目的。

  3.后工序模具偏差加工处理

  模具偏差一般制造在压料芯上面，压力面是控制板料流动的关键部位，在设计偏差加工时需要充分考虑制件的成形性、拉伸减薄率、机床变形等影响条件，根据不同的产品造型、产品位置设计不同的偏差加工区域。为了使后工序模具冲压出来制件的面品、合格率达到要求，并且减少研合工时，对后工序模具进行模面处理。

  下面我们对后工序模具模面处理的方法进行介绍。

  3.1 数型前后工序一致性检查

  由于模具每一工序功能不同，尤其是遇见翻边、整形时，要注意以下几个问题：

  （1）翻边、整形前后的型面是否干涉。

  （2）冲压方向是否存在负角。

  （3）作用线是否到位。

  （4）注意制件基准侧。

  3.2 凸模的处理

  为了使制件能够更好的在后工序模具上符型并且减少研合时间，对后工序进行R角避让处理，处理的主要原则有如下几条：

  （1）一般凹R圆角重新倒角为R-2mm，凸R圆角重新倒角为R+2mm，如图1中粗线区域（原则上R≧15mm及R≤3mm的凹圆角不做避空处理）。

  （2）无功能的凸台抹去、凹台（筋）偏置0.5mm让空，保证数控能够加工到位，以减少钳工研合量。

  （3）具有定位功能的大立面不动，定位孔、销所在台阶不动。

  （4）为保证模具工作时制件不变形，偏差范围内的凸凹角不做让空。

  （5）避空处理时注意实体，避空量较大区域要涂色标注。

  3.3 压料芯的处理

  后工序压料芯主要进行功能区强压、非功能区避空处理：

  （1）强压区的划分及注意事项。

  a.修边强压区20mm，侧修可增大到30mm，如表1所示。

  b.翻边强压区50mm，整形强压区50~60mm，如表2所示。

  c.若实体铸造区域较大，对于无功能的区域进行挖空处理，并用5~8mm角连接；挖空区进行简单化处理，符型区内无功能立面、斜面充分让空。

  d.压料芯挖空后要与实体对比，防止由于挖空使实体强度较弱的区域加工后强度更加弱，造成在批量生产时模具断裂。

  （2）压料芯间隙补偿依据。

  a.修边工序压料芯，如图2所示。①周圈修边线范围20mm内做0.2mm强压；②底面减薄，变形较大，中间修边冲孔做强压0.25mm；③小立面偏置让空0.5mm，凸角做大，凹角做小；④凸台、凸形特征（型区和2mm让空区）平，尤其是让空区，尽量光顺过渡；⑤钳工研配后结果如图3所示。

  b.翻整工序压料芯，如图4所示，对于如图所示后续侧整冲孔模具，由于工艺线比较多切型面比较复杂，故我们采用整体做强压策略，具体方法如下：①周圈整形线60mm内斜面偏置做0.25mm强压； ②压料芯整体严Z向负方向移动0.07mm；③在编程指示书中标准，编程时，压料芯型面整体过切0.07mm；④钳工研配后结果如图5所示。

  3.4 翻遍、整形镶块处理方法

  （1）翻遍镶块。

  翻遍镶块处理方法相对简单，将型面沿做紧方向偏置0.1mm即可；若不做处理，编程部门直接将间隙控制为0.9倍料厚。

  （2）整形镶块。

  在处理整形镶块着色时也要考虑着色等级及研合代价，与冲压方向垂直的平面优先着色，为了达到这一目的，在处理时一般要求立面做紧0.1mm、平面做紧0.2mm。

  4 结束语

  参考其他模具厂家的制造标准，在后续模具模面制造时，除了偏差加工制造，还会对非工作区域进行大区域避空，使用机械加工达到避空的效果，同时减少机加工加工时间。

  我们厂由于模面偏差制造起步较晚，对于大面积避空方案还在探索中。当前偏差加工的方案是在模具制造过程中进行跟踪和总结，将这种理念融入到设计中，从前期就减少模具的型面面积。通过对多个汽车发动机盖板项目的后工序模具进行偏差加工，结果显示钳工型面有效区域研配的时间大大减少，模具的制造周期缩短。型面研配的面积减少了，人的参与少了，大面积打磨现象避免了，模具的品质也有了很大的提高。