CN102179441B - 一种汽车板簧支座切边模具及切边工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工领域，涉及一种汽车板簧支座切边模具及切边工艺，它包括模具的上部包括切边凹模（5）、挡板（18）和上模固定板（20）；模具下部包括下定位板（12），定位板（16），切边凸模（17），侧定位板（24），切边凹模（5）与上模固定板（20）连接；挡板（18）与上模固定板（20）连接；侧定位板（24）与定位板（16）侧边连接，模具的弹性定位装置的支座（11）通过螺栓安装在下模板（13）上；模具的弹性定位装置和挡板（18）在定位板（16）的两端水平位置上，三者组成横向定位装置。本发明的自带弹性和刚性定位装置来保证产品切边时定位准确，这样不仅可保证工件两边缺口导向角度、切边高度和对称度的一致性、稳定性，而且能加大产能、降低生产成本。

Description

一种汽车板簧支座切边模具及切边工艺

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种汽车板簧支座切边模具及切边工艺。

背景技术

后桥壳总成前端是通过主减总成与传动轴连接，后端是通过板簧支座总成与汽车板簧或螺簧，与车架连接。它直接影响连接强度和汽车行驶中的平顺性、通过性、可靠性。板簧支座的导向角度、对称度要求较高，按传统的工艺是采用:下料 - 落料 - 冲孔– 弯曲 – 等离子切割 - 除切割焊渣,来达到产品设计要求。尽管采用精细等离子切割机来切割两边缺口,但由于精细等离子切割机加工精度为±1.2mm，这样工件的一致性难以保证，另外两边缺口导向角度也难以保证，两边缺口的对称度和中间高度都难以达到要求，并且加工成本高。因此，产品的质量一直存在风险。这样通过设计一种新的切边模具及切边工艺,来保证产品质量一致性、稳定性，就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种汽车板簧支座切边模具。该切边模具安装在压力机上对汽车板簧支座进行切边。

本发明的目的之二是设计了一种使用所述一种汽车板簧支座切边模具进行切边，以替代传统的等离子切割的汽车板簧支座切边工艺。

本发明的目的之一是这样实现的： 

模具是采取弹性和刚性两种定位装置的定位方式，很好的消除了等离子切割因加工精度而产生的误差。板簧支座切边模模具结构如“图1和图2”所示：它包括模柄，上模板，上模垫板，卸料弹簧，切边凹模，打料块，支座，下定位板，下模板，下模托板，校模销，定位板，切边凸模，挡板，导柱，上模固定板，导套，侧定位板；切边凹模与上模固定板的固定形腔过盈配合，并侧边通过螺栓连接；打料块间隙配合放入在切边凹模内腔中，打料块设有凸台；卸料弹簧预压缩安装在上模垫板的卸料孔中，卸料弹簧下方与打料块连接；挡板与上模固定板连接，上模固定板与上模垫板连接，上模垫板与上模板连接，模柄、导套分别与上模板固定连接；

切边凸模通过螺栓及校模销安装在定位板上，侧定位板与定位板侧边连接，定位板安装在下模托板上，下定位板安装在下模托板侧面上，下模托板安装在下模板上，导柱固定在下模板上，导柱的顶部套入导套内；

模具的弹性定位装置的支座通过螺栓安装在下模板上；模具的弹性定位装置和挡板在定位板的两端水平位置上，三者组成横向定位装置。

模具的弹性定位装置的压头通过螺钉与压杆间隙配合连接，压料弹簧预压缩安装在压头内腔中，压杆通过转轴与支座连接，扳手通过螺栓安装在转轴上。

切边凸模与切边凹模5的单面间隙0.50-0.52mm。

切边凸模的切边刃口设有2.5°的斜度。

切边凸模和定位板上均设有一个对应的定位方槽。

下定位板的防错凹槽与下模托板侧面的凸槽之间通过螺栓连接。

本发明的目的之二是这样实现的： 

第1步：将所述切边模具安装在压力机上；

第2步：将弯曲工序后预制的板簧支座的工件放在切边凸模上和定位板右侧，前、后两块侧定位板定位好工件前后；再将原准备并割好一让位缺口的工件放在切边凸模上和定位板左侧，下定位板对工件的让位缺口定位，前、后两块侧定位板定位好工件前后；然后转动两边扳手，使压头压紧两边的工件；

第3步：开动压力机，上模板随机床上工作台向下运行，挡板先压紧工件，对工件刚性定位，然后切边凹模5向下运动与切边凸模完成一次切边，这时左侧的工件加工完成，右侧的工件只切好一边缺口；

第4步：转动两边扳手，使压头与工件分开，再用辅助工具将打料块打下的切边废料去除；

第5步：取出切边模右侧的只切好一边缺口的工件，并放在切边凸模和定位板左侧上，再将下一个没有经过切边的工件放在切边凸模和定位板右侧上，按照步骤2至步骤4进行顺序加工。

本发明的自带弹性和刚性定位装置来保证产品切边时定位准确，这样不仅可保证工件两边缺口导向角度、切边高度和对称度的一致性、稳定性，而且能加大产能、降低生产成本。

附图说明

图1、本发明实施例板簧支座切边模模具结构主视图。

图2、本发明实施例板簧支座切边模模具结构俯视图。

图3、本发明实施例板簧支座切边模切边凸模示意图。

图4、本发明实施例板簧支座切边模切边凸模侧面剖视结构示意图。

图5、本发明实施例板簧支座切边模下模托板示意图。

图6、本发明实施例板簧支座切边模切边凹模示意图。

图7、本发明实施例板簧支座切边模挡板示意图。

图8、本发明实施例板簧支座切边模下定位板剖视结构示意图。

图中：模柄1，上模板2，上模垫板3，卸料弹簧4，切边凹模5，打料块6，螺钉7，压杆8，压料弹簧9，压头10，支座11，下定位板12，下模板13，下模托板14，校模销15，定位板16，切边凸模17，挡板18，导柱19，上模固定板20，导套21，转轴22，扳手23，侧定位板24，工件25。

具体实施方式

本发明可以通过发明内容中说明的技术具体实施，通过对下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例1：以本公司加工FZ6700中型客车的后桥总成上的板簧支座为例：

FZ6700中型客车板簧支座切边模具是采取弹性和刚性两种定位装置的定位方式，很好的消除了精细等离子切割因加工精度产生的误差。板簧支座切边模模具结构如“图1”所示：模柄1，上模板2，上模垫板3，卸料弹簧4，切边凹模5，打料块6，螺钉7，压杆8，压料弹簧9，压头10，支座11，下定位板12，下模板13，下模托板14，校模销15，定位板16，切边凸模17，挡板18，导柱19，上模固定板20，导套21，转轴22，扳手23，侧定位板24。模具的上半部分结构关系是：切边凹模5过盈配合打入上模固定板20的固定形腔内并通过侧边螺栓进行安装，打料块6间隙配合(单边间隙0.35mm)放入在切边凹模5内腔中，并通过打料块6背面高出的凸台来防止打料块6从切边凹模5内腔中掉出，卸料弹簧4预压缩安装在上模垫板3的卸料孔中，挡板18通过侧边螺栓安装在上模固定板20的固定形腔内(保证挡板(18)与定位板(16)之间的间隙为6.1mm),上模固定板20通过螺栓及定位销安装在上模垫板3上，上模垫板3通过螺栓及定位销安装在上模板2上，模柄1、导套21过盈配合打入固定在上模板2上。模具的下半部分结构关系是：切边凸模17通过螺栓及校模销15安装在定位板16上(保证校模销15与切边凸模17上的方槽过盈量0.01-0.02mm)，侧定位板24通过螺栓安装在定位板16侧边上，定位板16通过螺栓及定位销安装在下模托板14上，下定位板12通过防错槽及螺栓安装在下模托板14侧面上(保证下定位板12上的凹槽与下模托板14侧面的凸槽之间单边间隙0.05-0.08mm)，下模托板14通过螺栓及定位销安装在下模板13上，导柱19过盈配合打入固定在下模板13上。模具的弹性定位装置结构关系是：压头10通过螺钉7与压杆8间隙配合连接(单边间隙0.20mm))，压料弹簧9预压缩安装在压头10内腔中，压杆8通过转轴22与支座11连接，扳手23通过螺栓安装在转轴22上，支座11通过螺栓安装在下模板13上。上述模具的上、下部分装配时，需保证切边凸模17与切边凹模5的单面间隙0.50-0.52mm。

首先，设计出切边凸、凹模的刃口形状与尺寸。为了使模具受力均匀，从而提高模具寿命，FZ6700中型客车板簧支座切边凸、凹模设计两边对称。为了模具装配方便，特意在切边凸模(17)和定位板(16)上均设计一个20mmX14mm定位方槽，然后用校模销(15)来保证切边凸模(17)和定位板(16)装配时两边对称。接着，确定切边凸、凹模的模具材料及热处理方式。FZ6700中型客车板簧支座切边凸、凹模的模具材料依照耐磨、淬透性好、热处理变形小的标准选取高铬模具钢Cr12MoV。依照所选模具材料Cr12MoV特点，确定热处理方式：低温980℃淬火,油冷,180℃回火2小时，硬度达到HRC60-62。其次，FZ6700中型客车板簧支座切边凸、凹模润滑油选用：高效极压切削油。然后确定工件的定位及卸料方式。由于切边最矮处在弯曲内圆弧处，如直接将产品弯曲内端面靠紧定位板（16）进行定位，这样切边凸模（17）就会碰到产品弯曲内圆弧，从而使工件定位不准确，所以先用两边弹簧定位装置来定位工件。再由于切边时，产品受一个向外的力作用，这样产品切边就会向外穿动，所以再用刚性装置定位（即挡板18）进行定位并保证挡板(18)与定位板(16)之间的间隙为6.1mm,这样既保证产品高度100 -0.5mm又可防止产品被挡板(18)压出痕迹。产品前后靠四块侧定位板(24)进行定位。为了保证产品两边缺口的对称度，先在模具右边切好一端缺口，然后在模具左边用下定位板(12)定好刚切好的缺口进行切另一端缺口,保证产品与下定位板(12) 单边间隙为0.15mm。产品切边废料靠打料块(6)进行卸料，而切边产品就粘在切边凸模(17)上，并且会使产品弯曲宽度方向变小2.0mm，这样将切边凸模(17)设计成2.5°斜度，就 解决卸料困难和产品变形问题。

FZ6700中型客车板簧支座切边模具按普通冲裁模具的安装方式安装在汽动100T压力机上。

FZ6700中型客车板簧支座的切边工艺之前还如下工艺：

（1）、下料：根据FZ6700中型客车板簧支座的材质（牌号：16MnL，C含量：0.12%～0.20%）、厚度6.0mm、排样方式、搭边值来确定下料尺寸；查机械工业出版社出版的《冲压工艺与模具设计》书中的表2-13“搭边a和a1数值”确定搭边值。

（2）、落料：分析和计算出工件需要采用切边工序应预留的切边余量，并使板材利用率最大化来确定落料尺寸。

（3）、冲孔：根据工件产品图技术要求的装配基准，用冲孔模冲制出产品装配孔。

（4）、弯曲：用产品的孔和一条直边进行定位，用弯曲模弯出产品。

FZ6700中型客车板簧支座的切边工艺：

第1步：将FZ6700中型客车板簧支座切边模具安装在气动100T压力机上；

第2步：将弯曲工序后预制的FZ6700中型客车板簧支座放在切边凸模17和定位板16右侧上，前、后两块侧定位板24定位好工件前后，将原准备并割好让位缺口的板簧支座放在切边凸模17和定位板16左侧上，前、后两块侧定位板24定位好工件前后，然后转动两边扳手23，使压头10压紧两边的工件；

第3步：开动压力机，FZ6700中型客车板簧支座切边上模随机床上工作台向下运行，自带刚性定位装置的挡板18先压紧工件，防止工件向外穿动，然后切边凹模5向下运动，切边凸模17进行切边，并使其切边到以下尺寸：长度方向尺寸118±0.5mm，半长59±0.25mm、切边中间高度尺寸100 -0.5mm、导向角度3°30′±30′；

第4步：转动两边扳手23，使压头10与工件分开，再用辅助工具将打料块6打下的切边废料去除；

第5步：用辅助工具取出切边模右侧的工件(即只切好一边缺口的工件) 并放在切边凸模17和定位板16左侧上，前、后两块侧定位板24定位好工件前后，下定位板12定好已切好边的缺口，再将弯曲工序后预制的FZ6700中型客车板簧支座放在切边凸模17和定位板16右侧上，前、后两块侧定位板24定位好工件前后，然后转动两边扳手23，使压头10压紧两边的工件；

第6步：开动压力机对FZ6700中型客车板簧支座进行切边加工，自带刚性定位装置的挡板18压紧工件，防止工件向外穿动，并使其切边到以下尺寸：长度方向尺寸118±0.5mm，半长59±0.25mm、切边中间高度尺寸100 -0.5mm、导向角度3°30′±30′,对称度0.5mm；

第7步：重复步骤4到步骤6的操作；

FZ6700中型客车钢板座总成上的板簧支座使用切边模具及工艺后，其长度方向装配尺寸稳定118±0.05mm,59±0.1mm、导向角度3°12′- 3°40′之间、切边中间高度尺寸9.6-9.9mm之间、两端面对称度0.20mm之内，同时消除了精细等离子切割工艺所产生的割渣。可持续稳定的确保FZ6700中型客车板簧支座达到产品图纸要求。

FZ6700中型客车钢板座总成上的板簧支座生产工序由原来的6道减少为现在的5道。在提高产品质量的同时也提升了产能,单件产品单班产能由80件增为2720件，单班产能提升33倍。单件产品精细等离子切割工艺加工成本费为11.64元，转变为切边工艺加工成本费为0.15元，单件产品加工成本费下降了77.5倍。

Claims (6)

1.一种汽车板簧支座切边模具，它包括模柄（1），上模板（2），上模垫板（3），卸料弹簧（4），切边凹模（5），打料块（6），支座（11），下定位板（12），下模板（13），下模托板（14），校模销（15），定位板（16），切边凸模（17），挡板（18），导柱（19），上模固定板（20），导套（21），侧定位板（24），其特征是：切边凹模（5）与上模固定板（20）的固定形腔过盈配合，并侧边通过螺栓连接；打料块（6）间隙配合放入在切边凹模（5）内腔中，打料块（6）设有凸台；卸料弹簧（4）预压缩安装在上模垫板（3）的卸料孔中，卸料弹簧（4）下方与打料块（6）连接；挡板（18）与上模固定板（20）连接，上模固定板（20）与上模垫板（3）连接，上模垫板（3）与上模板（2）连接，模柄（1）、导套（21）分别与上模板（2）固定连接；

切边凸模（17）通过螺栓及校模销（15）安装在定位板（16）上，侧定位板（24）与定位板（16）侧边连接，定位板（16）安装在下模托板（14）上，下定位板（12）安装在下模托板（14）侧面上，下模托板（14）安装在下模板（13）上，导柱（19）固定在下模板（13）上，导柱（19）的顶部套入导套（21）内；

模具的弹性定位装置的支座（11）通过螺栓安装在下模板（13）上；模具的弹性定位装置和挡板（18）在定位板（16）的两端水平位置上，三者组成横向定位装置。

2.根据权利要求1所述的一种汽车板簧支座切边模具，其特征是模具的弹性定位装置的压头（10）通过螺钉（7）与压杆（8）间隙配合连接，压料弹簧（9）预压缩安装在压头（10）内腔中，压杆（8）通过转轴（22）与支座（11）连接，扳手（23）通过螺栓安装在转轴（22）上。

3.根据权利要求1所述的一种汽车板簧支座切边模具，其特征是切边凸模（17）与切边凹模（5）的单面间隙0.50-0.52mm。

4.根据权利要求1所述的一种汽车板簧支座切边模具，其特征是切边凸模(17)的切边刃口设有2.5°的斜度。

5.根据权利要求1所述的一种汽车板簧支座切边模具，其特征是切边凸模(17)和定位板(16)上均设有一个对应的定位方槽。

6.根据权利要求1所述的一种汽车板簧支座切边模具，其特征是下定位板（12）的防错凹槽与下模托板（14）侧面的凸槽之间通过螺栓连接。

7. 利用权利要求1-6任一项所述的汽车板簧支座切边模具的切边工艺，其特征是：

第1步：将所述切边模具安装在压力机上；

第2步：将弯曲工序后预制的板簧支座的工件放在切边凸模（17）上和定位板（16）右侧，前、后两块侧定位板（24）定位好工件前后；再将原准备并割好一让位缺口的工件放在切边凸模（17）上和定位板（16）左侧，下定位板（12）对工件的让位缺口定位，前、后两块侧定位板（24）定位好工件前后；然后转动两边扳手（23），使压头（10）压紧两边的工件；

第3步：开动压力机，上模板（2）随机床上工作台向下运行，挡板（18）先压紧工件，对工件刚性定位，然后切边凹模（5）向下运动与切边凸模（17）完成一次切边，这时左侧的工件加工完成，右侧的工件只切好一边缺口；

第4步：转动两边扳手（23），使压头（10）与工件分开，再用辅助工具将打料块（6）打下的切边废料去除；

第5步：取出切边模右侧的只切好一边缺口的工件，并放在切边凸模（17）和定位板（16）左侧上，再将下一个没有经过切边的工件放在切边凸模（17）和定位板（16）右侧上，按照步骤2至步骤4进行顺序加工。

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