采用沖壓工藝生產(chǎn)貨廂邊板

貨廂是貨車的主要組成部份，貨廂質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)汽車的外觀質(zhì)量，而貨廂的生產(chǎn)難度在于車廂三方瓦棱板的成形，由于筋板壓形面積大，表面粗糙度要求高，線條棱角要求高，給加工帶來很大的難度，致使有些汽車廠家不能生產(chǎn)或生產(chǎn)出來的產(chǎn)品達(dá)不到要求�，F(xiàn)以二汽貨車廂三方瓦棱板(圖1)為例，將其生產(chǎn)過程進(jìn)行分析。

圖1 瓦棱板示意圖

    1、工藝制定

    瓦棱板的生產(chǎn)從坯料到加工成型主要有兩種工藝過程：(1)開卷-滾壓-下料；(2)開卷-下料-壓形。現(xiàn)進(jìn)行分析比較。

    1.1 開卷-滾壓-下料

    這條工藝流程的生產(chǎn)過程是：利用定尺卷料在開卷機(jī)上把材料開卷校平，在滾壓模具上成形，最后按所需尺寸進(jìn)行下料。

    成型原理。板料連續(xù)不斷的通過成形輪，壓形得到所需的形狀。每一道瓦棱需一對(duì)成形輪，封閉瓦棱即左右兩邊瓦棱各需4對(duì)以上成形輪。

    設(shè)備及工裝分析。滾壓過程中，需材料連續(xù)不斷地供給，所以第1步工序開卷必須用專用開卷校平機(jī)。第2步工序滾壓必須投入整條裝壓設(shè)備線，而滾壓設(shè)備包括動(dòng)力部份、傳動(dòng)減速部份、壓形部份。第3步工序下料所需設(shè)備由于產(chǎn)品已成型，切口位置邊有成形瓦棱，所以一般剪板機(jī)不能滿足其要求，需用專用剪板機(jī)。

    滾壓設(shè)備制作費(fèi)用及生產(chǎn)周期。這套滾壓設(shè)備，制作難度大，工作量大，初步估計(jì)，壓形部份滾輪需要量為：開口瓦棱需5對(duì)滾輪，兩端封閉部份由于是逐步成形，至少需8對(duì)以上滾輪，所以共需13對(duì)滾輪。制造費(fèi)用需10萬元左右，再加上傳動(dòng)減速部份及動(dòng)力部份，這條生產(chǎn)線至少需15～20萬元左右。生產(chǎn)周期從設(shè)計(jì)到使用需180個(gè)工時(shí)日，制作周期長。

    1.2 開卷-下料-壓形

    此工藝的生產(chǎn)過程是：將定尺卷料開卷，然后下料，最后壓形。

    成型原理。下好的材料在成形模上分兩次壓制成型(如圖2)，可達(dá)到壓形目的。同時(shí)在壓形過程中，五根瓦棱是同時(shí)成形，整塊板料受力均勻相互牽制有利于每根瓦棱的成型及整個(gè)大面平面度的保證。

 
(a) 第一次壓形                   (b) 第二次壓形
圖2 瓦棱板成形示意圖
1.凸模 2.凹模 3.工件 4.翻邊機(jī)構(gòu) 5.胎模 6.鉸鏈

    設(shè)備及工裝分析。從上面的成型原理中可看出，每道工序是可分開的。所以在第1道開卷工序需用開卷校平機(jī)，若無該設(shè)備，可在地上墊膠墊，用行車輔助開卷，不需再投入開卷設(shè)備。第2道下料工序由于材料屬定尺坯料，所以用通用剪板機(jī)下料即可。第3道壓形工序需投入壓形模，在原有壓力機(jī)上壓形即可。而壓力機(jī)一般薄板件生產(chǎn)廠家都具備。

    模具制作周期及費(fèi)用。從成型原理上看，成型需兩次壓形，可共用一套模座。制作一套簡易復(fù)合模，這樣大大縮短了生產(chǎn)周期及費(fèi)用。初步估算這套模具需制作費(fèi)用5～6萬元左右，生產(chǎn)周期為30個(gè)工時(shí)日。

    1.3 兩種工藝比較綜合分析

    從以上兩種工藝流程分析，列出表1。

表1

    從表1可得出結(jié)論：滾壓，所有設(shè)備重新投入，成本過高，而且周期長見效慢；機(jī)壓，只需投入壓形模一副，利用原有設(shè)備即可生產(chǎn)，投入少見效快，一般生產(chǎn)廠家都可滿足。

    2、模具制作

    模具制作是瓦棱板壓制是否成功的關(guān)鍵。瓦棱板具備幾個(gè)特點(diǎn)：①壓形面積大(展開尺寸為4083×900×1.2)；②瓦棱板屬薄板壓形，材料為冷軋鋼板09MnRe，δ＝1.2；③瓦棱壓形屬于多槽梯形的波形加工；④瓦棱彎曲成形后要求整個(gè)表面無拉傷變薄等缺陷。

    現(xiàn)將模具結(jié)構(gòu)分析如下。

    模座選用。由瓦棱彎曲時(shí)的特點(diǎn)：瓦棱多槽壓形，瓦棱壓形面積大。根據(jù)壓強(qiáng)公式P＝F／S可知，當(dāng)F、S同時(shí)增大時(shí)，壓強(qiáng)P并不大，也就是說，對(duì)整個(gè)模具的鋼性要求并不高，因此，模具的模座選用焊接結(jié)構(gòu)模座(圖3)即可。模座由縱筋2、橫筋3、邊框4組成。

圖3 模座結(jié)構(gòu)示意圖
1.模板　2.縱筋　3.橫筋　4.邊框

    模板選擇。模板在彎曲成形中起到關(guān)鍵作用。由于瓦棱屬多槽梯形的波形加工，這類加工在生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題：①同時(shí)加工梯形山的波形時(shí)材料被拉伸，容易發(fā)生拉裂現(xiàn)象，使工件報(bào)廢；②容易產(chǎn)生回彈，使工件線條不清晰、棱角不明顯、產(chǎn)品質(zhì)量不合格。因此模板形狀在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)選用凸凹模成型的帶校形防止回彈的結(jié)構(gòu)，這樣可以減少回彈，達(dá)到工作線條清晰、棱角明顯的技術(shù)要求。

    另外，模板與模座采取直接焊接，這樣在加工過程中可節(jié)約一道工序且容易保證模具的位置精度。

    第二次成形模具選用。第二次成形主要要求是瓦棱板左、右兩端直線部份變形成為封閉形腔。要達(dá)到此目的，只需在一次壓形過后加一套胎模，帶翻邊壓形即可完成，如圖2(b)。

    3、檢測結(jié)果

    第一次抽取樣件，在第一批300件產(chǎn)品中抽取，檢測結(jié)果如下：(1)瓦棱板外形尺寸全部在公差范圍內(nèi)；(2)瓦棱板折彎處5～10mm內(nèi)有輕微壓印，但所有表面無拉傷、變薄、拉裂等缺陷；(3)瓦棱板棱角突出，線條清晰；(4)瓦棱板壓形后，所有瓦棱面全部在同一平面；(5)第一次壓形面與第二次壓形面貼合緊密。