汽车散热器主片冲压工艺与模具设计改进.pdf

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1、31模具工业 2010年第 36卷第 2期汽车散热器主片冲压工艺与模具设计改进喻晨曦,程云云,彭海滨(江铃汽车集团,江西 南昌330000)摘要:针对汽车散热器主片技术和工艺要求,不断完善和优化冲压工艺和模具结构,通过对原模具生产的产品质量的研究,提出了更加合理的冲压工艺与模具设计方案。关键词:汽车散热器;主片;冲压工艺;模具设计;改进中图分类号:TG386.43文献标识码:B文章编号:1001-2168(2010)02-0031-03Improvement on the stamping process and design of diefor the main slices of auto

2、mobile radiatorY U Chen-xi,CHENG Y un-yun,PENG Hai-bin(JianglingMotors GroupCo.,Nanchang,Jiangxi 330000,China)Abstract:The main slices technology and technological requirements for an automobile radiator wereanalyzed and the stamping process and die structure were improved and optimized.After studyo

3、ntheproductsqualitymade by previous dies,a better stamping process and die design scheme wereproposed.Keywords:automobile radiator;main slices;stamping process;die design;improvement图 1汽车散热器主片1引言汽车散热器是发动机冷却系统的关键部件之一,主要由水室、主片、散热管、散热带、护板、密封条等零件组成,其中主片是关键的连接部件,主片质量的好坏直接影响散热器的质量。以下主要针对原主片冲压工艺与模具设计中存在的缺陷

4、进行分析,并进行相应的改进,以提高产品质量。2零件分析汽车散热器主片如图 1所示,材料为铝合金板材,厚度 1.5?0.03 mm,主片上的腰形孔是与散热器的散热管相配合的,散热管插入孔中经过一定温度加热后,两者接触面融合,边缘沟槽处安放有密封条,底面与密封条接触。根据零件图可知,主片零件的关键技术要求为:必须保证腰形孔尺寸16+0.05+0.1mm、1.8+0.05+0.1mm、孔间距尺寸 9.6?0.05mm、20?0.05mm,这些尺寸都是与散热管配合的尺寸,如尺寸偏大或偏小都会影响装配和最终产品质量;保证孔的高度尺寸5+0.05+0.25mm;保证孔与凸包斜面直接相交,两者之间无过渡面,

5、这样,既能保证散热管插入孔中时有导向作用,又减少散热管插入阻力,防止散热管变形;保)收稿日期:2009-09-13。作者简介:喻晨曦(1971-),男,江西南昌人,工程师,主要从事冲压工艺编制与模具设计工作,地址:江西南昌市小兰工业园汇仁大道399 号江西新电汽车空调系统有限公司制造部,(电话)15079004038,(电子信箱)。32模具工业 2010年第 36 卷第 2期证翻边成形后高度10.50+0.2mm;保证底面平行度要求。3原冲压工艺与模具设计存在的缺陷原散热器主片冲压工艺为:压包预成形、切边、翻边成形、冲腰形孔,存在以下缺陷。(1)成形的凸包在第 4道工序冲腰形孔后发现,凸包斜面

6、并不是直接与16+0.05+0.1mm1.8+0.05+0.1mm 腰形孔相交,而是通过一定的圆弧连接(见图 2),散热管插入时阻力较大,易发生变形(劈管)现象,严重影响产品质量。图2主片冲孔后简图(2)原翻边成形模具设计中,采用工件内腔周边定位(见图 3),由于工件内腔周边直线段较少、内腔深度不深、工件长度尺寸较大,工件摆放时,很难到位,定位不可靠,翻边成形后,高度尺寸10.50+0.2mm很难保证。另外,由于模具设计时未考虑卸料装置,工件翻边成形后,工件(内腔)卡在定位块上,需操作人员利用器具从定位块上撬起。这种取件方法,操作不便,工件易变形,底面平行度要求不能保证,严重影响工件装配。图

7、3翻边成形定位示意图1.定位板2.凹模3.工件(3)原冲腰形孔模具设计采用工件腔侧定位(见图 4),定位面即为凹模 3的周边。冲孔后,未考虑卸料装置,工件 4(内腔)易卡在定位面(凹模 3)上,操作人员操作不便,工件易变形,工件底面平行度要求不能保证,影响工件装配。图4冲孔模简图1.冲孔凸模2.卸料板3.凹模4.工件4冲压工艺与模具设计改进根据以上三方面的缺陷,在同类新产品开发时,对主片冲压工艺与模具设计进行了以下改进。(1)压包预成形冲压工艺改进。为保证主片冲孔后,孔的底边与斜面相交,而不是与圆弧面相交,模具设计时,将压包的深度增大至 1.5mm(冲孔后,此尺寸会变小),凸包底面尺寸改进为

8、1.4mm15.6mm,并与斜面成 R0.3 m m光滑联接,高于图纸 1.2mm要求。这样调整可保证冲孔时从凸包斜面进行冲裁,从而达到工件的技术要求(见图 5)。图5改进后的压包要求及冲孔效果简图(2)翻边成形冲压工艺与模具改进。为了确保工件翻边成形后翻边高度尺寸10.50+0.2mm要求,模具采用以工件(切边后)的外边定位(见图 6)。采用这种定位方式,定位可靠,操作方便。另外,为了保证工件翻边成形后取拿方便以及工件底面平行度要求,在模具设计时,增加了多个弹性顶料装置(见图6),工件翻边成形后可通过顶料销 3将工件顶出成形芯块。(下转第 44页)44模具工业 2010年第 36 卷第 2期

9、1.凹模2.限位块3.弹簧4.定位块5.冲孔凸模6.工件7.卸料板8.固定板9.上垫板(上接第 32页)(3)冲腰形孔工艺与模具改进。模具定位方式改为工件外形定位(见图 7),工作过程如下:工件 6放在定位块 4(定位块是顶起状态)上,上模下行,卸料板 7接触定位块 4,将定位块 4向下压,同时工件 6随定位块 4下移,与凹模 1接触冲出各孔。上模上行,卸料板 7慢慢脱离定位块 4,定位块 4在弹簧3作用下向上移动,将工件 6顶出凹模 1。此模具操作方便,工件不易变形,可保证工件底面平行度要求。图 6改进后的成形定位及卸料方式1.定位块2.工件3.顶料销4.成形芯块5.弹簧6.凹模板6结束语主

10、片零件冲压工艺与模具结构按上述设计进行改进后,零件质量得到了较大的改善,现正逐步推广。图 7改进后的冲孔模结构参考文献:1薛启翔.冷冲压实用技术M.北京:机械工人出版社,2006.2冲模设计手册编写组.冲模设计手册K.北京:机械工人出版社,1988.3卢险峰.冲压工艺模具学M.北京:机械工人出版社,2003.4吴诗.冲压工艺及模具设计 M.西安:西北工业大学出版社,2002.无机构运动干涉、无塑件损伤、真正实现 180 b半圆抽芯的可靠装置,完全满足塑件质量要求。这种机构已成功用于图 7所示 U 形中空管的生产,并于2008 年 获 国 家 实 用 新 型 专 利,专 利 号 为:ZL200820093573.3,其不足之处在于圆弧型芯加工较难,制造工艺比较复杂。参考文献:1 塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册 K.北京:机械工业出版社,2002.2 唐志玉,李德群,徐佩弦.塑料模具设计师指南M.北京:国防工业出版社,1999.3 EDMUND L,PETER U.Injection Molds:130 Proven De-signs M.Hanser Publishers,2002.4 冯炳尧,韩泰荣,蒋文森.模具设计与制造简明手册 K.上海:上海科学技术出版社,1998.5 李德群.塑料成型工艺及模具设计M.北京:机械工图 7产品图业出版社,1994.