汽车散热器主片冲压工艺与模具设计改进

312010362,,(,330000):,,,。:;;;;:TG386.43:B:1001-2168(2010)02-0031-03ImprovementonthestampingprocessanddesignofdieforthemainslicesofautomobileradiatorYUChen-xi,CHENGYun-yun,PENGHai-bin(JianglingMotorsGroupCo.,Nanchang,Jiangxi330000,China)Abstract:Themainslicestechnologyandtechnologicalrequirementsforanautomobileradiatorwereanalyzedandthestampingprocessanddiestructurewereimprovedandoptimized.Afterstudyontheproductsqualitymadebypreviousdies,abetterstampingprocessanddiedesignschemewereproposed.Keywords:automobileradiator;mainslices;stampingprocess;diedesign;improvement图1汽车散热器主片1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进行分析,并进行相应的改进,以提高产品质量。2汽车散热器主片如图1所示,材料为铝合金板材,厚度1.5?0.03mm,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:¹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;º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,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;¼保)))))))))))))))))))))):2009-09-13。: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)[e-mail]。322010362证翻边成形后高度10.50+0.2mm;½保证底面平行度要求。3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,凸包斜面并不是直接与16+0.05+0.1mm@1.8+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1.4mm@15.6mm,并与斜面成R0.3mm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。(44)4420103621.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(32)(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主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:[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180b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。:[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]EDMUNDL,PETERU.InjectionMolds:130ProvenDe-signs[M].HanserPublishers,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.