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商品名称:汽车冲压件
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汽车散热器主片冲压工艺与模具设计改进

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。

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:距尺寸9. 6 ±0. 05 mm、20 ±0. 05 mm, 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; ②保证孔的高度尺寸5+ 0. 05 + 0. 25 mm; ③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; ④保证翻边成形后高度10. 5 0 + 0. 2 mm; ⑤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, 凸包斜面并不是直接与16+ 0. 05 + 0. 1 mm ×1. 8+ 0. 05 + 0. 1 mm 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。

(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. 5 0 + 0. 2 mm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。

(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. 5 mm(冲孔后, 此 尺寸会变小) , 凸包底面尺寸改进为1. 4 mm×15. 6 mm, 并与斜面成R0. 3 mm光滑联接, 高于图纸1. 2 mm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. 5 0 + 0. 2 mm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。

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