某挖斗压型模具设计及制作

沈逸峰,沈海全,周春飞

摘要：挖斗开始大批量生产，但是车间本身没有压型模具，为此我们进行了远东挖斗压型模具设计及制作项目。在解决了一系列的问题及难点后，我们成功完成这一项目。该项目完成后对车间生产效率的提升产生了巨大的作用。

关键词：挖斗压型模具

一、项目背景

公司承接了一批挖斗制作的市场项目，但是公司本身没有专用挖斗压型模具，只能将物料运输至远东进行压型后再拉回来。存在的问题如下：

1. 将物料运输至对方公司进行压型会产生大量的运输费用；
2. 使用对方设备进行压型需要事先进行预约；
3. 为满足生产需求，公司必须集中下料。导致了容易产生库存浪费情形的发生，并且由于大批量落料很容易产生大批量质量问题。
4. 质量故障问题须对方公司进行集中处理，无法灵活安排工作，而且在外部作业由于对工装及设备的不熟悉还会导致出现安全事故的发生。
5. 后期对方采用机加工一体成型制作，虽然精度有保证但是导致工装制作费用极高且重量太大很难装夹。
6. 对方未对我方技术要求及油压机规格进行了解，导致制作完成的压型模具多次更改，但仍然无法完全适配我方设备。
7. 未制作定位靠山，压制时需手动测量费时费力，劳动效率低下。

二、攻关措施制定

通过对现状进行分析，公司决定制作所有型号挖斗压型模具并对现有的模具进行本地化改造。根据压型尺寸及厂内油压机规格进行设计制作压型模具。整个项目前后共耗时将近2个月的时间，由于相关技术人员都是第一次接触压型模具制作，第一台模具制造花费将近2周时间，反弹量的控制这一问题攻关了1个多月，最终方案才定下来。模具综合考虑了装夹难度，工装强度，脱模难易程度等各方面问题，并且加装了可调节定位靠山，安全装置，并且根据压型情况设计了双层上模板结构，可通过加垫片快速调节上模弧度，极大程度减少调整时间。由于厂内有小型油压机，我们设计模具时将部分模具小型化将之放置在小型油压机上。如图（1）。通过这次项目，我们极大得减少了各种浪费及不良情况，并且提高了工作效率。

三、主要技术难点分析

整个挖斗压型制作过程中，最大的难点在于反弹量的控制以及挖斗上下模板调整。最开始，对于反弹量的确定是通过《冲压工艺及模具设计》一书中的对于6mm q345材质塑性形变反弹量的公式进行计算。但在实际制作过程中发现计算值与实际存在巨大的差异。经过反复试验及查阅资料发现由于挖斗底板为半圆弧型，实际压制过程中无法达到塑性形变阶段，所以无法直接套取塑性形变公式进行计算。但是不确定反弹量就无法进行前落料，为此专门设计了一套简易的试验模具用来确定反弹量。如图2、3。先确定反弹量上限作为该模具的下模尺寸，然后通过在下模垫板来确定最佳的反弹量。在确定了反弹量的情况下开始了模具的制作，这次成功完成模具的制作，压型形状合格。但是，在进行一段时间后的压制后又发现了一个大问题。虽然每次来的板材材质一样，但实际板材软硬还是会有区别，这就导致反弹量变化，现有压模无法满足技术要求。首次制作压模的并未考虑到这一情况，上模已经进行满焊无法调整弧度，只能整个拆除后重新制作。为解决这一难题，公司再次进行了设计和攻关，终于设计出可自由调整弧度的上模。在保证模具整体牢固的前提下，增加了一层上模板并减少上模侧边焊缝长度使可上模自由活动的范围变大，在需要调整弧度时，通过在双层上模中间加减垫板来调整弧度。

四、取得成效

在该项目完成后实现将运输次数由原来的每月4-6次减少至0次，减少了运输的浪费；实现了工装保工艺，工艺保质量；实现了作业效率翻了三倍，由原来的每分钟1块提高至3块。且换模难度大大下降，由原来需两人及天车配合15分钟换模降低至单人5分钟即可完成。