CN101609324A - 工装容差分配控制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了工装容差分配控制工艺，包括对于备产零件进行CAE分析，获得至少两种全局的容差，并在加工时使用级进模冲压，在冲孔工艺中容差选取靠近孔位的上偏差；在落料和修边的工艺中容差选取靠近边线的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位步距的加工误差就是加工过程中总误差预留值。由于采用了所述工艺，本发明工装容差分配控制工艺对CAE分析得出的初步容差值进行再次加工，针对冲孔工艺和落料和修边工艺的不同，进行适当的取值，再和计算出的工位步距的加工误差进行结合，得出精确的容差分配值。同时这样的方法计算简单而精确，适合在中小企业中推广实施。

Description

工装容差分配控制工艺

技术领域

本发明涉及工业产品涉及中的工装设计制作工艺，尤其涉及工装容差分配控制工艺。

背景技术

对于许多成熟的产品而言，其工装结构以及基本生产流程都是业内人士人尽皆知的知识。而对于一个企业而言，在产品人人都能生产，竞争激烈的情况下，想要占领一定的市场份额，在行业内独树一帜，就必须在产品的质量、产品价格上下功夫。而往往产品的质量和价格是成反比的，如果想要兼得，唯一的方法是对生产的工装、工艺进行改进。只有工装精度提高，才能提高产品的质量，减少损耗，降低成本。而在工装设计、加工中，容差分配是对于提高质量，降低成本都息息相关的一个关键点。在工装加工过程中，即使对产品的误差留有一定余量，但是产品在加工完毕时还会出现回弹等现象，导致产品不合格。轻则预留余量过大，造成浪费；重则直接导致产品不符合生产要求，需返工重做。现在一些大型的企业也对容差分配进行了研究，如德国约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司就在2002年08月31在我国申请了一个名为《轨迹控制方法》的发明专利(申请号：02817675.8)，并在2004年12月8日获得授权。该发明是一种通过数控器对工具轨迹的角给定棱边容差和较大的曲线容差。借助容差分配单元给工具轨迹的在子程序中给定的角分别分配容差。可以说该专利通过机电一体化已经完全解决了生产过程中的容差分配问题。但是我们必须注意到，在国内，只有极少数的企业才能担负起该系统。同时该发明步骤繁多，对于采用该发明的技术人员的技能要求也很高。通常只有科研院校的技术人员才能顺利掌握，而对于普通生产型企业而言，即使使用了该系统，也不能保证在生产过程，甚至仅仅是计算过程中产生误差，反而弄巧成拙。总而言之，该发明虽然先进，但是暂时还难以在国内普及，不适合中国现有的国情，实用性不强。

发明内容

本发明的目的是提供工装容差分配控制工艺，通过容差控制和加工工具配合，提高产品精度，降低加工难度，使得一般技术人员也能方便使用。

为了达到所述目的，本发明采用的技术方案是：工装容差分配控制工艺，包括对于备产零件进行CAE分析，获得至少两种全局的容差，并在加工时使用级进模冲压，在冲孔工艺中容差选取靠近孔位的上偏差；在落料和修边的工艺中容差选取靠近边线的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位步距的加工误差就是加工过程中总误差预留值。

优选的，所述模具中各工位步距的加工误差按下式计算：

$D=\±\frac{B}{2\sqrt{n_3}}K$

式中B——工件精度，按IT6级选取

    K——和冲裁间隙相关的修正系数，K＝0.85

    n——工步数。

该公式为生产实践中积累下的经验公式，在生产制造中多次被论证，确实有效，且方便计算。

优选的，所述级进模冲压采用卷料和自动送料，利用侧刃对卷料进行粗定位，利用导正钉精定位。这样的结构定位准确，能保证将理论数据具体实施在加工工艺中。

优选的，侧刃的长度步距≤0.1mm。只有高精度的加工工具才能进一步保证最后成品的精密。

优选的，所述备产零件完成后，需用检具进行校验，检具的制造精度为模具精度的20％。任何产品在生产过程中都会出现少量的不合格品，而检具是检验一个产品合格与否的重要依据，通用要求检具的制造精度为模具精度的10％，而本发明中要求为模具精度的20％，从源头的就遏制了不合格品的流出。

由于采用了所述工艺，本发明工装容差分配控制工艺对CAE分析得出的初步容差值进行再次加工，针对冲孔工艺和落料和修边工艺的不同，进行适当的取值，再和计算出的工位步距的加工误差进行结合，得出精确的容差分配值。同时这样的方法计算简单而精确，适合在中小企业中推广实施。

具体实施方式

工装容差分配控制工艺，包括对于备产零件进行CAE分析，获得至少两种全局的容差，并在加工时使用级进模冲压，其特征在于：在冲孔工艺中容差选取靠近孔位的上偏差；在落料和修边的工艺中容差选取靠近边线的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位步距的加工误差就是加工过程中总误差预留值。

优选的，所述模具中各工位步距的加工误差按下式计算：

$D=\±\frac{B}{2\sqrt{n_3}}K$

式中B——工件精度，按IT6级选取

    K——和冲裁间隙相关的修正系数，K＝0.85

    n——工步数。

所述级进模冲压采用卷料和自动送料，利用侧刃对卷料进行粗定位，利用导正钉精定位。侧刃的长度步距≤0.1mm。所述备产零件完成后，需用检具进行校验，检具的制造精度为模具精度的20％。

现就结合门锁扣的连接板为例说明本发明工装容差分配控制工艺如何控制，如何在具体的模具中去体现。门锁扣是汽车结构件，工艺上不是很复杂，但是由于它同时提供多个车型，因此对质量要求相当高，产量也非常大，因此适合本发明工艺的实施

1.调整步距冲孔

首先要对其进行数据处理，

由于该工件需求量极大，前景良好，故考虑采用卷料和自动送料的方案：利用侧刃做卷料的粗定位，导正钉作为精定位，侧刃的长度步距≤0.1mm。步距精度根据下式计算：

$D=\±\frac{B}{2\sqrt{n_3}}K$

式中B——工件精度，按IT6级选取

    K——和冲裁间隙相关的修正系数，K＝0.85

    n——工步数，n＝9

计算得出模具中个工位步距的加工误差D＝±0.02mm。

2.冲孔

通过分析现在的处理的方法如下：因为该处为冲孔，以凸模为基准，下模与凸模配制并且要保证其尺寸公差。在该实施例中凸模的尺寸现在定为28，通过CAE计算，上偏差为0.08，下偏差为0.05。此时在冲孔位置应容差分配应选用上偏差，凹模尺寸作特殊处理，与凸模间隙为零间隙线割，由钳工现场用油石油出0.1～0.06mm的间隙。即凸凹模间隙为0.1～0.06mm.方可保证该尺寸。

3.切外形I

为增加凹模强度和凸模有足够的安装位置，在模具上适当安排了空工位。而加工偏差在此处此时应选用下偏差，即0.05，通过上式获得的加工误差D＝±0.02mm可得知，此处模间间隙应为0.07～0.03mm。

4.成型

在分配好模具后即可进行操作，使产品成型。

5.分离

由于在操作中进行了工装容差分配控制工艺，在分离时也考虑到了产品的回弹。因此即使分离，也不会由于出现过多的误差。保证了产品符合生产要求。

在此同时需要指出的是，本发明虽然不必使用数控器就能达到所需的精度，但是还是要依靠精准的度量和娴熟的钳工。否则即使在理论值上获得了最有利于加工的数值也无法通过操作表现出来。

采用本发明工装容差分配控制工艺后，得到的产品和现有技术相比，差异如下。其中数值均为实际测出值。

序号	产品技术指标	采用本发明工艺	同类产品要求
				1	翻边角度	≤1°	≤2°
2	基准孔位	±0.1mm	±0.2mm
				3	安装孔位	±0.2mm	±0.5mm
4	孔距要求	±0.3mm	±0.5mm
				5	配合面要求	±0.5mm	±0.7mm
6	非配合面要求	±0.7mm	±1.0mm。

可见，采用了本发明工艺的产品精度大大提高。在一些指数上，精准度提高一倍以上。

综上可知，在已知产品图，数据表、工艺图，所建立的产品数模和工艺数模均属于二次拟合过程。它的难度和工作量在于所建立的数学模既要满足光顺要求，又要尽是符合已给定的技术要求。关键是如何满足产品特殊性能指标等技术要求。而本发明就正好切实地解决了该问题。

而级进模虽然是现在常见的一种加工方式，但是它的研制必需结合当地的生产条件及研制公司的设备、技术水准，人员素质去安排加工，使之研制顺利进行。产品数模合理性将直接影响到整个工艺，而工艺参数的合理性及加工方案的正确性直接影响到产品质量和产品开发周期。而本发明同样能兼顾到这几个方面。

Claims (5)

1、工装容差分配控制工艺，包括对于备产零件进行CAE分析，获得至少两种全局的容差，并在加工时使用级进模冲压，其特征在于：在冲孔工艺中容差选取靠近孔位的上偏差；在落料和修边的工艺中容差选取靠近边线的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位步距的加工误差就是加工过程中总误差预留值。

2、如权利要求1所述的工装容差分配控制工艺，其特征在于：所述模具中各工位步距的加工误差按下式计算：

$D=\±\frac{B}{2\sqrt{n_3}}K$

式中B——工件精度，接IT6级选取

    K——和冲裁间隙相关的修正系数，K

         ＝0.85

    n——工步数。

3、如权利要求1所述的工装容差分配控制工艺，其特征在于：所述级进模冲压采用卷料和自动送料，利用侧刃对卷料进行粗定位，利用导正钉精定位。

4、如权利要求3所述的工装容差分配控制工艺，其特征在于：侧刃的长度步距≤0.1mm。

5、如权利要求1或2所述的工装容差分配控制工艺，其特征在于：所述备产零件完成后，需用检具进行校验，检具的制造精度为模具精度的20％。