汽车覆盖件模具外导柱单偏改进结构的研究与应用

结合汽车覆盖件模具的实际 应用特点进行了研究分析，设计了一种可以实现自动调节导柱/导套间隙的模具导向结构和开发方案，消除因加工精度、装配 精度、机床误差等因素造成导柱单偏的质量顽疾，提高了模具的品质和客户满意度。经实际生产验证，该结构和开发方案简单有效，操作便捷，对汽车覆盖件的 类似模具开发中有一定的参考作用。

引言

随着汽车工业的不断发展，每年汽车行业都会推出很多车型，每个车型都会开发相应的工装模具，我们公司之前项目开发时采用的外导柱结构形式为常规植入式导柱导套导向结构，该结构形式的模具在客户验收时，60%以上的导柱导套组件会出现研配着色单偏的情况，该问题非常难消除，在客户验收时问题点无法销项，不符合客户要求，产品件及模具客户验收不通过；导柱导套研配着色单偏，会严重降低导柱导套标 准件的使用寿命，增加模具的维修保养成本；同时该问题的产生会导致模具上下模中心偏移，加大模具的研配周期。

如何在模具的开发过程中避免出现上述问题，是模具工装开发的重点，通过对汽车覆盖件模具的结构特点进行研究分析，采用一种可调节间隙式导柱/导套结构，可实消除此质量顽疾，以提高生产效率和导柱/导套标准件的使用寿命、降低模具的开发成本，有效地解决上述问题。

数据收集分析

已出厂模具导柱单偏情况

根据已出厂模具的客户验收问题点进行汇总，统计模具单偏的情况。具体情况如下：

统计结果如下：已出厂模具验证数量为43副模具导柱数量为172组，导柱单偏模具数量为26副，导柱数量为104组，合格模具数量为：17副，导柱数量为68组，合格率为40%。

数据收集——现生产模具导柱单偏情况

根据现生产在制装配调试阶段的模具进行导柱着色情况进行收集分析，统计模具单偏的情况。具体情况如下：

统计情况如下：在制模具验证数量为10副模具导柱数量为40 组；合格率为50%。

根据上述统计的导柱研合着色情况来看，导柱着色单偏情况严重，需要进行系统解决。

统计情况如下：在制模具验证数量为10副模具导柱数量为40组；合格率为50%。

根据上述统计的导柱研合着色情况来看，导柱着色单偏情况严重，需要进行系统解决。

原因分析

针对导柱单偏问题，项目组针对问题进行原因分析，参考其他公司成功的经验和工作思路，小组成员采用鱼骨图分析法，从人、机、料、法、环&测等各方面进行排查分析，查找问题真因。通过讨论分析，确定了主次要原因，如下表所示：

通过分析，最终共得到8个潜在因子，具体如下：

原因排查

通过分析确定导柱单偏问题的主次要因素后，项目小组召开小组会议，进行工作分工，制定相关工作计划，对可能造成导柱单偏的潜在因子进行验证确认。具体情况如上。通过“人、机、料、法、环、测”质量工具的应用，对问题产生的原因进 行分析、排查和验证，根据列出的可能 原因、制定验证工作计划、逐一验证 , 最终确定产生的真因如下：

冲压机床的精度、导向部位结构的 合理性与加工精度三项因素为影响模具导柱着色着色的要因。

对策制定

项目组走访了行业内知名的汽车外覆盖件模具厂，通过走访交流发现这几个主流模具厂的模具导向结构大都采用欧标的导向结构，该结构具有相对的导向间隙自动调整功能。

项目组根据主要原因和走访结果进行研讨，决定通过调整结构来消除冲压 机床的精度、结构的合理性与加工精度 三项因素对模具导柱着色的影响。

具体改进方案如下：

⑴机构设计。根据模具长宽尺寸按 设计标准确定导柱/导套的外径ΦD/ΦD1及长度L；根据模具长宽尺寸按设计标准确定导柱/导套的间距和位置；选择欧标带法兰导套（CMG61）及导套防脱块（CMG72/73）；选择与导套对应的导柱（CMG51）；设置导柱、导套的安装面及导柱防脱结构；确定导柱防脱结构的数量及安装位置；设置导套保护台；图纸完成后，下发3D结 构图纸（具体结构如图1所示）。

⑵加工工艺设计。根据导柱/导套的规格，按照《导柱导套公差配合要求》确定导柱/导套安装孔的加工公差：ΦD H7/r6，ΦD1E7/g6；下发加工工艺；

⑶加工装配。按照3D结构实体及加工工艺，加工导柱/导套安装孔；检测导柱导套安装孔尺寸，如果安装孔尺寸不符合工艺要求，则返回上一步骤；若符合工艺要求则进行下一步骤工作；按照3D结构实体安装导柱、导套、导套防脱块；

⑷生产调试。把模具安装在调试/生产机床上；把导套内部、导柱外板清理干净；用扳手松开导套防脱块；把导套逆时针、顺时针各转动一周；操作机床合模3～5次，使得导柱导套自动导正，实现两者之间的间隙均匀；锁紧导套防脱块；导柱刷蓝单；检测导柱导套着色情况，若导柱着色单偏严重则返回把导套逆时针、顺时针各转动一周此步骤，按流程重新调整检测；如果着色合格则进行下一步骤进行生产调试。具体流程如图2所示。

图2 防导柱导套研配着色单偏方案流程图

本发明方法简单，条理清晰，操作方便，巧妙的运用模具结构和公差配合，在满足冲裁间隙和导向精度的前提下，使得导柱/导套配合能够实现自动导正功能，从而使得导柱/导套的间隙均匀，解决了导柱/导套单偏的顽疾，提高了导柱、导套的使用寿命和客户满意度，缩短模具的设计、调试周期，降低模具 的制造成本。

装配验证

在公司新开发的S7项目模具里采用了欧标新型导向结构，生产制造进入装配阶段，质保部对欧标导向结构的导柱红/蓝丹着色情况，进行了验证确认。本次验证的导柱有32组，28组合格，4组不合格（不影响模具正常使用），红（蓝）丹着色合格率90.6%。

结束语

结合汽车覆盖件模具的实际应用特点进行了研究分析，设计了一种可以实现自动调节导柱/导套间隙的模具导向结构和开发方案，消除因加工精度、装配精度、机床误差等因素造成导柱单偏的质量顽疾，提高了模具的品质和客户满意度。经实际生产验证，该结构和开发方案简单有效，操作便捷，对汽车覆盖件的类似模具开发中有一定的参考作用。