專利名稱：工裝容差分配控制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)產(chǎn)品涉及中的工裝設(shè)計(jì)制作工藝，尤其涉及工裝容差分配 控制工藝。
背景技術(shù)：
對于許多成熟的產(chǎn)品而言，其工裝結(jié)構(gòu)以及基本生產(chǎn)流程都是業(yè)內(nèi)人士人盡 皆知的知識。而對于一個企業(yè)而言，在產(chǎn)品人人都能生產(chǎn)，競爭激烈的情況下， 想要占領(lǐng)一定的市場份額，在行業(yè)內(nèi)獨(dú)樹一幟，就必須在產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品價(jià) 格上下功夫。而往往產(chǎn)品的質(zhì)量和價(jià)格是成反比的，如果想要兼得，唯一的方 法是對生產(chǎn)的工裝、工藝進(jìn)行改進(jìn)。只有工裝精度提高，才能提高產(chǎn)品的質(zhì)量， 減少損耗，降低成本。而在工裝設(shè)計(jì)、加工中，容差分配是對于提高質(zhì)量，降 低成本都息息相關(guān)的一個關(guān)鍵點(diǎn)。在工裝加工過程中，即使對產(chǎn)品的誤差留有 一定余量，但是產(chǎn)品在加工完畢時還會出現(xiàn)回彈等現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。輕 則預(yù)留余量過大，造成浪費(fèi)；重則直接導(dǎo)致產(chǎn)品不符合生產(chǎn)要求，需返工重做。 現(xiàn)在一些大型的企業(yè)也對容差分配進(jìn)行了研究，如德國約翰尼斯海登海恩博士 股份有限公司就在2002年08月31在我國申請了一個名為《軌跡控制方法》的 發(fā)明專利(申請?zhí)?2817675.8)，并在2004年12月8日獲得授權(quán)。該發(fā)明是 一種通過數(shù)控器對工具軌跡的角給定棱邊容差和較大的曲線容差。借助容差分 配單元給工具軌跡的在子程序中給定的角分別分配容差。可以說該專利通過機(jī)電一體化已經(jīng)完全解決了生產(chǎn)過程中的容差分配問題。但是我們必須注意到， 在國內(nèi)，只有極少數(shù)的企業(yè)才能擔(dān)負(fù)起該系統(tǒng)。同時該發(fā)明步驟繁多，對于采 用該發(fā)明的技術(shù)人員的技能要求也很高。通常只有科研院校的技術(shù)人員才能順 利掌握，而對于普通生產(chǎn)型企業(yè)而言，即使使用了該系統(tǒng)，也不能保證在生產(chǎn) 過程，甚至僅僅是計(jì)算過程中產(chǎn)生誤差，反而弄巧成拙?？偠灾?，該發(fā)明雖 然先進(jìn)，但是暫時還難以在國內(nèi)普及，不適合中國現(xiàn)有的國情，實(shí)用性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供工裝容差分配控制工藝，通過容差控制和加工工具配 合，提高產(chǎn)品精度，降低加工難度，使得一般技術(shù)人員也能方便使用。
為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是工裝容差分配控制工藝，
包括對于備產(chǎn)零件進(jìn)行CAE分析，獲得至少兩種全局的容差，并在加工時使用
級進(jìn)模沖壓，在沖孔工藝中容差選取靠近孔位的上偏差；在落料和修邊的工藝
中容差選取靠近邊線的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位歩距的加工誤差
就是加工過程中總誤差預(yù)留值。
優(yōu)選的，所述模具中各工位步距的加工誤差按下式計(jì)算
D= 土〖3 《
2 W 1:
式中 b——工件精度，按ir 6級選取
r——和沖裁間隙相關(guān)的修正系數(shù).K
=q 85
m-工步數(shù)0
該公式為生產(chǎn)實(shí)踐中積累下的經(jīng)驗(yàn)公式，在生產(chǎn)制造中多次被論證，確 實(shí)有效，且方便計(jì)算。
優(yōu)選的，所述級進(jìn)模沖壓采用巻料和自動送料，利甩側(cè)刃對巻料進(jìn)行粗定位，利用導(dǎo)正釘精定位。這樣的結(jié)構(gòu)定位準(zhǔn)確，能保證將理論數(shù)據(jù)具體實(shí)施在 加工工藝中。
優(yōu)選的，側(cè)刃的長度步距《0. lmm。只有高精度的加工工具才能進(jìn)一步保證
最后成品的精密。
優(yōu)選的，所述備產(chǎn)零件完成后，需用檢具進(jìn)行校驗(yàn)，檢具的制造精度為模
具精度的20%。任何產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中都會出現(xiàn)少量的不合格品，而檢具是檢驗(yàn) 一個產(chǎn)品合格與否的重要依據(jù)，通用要求檢具的制造精度為模具精度的10%，而 本發(fā)明中要求為模具精度的20%,從源頭的就遏制了不合格品的流出。
由于采用了所述工藝，本發(fā)明工裝容差分配控制工藝對CAE分析得出的初 步容差值進(jìn)行再次加工，針對沖孔工藝和落料和修邊工藝的不同，進(jìn)行適當(dāng)?shù)?取值，再和計(jì)算出的工位歩距的加工誤差進(jìn)行結(jié)合，得出精確的容差分配值。 同時這樣的方法計(jì)算簡單而精確，適合在中小企業(yè)中推廣實(shí)施。
具體實(shí)施例方式
工裝容差分配控制工藝，包括對于備產(chǎn)零件進(jìn)行CAE分析，獲得至少兩種
全局的容差，并在加工時使用級進(jìn)模沖壓，其特征在于在沖孔工藝中容差選 取靠近孔位的上偏差；在落料和修邊的工藝中容差選取靠近邊線的下偏差，所 述偏差再加上模具中各工位步距的加工誤差就是加工過程中總誤差預(yù)留值。 優(yōu)選的，所述模具中各工位步距的加工誤差按下式計(jì)算
D= 土 Jt 2 4 H:
式中 B:——工件精度，按IT 6級選取
X——和沖裁,隙相關(guān)的修正系數(shù).r =Q 85
—工步數(shù)。所述級進(jìn)模沖壓采用巻料和自動送料，利用側(cè)刃對巻料進(jìn)行粗定位，利用導(dǎo)正
釘精定位。側(cè)刃的長度步距《0. lmm。所述備產(chǎn)零件完成后，需用檢具進(jìn)行校驗(yàn)， 檢具的制造精度為模具精度的20%。
現(xiàn)就結(jié)合門鎖扣的連接板為例說明本發(fā)明工裝容差分配控制工藝如何控 制，如何在具體的模具中去體現(xiàn)。門鎖扣是汽車結(jié)構(gòu)件，工藝上不是很復(fù)雜， 但是由于它同時提供多個車型，因此對質(zhì)量要求相當(dāng)高，產(chǎn)量也非常大，因此 適合本發(fā)明工藝的實(shí)施
1.調(diào)整步距沖孔 首先要對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，
由于該工件需求量極大，前景良好，故考慮采用巻料和自動送料的方案 利用側(cè)刃做巻料的粗定位，導(dǎo)正釘作為精定位，側(cè)刃的長度歩距《0.1mm。步距 精度根據(jù)下式計(jì)算
<formula>formula see original document page 6</formula>
式中 b——工條度，按ir 6級選取
X——和沖裁間隙相關(guān)的修正系數(shù)，x
=Q 85 w-工步數(shù)，《 ■= 9
計(jì)算得出模具中個工位步距的加工誤差D=±0.02mm。
2. 沖孔
通過分析現(xiàn)在的處理的方法如下因?yàn)樵撎帪闆_孔，以凸模為基準(zhǔn)，下模 與凸模配制并且要保證其尺寸公差。在該實(shí)施例中凸模的尺寸現(xiàn)在定為28，通 過CAE計(jì)算，上偏差為0.08，下偏差為0.05。此時在沖孔位置應(yīng)容差分配應(yīng)選 用上偏差，凹模尺寸作特殊處理，與凸模間隙為零間隙線割，由鉗工現(xiàn)場用油 石油出0.1~0.06mm的間隙。即凸凹模間隙為0.1 0.06mm.方可保證該尺寸。
3. 切外形I
為增加凹模強(qiáng)度和凸模有足夠的安裝位置，在模具上適當(dāng)安排了空工位。而加工偏差在此處此時應(yīng)選用下偏差，即0.05，通過上式獲得的加工誤差
D=±0.02mm可得知，此處模間間隙應(yīng)為0.07 0.03mm。
4. 成型
在分配好模具后即可進(jìn)行操作，使產(chǎn)品成型。
5. 分離
由于在操作中進(jìn)行了工裝容差分配控制工藝，在分離時也考慮到了產(chǎn)品的回 彈。因此即使分離，也不會由于出現(xiàn)過多的誤差。保證了產(chǎn)品符合生產(chǎn)要求。
在此同時需要指出的是，本發(fā)明雖然不必使用數(shù)控器就能達(dá)到所需的精度， 但是還是要依靠精準(zhǔn)的度量和嫻熟的鉗工。否則即使在理論值上獲得了最有利 于加工的數(shù)值也無法通過操作表現(xiàn)出來。
采用本發(fā)明工裝容差分配控制工藝后，得到的產(chǎn)品和現(xiàn)有技術(shù)相比，差異如 下。其中數(shù)值均為實(shí)際測出值。
序號產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)采用本發(fā)明工藝同類產(chǎn)品要求
1翻邊角度$1。
2基準(zhǔn)孔位±0.1 mm士0.2mm
3安裝孔位士0.2mm士0.5mm
4孔距要求士0.3mm士0.5mm
配合面要求士0.5mm士0.7mm
6非配合面要求士0.7mm士1.0mm。
可見，采用了本發(fā)明工藝的產(chǎn)品精度大大提高。在一些指數(shù)上，精準(zhǔn)度提
高一倍以上。
綜上可知，在已知產(chǎn)品圖，數(shù)據(jù)表、工藝圖，所建立的產(chǎn)品數(shù)模和工藝數(shù) 模均屬于二次擬合過程。它的難度和工作量在于所建立的數(shù)學(xué)模既要滿足光順 要求，又要盡是符合已給定的技術(shù)要求。關(guān)鍵是如何滿足產(chǎn)品特殊性能指標(biāo)等 技術(shù)要求。而本發(fā)明就正好切實(shí)地解決了該問題。
7而級進(jìn)模雖然是現(xiàn)在常見的一種加工方式，但是它的研制必需結(jié)合當(dāng)?shù)氐?生產(chǎn)條件及研制公司的設(shè)備、技術(shù)水準(zhǔn)，人員素質(zhì)去安排加工，使之研制順利 進(jìn)行。產(chǎn)品數(shù)模合理性將直接影響到整個工藝，而工藝參數(shù)的合理性及加工方 案的正確性直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品開發(fā)周期。而本發(fā)明同樣能兼顧到這幾 個方面。
權(quán)利要求
1、工裝容差分配控制工藝，包括對于備產(chǎn)零件進(jìn)行CAE分析，獲得至少兩種全局的容差，并在加工時使用級進(jìn)模沖壓，其特征在于在沖孔工藝中容差選取靠近孔位的上偏差；在落料和修邊的工藝中容差選取靠近邊線的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位步距的加工誤差就是加工過程中總誤差預(yù)留值。
2、 如權(quán)利要求1所述的工裝容差分配控制工藝，其特征在于所述模具中各 工位步距的加工誤差按下式計(jì)算<formula>formula see original document page 2</formula>式中 ——工件精度，按ir 6級選取r——和沖裁間隙相關(guān)的修正系數(shù)，j:=q 85 m——工步數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1所述的工裝容差分配控制工藝，其特征在于所述級進(jìn)模沖 壓采用巻料和自動送料，利用側(cè)刃對巻料進(jìn)行粗定位，利用導(dǎo)正釘精定位。
4、 如權(quán)利要求3所述的工裝容差分配控制工藝，其特征在于側(cè)刃的長度步 距《0. lmm。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的工裝容差分配控制工藝，其特征在于所述備產(chǎn) 零件完成后，需用檢具進(jìn)行校驗(yàn)，檢具的制造精度為模具精度的20%。
全文摘要
本發(fā)明公開了工裝容差分配控制工藝，包括對于備產(chǎn)零件進(jìn)行CAE分析，獲得至少兩種全局的容差，并在加工時使用級進(jìn)模沖壓，在沖孔工藝中容差選取靠近孔位的上偏差；在落料和修邊的工藝中容差選取靠近邊線的下偏差，所述偏差再加上模具中各工位步距的加工誤差就是加工過程中總誤差預(yù)留值。由于采用了所述工藝，本發(fā)明工裝容差分配控制工藝對CAE分析得出的初步容差值進(jìn)行再次加工，針對沖孔工藝和落料和修邊工藝的不同，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜≈?，再和?jì)算出的工位步距的加工誤差進(jìn)行結(jié)合，得出精確的容差分配值。同時這樣的方法計(jì)算簡單而精確，適合在中小企業(yè)中推廣實(shí)施。
文檔編號G05B19/4093GK101609324SQ200810062229
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者周東強(qiáng), 應(yīng)建仁, 楊喬寶, 林志明 申請人:應(yīng)建仁