徐贤丰

（新疆八钢金属制品有限公司）

1 前言

汽车钢板弹簧是现代汽车悬架的一种，其功能是把车架或车身与车轴或车轮弹性地连接起来，其主要任务是传递作用在车轮和车架或车身之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架车身的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的震动，以保证汽车的正常行驶。根据钢板弹簧的结构可分为有卡板簧和无卡板簧。有卡板簧主要结构就是在板簧总成中，根据板簧的叠厚选择其中的一片或两片端部安装卡箍，卡箍的功能是防止弹簧片横向相互错位，同时在大幅度回跳时将力传递给较多的片数，簧片横向扭曲时提供适当的约束。国内广泛使用的卡箍的安装方式为可拆式，一般用铆钉将卡箍固定在某簧片端部，卡箍一般为“U”型，中间多采用单孔式。

随着社会的发展,安全生产问题日益受到重视。企业的安全生产是重中之重，对整个生产过程的安全标准化要求日益精细。生产中采用的板簧压卡箍模具生产方式存在一定的安全风险，为此在原有压卡箍模具的基础上，新设计了模具，从根本上消除板簧卡箍片生产过程中的安全隐患。

2 压卡箍模具的设计

有卡板簧主要结构就是在板簧总成中，根据板簧的叠厚选择其中的一片或多片在端部安装卡箍，其常见结构如图1所示。

图1 带卡箍汽车板簧图

有卡板簧压卡箍模具工作原理：压卡作为板簧生产企业中的一道工序，主要是对带卡板簧片在组装前，通过安装在压力机上的模具，将制作好的卡箍，如图2所示，用铆钉将卡箍与板簧片连接起来。压卡箍模具工作示意图如图3所示。

图2 卡箍

图3 压卡箍模具装配图

2.1 压卡箍的具体操作

在压卡箍操作时，模具调整步骤：先将铆钉冲头1安装到冲头备帽2中，整体安装到上模柄上。再将凹模7安装到下模8中，固定到下底板9上，根据板簧片厚度调整好压力机行程。

生产过程中为2人操作，操作步骤：第一个操作者手持卡箍4将铆钉5穿在卡箍上后放置在下模8的卡槽内。另外一操作者手持板簧片将端部放在下模8的卡槽内，对中铆钉位置，使得铆钉刚好从板簧片的卡孔中露出。启动压力机，上模下行，将铆钉端部冲铆，压卡箍完成。

2.2 安全控制

由于卡箍的放置位置始终在模具的闭合区内，存在安全风险。现有的操作方式为在整个触发踏板线路控制上，串联两个开关。放置卡箍人员在卡箍放置后，手离开模具闭合区域后踩下脚踏开关A，压卡箍人员待板簧片放置到位后再次踩下脚踏开关B，压力机下行完成铆卡作业。虽然在电气控制方面设置了安全保护，但机械方面还存在安全隐患。

为消除安全隐患，对压卡箍模具进行了设计，设计模具如图4所示。将下模具的卡槽延伸至模具的闭合区域外，通过专用工具将带铆钉的卡箍推入模具内，但现场使用效果不佳。主要存在以下问题：（1）卡箍推进过程中容易歪斜倾倒；（2）在板簧片对中铆钉时发生卡箍倾倒；（3）生产效率低。

图4 改进设计压卡箍下模

为此，对模具的设计再次改良。将放置位置移至滑块的左前方，同时设计铆钉滑槽，保证铆钉在滑动过程中始终直立。不但保证卡箍放置后或者簧片对中放置时不发生倾倒，而且对于特殊规格卡箍，从前方进入闭合区域，避开上模的冲头干涉问题。设计模具如图5所示。

图5 新设计压卡箍下模

将以上新设计模具通过Solidworks软件进行仿真模拟装配，并检查其效果，发现装配效果良好，模拟装配及使用如图6所示。现场操作者先将铆钉通过左端卡槽放入卡槽，再将卡箍对中卡孔放置在卡箍导向槽内，由于新设计的铆钉卡槽有限位设计，所以卡箍不会倾倒。以此横向向前推动。另一操作者在正前方手持板簧片，将簧片卡孔与铆钉对中套入后纵向朝前推动，将卡箍推入固定槽内，启动压力机，上模下行，将铆钉端部冲铆，压卡箍完成。

2.3 效果确认

模具设计完成后由机加工车间按图完成加工，现场安装调试后交付生产作业区现场使用。目前已使用半年多，累计生产板簧卡箍片约6万多片，生产效率提高10%。现场实现安全生产。操作者反馈使用效果良好。尤其是对于不同宽度的卡箍片（宽度一般有75mm、90m、100mm），只需要更换最前端的导向块，就可以顺利保证压卡箍工序的正常生产。

图6 新设计压卡箍模具仿真模拟装配图

3 结束语

企业的安全生产问题日益受到高度重视，生产过程中的安全性设计也是企业发展必须重视的问题。该模具改进设计完成后交付生产作业区现场使用。生产实践表明，该模具具有操作简单、安全可靠、更换方便快捷的优点。通过改进消除了压卡箍工序的安全隐患，保证了生产的顺行。