汽車(chē)側(cè)圍外板開(kāi)卷落料模具的結(jié)構(gòu)研究

肖海東，徐鋒，徐宏文，周厚新（東風(fēng)汽車(chē)技術(shù)中心，制造工程部，武漢430058）

汽車(chē)側(cè)圍外板開(kāi)卷落料模具的結(jié)構(gòu)研究

肖海東，徐鋒，徐宏文，周厚新
（東風(fēng)汽車(chē)技術(shù)中心，制造工程部，武漢430058）

本文主要研究汽車(chē)側(cè)圍外板的開(kāi)卷落料模具結(jié)構(gòu)，其中提到了兩種常見(jiàn)的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)，一種傳統(tǒng)的三個(gè)工步兩個(gè)步距長(zhǎng)度的開(kāi)卷落料模，另一種兩側(cè)切角+中間切斷的汽車(chē)側(cè)圍外板零件開(kāi)卷落料模。通過(guò)對(duì)兩種側(cè)圍落料模的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行比較，得出各自的結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)，便于今后汽車(chē)側(cè)圍開(kāi)卷落料模的結(jié)構(gòu)選擇。

側(cè)圍外板；開(kāi)卷落料

肖海東

畢業(yè)于山西中北大學(xué)，學(xué)士學(xué)位，工作單位是東風(fēng)汽車(chē)公司技術(shù)中心，責(zé)任工程師。從事沖壓工藝7年，目前主要研究方向?yàn)闆_壓工藝及沖壓同步工程工作。

1　引言

汽車(chē)車(chē)身側(cè)圍外板零件為汽車(chē)上最大的覆蓋件，由于零件復(fù)雜，沖壓成型過(guò)程中，為了便于成型，以及提升零件品質(zhì)，提高材料利用率，往往需要設(shè)計(jì)制造落料模［1］，使坯料落料成為我們需要的各種形狀毛坯而非簡(jiǎn)單的方形板料，因此，開(kāi)卷落料模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就至關(guān)重要，不同的設(shè)計(jì)理念，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)形狀相近或相似的側(cè)圍落料件，設(shè)計(jì)制作出來(lái)的側(cè)圍落料模具尺寸、重量相差甚遠(yuǎn)，成本方面也相差較大。

2　側(cè)圍落料件排樣圖

首先來(lái)看側(cè)圍外板的落料件排樣［2］圖，下圖1和圖2分別為某公司的兩款車(chē)型側(cè)圍外板落料件排樣圖，圖1為車(chē)型A的側(cè)圍外板排樣圖，圖2為將廢料刀口車(chē)型B的側(cè)圍外板排樣圖。

從圖1和圖2的排樣圖可以看出，兩款車(chē)型的側(cè)圍外板的落料件形狀相似，但是排樣方式［3］存在差異，但是排樣方式和切斷分離方式稍有不同。

3　兩款車(chē)型的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)比較

3.1車(chē)型A的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)

先看車(chē)型A的側(cè)圍落料模［4］，在卷料上開(kāi)卷落料生產(chǎn)線的第一刀切除廢料的位置，見(jiàn)下圖3：

當(dāng)卷料1第一次上落料生產(chǎn)線與落料模具4接觸時(shí)，位于上圖中位置5處，此時(shí)，落料模4對(duì)卷料1切除工藝廢料孔2和3。

完成第一刀的工作量之后，卷料1送進(jìn)一個(gè)步距長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)第二刀的相關(guān)廢料切除，見(jiàn)下圖4：

此時(shí)卷料1送進(jìn)至位置10處，落料模4對(duì)卷料1切除四個(gè)角的廢料5、6、9、11，以及切除兩個(gè)門(mén)洞廢料7和8，與此同時(shí)，模具切除工藝孔廢料2和3，為下一個(gè)工作循環(huán)做好準(zhǔn)備，此時(shí)，落料件整個(gè)處于模具型腔內(nèi)，尚未與卷料1實(shí)現(xiàn)分離。

完成第二刀的工作之后，卷料1再次送進(jìn)一個(gè)步距的長(zhǎng)度，見(jiàn)下圖5：

此時(shí)卷料1在送進(jìn)至位置10處，落料模4對(duì)卷料1在位置10處實(shí)現(xiàn)切斷分離，得到我們需要的側(cè)圍外板落料件12。與此同時(shí)落料模4對(duì)卷料1實(shí)現(xiàn)四個(gè)角部廢料切除和中間兩個(gè)門(mén)洞廢料的切除以及工藝孔2和3的廢料切除，為下一個(gè)工作循環(huán)做好準(zhǔn)備。

從以上圖3、圖4、圖5三組結(jié)構(gòu)圖可以看出，車(chē)型A的側(cè)圍落料模，在卷料上線生產(chǎn)時(shí)，必須經(jīng)過(guò)三個(gè)工作循環(huán)，在兩個(gè)步距的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，才能實(shí)現(xiàn)落料件與卷料切斷分離，得到我們所需要的落料件料片，落料件整個(gè)處于模具型腔之中，造成了模具的尺寸無(wú)形之中，必須設(shè)計(jì)得很大。

3.2車(chē)型B的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)

再看車(chē)型B的側(cè)圍外板落料模，在卷料上落料生產(chǎn)線［5］，與落料模接觸的第一刀切除廢料的位置，見(jiàn)下圖6：

此時(shí)卷料1送進(jìn)至第一刀位置5處，落料模6對(duì)卷料1完成第一個(gè)門(mén)洞2的結(jié)構(gòu)廢料切除，以及切除兩個(gè)角部廢料3和廢料4，完成第一個(gè)工步的工作內(nèi)容。

當(dāng)卷料1送進(jìn)一個(gè)步距的長(zhǎng)度時(shí)，見(jiàn)下圖7：

此時(shí)落料模6對(duì)卷料1切除第二個(gè)門(mén)洞廢料8，切除兩側(cè)三角形廢料4與7，同時(shí)在切斷刀5處完成切斷分離，得到我們所需要的側(cè)圍落料件9，與此同時(shí)切除下一個(gè)步距的卷料的門(mén)洞廢料2，以及三角形廢料3、4和7，為下一個(gè)循環(huán)做準(zhǔn)備。

由上面兩結(jié)構(gòu)圖可以看出，車(chē)型A的側(cè)圍落料模具，在卷料上線生產(chǎn)時(shí)，是需要經(jīng)過(guò)兩次送進(jìn)，但是在一個(gè)步距的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，完成了結(jié)構(gòu)廢料的切除，同時(shí)實(shí)現(xiàn)落料件與卷料的切斷分離，得到我們所需要的落料件。

4　兩款車(chē)型側(cè)圍落料模對(duì)比

4.1兩款車(chē)型側(cè)圍落料模相關(guān)參數(shù)對(duì)比

從落料件的形狀上來(lái)看，車(chē)型A和車(chē)型B的落料件形狀相似，尺寸及重量數(shù)據(jù)對(duì)比如下表1；

表1　兩款車(chē)型側(cè)圍外板落料件比較

從表1中可以看出，兩款車(chē)型的側(cè)圍尺寸相差不大，重量更是接近，再看兩款車(chē)型的落料模尺寸及重量數(shù)據(jù)對(duì)比，見(jiàn)下表2；

表2　兩款車(chē)型側(cè)圍外板落料模比較

從表2中可以看出，兩款車(chē)型的側(cè)圍落料模的尺寸和模具重量相差很大，車(chē)型A在長(zhǎng)度和寬度方向上的尺寸明顯大于車(chē)型B的尺寸，而長(zhǎng)寬方向上的尺寸，是影響模具存放區(qū)域的關(guān)鍵因素；而從重量上看，車(chē)型A的側(cè)圍落料模重量為25.3噸，車(chē)型B的側(cè)圍落料模重量為19.8噸，車(chē)型A比車(chē)型B的側(cè)圍重量大5.5噸。

4.2兩款車(chē)型側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)優(yōu)劣比較

對(duì)于車(chē)型A的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其優(yōu)點(diǎn)是：刀塊結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，每一個(gè)工步的工作內(nèi)容相對(duì)較少，模具維護(hù)較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量較好；其缺點(diǎn)是：由于每一次生產(chǎn)剛開(kāi)始時(shí)，實(shí)現(xiàn)落料件與卷料的分離過(guò)程，需要經(jīng)過(guò)三個(gè)工步，兩個(gè)步距的長(zhǎng)度，因此，效率較低，且模具結(jié)構(gòu)相對(duì)很大，模具費(fèi)用成本較高，模具所需的存放面積較大。

對(duì)于車(chē)型B的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于其結(jié)構(gòu)是在車(chē)型A的側(cè)圍落料模的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)刀塊進(jìn)行了整合重組，采用了兩側(cè)切角+中間切斷分離的方式，因此其優(yōu)點(diǎn)是：模具的結(jié)構(gòu)比較緊湊，尺寸較小，占用存放面積較小，且模具費(fèi)用較低；其缺點(diǎn)是：由于其采用了如下圖8的結(jié)構(gòu)原理圖，即在切斷位置，存在著刀塊1和刀塊2，刀塊2和刀塊3的高低差的切斷刀結(jié)構(gòu)，因此，對(duì)產(chǎn)品在切斷位置的斷面質(zhì)量較難控制，且模具結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜，維修和維護(hù)難度相對(duì)較大。

5　結(jié)束語(yǔ)

由于每一款新車(chē)型的造型不同，今后的新車(chē)型可能都會(huì)需要新制作側(cè)圍零件的落料模，對(duì)于不同的廠家，不同的考慮因素，我們可以結(jié)合成本、存放區(qū)域、工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量要求、模修工人的素質(zhì)等各方面因素，綜合選擇所需要的側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)。

［1］王 琳. 汽車(chē)覆蓋件修邊模設(shè)計(jì)要點(diǎn)［J］.模具制造.2011.第1期. 37.

［2］汪文奇. 開(kāi)卷落料模在汽車(chē)沖壓生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.模具制造，2011，第2期，29.

［3］孫慶生.戰(zhàn)允孟. 多孔落料模及其排料設(shè)計(jì).模具工業(yè)［J］.1994，第3期，14.

［4］李傲宏. 開(kāi)卷線落料模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.模具工業(yè)，2014，第40卷，第2期，39.

［5］劉爽.開(kāi)卷落料排樣方法初探.電加工與模具［J］.2008，第1期，57.

專家推薦

聶昕：

本文對(duì)兩種側(cè)圍落料模結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)兩種側(cè)圍落料模的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行比較，得出各自的結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)今后工程師對(duì)落料模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考及新的思路。有一定的參考價(jià)值，建議發(fā)表。

Research on the Structure of Automotive Side Shell Plate Blanking Die

XIAO Hai-dong，XU Feng，XU Hong-wen，ZHOU Hou-xin
（Dongfeng Motor Corporation Technical Center，Manufacturing Engineering Department，Wuhan，430058，China）

This paper mainly studies the automobile side wall plate decoiling fall die structure material，which referred to the two common side wall fall blanking die structure，a traditional three working step two step away from the unwinding of the length of the blanking die，another on both sides of the cut angle and cut in the middle of automobile side Wai plate parts of Decoil blanking die. Based on the two side around the structure and working principle of the die material，obtained the advantages and disadvantages of each structure，for the future of the automobile side Wai uncoiling of the die material falling.

Body-side； blanking

2016-04-14

TH12

A

1005-2550（2016）04-0099-04

10.3969/j.issn.1005-2550.2016.04.019