汽車側(cè)圍外板側(cè)翻邊浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)工藝及模具設(shè)計(jì)

文／李巖，孫連福·安徽江淮汽車技術(shù)中心

汽車側(cè)圍外板側(cè)翻邊浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)工藝及模具設(shè)計(jì)

文／李巖，孫連?！ぐ不战雌嚰夹g(shù)中心

李巖，沖壓工藝主管，工程師，主要從事汽車白車身沖壓件工藝設(shè)計(jì)、模具調(diào)試及驗(yàn)收工作，參與完成江淮瑞風(fēng)M4項(xiàng)目、江淮瑞風(fēng)M6項(xiàng)目沖壓件開發(fā)與工裝調(diào)試，擁有4項(xiàng)實(shí)用新型專利。

本文主要介紹了一種側(cè)翻邊浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理，該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了直線搭接處側(cè)翻邊與拐角處側(cè)翻邊在同一副模具中先后進(jìn)行，解決了傳統(tǒng)斜楔機(jī)構(gòu)需使用兩副模具完成直線搭接處側(cè)翻邊與拐角處側(cè)翻邊的難題，該機(jī)構(gòu)的應(yīng)用在提升板件品質(zhì)的同時(shí)降低了開發(fā)成本與生產(chǎn)周期。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高和汽車保有量的不斷攀升，汽車研發(fā)領(lǐng)域需要更多的技術(shù)創(chuàng)新來應(yīng)對挑戰(zhàn)和把握機(jī)遇。車輛外鈑金件作為外飾件在車輛品質(zhì)上起著至關(guān)重要的作用，其中汽車側(cè)圍外板為外鈑金件中開發(fā)成本較大、工藝相對復(fù)雜的典型件，其制造工藝及模具結(jié)構(gòu)對整車外觀品質(zhì)有著較大的影響。本文介紹某車型側(cè)圍外板側(cè)整形浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)工藝及模具設(shè)計(jì)，通過工藝及結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，有效節(jié)約開發(fā)成本，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)。

零件工藝分析

圖1 所示為我公司某乘用車側(cè)圍外板零件圖，材料為DC56D，料厚為0.8mm，材料屈服強(qiáng)度σs為140～220MPa，抗拉強(qiáng)度σb≥270MPa，零件的外輪廓尺寸為4000mm×1680mm×140mm，屬于自動化生產(chǎn)的大型車身外覆蓋件。此零件輪廓尺寸相對其他外板件較大，基本達(dá)到生產(chǎn)機(jī)床使用極限，工序內(nèi)容也十分復(fù)雜，因此，生產(chǎn)制造這類零件的技術(shù)水平需達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先。

圖1 汽車側(cè)圍外板零件圖

經(jīng)工藝分析，該零件需四道工序成形：⑴拉延；⑵修邊+側(cè)修邊+整形；⑶修邊+翻邊+側(cè)翻邊+整形+沖孔；⑷修邊+側(cè)修邊+翻邊+側(cè)翻邊+整形+沖孔+側(cè)沖孔，如圖2所示。

圖2 工序排布

其中工序⑷側(cè)圍與后背門搭接拐角處側(cè)翻邊采用了一種新的工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一副模具一種斜楔機(jī)構(gòu)完成兩種側(cè)翻邊，節(jié)省了大量制造成本，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，本文主要重點(diǎn)講述工序⑷側(cè)翻邊處浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)原理。

第四工序側(cè)翻邊處工藝設(shè)計(jì)

圖3 所示為側(cè)圍與后背門搭接拐角處局部放大示意圖，其主要特點(diǎn)是拐角搭接處與直線搭接處均需采用側(cè)翻邊斜楔實(shí)現(xiàn)，若在一副模具上采用傳統(tǒng)斜楔機(jī)構(gòu)，兩處側(cè)翻邊需同時(shí)進(jìn)行，因其造型的特殊性和兩處翻邊量不同會導(dǎo)致拐角搭接處起皺嚴(yán)重且很難消除，無法達(dá)到產(chǎn)品品質(zhì)的基本要求；若通過兩副模具采用傳統(tǒng)斜楔機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)，雖然能得到良好的外觀品質(zhì)，但也會導(dǎo)致制造成本的成倍增加。

圖3 側(cè)圍與后背門搭接拐角處

本文介紹的新型工藝方案如圖4所示，第三工序工作結(jié)束后，在第四工序完成直線搭接處側(cè)翻邊與拐角處側(cè)翻邊先后進(jìn)行，即先進(jìn)行直線搭接處側(cè)翻邊再完成拐角處側(cè)翻邊，通過浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)使這兩種先后進(jìn)行的側(cè)翻邊在同一個(gè)斜楔上完成，在滿足產(chǎn)品品質(zhì)要求的同時(shí)節(jié)省了大量制造成本。

浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

為實(shí)現(xiàn)直線搭接處側(cè)翻邊與拐角處側(cè)翻邊的先后進(jìn)行，安裝在斜楔機(jī)構(gòu)上的側(cè)翻邊刀塊需先后進(jìn)行翻邊工作，即直線搭接處側(cè)翻邊刀塊完成直線搭接處側(cè)翻邊后，拐角處側(cè)翻邊刀塊再進(jìn)行工作，為實(shí)現(xiàn)以上的工作順序，采用新型的浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)，如圖5所示，通過采用氮?dú)鈴椈?作為壓力源將直線搭接處側(cè)翻邊刀塊1設(shè)置為浮動刀塊，而拐角處側(cè)翻邊刀塊2仍為固定刀塊，在工作過程中直線搭接處側(cè)翻邊刀塊1先接觸板件進(jìn)行工作，工作結(jié)束通過鐓死塊7鐓死到底后，拐角處側(cè)翻邊刀塊再接觸板件完成工作。

浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)在使用過程中需繪制詳細(xì)的模具行程線圖，保證正壓料芯壓料后側(cè)壓料芯壓料，壓料力滿足要求后，直線搭接處側(cè)翻邊刀塊完成直線搭接處側(cè)翻邊，之后拐角處側(cè)翻邊刀塊再進(jìn)行工作，正確完整的模具行程線圖是浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)正常工作的前提條件。

圖4 側(cè)翻邊處工藝方案

圖5 浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)示意圖

結(jié)束語

本文所述浮動刀塊斜楔機(jī)構(gòu)已成功應(yīng)用于我公司某車型側(cè)圍外板側(cè)翻邊模具中，實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐證明，其穩(wěn)定可靠，應(yīng)用效果較好，能有效實(shí)現(xiàn)側(cè)圍外板和后背門外板直線搭接處側(cè)翻邊與拐角搭接側(cè)翻邊的共模生產(chǎn)，節(jié)約了工裝開發(fā)成本及后期生產(chǎn)成本，同時(shí)也縮短了模具切換時(shí)間，提高了生產(chǎn)節(jié)拍和生產(chǎn)效率。