側(cè)圍前風(fēng)擋處新型壓料形式在模具上的應(yīng)用

趙輝、李凱、張雄飛

（一汽模具制造有限公司 130000）

隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，沖壓工藝水平不斷提高，對(duì)于大型汽車外覆蓋件面品質(zhì)量要求越來越高。側(cè)圍是乘用車車身的關(guān)鍵零件，產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸大，同時(shí)具有較高的表面質(zhì)量要求。側(cè)圍成型工藝復(fù)雜，在沖壓方向上存在多個(gè)負(fù)角成型區(qū)域，需采用斜楔成型、翻邊等斜楔機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)負(fù)角處的成型，局部整形或翻邊時(shí)會(huì)采用特殊的斜楔機(jī)構(gòu)進(jìn)行，主要分布在頂蓋及A柱部位的成型。此類機(jī)構(gòu)一般相對(duì)復(fù)雜，因此對(duì)于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也相對(duì)較高。某車型側(cè)圍外板如圖1所示，該零件尺寸大、產(chǎn)品造型復(fù)雜，制件面品質(zhì)量要求高。

圖1 某車型側(cè)圍外板

1 前風(fēng)擋處工藝內(nèi)容說明

側(cè)圍前風(fēng)擋處帶壓料斜楔整形工藝內(nèi)容如圖2所示。此處零件有負(fù)角，為完成工藝需要采用斜楔整形，傳統(tǒng)工藝采用正壓料機(jī)構(gòu)加一個(gè)斜壓料板進(jìn)行夾料整形，正壓料板在此處無法調(diào)節(jié)壓料力的大小，會(huì)對(duì)面品質(zhì)量造成影響。此次工藝及結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新在于，將原來完全采用正壓料的部分，分出一部分進(jìn)行斜壓料，即采用了2個(gè)斜楔壓料板進(jìn)行壓料。2個(gè)壓料板分布于整形內(nèi)容的上下部分，上面部分用于保證此處材料盡量減少流動(dòng)，從而保證此處面品質(zhì)量。下面壓料板主要壓在廢料區(qū)域，目的是保證整形過程中無起皺現(xiàn)象，從而保證整形區(qū)域成型質(zhì)量。2個(gè)壓料板共同作用，保證了此處成型過程及面品質(zhì)量。此處整形區(qū)域關(guān)于工藝及結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，增加了一種新型帶壓料整形斜楔壓料機(jī)構(gòu)，提供了一種新的解決方向及方法。該處斜楔壓料機(jī)構(gòu)不僅改善了現(xiàn)有模具結(jié)構(gòu)，而且提高了零件面品質(zhì)量，已經(jīng)在實(shí)踐中得到了應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的效果。下面詳細(xì)介紹此機(jī)構(gòu)在某車型側(cè)圍前風(fēng)擋位置整形過程中的應(yīng)用情況，優(yōu)化了沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性[1]。

此處工藝內(nèi)容為斜楔整形到位，工藝方案提供了包括工作斜楔角度及填充斜楔角度的坐標(biāo)系、壓料板分界線，包括上下2處壓料板區(qū)域的劃分、整形鑲塊分界線及整形面，工藝方案在之前的基礎(chǔ)上提供了一種新型的工藝思路。此工藝方案的創(chuàng)新之處在于，將原來工藝?yán)弥鲏毫习鍓毫蠀^(qū)域，分出部分增加斜壓料板壓料。此部分的壓料力可以單獨(dú)控制，從而為后序調(diào)試壓料力的控制提供了條件，方便后序的調(diào)試，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了新的調(diào)試思路，提高了此處的面品質(zhì)量。

圖2 前風(fēng)擋處工藝內(nèi)容

2 壓料斜整形機(jī)構(gòu)組成

如圖3所示，此帶壓料斜楔整形機(jī)構(gòu)，包含斜楔滑塊，此滑塊包含整形鑲塊內(nèi)容，是此機(jī)構(gòu)工作的主要部分。整形鑲塊與滑塊一體設(shè)計(jì)可以提高整形鑲塊的穩(wěn)定性，避免拆裝鑲塊造成偏差，影響整形過程及此處面品質(zhì)量。此滑塊安裝在上底板，與上底板滑動(dòng)配合，斜楔滑塊還與下模填充滑塊進(jìn)行反側(cè)保證整形的順利進(jìn)行。2個(gè)斜楔壓料板通過限位螺釘、動(dòng)力元件、導(dǎo)柱及安全蓋板安裝在斜楔滑塊上。壓料板行程為30 mm，保證整形鑲塊工作前壓料板已經(jīng)進(jìn)入工作狀態(tài)，起到壓料作用。導(dǎo)柱是斜壓料板在斜楔上運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向元件，保證壓料板正常工作。帶導(dǎo)向的限位螺釘用于保證斜壓料板行程，導(dǎo)板輔助進(jìn)行斜壓料板與斜楔滑塊之間的導(dǎo)向，精度比導(dǎo)柱要低。平衡塊用于保證斜壓料板力量的平衡，調(diào)整模具間隙。安全蓋板起安全作用，如果工作元件失效，保證機(jī)構(gòu)不會(huì)對(duì)操作人員及機(jī)器造成損傷，此元件是必不可少的。動(dòng)力元件用于提供斜壓料板運(yùn)動(dòng)所需要的動(dòng)力及所需壓料力，采用氮?dú)鈴椈?，力量相?duì)穩(wěn)定，同時(shí)可以根據(jù)需要調(diào)整壓力大小，保證工作部分的動(dòng)力穩(wěn)定，使機(jī)構(gòu)可以穩(wěn)定進(jìn)行。V型導(dǎo)板帶有傾斜的導(dǎo)向斜面，包含凸V和凹V兩部分，用于滑塊在下底板上移動(dòng)的導(dǎo)向，精度高，保證整形工作可以順利進(jìn)行。同時(shí)，此V型導(dǎo)板帶有強(qiáng)制回程機(jī)構(gòu)，可以保證斜楔滑塊正?；爻?。一個(gè)小小的斜楔機(jī)構(gòu)，基本包含了模具結(jié)構(gòu)所需要的全部元件，各個(gè)部件緊密配合，保證機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)最終效果[2]。

圖3 帶壓料斜楔整形機(jī)構(gòu)

3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程

吊楔機(jī)構(gòu)具有操作容易、取件簡(jiǎn)單及自動(dòng)化等特點(diǎn)，是模具結(jié)構(gòu)中比較常見的斜楔結(jié)構(gòu)，本文介紹的結(jié)構(gòu)便是一種吊楔機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)的工作過程是：吊楔滑塊安裝在模具上底板，與上底板之間利用導(dǎo)板進(jìn)行導(dǎo)向，導(dǎo)向蓋板將滑塊固定在上底板，同時(shí)與吊楔滑塊滑動(dòng)配合，上底板固定在壓機(jī)上滑塊上，隨著壓力機(jī)滑塊的垂直運(yùn)動(dòng)，斜楔機(jī)構(gòu)將滑塊垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成為沿斜楔工作角度的斜楔運(yùn)動(dòng)，以完成斜楔整形過程。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，斜楔壓料板行程為30 mm，當(dāng)?shù)跣ㄉ习糣型導(dǎo)板與下底板凸V型導(dǎo)板接觸，機(jī)構(gòu)開始將垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為斜楔運(yùn)動(dòng)。工作起始位置壓料板在動(dòng)力元件的作用下高于整形型面，隨著壓機(jī)滑塊垂直運(yùn)動(dòng)，將斜楔滑塊推動(dòng)到工作位置。2個(gè)斜壓料板在動(dòng)力元件的作用下接觸產(chǎn)品達(dá)到壓料作用。壓料機(jī)構(gòu)分為上下2個(gè)部分，斜壓料板2用于前風(fēng)擋位置壓料，斜壓料板7用于整形外產(chǎn)品壓料，保證進(jìn)料順利，避免整形過程起皺。斜壓料板2主要用于靠近前風(fēng)擋位置處壓料，優(yōu)化了以前此處位置利用主壓料板進(jìn)行壓料的結(jié)構(gòu)，保證此處壓料力可以進(jìn)行調(diào)整。示例中此處位置壓料板壓料力為23 t，保證此處壓料的穩(wěn)定，避免成型過程中此處產(chǎn)品產(chǎn)生變形，以保證側(cè)圍此處產(chǎn)品面品質(zhì)量。斜壓料板7用于產(chǎn)品外壓料，此壓料板壓料力7 t，保證整形順利進(jìn)行。斜楔機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，平衡塊可以根據(jù)需要調(diào)整模具之間的間隙，保證壓料板力量的平衡，限位螺釘及安全螺釘保證壓料板行程。隨著壓機(jī)滑塊的垂直運(yùn)動(dòng)合模完成，將整形過程完成。

此機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中起到了不錯(cuò)的效果，首件時(shí)模具各項(xiàng)狀態(tài)良好，壓料板著色達(dá)到70%以上，整形面著色達(dá)到90%以上，翻邊間隙設(shè)置合理，面品質(zhì)量合格。

4 結(jié)束語

本文介紹的新型帶壓料斜楔整形機(jī)構(gòu)，優(yōu)化主要在于增加了一個(gè)大壓料力的單獨(dú)斜壓料板，用于提供產(chǎn)品重要面品部位的壓料，優(yōu)化了傳統(tǒng)形式上利用主壓料板壓料的形式，提供了一種新型的壓料整形形式，實(shí)現(xiàn)了模具工藝與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，解決了此位置起皺缺陷，在工藝上為今后解決此處位置起皺缺陷提供了一種新型方案，為優(yōu)化側(cè)圍前風(fēng)擋位置處面品質(zhì)量提供了一種新型模具機(jī)構(gòu)。為其他產(chǎn)品類似部位工藝的成型提供了新的工藝參考與模具結(jié)構(gòu)參考。我們今后應(yīng)不斷加深對(duì)模具工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式的研究，為我國(guó)模具行業(yè)的蓬勃發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。