車身覆蓋件修邊模正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)研究

基于大量的修邊接刀毛刺問題，詳細論述、計算、分析了覆蓋件修沖模具正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，提出正側(cè)交刀設(shè)計原則和正確設(shè)計交刀沖壓工藝的四要素，詳細列舉論述三類正確交刀設(shè)計案例。正確設(shè)計交刀工藝、慎重選擇正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)，從而規(guī)避毛刺及其不合理刃帶的不可再修性。精益設(shè)計、精準制造，讓模具交付更快速、使用維護更容易。

曾經(jīng)一段時間，國內(nèi)主流模具廠流傳，“沒有毛刺就沒有沖壓件”。從某種意義來講，修邊毛刺是沖壓生產(chǎn)主要缺陷之一，克服起來，比較困難。二十多年來，國內(nèi)無數(shù)工程師孜孜不倦研究修邊間隙、刃口材料、數(shù)銑程序、刀塊基面、熱處理、導(dǎo)向精度、刃帶表面粗糙度等，使模具修邊質(zhì)量有了很大的提高。但是，對于正側(cè)交刀來講，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，交疊不慎，修邊毛刺揮之不去。

車身覆蓋件修沖模常用正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一序修切干凈，效率較高。為了修邊線連續(xù)、光順，正側(cè)交刀必然設(shè)置重疊段?，F(xiàn)實中，不知何時開始，絕大多數(shù)修邊重疊帶刃口棱線下虛空。刃口棱線稍有磨損，修邊間隙增大，不能持續(xù)、穩(wěn)定大批量修切。修邊后工件修邊毛刺如圖1 所示。

如果不解決正側(cè)修邊重疊帶虛空缺陷，就不能實現(xiàn)正常修邊。這種修邊，不僅工件毛刺大，更重要的是刃帶強度低，難以承受量產(chǎn)化修沖沖擊；另外，刃帶可修復(fù)性極差，難修復(fù)、修復(fù)后不可持久。

正側(cè)交刀使用場景

近年來，為節(jié)約成本，主機廠竭力壓縮沖壓工序數(shù)，以降低設(shè)備臺時及人工費用；再者，一些沖壓生產(chǎn)線壓機臺數(shù)鎖定，迫使模具開發(fā)商濃縮工序，集中一序修切。就算設(shè)計階段實現(xiàn)了“合同”意圖，開發(fā)前期大家似乎相安無事，實則隱藏一個不可能消除的隱患——毛刺。到了交付驗收階段，修邊毛刺形影不離，以致于將就沖壓生產(chǎn)，質(zhì)量久久不被認可。

正側(cè)交刀工藝設(shè)計要素包括：正側(cè)交刀重疊段，側(cè)修刃帶和正修刃帶共面；沖壓方向、斜楔方向及方位角需要明確定義；正側(cè)交刀重疊段，起點和終點明確交刀段長度；重疊段正修和側(cè)修進刀次序，可以文字表述，2D 表達最佳。

從諾利地圖到瓦齊城繪：18 世紀羅馬微觀城市空間的創(chuàng)新研究引介 黃健文 張偉國 徐 瑩2018/04 57

無論商用車還是乘用車，側(cè)圍及翼子板工藝路線最長、模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，正側(cè)交刀司空見慣。用多了、用久了，一些致命缺陷習(xí)慣了，不以為然。也許有典型工藝和結(jié)構(gòu)如此設(shè)計，有先師引路，就有充分理由照貓畫虎。但是，不知道這個虎是個病貓，還是個青蔥虎。說到底還是缺乏一個長久使用的情景認識，因為，設(shè)計師壓力山大，很難到?jīng)_壓現(xiàn)場親力親為，許多沖壓事故，聽說的多，眼見的少。

有了正側(cè)交刀，修沖分為正常修邊及異常修邊兩類，常規(guī)正修刃帶結(jié)構(gòu)，上下刃帶截面線均與沖壓方向平行；異常正修，下模刃帶截面線和沖壓方向有夾角，理論上只有刃口棱線和上刃帶構(gòu)成修邊間隙，離開刃口線，或刃帶棱線磨損變鈍，修切間隙增大。

這種局面迫切需要改觀，否則，交付驗證曠日持久。鐵的事實是，凡是模具交付時間跨過一兩個整年或更久的，被主機廠拒絕接收，細看產(chǎn)品和模具缺陷的前三，大都逃不出設(shè)計的缺陷。工藝定型、結(jié)構(gòu)鎖定，鉗工即使使出九牛二虎之力，耗費扭轉(zhuǎn)乾坤之神，改進改善也泛善可陳。

正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)分析

車身覆蓋件是復(fù)雜的三維曲面結(jié)構(gòu)，許多產(chǎn)品修邊時不可能四周全部一次正修。為規(guī)避鈍口和銳口，就需要采用側(cè)修，圖2 為某發(fā)罩外板正側(cè)交刀下模結(jié)構(gòu)。如果維持現(xiàn)狀，則模具不可順利交付。如果交付，一定是讓步接收。最痛苦的將是沖壓件永遠帶毛刺。因為，此缺陷不屬于長周期質(zhì)量培育能夠解決的范疇，與鉗工水平高低無關(guān)。如果在模具實體基礎(chǔ)上改造，成本很高。有專家做過統(tǒng)計分析，設(shè)計缺陷在圖紙階段改造和實物階段改造費用之比為1:10000。

在分析正側(cè)交刀之前，先搞清楚常規(guī)正修刃帶結(jié)構(gòu)，圖3 所示為常規(guī)正修刃帶截面。無論上刀還是下刀塊都由r 和刃壁兩段構(gòu)成刃帶，上、下刃壁均與沖壓方向平行。理論上刃口棱線是尖銳的，比如剛數(shù)銑結(jié)束的刀塊。實際棱線尖銳是短暫的，平時是圓潤的。只是圓潤r(暫且這樣表示)大小程度不同。為便于分析計算，無論刃口棱線橫截面是樣條曲線、二次曲線等非圓曲線，本文簡化為圓曲線，半徑用r 表示。下刃一族r，表示隨時間推移，壽命周期之內(nèi)的磨損，使用越久，r 越大，刃口越鈍。微觀的修邊刃帶由兩部分構(gòu)成，一段是磨損后的r 棱線，另一段是刃壁。

煤巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造：煤的原始結(jié)構(gòu)多已破壞，而呈類似砂巖的碎屑砂狀結(jié)構(gòu)(煤巖碎塊大小0.05～3 mm)，礦物雜質(zhì)的含量稍多；破壞較嚴重者，可呈類似糜棱巖的糜棱結(jié)構(gòu)。僅有部分煤巖殘余原始結(jié)構(gòu)，為均勻狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，其礦物雜質(zhì)含量較少。

可以讓臺詞內(nèi)容形象化的依據(jù)是重音、停頓、語調(diào)語氣、節(jié)奏這些語言發(fā)聲或者語言表達的外部技巧。對于演員來說，他們在影視表演時都是把文字以聲音的形式表達出來，再加上人物的情感就會創(chuàng)作出一個好的影視作品，在二次創(chuàng)作表演時要對劇本中的語言和文字有個深刻的探究，這一系列的東西對影視效果都有著很大的作用，另外還有一些有助于表達效果的方式，就是重音、停頓、節(jié)奏以及語調(diào)語氣。[2]

正側(cè)交刀修切，必須有一段重疊修切。否則，修邊線不易保證連續(xù)。修邊有凸尖或三角尖，修邊尖角、紅線圈定部位(圖1)是重疊段，實物接刀并未重疊，修邊線留有三角尖。鉗工可以改進正修上刀，延長正修刀，取消三角尖。但是下刃帶虛空，銳棱間隙大、毛刺大、強度低。

沖壓工藝設(shè)計初期，布局交刀位置，由于多為2D 曲線，空間結(jié)構(gòu)不十分明晰。待模具3D 結(jié)構(gòu)設(shè)計完成，交刀時適應(yīng)量產(chǎn)基本一目了然。為規(guī)避異常交刀，體現(xiàn)“共面”原則，一般需要調(diào)整交刀點，會引起排廢料重新考量；或者改造工藝面，實現(xiàn)正側(cè)修交刀段共面；或改造工藝面，取消交刀，節(jié)省一個斜楔機構(gòu)，成本降低。如果不堅持正確原則，產(chǎn)品毛刺和頻繁修理，模具不能順利交付驗收。

重疊段正修和側(cè)修先后順序，一般取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。本案例正修先切，側(cè)修后切。上刀局部結(jié)構(gòu)較長，修邊行程較大。因為垂直向下，下模修邊線以外虛空，不易干涉。如果側(cè)修先切，側(cè)修上刀局部行程較長，與下模容易撞上；同時斜楔行程增大，動態(tài)剛性較差。為提高剛性，刀體底座面積增大，則斜楔滑塊較大。

模具結(jié)構(gòu)設(shè)計形成一個規(guī)則，原則上正側(cè)交刀時，優(yōu)先定義正先修、側(cè)后修，利于結(jié)構(gòu)緊湊。在重疊刃口段，下刃壁虛空。嶄新的刀塊刃口理論棱線成立。沖壓數(shù)百件變鈍，間隙增大；大間隙修切，擠壓嚴重，加速磨損，圖4 為異常正修刃帶截面。

正側(cè)交刀設(shè)計原則

正側(cè)交刀有利于一次修切干凈，效率較高，但是需要遵循一個原則，正側(cè)交刀重疊部位要共面。即無論正、側(cè)修邊，下刀刃壁與沖壓方向平行。否則，不能維持量產(chǎn)沖壓作業(yè)。

最初發(fā)現(xiàn)這位擺渡人的是一群小孩。對這位胡子拉碴的外來者，他們表現(xiàn)出了同仇敵愾，他們認為這是一個瘋子，首先以他們的方式對他發(fā)起了攻擊。他們不敢一個人從他身邊走過，總是幾個結(jié)伴而行，遠遠地拾了土塊，躡手躡腳地繞過去，又生怕他追來，不時回頭偷看。他們發(fā)現(xiàn)這個瘋子并沒有想象中的那么兇惡。有一天，一個膽大的孩子為了不讓手中土塊的理想落空，便扔向了瘋子，大家都效仿他。以后，即便不順道，孩子們也愛繞道渡口，拾了土塊，暴雨般砸到瘋子頭上。

重疊段下刃壁考慮側(cè)修方向進刀，刃壁只能照顧側(cè)修，不能兼顧正修。當(dāng)正修刀切入重疊段，下刃壁不與沖壓方向平行，只有刃口棱線r 最外側(cè)切線與正修上刀刃壁構(gòu)成修邊間隙。此段正修為異常修邊。

安排設(shè)計計劃時，成形類和修沖類模具盡可能同步推進，提供全套圖紙供需方評審、會簽，抓住設(shè)計優(yōu)化的第一窗口，實現(xiàn)精益設(shè)計；如果因種種原因需要有先后順序，成形翻邊類模具投鑄的唯一前提條件，是修沖類模具會審結(jié)束。這一過程也許多耗費數(shù)十天，取得的成果是節(jié)省模具交付驗證時間。

不共面的交刀結(jié)構(gòu)主要有三個痛點：

關(guān)于交付，亟需建立一個標準，“快速交付”，3 個月或6 個月交付完成。不一樣的標準，不一樣的痛點關(guān)注度，不一樣的成本。標準可以逐級提升，但不能沒標準、不提升。

有的正側(cè)交刀不共面，重疊段屬工藝面；且側(cè)沖上刀結(jié)構(gòu)受限，非常單薄，沒有剛性。如果按此制造，將來模具也許只能臨時提樣，不能量產(chǎn)化。圖7 為一側(cè)圍工藝優(yōu)化后的模具3D 結(jié)構(gòu)，角部全部正修完成。產(chǎn)品角部修邊后翻整，修邊面為工藝面，局部允許改造，不用交刀，少一個側(cè)沖器，制造成本降低；刃口線可恢復(fù)性強。

“遼寧沈陽一保姆近日被曝毆打老人，家屬查監(jiān)控發(fā)現(xiàn)保姆在家猛擊老人頭部和抽打老人耳光，在不到半月的時間內(nèi)打了老人七八次。保姆因涉嫌虐待被看護人罪已被刑拘。（2018年8月12日《新京報》）”

⑵刃帶強度低，模具交付沖壓廠小批驗證，難以簽字接收；圖2 發(fā)罩外板正側(cè)交刀下模結(jié)構(gòu)，局部下刃形成極小的銳角，約40°。

⑶可維修性差，理論上無法維修；縱使補焊、數(shù)銑，持續(xù)時間很短，造成頻繁修補，浪費工時。

正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

正側(cè)交刀設(shè)計標準

通常沖壓工藝設(shè)計對于正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，需要定義必要的參數(shù)。如果定義不完整，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計可以恣意發(fā)揮，產(chǎn)生交刀不良，達不到量產(chǎn)模具的標準。

結(jié)合工學(xué)結(jié)合的思想，我們從課堂教學(xué)理論與現(xiàn)實工作實際、現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用、上課方式(教學(xué)模式、教學(xué)方法)的改變?nèi)齻€方面做了分析。

也有沖壓工藝設(shè)計欠佳，且工藝初定，一成不變，導(dǎo)致交刀結(jié)構(gòu)設(shè)計無法推動工藝進一步優(yōu)化；還有為了搶首輪提樣進度，拉延成形、翻邊類模具設(shè)計在先，修沖模設(shè)計滯后。待修沖結(jié)構(gòu)評審，需要調(diào)整沖壓工藝之時，成形類已經(jīng)投鑄，錯失了設(shè)計階段提升優(yōu)化的第一窗口。

沖壓工藝內(nèi)容調(diào)整

正側(cè)交刀不滿足上述四要素，可以分序，從而取消正側(cè)交刀。圖6 為某產(chǎn)品正側(cè)交刀工藝結(jié)構(gòu)。工藝評審發(fā)現(xiàn)正側(cè)交刀異常，原工藝結(jié)構(gòu)中OP20 修邊，角部一次修凈。評審此處交刀段，正側(cè)刃帶不共面，特別銳，提出更改意見。改進后的設(shè)計，角部廢料分兩序完成，且無需增加工序數(shù)，規(guī)避了異常正側(cè)交刀。

工藝造型優(yōu)化改造

⑴產(chǎn)品或工序件毛刺大，翼子板正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)(圖5)；圖5(a)為正側(cè)交刀棱線下部虛空，刃尖易磨損，間隙增大較快。

（2）有自己的崗位工作，和學(xué)生接觸、相處的時間不足。在醫(yī)學(xué)院校，兼職班主任一般由附屬醫(yī)院的醫(yī)生擔(dān)任。醫(yī)生本身的教學(xué)、科研任務(wù)和醫(yī)務(wù)工作就很繁重，而作為班主任，要在學(xué)校黨委的領(lǐng)導(dǎo)下，通過細致入微的思想政治工作，把握學(xué)生的思想動態(tài)，協(xié)助開展日常管理工作，這就需要耗費大量的時間和精力。因此，在時間和精力有限的條件下，沖突很難避免。

或許有人提出，新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，刃帶有立修并局部鈍角。按照模具使用現(xiàn)場，局部范圍鈍角修邊比銳角修邊刃帶壽命長，鈍口可以處理一個微小平面，以降低修切側(cè)力；立修上刃修切行程長，動態(tài)剛性和刃壁垂直度要求較高。相比正側(cè)交刀不可交而交之，模具交付使用后，前者人力不可恢復(fù)，后者人力可恢復(fù)。

圖8 所示的正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)，重疊段棱線以下虛空，量產(chǎn)刃口r 易磨損，數(shù)百件過后，毛刺增高，形成撕切狀。如果一序修切完成，受左側(cè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)制約，側(cè)修上刀左右都與正修交刀，才可實現(xiàn)修邊線連續(xù)。左右受限，側(cè)修刀伸出部位左右方向約為20mm 厚的薄片，剛性很差，不能保證沖裁間隙。

PPT課件中常采用文字和圖片來呈現(xiàn)信息，由于二者都作用于視覺通道，同時呈現(xiàn)易導(dǎo)致視覺通道認知超載.此時，如果將文本轉(zhuǎn)變?yōu)榍‘?dāng)?shù)难哉Z講解，可以減少學(xué)生視覺的分散，能夠集中注意力.在勾股定理課件制作中，盡量減少文字的呈現(xiàn)，運用恰當(dāng)?shù)难哉Z講解，可以減少學(xué)生視覺通道的負荷.

調(diào)整側(cè)沖方位角

圖5(a)所示的翼子板正側(cè)交刀下模結(jié)構(gòu)，主機廠規(guī)定四序，或沖壓線壓機四臺，模具數(shù)不可突破。但是，翼子板正側(cè)交刀圖不難看出，雖然正側(cè)交刀不共面，但角度相差很小，大約8°以內(nèi)。因為受側(cè)沖方孔制約，似乎無法改變。

根據(jù)筆者經(jīng)驗，兩個方孔一般為卡扣孔，決定了側(cè)沖方向。可與主機廠協(xié)商，孔的法線方向調(diào)整角度，再調(diào)整斜楔機構(gòu)方位角，有利于正側(cè)交刀刃帶共面；如果不同意改產(chǎn)品，兩方孔的法蘭邊屬于工藝面，后工序翻邊整形。兩孔法蘭面改造一個小角度，完美實現(xiàn)正側(cè)交刀的共面原則。

人們在處理一些疑難問題時，往往會左右為難。處理一個問題，可能帶來一個新的問題而裹足不前，也許新的問題本質(zhì)不是問題，但卻成為前進的攔路虎、擋箭牌。在深入、廣泛分析疑難雜癥的基礎(chǔ)上，在諸多不利條件下，兩害之間擇其輕；諸多優(yōu)點兼?zhèn)鋾r，兩優(yōu)之間擇更優(yōu)。只有這樣，我們才能夠在精益設(shè)計、精益制造的大路上堅定前行，攻堅克難，取得更加亮眼的業(yè)績。

如果定義了更高的標準，精益設(shè)計是自主行為，很自然的過程。如果缺乏高標準嚴要求，模具交付聽之任之，此刻，要求精益設(shè)計，那就是“強人所難”，最終供需雙方都難受。只不過煎熬的時間段不同罷了。設(shè)計者難受，成就的是低成本、高效益；開發(fā)者容易，難受的是模具使用者。

當(dāng)前，以微信為代表的自媒體已成為了大學(xué)生的必需品。隨著自媒體的快速發(fā)展，學(xué)生接受信息的渠道更加廣泛，受到的思想沖擊也越來越多。他們很關(guān)注與現(xiàn)實相關(guān)的問題，也希望在課堂上找到這些問題的答案。這就要求思政課的教學(xué)內(nèi)容必須要針對客觀現(xiàn)實的變化而做出快速的調(diào)整，教師要在吃透教材的基礎(chǔ)上，將與現(xiàn)實中生動鮮活的案例、專家學(xué)者的解讀、個人對問題的看法融入教學(xué)。而很多教師還未能完全適應(yīng)這一新的潮流，仍停留在傳統(tǒng)的備課講課模式中，這就使得教學(xué)效果往往是事倍功半。

結(jié)束語

本文分析了修沖模常見的正側(cè)交刀設(shè)計結(jié)構(gòu)及其造成的毛刺、不可恢復(fù)性刃帶；指出正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)設(shè)計原則；交刀不可避免，但是工藝可以優(yōu)化，不交刀、少交刀、能交刀，從而規(guī)避先天修沖毛刺缺陷。最終為快速交付模具服務(wù)，即使工藝費些心事、結(jié)構(gòu)絞盡腦汁，也是值得的。因為，設(shè)計階段和實物階段的改進改善費用比為1:10000。