不對稱U型件模具設計

摘要：分析了不對稱U型件成型時存在的問題，通過凸、凹模設計的改進，使其達到了預期目的和要求。對該模具在成形不對稱U型件時的回彈角、凸凹模間隙及漸變圓角（R）進行了探索，提出了一些解決辦法和思路。經過生產驗證，效果良好，可供相關技術人員參考。

關鍵詞：不對稱U型件 回彈角 間隙 模具設計

0 引言

圖1所示為某車型第五橫梁的裝配圖，從圖中可以看出，側壁垂直度、孔位的同軸度都有較高的要求，若控制不好，受其影響的搭接面，會在后序的裝配、焊接中無法配合，嚴重影響整車的裝配效果及質量，但該種零件成形時一面是純彎曲成形，另一面則是集拉深、外沿翻邊加彎曲性質的成形，極易產生回彈，造成搭接面不平，彎曲后的彈復使孔中心傾斜，孔尺寸不穩定，兩側邊孔不同心，參見圖2。所以，對上述問題進行有效的控制就顯得極其重要。

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圖1 某車型第五橫梁的裝配圖

1 零件沖壓工藝分析

圖2所示零件就是某車型的第五橫梁，料厚t=3.2，彎曲半徑R=6.8，大于Rmin=0.8xt，彎曲時不會產生裂紋，側邊Φ11孔的邊距彎曲中心線為9.5mm，大于2t=6.4，經分析論證后采用了落料、沖孔，彎曲的成形工序。現就成形模設計及為克服回彈在凸、凹模上采取的措施作詳細介紹。

2 模具設計

在模具設計方面，上、下模及運動部件均采用導板導向，這樣提高了導向的精度還便于模具調整。成形用的片料由推板上的兩個定位銷定位，這樣可以保證在成形過程中不產生偏移，為了防止工件卡在凹模中，上模裝有推料機構，下模推板在機床氣墊頂桿作用下浮動，與上模推料裝置將料壓緊同時作用運動，完成產品成形。模具結構見圖3。

3 凸、凹模設計

3.1 凹模設計 凹模設計大多數情況希望凹模流料R一致，彎曲翻邊能同時進行，這樣能得到較好的成形質量，同時翻邊基面表面不易產生凹凸現象，但對于該零件這種特殊情況，就不能選用相同的流料R，經過實踐后將凹模的流料圓角做成大小不等的漸變R如圖4所示來控制彎折順序，使參與彎曲的材料按照需要的方向流動，抵消一些回彈趨勢。

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原凹模 改進后凹模

圖4 凹模比較圖

該零件坯料在向凹模滑動時，兩邊受到的摩擦阻力不相等，成形機理完全不同，故發生偏移，其不對稱形狀成形后差異最為顯著，針對這一現象，且圓弧R300處在使用時為讓位部分，故經試模后作如圖5所示的間隙調整，使板料在成形過程中，其厚度有允許的變化來克服不相等的成形摩擦阻力。

3.2 凸模設計 凸模設計時為了減少回彈，凸模作如下改進：①凸模圓角R在零件允許的情況下采用減小彎曲半徑和不等的R設計進行回彈補償。②凸模直邊側壁采用合適的過彎工藝設計來進行回彈補償如圖6所示形狀，另一面帶圓弧的側壁采用變截面的方法進行回彈補償。

4 結束語

該模具結構簡單、緊湊、設計合理，通過凸、凹模設計上的截面形狀及流料R的設計改進，壓件生產過程穩定，符檢率95%以上，滿足了焊接裝配要求。本文針對該模具在成形不對稱U型件上回彈角，凸、凹模之間間隙調整及漸變R上的探索，提出了一些解決辦法和思路，經過生產驗證，效果良好，可供相關技術人員參考。

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作者簡介：尹勇（1961-），男，陜西西安人，工程師，主要從事金屬材料處理工作。