一種普通沖壓機床和自動沖壓機床通用的拉延模具

魏國哲，王之來，董立光

(1.長城汽車股份有限公司技術中心，河北 保定071000；2.河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定071000)

汽車工業的發展水平，一定程度上代表了一個國家的工業發展水平。改革開放以來，我國汽車工業有也很大的發展，目前汽車工業已經成為我國的支柱產業[1]。而汽車覆蓋件在整車開發中具有重要的地位，其開發從汽車造型開始，零件設計、工藝設計、模具制造、試模，到能成功生產出產品為止，是一項復雜的工程。一個新車型的投產，用于車身覆蓋件的投資約占全部投資的40%~60%。模具作為生產汽車覆蓋件的重要工藝裝備，其設計速度和質量直接影響著汽車的開發周期和品質。為了適應汽車的發展現狀，增強競爭能力，就必須加強對模具結構設計的研究力度，從而達到縮短模具設計、制造周期，減輕設計人員勞動強度的目的[2]。

覆蓋件模具按照功能分類，可分為拉延模、修邊沖孔模、翻邊整形模、斜楔模等[3]。拉延模是保證制成合格覆蓋件最主要的裝備。其作用是將平板狀毛料經過拉延工序使之成型為立體空間工件。拉延模具通常是根據機床技術參數來開發設計的，因此一般拉延模具只能匹配單一型號的沖壓機床，當現有普通沖壓生產線需要升級或者改進時，原拉延模具因不能滿足升級或者改進后機床的配合要求而被淘汰，模具的重新設計制作不僅造成了資源的浪費，而且拖延了生產線升級改造的進度，給企業的生產造成不利影響。

針對現有技術之弊端，本文提出了一種性能可靠、實用性強、普通沖壓機床和自動沖壓機床通用的拉延模具。

1 模具結構

拉延模具由下模、壓邊圈和上模三部分組成，下模與壓邊圈、壓邊圈與上模之間通過導板導向運動，上模、下模通過壓板槽固定在機床上。現有普通沖壓機床壓板槽、頂桿中心距離125 mm，自動線沖壓床壓板槽、頂桿中心距離150 mm。

本文拉延模具通過對現有金屬拉延模具結構的優化設計，在下模、壓邊圈和上模上均設置了與普通沖壓機床和自動沖壓機床匹配的兩套安裝及定位機構，滿足了兩種不同技術參數沖壓機床的配合要求，由此實現了一套模具既可應用于普通沖壓機床，又適用于自動沖壓機床的目的，為現有普通沖壓機床的升級和改進來帶了極大的便利，同時節約了模具的設計和制造費用。

本文采用單動拉延模具結構，如圖1所示，模具由下模1、壓邊圈2和上模3三部分組成，下模1與壓邊圈2、壓邊圈2與上模3之間通過導板導向運動，上模3、下模1通過壓板槽固定在機床上，其特別之處在于：在下模1、壓邊圈2和上模3上均設置分別與普通沖壓機床和自動沖壓機床匹配的兩套安裝及定位機構。

圖1 拉延模具

1.1 下模

下模設有普通沖壓機床下模壓板槽和自動沖壓機床下模壓板槽，它們布置在凸模的前后兩側邊緣區域，在凸模周邊設有普通沖壓機床頂桿讓位孔和自動沖壓機床讓位孔，在下模的前側邊緣區域還設有2個自動沖壓機床快速定位孔，如圖2所示。

圖2 下模

1.2 壓邊圈

在拉伸過程中，為防止工件口緣部分失穩而起皺，在凹，凸模之間邊緣部分設置的圈形壓緊裝置稱為壓扁圈。壓邊圈底面設有普通沖壓機床頂桿墊塊安裝臺和自動沖壓機床頂桿墊塊安裝臺，它們與所對應的頂桿相匹配，如圖3所示。

圖3 壓扁圈

1.3 上模

上模設有普通沖壓機床上模壓板槽和自動沖壓機床上模壓板槽，它們布置在凹模的前后兩側，如圖4所示。

圖4 上模

2 工作原理

在下模1上設置了兩組壓板槽，普通沖壓機床下模壓板槽1-1滿足普通沖壓機床需要，自動沖壓機床下模壓板槽1-2滿足自動沖壓機床需要；同時在下模1上還設計了兩組頂桿讓位孔，其中普通沖壓機床頂桿讓位孔1-3滿足普通沖壓機床頂桿的讓位要求，自動沖壓機床頂桿讓位孔1-4滿足普通沖壓機床頂桿讓位要求；自動沖壓機床快速定位孔1-5，可以滿足自動沖壓機床快速定位的需要。在壓邊圈2上設計了兩組頂桿墊塊安裝臺，其中普通沖壓機床頂桿墊塊安裝臺2-1滿足普通沖壓機床頂桿工作的需要，自動沖壓機床頂桿墊塊安裝臺2-2滿足自動沖壓機床頂桿工作的需要。在上模3上設計了兩組上模壓板槽，其中普通沖壓機床上模壓板槽3-1可滿足普通沖壓機床工作需要，自動沖壓機床壓板槽3-2滿足自動沖壓機床工作需要。

3 結束語

這種拉延機構通過合理化的設計，滿足了兩種不同參數的機床，實現了一套模具既可以在普通沖壓機床和自動沖壓機床工作的需要，為機床的升級和改進來帶了極大的便利，同時節約了模具的設計和開發成本。

[1]溫莉娜.車身覆蓋件沖壓成形仿真及工藝優化[D].南京：江蘇大學，2007.

[2]竇美霞.汽車覆蓋件沖壓模具結構設計研究[D].沈陽：東北林業大學，2009.

[3]現代模具技術編委會.汽車覆蓋件模具設計與制造[M].北京:國防工業出版社，1998.