實際生產中兩種扣合模結構對比分析

王 琰（比亞迪汽車有限公司，陜西 西安 710119）

實際生產中兩種扣合模結構對比分析

王 琰
（比亞迪汽車有限公司，陜西 西安 710119）

文章簡要地介紹車門窗臺處鈑金壓合時采用的兩種扣合模結構原理，同時分析了這兩種結構的差異以及產品扣合質量。

扣合模；預扣合；終扣合力；斜楔推動；厚度；扣合質量

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.031

CLC NO.: U463.8Document Code:AArticle ID: 1671-7988(2015)12-86-03

引言

汽車四門兩蓋生產中大多數采用扣合模具來實現內外板包邊[1]，以滿足整車外觀以及門系統相關附件裝配要求。四門兩蓋扣合質量對整車外觀間隙面差及側車門相關零部件裝配質量息息相關。

本文主要對比分析某款系列車型車門窗臺部位采用兩種扣合模結構，對這兩種鈑金窗臺處扣合模結構及模具結構優缺點、產品終扣合壓力、扣合產品質量狀態進行對比分析。

1、機理分析

汽車前后車門窗臺部位為保證一定剛度和強度由車門外板和窗臺內板鈑金組成，外板與內板之間一般采取扣合方式完成內外板鈑金包邊貼合，同時滿足車門窗臺部位裝配外水切要求，使整車外觀美觀并到達車門密封和防塵要求。

下圖1所示為車門外水切與車門鈑金配合典型結構示意圖。

圖1　外水切與鈑金匹配示意圖

1.1扣合模結構對比分析

車門鈑金窗臺處車門外板與窗臺外加強板壓合由于受到車門內外板空間間隙限制，對扣合模結構存在一定影響。

1.1.1預彎結構扣合

實際生產中實現車門窗臺包邊采用兩種扣合模結構，一種為采用預彎結構扣合模結構[2]（圖2），工作原理：在車門鈑金外板窗臺處已實現翻邊基礎上，扣合模首先采用45°預扣合凸模水平移動實現外板預彎，達到預扣合目的。再采用終扣合凸模垂直運動達到終扣合實現外板與內板壓合。 此扣合模結構是由水平運動側向預彎鑲塊及豎直運動上模合邊鑲塊組成，模具結構較復雜對產品扣合預留空間有一定要求。

圖2　有預彎結構扣合過程

1.1.2斜楔推動扣合

另一種采用斜楔推動扣合模結構（圖3）。工作原理：在車門外板窗臺處已實現翻邊基礎上，斜楔推動扣合凸模與水平運動方向成30°夾角運動，將有預彎扣合的水平運動與垂直運動合二為一，在斜楔運動過程中扣合凸模連續實現預扣合和終扣合，最終達到外板與內板壓合。此扣合模結構在扣合中僅有一個合邊鑲塊，模具結構簡單，模具調整空間充裕。

圖3　斜楔推動扣合過程

1.2兩種扣合結構終扣合力分析

根據前述扣合過程分析得出內外板扣合包邊厚度由終扣結束位置確定，終扣合位置由終扣合力決定。采用預彎結構扣合模終扣合力為扣合壓機垂直運動壓力 F，采用斜楔推動扣合模終扣合力為扣合壓機垂直運動壓力Fcosθ。在同樣扣合壓機下采用斜楔推動扣合模終扣合壓力小于預彎結構扣合模壓力（圖4）。

圖4　終扣合力對比分析

1.3兩種扣合模結構成型產品質量對比分析

采用此兩種扣合模結構均可實現車門鈑金窗臺處包邊成型，對兩種扣合模結構成型產品質量相關技術參數[3]即扣合后高度及厚度進行對比分析（圖5）。

圖5　扣合后產品高度及厚度

隨機抽取兩種扣合模結構完成的左右后門鈑金總成各 5套。分別選取左右后門窗臺處裝配外水切5個卡爪處的鈑金高度及厚度進行測量對比分析。

1.3.1扣合高度

根據測量數據顯示預彎結構扣合模和斜楔推動扣合模壓合后門鈑金裝配外水切卡爪處高度無大的差異（圖 6，由于在扣合中外板出現一定卷曲[4]，實際兩種扣合模生產出產品高度比設計高度值均偏小，但兩者之間相差較小。

圖6　左右后門扣合后卡爪處高度分析

1.3.2 扣合厚度

測量數據顯示在裝配外水切卡爪厚度存在差異（圖7）。有預彎結構扣合模產品厚度接近于三層板料厚度。斜楔推動扣合模產品厚度比三層板料厚度厚，平均厚1.7-2.3mm。

圖7　左右后門扣合后卡爪處厚度分析

針對斜楔推動扣合模通過調整扣合起始位置，以其中一側為例進行調整，測量數據顯示在一定程度上可降低終扣合厚度（圖8），有預彎結構扣合模和斜楔推動扣合模產品厚度兩者之間還有一定差異。

圖8　調整后左后門扣合后卡爪處厚度分析

2、結論

針對車門窗臺處車門外板和窗臺加強板鈑金扣合因受到內外板距離限制，模具采用斜楔推動扣合模結構比采用預彎結構扣合模結構模具結構簡單，模具制造成本低。

依據兩種扣合模結構終扣合力分析及實際產品對比數據顯示產品扣合綜合質量采用預彎結構扣合模結構優于斜楔推動扣合模結構產品。

車門窗臺部位采用扣合模結構時選取何種結構需對相關產品技術要求進行全面評估，依據產品裝配影響因素重要程度并結合斜楔推動扣合模結構和預彎結構扣合模結構模具生產產品特性，合理選取扣合模結構滿足產品裝配要求，同時降低模具投入。

[1] 王鈺.汽車車門包邊技術綜述[J].電子機械工程,2000(04).

[2] G lin,k Iyer,S.J.Hu,W Cai,and S.P.Marin.A Computational designof-experiments study of hemming processes for automotive aluminium alloys[J].Journal of Engineering Manufacture,2005,219: 711-722.

[3] 徐新.汽車外覆蓋件扣合質量影響因素分析[J].模具制作,2010 (10).

[4] 李華東.薄板預扣合質量研究[J].設計與研究,2011(03).

Contrastive Analysis of dual Buckling-closing Method in production

Wang Yan
( byd auto Co., Ltd., Shaanxi Xi 'an 710119 )

The article briefly introduced the principle of dual buckling mould framework for accomplished window sill of door buckling piece，and analyze the two structure difference of dual buckling mould framework which fit and product quality.

Mould; pro-buckling; final buckling force; slide wedge force plug; thickness; product quality

U463.8

A

1671-7988（2015）12-86-03

王琰，就職于比亞迪汽車有限公司。