汽車側圍外板開卷落料模具的結構研究

肖海東，徐鋒，徐宏文，周厚新（東風汽車技術中心，制造工程部，武漢430058）

汽車側圍外板開卷落料模具的結構研究

肖海東，徐鋒，徐宏文，周厚新
（東風汽車技術中心，制造工程部，武漢430058）

本文主要研究汽車側圍外板的開卷落料模具結構，其中提到了兩種常見的側圍落料模結構，一種傳統的三個工步兩個步距長度的開卷落料模，另一種兩側切角+中間切斷的汽車側圍外板零件開卷落料模。通過對兩種側圍落料模的結構及工作原理進行比較，得出各自的結構優缺點，便于今后汽車側圍開卷落料模的結構選擇。

側圍外板；開卷落料

肖海東

畢業于山西中北大學，學士學位，工作單位是東風汽車公司技術中心，責任工程師。從事沖壓工藝7年，目前主要研究方向為沖壓工藝及沖壓同步工程工作。

1　引言

汽車車身側圍外板零件為汽車上最大的覆蓋件，由于零件復雜，沖壓成型過程中，為了便于成型，以及提升零件品質，提高材料利用率，往往需要設計制造落料模［1］，使坯料落料成為我們需要的各種形狀毛坯而非簡單的方形板料，因此，開卷落料模的結構設計就至關重要，不同的設計理念，會導致兩個形狀相近或相似的側圍落料件，設計制作出來的側圍落料模具尺寸、重量相差甚遠，成本方面也相差較大。

2　側圍落料件排樣圖

首先來看側圍外板的落料件排樣［2］圖，下圖1和圖2分別為某公司的兩款車型側圍外板落料件排樣圖，圖1為車型A的側圍外板排樣圖，圖2為將廢料刀口車型B的側圍外板排樣圖。

從圖1和圖2的排樣圖可以看出，兩款車型的側圍外板的落料件形狀相似，但是排樣方式［3］存在差異，但是排樣方式和切斷分離方式稍有不同。

3　兩款車型的側圍落料模結構比較

3.1車型A的側圍落料模結構

先看車型A的側圍落料模［4］，在卷料上開卷落料生產線的第一刀切除廢料的位置，見下圖3：

當卷料1第一次上落料生產線與落料模具4接觸時，位于上圖中位置5處，此時，落料模4對卷料1切除工藝廢料孔2和3。

完成第一刀的工作量之后，卷料1送進一個步距長度，實現第二刀的相關廢料切除，見下圖4：

此時卷料1送進至位置10處，落料模4對卷料1切除四個角的廢料5、6、9、11，以及切除兩個門洞廢料7和8，與此同時，模具切除工藝孔廢料2和3，為下一個工作循環做好準備，此時，落料件整個處于模具型腔內，尚未與卷料1實現分離。

完成第二刀的工作之后，卷料1再次送進一個步距的長度，見下圖5：

此時卷料1在送進至位置10處，落料模4對卷料1在位置10處實現切斷分離，得到我們需要的側圍外板落料件12。與此同時落料模4對卷料1實現四個角部廢料切除和中間兩個門洞廢料的切除以及工藝孔2和3的廢料切除，為下一個工作循環做好準備。

從以上圖3、圖4、圖5三組結構圖可以看出，車型A的側圍落料模，在卷料上線生產時，必須經過三個工作循環，在兩個步距的長度范圍內，才能實現落料件與卷料切斷分離，得到我們所需要的落料件料片，落料件整個處于模具型腔之中，造成了模具的尺寸無形之中，必須設計得很大。

3.2車型B的側圍落料模結構

再看車型B的側圍外板落料模，在卷料上落料生產線［5］，與落料模接觸的第一刀切除廢料的位置，見下圖6：

此時卷料1送進至第一刀位置5處，落料模6對卷料1完成第一個門洞2的結構廢料切除，以及切除兩個角部廢料3和廢料4，完成第一個工步的工作內容。

當卷料1送進一個步距的長度時，見下圖7：

此時落料模6對卷料1切除第二個門洞廢料8，切除兩側三角形廢料4與7，同時在切斷刀5處完成切斷分離，得到我們所需要的側圍落料件9，與此同時切除下一個步距的卷料的門洞廢料2，以及三角形廢料3、4和7，為下一個循環做準備。

由上面兩結構圖可以看出，車型A的側圍落料模具，在卷料上線生產時，是需要經過兩次送進，但是在一個步距的長度范圍內，完成了結構廢料的切除，同時實現落料件與卷料的切斷分離，得到我們所需要的落料件。

4　兩款車型側圍落料模對比

4.1兩款車型側圍落料模相關參數對比

從落料件的形狀上來看，車型A和車型B的落料件形狀相似，尺寸及重量數據對比如下表1；

表1　兩款車型側圍外板落料件比較

從表1中可以看出，兩款車型的側圍尺寸相差不大，重量更是接近，再看兩款車型的落料模尺寸及重量數據對比，見下表2；

表2　兩款車型側圍外板落料模比較

從表2中可以看出，兩款車型的側圍落料模的尺寸和模具重量相差很大，車型A在長度和寬度方向上的尺寸明顯大于車型B的尺寸，而長寬方向上的尺寸，是影響模具存放區域的關鍵因素；而從重量上看，車型A的側圍落料模重量為25.3噸，車型B的側圍落料模重量為19.8噸，車型A比車型B的側圍重量大5.5噸。

4.2兩款車型側圍落料模結構優劣比較

對于車型A的側圍落料模結構來說，其優點是：刀塊結構相對簡單，每一個工步的工作內容相對較少，模具維護較簡單，產品質量較好；其缺點是：由于每一次生產剛開始時，實現落料件與卷料的分離過程，需要經過三個工步，兩個步距的長度，因此，效率較低，且模具結構相對很大，模具費用成本較高，模具所需的存放面積較大。

對于車型B的側圍落料模結構來說，由于其結構是在車型A的側圍落料模的基礎上，對相關刀塊進行了整合重組，采用了兩側切角+中間切斷分離的方式，因此其優點是：模具的結構比較緊湊，尺寸較小，占用存放面積較小，且模具費用較低；其缺點是：由于其采用了如下圖8的結構原理圖，即在切斷位置，存在著刀塊1和刀塊2，刀塊2和刀塊3的高低差的切斷刀結構，因此，對產品在切斷位置的斷面質量較難控制，且模具結構相對較復雜，維修和維護難度相對較大。

5　結束語

由于每一款新車型的造型不同，今后的新車型可能都會需要新制作側圍零件的落料模，對于不同的廠家，不同的考慮因素，我們可以結合成本、存放區域、工作效率、產品質量要求、模修工人的素質等各方面因素，綜合選擇所需要的側圍落料模結構。

［1］王 琳. 汽車覆蓋件修邊模設計要點［J］.模具制造.2011.第1期. 37.

［2］汪文奇. 開卷落料模在汽車沖壓生產中的應用［J］.模具制造，2011，第2期，29.

［3］孫慶生.戰允孟. 多孔落料模及其排料設計.模具工業［J］.1994，第3期，14.

［4］李傲宏. 開卷線落料模結構設計［J］.模具工業，2014，第40卷，第2期，39.

［5］劉爽.開卷落料排樣方法初探.電加工與模具［J］.2008，第1期，57.

專家推薦

聶昕：

本文對兩種側圍落料模結構進行了研究，通過對兩種側圍落料模的結構及工作原理進行比較，得出各自的結構優缺點。對今后工程師對落料模的結構設計提供了參考及新的思路。有一定的參考價值，建議發表。

Research on the Structure of Automotive Side Shell Plate Blanking Die

XIAO Hai-dong，XU Feng，XU Hong-wen，ZHOU Hou-xin
（Dongfeng Motor Corporation Technical Center，Manufacturing Engineering Department，Wuhan，430058，China）

This paper mainly studies the automobile side wall plate decoiling fall die structure material，which referred to the two common side wall fall blanking die structure，a traditional three working step two step away from the unwinding of the length of the blanking die，another on both sides of the cut angle and cut in the middle of automobile side Wai plate parts of Decoil blanking die. Based on the two side around the structure and working principle of the die material，obtained the advantages and disadvantages of each structure，for the future of the automobile side Wai uncoiling of the die material falling.

Body-side； blanking

2016-04-14

TH12

A

1005-2550（2016）04-0099-04

10.3969/j.issn.1005-2550.2016.04.019