一種汽車發動機蓋外板側翻模具優化設計

黃 林，王肖英

（安徽江淮汽車集團股份有限公司 技術中心，安徽 合肥 230601）

汽車發動機蓋外板模具基本分為五個工序完成沖壓：第一序落料，第二序拉延，第三序修邊、沖孔，第四序翻邊、側翻邊，第五序側翻邊[1]。零件結構簡單，工序內容也較單一，但模具結構比較復雜[2]。翻邊模具主要是將修邊后的半成品件料邊邊緣材料進行角度上的翻轉，分為上翻和下翻[3]。本文介紹的是第五序向下側翻邊模具結構的優化設計，其工藝內容如圖1所示，該副模具需完成圖示4個區域（1、2、3、4）兩兩對稱側翻邊。

圖1 OP40工藝圖

1 模具結構及工作特點

1.1 模具結構

模具整體結構如圖2所示，主要包括上模、下模、壓料芯、凸模、翻邊鑲塊、斜楔結構，其中斜楔又包括滑車和插刀結構。本結構主要的優化設計在側翻的斜楔上。

圖2 模具結構圖

下模共有四個滑車結構，其中兩個較小的對稱滑車結構比較單一（圖2d中1、2），一個插刀組件（包括上模插刀本體、驅動導板、防側導板）驅動下模滑車運動，驅動導板另一側是防側導板，插刀組件跟隨上模下行與下模上的導滑面接觸，用于防側向力，如圖3所示。

圖3 斜楔結構（小）

1.2 模具斜楔運動過程

所有插刀均用螺銷釘固定于上模座，其運動過程為：插刀組件未下行的狀態下，滑車組件由于氮氣彈簧的作用抵靠滑車回程限位塊。上模隨壓力機滑塊下行時帶動插刀組件下行，驅動導板驅動滑車機構脫離回程限位塊向一側運動，滑車下模翻邊鑲塊的支撐導板將翻邊鑲塊頂起，下模翻邊鑲塊則將零件頂起，完成側翻邊[4]。翻邊結束以后，插刀組件上行，下模翻邊鑲塊回落，取出零件。在整個運動過程中，插刀后部的防側導板起到平衡驅動過程側向力的作用。

斜楔滑車結構主要作用是為了解決側翻邊模具的取件問題，否則側翻邊后由于工件包覆在凸模上且存在負交，工件無法取出[5]。但在圖2c較大的滑車結構中，因滑車體積較大，且兩滑車方向成“八”字形時，夾角約80°，若按照一般的單個插刀對滑車結構會導致兩插刀干涉，如圖4所示，端頭部分方形位置即為干涉部分。

圖4 滑車結構（大）

為解決上模插刀干涉的問題，此副模具結構中將兩滑車的兩個插刀做成一個整體，即一個插刀對稱裝上驅動導板同時驅動兩個滑車運動。因整體插刀在長期受力較大的情況下，插刀整體結構做加強，避免后期因結構薄弱問題影響生產。

圖5 斜楔優化結構（大）

做成整體結構之后，插刀下行過兩對稱滑車反作用到插刀上的力F1、F2（圖4）向X向分解后相互抵消，剩下為Y向的側向力，因此只需在插刀的Y向裝上一防側導板，平衡驅動過程產生的側向力。

2 結論

該副側翻邊模具目前已投入到生產中，效果良好。斜楔插刀結構形式的改變，將兩插刀合二為一，不僅解決了干涉問題，節省空間，減小了模具尺寸，降低模具的開發成本，同時，將兩個防側導板合成一個，結構簡單，抵消了X向側向力，從而更好地保護模具。