一種多規格快速切換雙向開卷落料模

文／張應生，高宇震，韓仲利·長城汽車股份有限公司技術中心

本文主要論述了一種多規格快速切換雙向開卷落料模的結構原理。此新型模具結構能很好的整合直剪與弧剪落料模具，并有減少開發模具數量、節約模具成本等優點，可以為開卷落料模具設計提供新的思路。

隨著我國國民生活水平逐步提高，人們對家用汽車的需求也水漲船高，汽車的鈑金件都要經過落料、拉伸、修邊等工序而成，因為鈑金件大小各異，所以需要開發各種落料模具。例：機蓋需要弧剪模、地板件需要直剪模等，模具種類、數量的增加相應的提高了各大汽車企業的整車成本。現在汽車市場競爭進入白熱化，整車成本的微小減少都能給車企帶來巨大的競爭力。多規格快速切換雙向開卷落料模可以使直剪與弧剪同時在一套模具上實現，直接減少模具的開發成本，同時料片的寬度也可以調節，能達到一套模具可以快速切換生產直剪、弧剪多種規格料片的目的。

自動開卷落料的現狀

自動開卷落料線（圖1）可以提升材料利用率，提高生產效率，降低人工勞動強度，同時生產出的料片一致性好，便于后期堆垛搬運。但是，不同板料需要不同的落料模具，會造成汽車企業開發的落料模具數量多、調試周期長、后期模具維護工作繁重等。需用弧剪模具生產的發動機蓋制件及工藝方案排布如圖2所示；需用直剪模具生產的頂蓋制件及工藝方案排布如圖3所示。

圖1 自動開卷落料線

多規格快速切換雙向開卷落料模

鑒于上述情況，減少模具開發數量是降低模具開發成本的重要方式，現行的工藝排布方案也給減少模具開發數量提供了可能。本文將論述的新結構方案，提供了一個減少模具開發數量的思路，即多規格快速切換雙向開卷落料模。

圖2 發動機蓋制件及工藝方案排布

圖3 頂蓋制件及工藝方案排布

模具工作模塊簡述

多規格快速切換雙向開卷落料模具（圖4）簡而言之就是將弧剪模具與直剪模具整合到一套模具，通過各種運動機構實現弧剪與直剪的快速切換，生產現場只需將模具旋轉180°，即可實現弧剪板料與直剪板料的快速生產切換。多規格快速切換雙向開卷落料模具上模剖視圖如圖5所示。

圖4 多規格快速切換雙向開卷落料模具

圖5 上模剖視圖

上模直剪模塊（圖6）由直剪刀塊、聚氨酯壓料塊、直剪驅動導板、直剪支撐板組成，導向方式由固定在上模座的導柱導向，由固定在上模座的限位螺釘限定行程。

圖6 上模直剪模塊

上模弧剪模塊（圖7）由弧剪刀塊、聚氨酯壓料塊、弧剪驅動導板、弧剪支撐板組成，由固定在上模座的導柱導向，由固定在上模座的限位螺釘限定行程。

圖7 上模弧剪模塊

上模驅動模塊（圖8）由主支撐板、氣缸（固定在上模座）、連接塊、直剪驅動導板、弧剪驅動導板組成，在氣缸的帶動下前后滑動，從而完成驅動上模弧剪與直剪模塊的運動。

圖8 上模驅動模塊

模具工作原理

⑴氣缸頂出，通過連接塊帶動上模驅動模塊向右運動，上模驅動模塊通過驅動導板將左右方向的運動轉化為模具上下方向的運動，從而使得弧剪模塊向上運動，進入工作狀態；與此同時，直剪模塊在復位彈簧作用下沿導柱向下運動，脫離工作狀態，這樣模具進入弧剪狀態；

⑵氣缸退回，通過連接塊帶動上模驅動模塊向左運動，上模驅動模塊通過驅動導板將左右方向的運動轉化為模具上下方向的運動，從而使得直剪模塊向上運動，進入工作狀態；與此同時，弧剪模塊在復位彈簧作用下沿導柱向下運動，脫離工作狀態，這樣模具進入直剪狀態；

⑶上模壓料方式改變傳統的壓料板壓料，使用聚氨酯壓料。聚氨酯壓料對減少加工制造、模具調試、后期維護保養時間有顯著效果，直接或間接的降低模具成本；

⑷下模刀塊無需升降，只需固定在下模座即可。模具處于直剪狀態時，弧剪刀塊充當符型面；模具處于弧剪狀態時，直剪刀塊充當符型面；

⑸板料寬度變化時，可以通過調節模具上的材料導向輥輪間的距離，以達到不同規格的板料生產。

⑹由于模具兩側都有切斷板料的刀塊，模具生產時送料皮帶無法將板料直接送上托料架的托料滾輪，會有板料撞上刀塊的風險，為了規避這種情況的發生，應根據板料撓曲量合理設置刀塊寬度及送料皮帶與托料滾輪的高度差；

⑺模具托料架（圖9）工作狀況與普通落料模具工作原理一致，本文不再贅述。

圖9 模具托料架

結束語

隨著汽車企業對汽車成本的重視度越來越高，開卷落料作為整車生產的第一步越來越受關注，這勢必會催生新型的開卷落料模結構和工藝方案，模具結構會根據各種需求而不斷變化，更多的模具結構需要大家共同開發。