翼子板門軸側(cè)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

李曉超，王 健，李 碩

1.長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心（河北保定 071000）2.石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院（河北石家莊 050000）

1 引言

翼子板是車身外覆蓋件中重要的外板件之一，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面質(zhì)量要求高，制件精度要求嚴(yán)，一直是沖壓模具開發(fā)制造過程中的核心制件。隨著國內(nèi)汽車模具企業(yè)的崛起，自主品牌及合資品牌車型翼子板模具已實(shí)現(xiàn)國內(nèi)開發(fā)制造，翼子板模具的工序也由以往的5～6道工序縮減至4道工序：①OP10拉伸；②OP20修邊沖孔；③OP30翻邊整形；④OP40側(cè)整修邊沖孔。本文通過對實(shí)例介紹，闡述翼子板模具設(shè)計過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，以供同行參考借鑒。

2 制件結(jié)構(gòu)分析

圖1所示為某車型翼子板制件，圖1A-A為門軸側(cè)截面圖，此位置為翼子板與前門總成搭接部位且緊鄰前門軸，所以稱為翼子板門軸側(cè)。門軸側(cè)為翼子板整車安裝點(diǎn)，需制件造型向內(nèi)凹陷，以保證前門總成在開合過程中不產(chǎn)生剮蹭。

圖1 翼子板

門軸側(cè)造型在沖壓方向上形成負(fù)角，不便于制件成形后自動化取件，所以此部位成形工藝相對復(fù)雜，如果采用常規(guī)斜楔機(jī)構(gòu)，斜楔在回退的過程中與制件接觸，使制件發(fā)生移動，定位不穩(wěn)，極易導(dǎo)致翼子板面品問題，所以翼子板門軸側(cè)成形結(jié)構(gòu)需保證取、放件順暢，同時保證面品品質(zhì)是翼子板模具設(shè)計的關(guān)鍵。

3 模具結(jié)構(gòu)分析

翼子板門軸側(cè)成形過程：如圖2所示門軸側(cè)由OP10拉伸成形后OP20沖孔修邊，OP30垂直翻邊，OP40側(cè)整到位，所以門軸側(cè)成形結(jié)構(gòu)關(guān)鍵在OP40側(cè)整形。

側(cè)整形部位一般采用雙動斜楔結(jié)構(gòu)，工作時采用上模驅(qū)動塊驅(qū)動工作斜楔到位，翻整斜楔下行將制件側(cè)翻整到位，當(dāng)驅(qū)動塊回程時翻整斜楔和工作斜楔利用氮?dú)鈴椈苫爻蹋鐖D3所示。此結(jié)構(gòu)由于工作斜楔行程時與蓋板間隙配合，蓋板與工作斜楔型面搭接邊緣部位極為鋒利、單薄，易出現(xiàn)蓋板變形，同時制件稍有定位不穩(wěn)，極易硌傷制件。

圖2 翼子板門軸側(cè)成形過程1.OP20修邊 2.OP10拉伸 3.OP30翻邊 4.OP40側(cè)整形

圖3 雙動斜楔結(jié)構(gòu)1.翻整斜楔 2.蓋板 3.工作斜楔 4.回程氮?dú)鈴椈?/p>

門軸側(cè)側(cè)整結(jié)構(gòu)一般主要使用旋轉(zhuǎn)斜楔結(jié)構(gòu)和雙動滑車結(jié)構(gòu)。

旋轉(zhuǎn)斜楔工作主要是沿轉(zhuǎn)動軸由氣缸或驅(qū)動塊驅(qū)動的作用下工作和回程。由于驅(qū)動塊結(jié)構(gòu)占用空間較大，一般采用氣缸形式驅(qū)動旋轉(zhuǎn)滑車工作，如圖4所示。旋轉(zhuǎn)滑車工作主要通過旋轉(zhuǎn)軸的同軸度保證，對數(shù)控加工精度要求較高，同時滑配面磨損后不易修復(fù)，對日常維護(hù)保養(yǎng)要求高。

圖4 旋轉(zhuǎn)斜楔結(jié)構(gòu)1.凸模 2.翻整斜楔 3.旋轉(zhuǎn)塊 4.驅(qū)動氣缸

滑車結(jié)構(gòu)工作主要有：氣缸5驅(qū)動滑車4和凸模1到位，反側(cè)裝置3與滑車導(dǎo)滑面接觸，起到防側(cè)向力作用，同時限位裝置6起限位作用，防止翻整斜楔2工作時對凸模的沖擊；工作完成后模具回程直至完全打開，氣缸5驅(qū)動滑車4向左移動，避開整形處負(fù)角，方便制件取出，制件取出后氣缸5驅(qū)動滑車4至工作位置開始下一循環(huán)，如圖5所示。此種結(jié)構(gòu)滑配精度主要通過導(dǎo)板、導(dǎo)滑面滑配保證，易維護(hù)保養(yǎng)，大批量生產(chǎn)導(dǎo)向部位磨損后可通過加墊調(diào)整方式進(jìn)行精度保證。雖然此結(jié)構(gòu)設(shè)置有反側(cè)裝置和限位裝置，但是生產(chǎn)過程中的側(cè)向力并不能徹底解決。

圖5 滑車結(jié)構(gòu)1.凸模 2.翻整斜楔 3.反側(cè)裝置 4.滑車 5.氣缸 6.限位裝置

為綜合旋轉(zhuǎn)斜楔和滑車結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，保證翼子板門軸側(cè)面品和結(jié)構(gòu)精度，設(shè)計出圖6所示的翼子板門軸側(cè)整形結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)仍保留氣缸驅(qū)動作為力源，氣缸7帶動驅(qū)動塊工作，旋轉(zhuǎn)滑車以旋轉(zhuǎn)軸4為軸心運(yùn)動，同時旋轉(zhuǎn)滑車為左右不對稱結(jié)構(gòu)，驅(qū)動向右回程，翻整斜楔向上回程后旋轉(zhuǎn)滑車會依靠自重進(jìn)行逆時針回程旋轉(zhuǎn)，翻邊制件取出。旋轉(zhuǎn)滑車工作狀態(tài)依靠限位裝置6進(jìn)行限位，同時旋轉(zhuǎn)軸為軸套結(jié)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)件裝配無需數(shù)控加工，且旋轉(zhuǎn)軸在側(cè)整過程中受力小，批量生產(chǎn)時磨損較小，軸套為石墨自潤滑結(jié)構(gòu)日常維護(hù)保養(yǎng)工作量小，旋轉(zhuǎn)精度出現(xiàn)偏差后可直接進(jìn)行軸套標(biāo)準(zhǔn)件更改，便于鉗工作業(yè)。

圖6 旋轉(zhuǎn)滑車結(jié)構(gòu)1.凸模 2.翻整斜楔 3.旋轉(zhuǎn)滑車 4.旋轉(zhuǎn)軸5.驅(qū)動 6.限位裝置 7.氣缸

4 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

對于翼子板這種重要的汽車覆蓋件，模具結(jié)構(gòu)工作穩(wěn)定是面品和精度保證的前提，以往旋轉(zhuǎn)斜楔加工調(diào)試?yán)щy，且后期的維護(hù)保養(yǎng)難度高，雙動斜楔側(cè)向力易導(dǎo)致定位不穩(wěn)和面品問題等缺點(diǎn)。而此結(jié)構(gòu)通過氣缸控制旋轉(zhuǎn)滑車的工作與回程，即保證了旋轉(zhuǎn)斜楔的配合精度，又完美規(guī)避了雙動斜楔側(cè)向力問題，且裝配調(diào)試簡單；減少了數(shù)控加工，方便后期生產(chǎn)過程中維護(hù)保養(yǎng)，降低了加工成本；保證翼子板面品和精度穩(wěn)定，滿足整車客戶的需求。

5 結(jié)束語

目前以上自主研發(fā)的翼子板門軸側(cè)側(cè)整模具已投入生產(chǎn)，制件面品和精度穩(wěn)定，生產(chǎn)實(shí)踐證明此模具結(jié)構(gòu)合理，工作穩(wěn)定可靠，方便現(xiàn)場維護(hù)保養(yǎng)，得到了整車用戶的好評。