幾種特殊斜楔機構在汽車冷沖壓模具中的應用

王紅 夏冰 杜海鵬

摘 要：本文分析了汽車冷沖壓模具的基本趨勢和幾種獨特的斜楔機構，對于冷沖壓模具研發特征與智能化生產的要求，提出了幾種獨特斜楔機構的構造特點，主要分析了幾種獨特斜楔機構于冷沖壓模具研發方面的具體運用，結構多元化，能實現智能化取投件，保證制件性能，節約模具生產投資。

關鍵詞：斜楔機構;汽車;冷沖壓模具;運用分析

中圖分類號：TG385.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）18-0074-02

0 引言

伴隨汽車行業的不斷發展，汽車生產工業方面占據龍頭地位的沖壓模具的進步在于創新，沖壓工藝科技含量持續提升，新工藝、新科技的使用得到持續推廣，促使汽車外觀逐漸細膩并充滿質感，車體不斷穩固且精準，汽車模具生產工藝也更加多樣化，智能化水平也越來越高，采取斜楔機構開展的側成形、側翻邊以及側修邊等要求增多且變成必需，為迎合高速智能化線的設備需求，例如取料、沖次、清廢料、作業臺面、壓機量、最高沖裁力等，沖壓模型通常會選擇很多獨特的斜楔機構滿足上述生產需求。

1 斜楔機構介紹

斜楔機構涉及斜楔與滑塊，它的功能要求二者有效搭配應用，其用于不同范疇的目的在于調整垂直運動角度，例如把豎直運動改成傾斜運動。在操作中，發揮出發力作用的為主動斜楔，屬于斜楔的主要零件，受力設備包含斜楔機構的其他構成部分就是滑塊。剩余的附屬部分就是導板、彈簧、反側塊、耐磨板以及壓板等。

沖壓模具也叫做冷沖壓模具，即人們平常所稱的冷沖模，沖壓即出于普通的室溫內，通過設備在壓力機中的模具對所需生產的材料加壓，使之形態出現變化而分離，或是令原形態的塑形改變，如此就達到了獲得所需要的零件目的，是基于原材料的一類壓力生產形式。

在部分冷沖壓模具生產中，按照模具側邊的凸緣、切邊、沖口、切凹口等位置曲線向里彎曲進行加工制造時，若用普通的曲柄壓力設備，因為該種壓力設備在滑塊移動環節受力方位的制約，因此在實際的生產制作階段用起來比較受限，要處理該種制約有三種途徑供生產者選用：（1）把占整個生產過程分為不同工序展開分別制造;（2）利用壓力機自身之外的壓力來加力，以開展加工制造;（3）在上述兩種辦法均不能實現時，選擇斜楔機構來滿足模具加工要求，如此既節約了成本，提升了效率，并且制造出的沖壓模具機構科學緊湊，效率與效果好，促使沖壓模具的制造更加便捷，擴展了沖壓模具的使用范圍，加快了其創新腳步。

2 旋轉斜楔

旋轉斜楔架構。當架構成形呈負角形狀時，選擇一個能夠旋轉的凸模，得到零件成形與取件，凸模本身是旋轉軸。

3 斜楔機構的類型與特點

斜楔機構由三個重要因素組成：主動斜楔、從動斜楔以及滑道。（1）第一種分類方法是銜接方式，這三個零件相銜接，其銜接方式包括下沖、吊沖兩類。下沖也分成下傾斜楔、水平以及上傾斜楔。下沖向下斜楔指斜楔機構三種要素部分的從動斜楔沿著向下的方位運轉;水平斜楔指從動斜楔沿著水平方位運轉;而且為從動斜楔，上傾部件即向上的方位運轉。而吊沖斜楔的重要運動設備是后擋塊與滑塊，兩者掛在上模上，采取下斜楔實現滑塊運轉。（2）第二種分類方式是按照從動斜楔大小，分成單動與雙動斜楔。和第一種分類方式不一樣，在這一斜楔機構內，主動斜楔發揮著主要作用，在用作單動斜楔時，它的特征為主動斜楔發出單一的從動斜楔，其在單向生產階段較為適用。而雙動斜楔就是主動斜楔發出一對從動斜楔，其應用范圍是兩個從動斜楔起到不同效果，單個從動斜楔展開生產，另一種從動斜楔就滿足返件與定位的需要，或是兩種從動斜楔同步展開同功能的生產，符合復合的雙向成效。（3）第三種分類方式是根據滑塊的依附模式，分成三種：1）平時的斜楔結構模塊通常在下模位置;2）當滑塊處在上模方向時，沖壓模具工作結束后隨著上模向上，該種斜楔機構就是吊楔機構;3）雙動斜楔結構能夠一次性使板料彎曲為負角，這要求斜面與滑塊的相互工作，即斜楔運動時帶動滑塊就能夠實現。

4 斜楔機構的運用

4.1 水平方位互組的斜楔于汽車沖壓模具方面的運用

該種斜楔機構屬于最基本的斜楔模式，其主要是把沖壓產品的傾斜擺放變成普通擺放，以豎直方向展開生產制造的辦法[1]。該種斜楔于車輛頂蓋、側邊、翼子板等零件上應用普遍。這種生產形式和以往的把零件掛起來制造的方式比較，加工出來的沖壓設施在工作時可靠性高，操控性好，但不足之處在于取件困難。

4.2 傾斜的斜楔于汽車沖壓模具方面的應用

在生產汽車沖壓件時，部分是在垂直水平角度進行生產，部分是在傾斜角度制造的需要，由于壓力機滑塊是選擇垂直方向生產，是以豎直方位發力，但在常規工廠內的生產過程，許多沖壓件不只是在豎直方向沖壓槽或是孔，其實還有要求在斜面上操作的多種需求，在這一使用范圍中，就要采取斜楔機構，令沖壓件于沖壓力角度變化，從豎直變成斜面，實現沖壓件于斜面上的加工作業。通過分析得知，模具內比垂直角度小的翻邊，水平方位互組的斜楔就無法達到制造這種模具的需要，這時就要求傾斜的斜楔補償完成這些模具的加工。盡管傾斜的斜楔結構能夠處理在沖壓模具制造中常見的不足，但該種結構形式也有一定的不足，即操作性不佳。

4.3 吊沖式的斜楔于汽車沖壓模具方面的運用

此處的汽車沖壓模具重點是指側圍外板模具，于吊沖式斜楔結構內，由于在操作時傾斜的角度較大，因此能夠用作傾斜斜楔無法運行時的替代。其優點在于操作性高，放件與取件較為簡便，能夠適用在多種工位實現交換加工。不足之處在于裝配這類斜楔機構時存在很大難度，需要許多時間來修改滑塊上下模刀塊與作業刀塊的缺陷。

4.4 雙動式斜楔部件在汽車沖壓模具方面的運用

該種斜楔結構主要用作側邊后翼的沖壓模具中，在規劃雙動式斜楔結構時，要注意凸模強度、生產作業的先后與模具定位等內容。但是，因為滑塊面臨的正壓力很大，因此只有遇到特殊狀況才會應用。

4.5 旋轉式斜楔結構于汽車沖壓模具方面的運用

汽車側邊板設備外部規格很大，并處在不同的部位其翻邊高度也不同，在翻邊沖孔過程，根據實際的模具結構，要求使用旋轉式斜楔結構來生產，該種斜楔機構運行時借助氣缸來完成驅動。若把旋轉式斜楔結構和雙向復合斜楔結構相對比，旋轉式斜楔結構由于其生產作業角度的任意性，因此能夠選取任意的沖壓角度，若用雙向復合斜楔結構來制造操作內翻邊，就要注意滑塊的運行方向與路程，及其卸取件便捷的問題，由于若不考慮這類因素，則在模具邊緣將出現空氣突起與折痕的現象。

結合當前的車輛沖壓模具制造來說，很多汽車覆蓋件的生產均會使用斜楔機構，部分模具的外觀繁瑣，尺寸精準度標準高，有的模具外觀規格大，空間線條很多，曲線形繁瑣，此時單調的斜楔機構不能滿足繁瑣的零配件生產，要求多個斜楔機構相聯動方可符合車輛沖壓模具加工的高質量與高精準度[2]。提升多種斜楔機構的應用加工效率，找出最優組合方式，與所需生產的模具要求相搭配，節約生產成本及人工費用，令加工制造出質量佳、效率高、方便作業應用的多種沖壓設備。

4.6 液壓斜楔結構于車輛沖壓模具方面的運用

汽車沖壓模具主要指沖制汽車車體上全部沖壓件的模具統稱，如頂部翻邊模、橫梁增強板壓形模等。通常制造一種常規的車輛要求1000-1500多件沖壓模具，大概占整車制造所要所有模具產值的40%上下[3]。車輛沖壓件沖壓技術要求很高，如車輛覆蓋件具備材料薄、外形繁瑣、自由曲面豐富、結構規劃大和表面質量需求高等特征，為此，車輛沖壓模具對應的具備尺寸大、作業型面繁瑣、技術要求高等特征，通常需要展開側邊沖壓。斜楔結構已普遍用在車輛沖壓模具之中。液壓斜楔結構于車輛沖壓模具內能用于實現任何方位分布的沖孔、翻邊以及部分成形等要求。在汽車件實際加工中，液壓斜楔結構針對簡化模具架構、提升沖壓精度等有顯著意義。該汽車零件是某車型內板，是車輛覆蓋件的一類。其對局域彎曲部分的角度及規格要求非常高，在生產過程選擇在整形工序上同步實行局域彎曲且保壓的方法。因為需要模具機構緊湊，一般機械式斜楔結構不能突出側沖功能與保壓功能，所以采取液壓斜楔結構。采取液壓斜楔結構后，該模具于沖壓線上只做一次調試就獲得成功。

5 擺楔架構

當擺楔架構成形為裙邊外形時，選擇一個能夠旋轉的凸模，能夠得到制件成形與取件。

5.1 擺楔的特點

（1）相較于雙動斜楔架構更為簡潔，緊湊;（2）凸模生產時的強度相對于雙動斜楔不好;（3）生產、配合精度相對于雙動斜楔不好。

5.2 擺楔在車輛翼子板模具中的運用

擺楔結構在車輛翼子板模具外圍翻邊側整形的使用，在翼子板和前門外板搭配位置的側翻側整形過程，采取擺楔結構，模具的凸模與凹模都是活動結構，借助插刀下行驅使，動作結束后，凹模推出，通過凸模的退回限位塊把凸模順著旋轉軸旋轉標準角度，令制件和凸模型面分離，以滿足智能化取件目標。

6 雙動子母邊成形結構

在雙動子母外圍成形結構中，把蓋板從固定于模具結構上改成活動式的，指蓋板與斜楔滑塊同步運轉。雙動子母結構在側圍外模塊A柱位置的側整形使用實例，該種結構將設置于斜楔滑塊中的側壓料芯設置于經過斜楔上滑塊制約的主壓芯中，成形過程進到作業部位，取件時返回，節約了生產費用，加快了智能化生產速度，用于車輛側邊的側整形位置，具備較高的實用性。

7 結語

經過分析這類獨特的斜楔就在車輛外覆蓋件，例如側邊外板、翼子板等冷沖壓模具研發中，這幾種獨特的斜楔機構的使用就會不斷提升車輛模具規劃的方式及質量，符合模具在高速線加工要求，減少模具研發費用，促進汽車領域模具工藝的進步。

參考文獻

[1] 馬寶順，任德成.液壓斜楔機構及其在汽車沖壓模具中的應用[J].鍛壓技術，2016（10）：11-16.

[2] 李葆.幾種特殊斜楔機構在汽車冷沖壓模具中的應用[J].模具制造，2016（3）：19-21+25.

[3] 周凱.淺談斜楔機構在沖壓模具中的應用[J].科技創業月刊，2013（8）：190-191.