側(cè)圍外板基準(zhǔn)孔沖翻孔模結(jié)構(gòu)改進

趙子海，劉英堂，邵林江，王 偉，吳進強，王 健

吉利汽車集團有限公司ME中心（浙江杭州 315800）

1 引言

側(cè)圍外板是汽車白車身最大、最復(fù)雜的沖壓件，圖1是某SUV車型的側(cè)圍外板；與側(cè)圍外板匹配和有間隙面差要求的零件數(shù)量最多，所以側(cè)圍外板制件的基準(zhǔn)孔定位精度決定了側(cè)圍外板及相關(guān)零件的裝車精度和穩(wěn)定性；采用合理的沖壓模具結(jié)構(gòu)，可有效解決側(cè)圍外板基準(zhǔn)孔的精度和質(zhì)量問題。

圖1 某車型側(cè)圍外板

2 常見的側(cè)圍基準(zhǔn)孔制件形狀

側(cè)圍基準(zhǔn)孔形狀、高度尺寸及孔精度要求，側(cè)圍外板基準(zhǔn)孔一般為一個圓孔、一個長圓孔，或者兩個都為圓孔；孔徑d都在φ20mm以上，高度一般都為3mm高；直徑尺寸及孔位置度要求較高，位置公差為0，孔徑公差為0～+0.1mm；典型尺寸形狀如圖2所示。

圖2 側(cè)圍基準(zhǔn)孔典型尺寸

3 側(cè)圍基準(zhǔn)孔沖壓工藝、結(jié)構(gòu)常見缺陷及改進過程

3.1 側(cè)圍基準(zhǔn)孔沖壓工藝

側(cè)圍基準(zhǔn)孔目前有兩種工藝方式，第一種為先沖孔再翻孔，第二種為沖翻孔一起；兩種工藝方式的優(yōu)缺點如下：

（1）第一種方式，先沖孔再翻孔，如圖3所示。

圖3 側(cè)圍基準(zhǔn)孔先沖孔再翻孔

優(yōu)點：模具結(jié)構(gòu)簡單，工序容易實現(xiàn)。

缺點，側(cè)圍制件大，定位精度差，沖孔和后序翻孔的中心可能錯位，容易造成翻邊高度不一致；尤其側(cè)圍后保處，整形后回彈較大，如果先沖孔再翻孔，沖孔、翻孔前后序同心度無法保證，可能造成側(cè)圍工序數(shù)量會增多，造成沖壓成本的較大浪費。所以目前側(cè)圍外板先沖再翻方式基本不用。

（2）考慮到側(cè)圍沖壓工序數(shù)及沖翻孔尺寸、位置精度問題，一般基準(zhǔn)孔都一序沖翻完成。

優(yōu)點：工序數(shù)少，尺寸精度和位置精度高。

缺點：沖翻工序復(fù)合后，容易產(chǎn)生沖不斷和毛刺碎屑問題。

3.2 沖翻孔結(jié)構(gòu)改進過程

（1）側(cè)圍基準(zhǔn)孔沖翻孔原結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 沖翻孔早期結(jié)構(gòu)

凸模沖孔處比翻邊處高8mm，沖孔無凹模，靠沖頭先吃入把板料懸空沖孔后再翻邊，現(xiàn)場沖不斷、廢料粘連現(xiàn)象嚴(yán)重；后來嘗試把凸模沖孔處比翻邊處高由8mm改為10mm，基本沒有效果。

現(xiàn)場沖不斷現(xiàn)象如圖5所示。

（2）參照歐美沖翻孔做法，首次結(jié)構(gòu)改進如圖6所示。

圖5 沖翻孔沖不斷現(xiàn)象

凸模部分基本不改，凹模部分在翻邊制件下去1mm處出臺階，臺階輪廓與翻邊凸模按沖裁間隙0.04mm配合；保證翻邊后，翻邊凸模再與凹模新增臺階配合把廢料剪斷；這種效果比首次結(jié)構(gòu)有較大改善，但批量大生產(chǎn)時，偶爾還會出現(xiàn)沖不斷現(xiàn)象。

（3）最終結(jié)構(gòu)改進，如圖7所示。

凸模部分把先沖孔處尖角改為圓角，凸模部分翻邊觸料處圓角改為尖角，凹模部分在翻邊制件下去1mm處出臺階，臺階輪廓與翻邊凸模尖角按沖裁間隙0.04mm配合。

工作過程：沖翻孔凸模下行，把板料拉破；沖翻孔凸模繼續(xù)下行，開始翻邊；翻邊完成后，通過凸模下行與翻孔凹模臺階處進行切斷，把廢料切開。

這種結(jié)構(gòu)徹底解決了沖翻孔沖不斷，板料粘連問題；現(xiàn)在實行該結(jié)構(gòu)的側(cè)圍模具已經(jīng)在臺州臨海量產(chǎn)10萬臺以上，生產(chǎn)穩(wěn)定。

（4）最終改進后結(jié)構(gòu)單件形狀如圖8所示。

4 結(jié)語

針對側(cè)圍基準(zhǔn)孔沖翻孔結(jié)構(gòu)，進行沖壓結(jié)構(gòu)分析和缺陷措施，通過多次改進模具結(jié)構(gòu)，解決了沖翻孔板料沖不斷問題，提高了生產(chǎn)穩(wěn)定性，可用于今后薄板料的沖翻孔結(jié)構(gòu)中。

圖6 首次改進后的沖翻孔結(jié)構(gòu)

圖7 最終改進后的沖翻孔結(jié)構(gòu)

圖8 最終改進后凸、凹模結(jié)構(gòu)