轎車后備箱支撐氣動沖孔夾具設(shè)計

熊利軍，喬娜娜，王庭江，文根保

（1.湖北航宇精工科技有限公司，湖北 襄陽 441002；2.中國航空工業(yè)集團(tuán)公司 嘉泰飛機制造公司，湖北 襄陽 441002；3.中國航空工業(yè)集團(tuán)公司 航宇救生裝備有限公司，湖北 襄陽 441002）

0 引言

轎車后備箱蓋是以2 件支撐組件作為骨架，后備箱開啟與關(guān)閉都依靠支撐組件的剛性和尺寸精度，避免后備箱蓋產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和歪曲變形。

1 支撐組件沖孔加工工藝分析

后備箱支撐組件如圖1 所示，由后備箱支撐1、水平支撐2 和錐體鉚釘3 組成，需要加工的是后備箱支撐1端頭的mm孔，要求2個孔的同軸度為φ0.01 mm。如采用鉆孔加工，一是不容易保證2 個孔的同軸度；二是因支撐組件定位和夾緊結(jié)構(gòu)尺寸特殊，不便于操作，結(jié)構(gòu)設(shè)計困難。如采用沖壓加工，由于沖壓加工是瞬時沖切，第1個孔的沖切會出現(xiàn)孔壁內(nèi)凹缺陷，第2 個孔的沖切會出現(xiàn)孔壁外凸缺陷。只有采用液壓緩慢沖切并調(diào)整液壓作用力和沖切速度才可避免成形的孔內(nèi)凹和外凸，經(jīng)分析采用氣動凸凹模一次性同時沖出支撐組件2個孔的夾具以實現(xiàn)同軸度要求。后備箱支撐組件為方形管件，由圓管冷拔而成，存在尺寸誤差，為了彌補避免存在的尺寸誤差而影響支撐組件的2×mm 孔的加工位置精度，支撐組件定位基準(zhǔn)A、B、C、D、E采用移動定位支撐，其中X方向移動定位支撐有A、E，Z方向移動定位支撐有B、C、D。

圖1 后備箱支撐組件

2 后備箱支撐移動定位和夾緊方案制定

根據(jù)后備箱支撐組件工藝、定位與夾緊的可行性分析，確定后備箱支撐組件沖裁mm 孔的定位和夾緊方案。

（1）定位方案。A為大平面可移動定位，限制了3 個自由度[1]；B、C、D定位各限制了2 個自由度[2]，采用氣動V 形滑塊可移動定位；E為斜面T 形滑塊移動定位，限制了2個自由度[3]。這存在基準(zhǔn)重復(fù)定位誤差，解決措施是采用可移動定位支撐。

（2）夾緊方案。A基準(zhǔn)處為氣動夾緊機構(gòu)，D基準(zhǔn)處為鉸鏈?zhǔn)謩訆A緊機構(gòu)。

3 水平支撐氣動移動定位與夾緊

后備箱支撐的水平支撐2 移動定位與夾緊，如圖2 所示。后備箱支撐1、水平支撐2 和錐體鉚釘3安放在水平支撐定位塊4 的平面上，水平支撐2 是依靠氣缸5 的軸作用于壓板6 和螺釘8 及螺母7 而移動距離L，實現(xiàn)夾緊和松開水平支撐2。

圖2 水平支撐移動定位與夾緊

4 定位槽B、C、D移動定位與夾緊

后備箱支撐組件在定位槽板23 的B、C、D側(cè)面和T 形滑塊1 的15°斜面E進(jìn)行移動定位與夾緊，如圖3示。

圖3 定位槽B、C、D移動定位

（1）楔塊夾緊機構(gòu)。由于T形滑塊1和T形槽座2 組成的斜面E進(jìn)行移動定位并與氣動定位槽板23的移動定位組成楔塊夾緊機構(gòu)，對后備箱支撐組件進(jìn)行移動定位與自鎖夾緊作用。定位槽板23 推動后備箱支撐組件上移，相對于T 形滑塊1 向下移動而實現(xiàn)對后備箱支撐組件自鎖夾緊。定位槽板23下移，相對于后備箱支撐組件與T 形滑塊1 下移，楔塊夾緊機構(gòu)即可實現(xiàn)松開作用。由于定位槽板23槽的C、D側(cè)面的間隙與沖孔方向一致，不會影響沖孔位置，但影響另外兩相鄰側(cè)面的間隙，前端有水平支撐移動定位與夾緊，后端有T形滑塊1和T形槽座2 移動定位的限制，對后備箱支撐組件位置偏移的影響程度有限。

（2）鉸鏈夾緊機構(gòu)的夾緊與松開。由于后備箱支撐組件安裝在定位槽板23 槽中存在0.563 mm 的間隙，為了防止沖孔過程中后備箱支撐組件出現(xiàn)移動，需要后備箱支撐組件貼緊定位槽板23 槽C側(cè)面，要求對后備箱支撐組件進(jìn)行夾緊。如圖3 中NN視圖所示，按下手柄13，由于連接片11 與手柄13為一體，連接片11 帶著擺桿8 和夾緊爪6 抬起而實現(xiàn)對后備箱支撐組件的松開。抬起手柄13，即可實現(xiàn)對后備箱支撐組件的夾緊。

（3）定位槽板23 和T 形滑塊1 脫離對后備箱支撐組件的定位與松開。先要松開鉸鏈夾緊機構(gòu)和氣動水平支撐機構(gòu)對后備箱支撐組件的夾緊，然后定位槽板23 在氣缸19 的氣缸軸20 的推動下，連接板22帶動定位槽板23向下移動L距離，使定位槽板23 和T 形滑塊1 脫離對后備箱支撐組件的定位，便可以取出后備箱支撐組件。

（4）定位槽板23 和T 形滑塊1 對后備箱支撐組件的移動定位與夾緊。氣缸19 使氣缸軸20 帶動定位槽板23移動L距離，定位槽板23的B、C、D面實現(xiàn)對后備箱支撐組件的移動定位。同時由于T形滑塊1與定位槽板23移動方向存在15°的斜面，形成了一種楔塊夾緊結(jié)構(gòu)。定位槽板23 的上移使T 形滑塊1可實現(xiàn)移動定位的自鎖楔緊作用，楔塊夾緊機構(gòu)對后備箱支撐組件楔緊，楔緊范圍包括T 形滑塊1 和定位槽板23在內(nèi)的定位面積。

5 后備箱支撐2孔的沖裁

圖4 后備箱支撐2個孔沖裁

后備箱支撐組件沖孔模夾具如圖5所示。

圖5 沖孔模夾具

（1）取出后備箱支撐組件。啟動氣缸38可退回壓板39、螺母40 和螺釘41，便可松開對水平支撐定位塊42的夾緊，松開鉸鏈夾緊機構(gòu)對水平支撐組件的夾緊，啟動氣缸23 可退回連接板24 和定位槽板44，啟動氣缸27、37 可退回凸模29 和凹模壓板34，完成這些動作后，可順利從夾具中取出后備箱支撐組件。

6 結(jié)束語

后備箱支撐組件沖孔模夾具的設(shè)計，應(yīng)用了夾具移動定位結(jié)構(gòu)以及T 形滑塊和T 形槽座組成斜面進(jìn)行移動定位，并與氣動定位槽板的移動定位組成楔塊夾緊機構(gòu)，獲得了mm 沖孔工藝合格的后備箱支撐組件，提高了加工效率，節(jié)省了沖床設(shè)備。