王智生

[摘 要]在模具設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到產(chǎn)品表面要求較高、普通結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)、需要選用一些特殊機(jī)構(gòu)完成復(fù)雜工作內(nèi)容的情況，本文將以一套翼子板斜楔翻邊成型模為例，具體講述一些空間緊湊特殊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用方法。

[關(guān)鍵詞]翼子板；封閉翻邊；復(fù)雜成型機(jī)構(gòu)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.15.155

1 引 言

轎車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，市場(chǎng)對(duì)轎車制件的外觀質(zhì)量，個(gè)性化需求越來越高，這對(duì)轎車造型研發(fā)提出了更高的要求。高端轎車的外觀給人以厚重、硬朗、流暢的感覺，這些成功的制件造型，與其沖壓模具的復(fù)雜機(jī)構(gòu)技術(shù)是分不開的，翼子板作為轎車外覆蓋件，他的表面質(zhì)量及尺寸精度要求極高，不僅要求表面光順，棱線清晰，為滿足匹配要求，周邊尺寸精度嚴(yán)格。在模具設(shè)計(jì)中如果在翻邊成型過程不控制其成型過程，將會(huì)產(chǎn)生起皺、波浪、銳棱移動(dòng)等問題，延長調(diào)試周期，提高制造成本。本文將以一款迎合年輕消費(fèi)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的SUV車型的翼子板翻邊模具具體講述下翼子板成型模及其復(fù)雜機(jī)構(gòu)。

2 工藝內(nèi)容分析

如圖所示，此翼子板產(chǎn)品比較普通轎車翼子板較大，造型相當(dāng)尖銳，銳棱區(qū)明顯，成型鑲塊必然強(qiáng)度較弱。模具為整體封閉翻邊成型模具，左邊和下邊位置為直翻邊，其相交處為整形區(qū)域，上邊為斜楔翻邊整形，輪罩區(qū)域需要二次拉延.從工藝內(nèi)容具體分析，斜翻邊由于翻邊完成后從豎直方向無法取件，需要做開花填充凸模，在完成翻邊后撤出制件區(qū)域方便機(jī)械手取件，下邊翻邊和二次拉延需要在本序完成，那么整形鑲塊需要做成彈性原件的同時(shí)需要作為翻邊鑲塊的壓料板。

3 設(shè)計(jì)過程

3.1 開花填充斜楔設(shè)計(jì)

由于制件拳頭區(qū)比較尖銳，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)不適用，所以采用水平推楔機(jī)構(gòu)。

工作過程簡(jiǎn)述：如圖3工作行程線圖所示，坐標(biāo)0點(diǎn)表示下死點(diǎn)，在距離下死點(diǎn)187mm時(shí)，上模驅(qū)動(dòng)座斜面接觸推動(dòng)水平推楔，楔動(dòng)水平推楔水平運(yùn)動(dòng)57.1mm，水平推楔斜面推動(dòng)填充凸模運(yùn)動(dòng)50mm。當(dāng)距離下死點(diǎn)87mm時(shí)上模驅(qū)動(dòng)座豎直面與水平推楔接觸水平推楔，此時(shí)驅(qū)動(dòng)座只起到支撐作用，水平推楔和填充凸模均停止運(yùn)動(dòng)，填充凸模到位。距離下死點(diǎn)80mm時(shí)小壓料板壓料，斜楔翻邊鑲塊開始運(yùn)動(dòng)翻邊。開模時(shí)候，鑲塊撤出，壓料板抬起，驅(qū)動(dòng)座抬起，水平推楔和填充凸模在氮缸驅(qū)動(dòng)下退回，機(jī)械手取件。

3.2 過橋結(jié)構(gòu)與鑲塊設(shè)計(jì)

由于封閉翻邊，為了保證壓料板強(qiáng)度需要做過橋結(jié)構(gòu)，壓料板行程100mm，安全銷行程120mm，鑲塊和壓料板之間空開需要130mm，翻邊鑲塊的安裝螺釘孔和銷孔設(shè)計(jì)在鑲塊兩端，壓料板的過橋從鑲塊中間穿過，這樣可以保證鑲塊安裝的穩(wěn)定和安裝座的強(qiáng)度。

3.3 斜翻邊和直翻邊相交處接刀處理

由于是封閉翻邊，直翻邊與斜翻邊的凹模鑲塊相交點(diǎn)如不作處理，必然由于工作方向問題相撞，所以在其相交處，把直翻邊鑲塊的工作點(diǎn)做高60mm，讓其先行合入，當(dāng)直翻邊完成后斜翻邊鑲塊進(jìn)入，此時(shí)只需要在直翻邊鑲塊上作空開處理即可。

3.4 電氣路設(shè)計(jì)

翼子板產(chǎn)品由于產(chǎn)品弧度較大，定位極難，在成型過程中，在鑲塊帶動(dòng)下容易竄動(dòng)，一旦竄動(dòng)，前序沖孔的精度將無法保證，同時(shí)翻邊完成之后制件容易包在凸模上，所以需要設(shè)計(jì)抓件真空吸盤和氣動(dòng)刮料裝置。

制件在初導(dǎo)向控制下滑向凸模表面，到達(dá)凸模表面時(shí)按下氣源開關(guān)，真空發(fā)生器工作，從而真空吸盤排氣抓緊制件，制件無法竄動(dòng)。

翻邊模具由于產(chǎn)品形狀各異，在翼子板制件四周存在如上圖的各個(gè)角部區(qū)域，在兩個(gè)方向都翻邊的情況下，就會(huì)如同包餃子一樣產(chǎn)生褶皺，把制件緊緊包裹在凸模表面，在凸模上安裝兩個(gè)汽缸，汽缸上安裝2個(gè)分布在制件角部的掛料器，當(dāng)工作開始，汽缸排氣，帶動(dòng)掛料器收回，移動(dòng)到翻邊凹模鑲塊的下死點(diǎn)位置以下，不妨礙其工作，當(dāng)工作結(jié)束，汽缸充氣，帶動(dòng)掛料器頂起，掛松制件，自動(dòng)線橫梁帶著機(jī)械手進(jìn)入模具，抓緊制件就可以帶走制件。有效防止了帶件不走，模具內(nèi)存雙件壓壞模具的問題。

當(dāng)斜楔翻邊存在上述的角部包件問題時(shí)，此時(shí)就需要如下裝置：安裝在翻邊鑲塊上的頂塊，安裝在底板的底板的掛料器和驅(qū)動(dòng)掛料器的氮?dú)鈴椈?。?dāng)工作時(shí)，翻邊鑲塊上的頂塊由于比鑲塊高，所以在翻邊前接觸掛料器，將其押到工作區(qū)域以外，翻邊完成后在氮?dú)鈴椈傻尿?qū)動(dòng)下將包裹在凸模的制件刮離凸模。

4 問題點(diǎn)分析

（1）該翼子板在輪罩處有一個(gè)約18mm左右的臺(tái)階，臺(tái)階下的法蘭面上帶常規(guī)的負(fù)角翻邊。該臺(tái)階的圓角和拔模角都沒能滿足拉延的需要，無奈只能采取過拉延的方式滿足拉延成形的需要，這就給本序翻邊整形帶來困難，如果用鑲塊連翻帶整臺(tái)階表面起皺切無法控制，其上的孔也無法保證質(zhì)量（沒機(jī)會(huì)整后沖），工藝上沒有解決措施，依賴于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)去減輕這種缺陷（不是解決）。

（2）拉延與本序存在轉(zhuǎn)角，同時(shí)用戶的產(chǎn)品的拳頭區(qū)有1°負(fù)角在工藝設(shè)計(jì)中無論怎樣設(shè)計(jì)都不能消除，在溝通用戶拒絕修改的情況下，也需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決，傳統(tǒng)的斜壓料可以解決工作的壓料問題，但是如果直壓料和斜壓料是分離式的，在其接縫處起波浪的問題不可控制，對(duì)于翼子板這樣的外覆蓋制表面要求極高的制件無疑是一顆定時(shí)炸彈！如果直壓料和斜壓料采用子母式，對(duì)于本序這樣工序內(nèi)容緊湊的模具是難上加難啊！

5 問題解決方案

（1）將過拉延的整形鑲塊做成彈性部件，即主壓料板邊上的副壓料板（紅箭頭所指的弧形狹長區(qū)域），為了保證副壓料板的強(qiáng)度及保證布置氮?dú)飧姿枰目臻g，刀把下部的CAM翻邊不在本序完成（綠箭頭所指）。

副壓料板動(dòng)力不足，所以整形過程中的某一過程還是個(gè)失控狀態(tài)，最后靠小壓料板鐓死來完成翻整過程。

（2）由于負(fù)角區(qū)域較?。ㄩL度約120mm），于是提出采用楔動(dòng)壓料板，依靠上底板和壓料板之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)楔壓料板在主壓料板扶住板料，主壓板采用大行程，在翻邊鑲塊尚未工作前，完成負(fù)角區(qū)域壓料。

通過此結(jié)構(gòu)達(dá)到了采用一拖二式子母壓料板的形式，且相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單滿足了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要。此模具現(xiàn)在已經(jīng)調(diào)試完畢，一拖二的特殊壓料板結(jié)構(gòu)可以順暢完成工作內(nèi)容，且達(dá)到質(zhì)檢要求。

市場(chǎng)是一切的方向標(biāo)，消費(fèi)者的喜好的產(chǎn)品勢(shì)必為我們的模具制造業(yè)制造一些困難，我們模具設(shè)計(jì)者通過不斷的自我完善，通過通常的模具結(jié)構(gòu)和復(fù)雜機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，解決了用于工序不足并且翼子板制件表面要求較高對(duì)模具設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的問題，此模具所生產(chǎn)的翼子板的車型已經(jīng)在公路上馳騁并且贏得消費(fèi)者的好評(píng)。