文/楊慶波·一汽轎車股份有限公司

非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)在汽車側(cè)圍外板模具中的應(yīng)用

文/楊慶波·一汽轎車股份有限公司

非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)斜楔機(jī)構(gòu)都是汽車覆蓋件模具中常見(jiàn)的重要機(jī)構(gòu)，它的作用是將單一沖壓方向轉(zhuǎn)換為其他沖壓方向，廣泛應(yīng)用在斜楔沖孔、斜楔修邊、斜楔翻邊、斜楔整形等沖壓工藝中，作為直接對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行斜沖孔、斜修邊、斜翻邊、斜整形等沖壓工藝的重要工作部件，其設(shè)計(jì)的合理性是汽車覆蓋件模具完成成形、分離工藝的關(guān)鍵。

非標(biāo)斜楔不同于標(biāo)準(zhǔn)斜楔，標(biāo)準(zhǔn)斜楔的應(yīng)用形式來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，而非標(biāo)斜楔的設(shè)計(jì)和靈活應(yīng)用需要發(fā)揮設(shè)計(jì)者的聰明才智，是模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，需要豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。汽車覆蓋件模具中整體側(cè)圍外板的沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，本文以轎車整體側(cè)圍外板上邊梁修邊、翻邊工藝為載體，對(duì)非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的幾種典型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行分析、總結(jié)。

汽車整體側(cè)圍外板的共性

汽車外觀質(zhì)量受汽車車身覆蓋件質(zhì)量的影響，而汽車整體側(cè)圍外板是汽車覆蓋件中最為重要的沖壓件，汽車整體側(cè)圍外形尺寸大，形面幾何形狀復(fù)雜，表面質(zhì)量要求最高。

圖1是轎車整體側(cè)圍外板上邊梁，其中的紅線區(qū)域需要進(jìn)行修邊及翻邊處理。其修邊、翻邊的沖壓方向與模具的沖壓方向不一致，呈一定的角度，需要采用非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)來(lái)完成修邊、翻邊工藝。下面分別以修邊、翻邊工藝為例，對(duì)分工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)、同工序整體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)及同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖1 轎車整體側(cè)圍外板上邊梁

分工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)

以圖1中的某車型整體側(cè)圍外板上邊梁為例，在修邊、翻邊工藝中采用分工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)時(shí)，其結(jié)構(gòu)類似，所以，下面僅以修邊工藝為例，介紹分工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)形式

圖2中紅色實(shí)體為非標(biāo)斜楔（吊楔），其呈間隔式布置，整條上邊梁剩余未修邊的部位（黃色實(shí)線框內(nèi)的區(qū)域）要在其他工序內(nèi)設(shè)計(jì)兩個(gè)同樣的非標(biāo)斜楔完成。上邊梁分為兩道工序完成整個(gè)區(qū)域的修邊，兩道工序中非標(biāo)斜楔修邊鑲塊刃口要有3～5mm的重疊區(qū)域。

分工序分體非標(biāo)斜楔（吊楔）機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)、沖壓工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；模具加工制造簡(jiǎn)單，精度易保證；模具裝配簡(jiǎn)單，裝配精度高；模具調(diào)試與維修簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：模具工序多，制造周期長(zhǎng)，成本高，沖壓件易出現(xiàn)表面質(zhì)量缺陷。而且，兩工序中非標(biāo)斜楔修邊刃口接刀重疊區(qū)域，易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷（坑、包、波浪等），還存在二次剪切（產(chǎn)生修邊毛屑），此類缺陷修復(fù)困難，但又是整車評(píng)審不允許出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷。

同工序整體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)

以圖1中的某車型整體側(cè)圍外板上邊梁為例，在修邊、翻邊工藝中采用同工序整體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)時(shí)，其結(jié)構(gòu)類似，所以，下面僅以翻邊工藝為例，介紹同工序整體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)形式

圖3中黃色實(shí)體為非標(biāo)斜楔（翻邊工藝），其為整體結(jié)構(gòu)，在一道工序中采用一個(gè)整體非標(biāo)斜楔一次完成翻邊工藝。

同工序整體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)、沖壓工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；模具加工制造簡(jiǎn)單；工序集中，模具制造成本低。

缺點(diǎn)：整體非標(biāo)斜楔單體尺寸大，造成裝配困難，精度難保證；模具調(diào)試與維修難度大。

圖2 分工序分體非標(biāo)斜楔的設(shè)置

圖3 同工序整體非標(biāo)斜楔的設(shè)置

圖4 修邊工藝中同工序分體非標(biāo)斜楔的設(shè)置

同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)

仍以圖1中的某車型整體側(cè)圍外板上邊梁修邊、翻邊工藝為例，介紹同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。但是在修邊、翻邊工藝時(shí)采用的同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)卻在接刀結(jié)構(gòu)上存在差異，所以要分別介紹。

修邊工藝中同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式

圖4中黃色框?yàn)樾捱吂に囍械姆菢?biāo)斜楔，其為分體結(jié)構(gòu)，非標(biāo)斜楔呈相鄰式布置，在一道工序中采用分體非標(biāo)斜楔一次完成修邊工藝，相鄰非標(biāo)斜楔的修邊鑲塊刃口采用特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)渡，避免非標(biāo)斜楔運(yùn)動(dòng)時(shí)與修邊鑲塊刃口產(chǎn)生碰撞。

相鄰兩非標(biāo)斜楔修邊鑲塊刃口的接刀結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方向如圖5所示。此處采用特殊的修邊鑲塊刃口結(jié)構(gòu)，避免非標(biāo)斜楔（吊楔）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生修邊鑲塊刃口相撞，實(shí)現(xiàn)修邊刃口的完美對(duì)接，避免了分工序多次修邊造成的沖壓件修邊質(zhì)量缺陷。

圖5 修邊鑲塊刃口的接刀結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方向

圖6 翻邊工藝中同工序分體非標(biāo)斜楔的設(shè)置

圖7 翻邊鑲塊刃口的接刀結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方向

翻邊工藝中同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式

圖6中紅色框?yàn)榉吂に囍械耐ば蚍煮w非標(biāo)斜楔。與修邊工藝類似的是，其也為分體結(jié)構(gòu)，非標(biāo)斜楔呈相鄰式布置，在一道工序中采用分體非標(biāo)斜楔一次完成翻邊工藝，相鄰非標(biāo)斜楔的翻邊鑲塊刃口采用特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)渡，避免非標(biāo)斜楔運(yùn)動(dòng)時(shí)與翻邊鑲塊刃口產(chǎn)生碰撞。

相鄰兩非標(biāo)斜楔翻邊鑲塊刃口的接刀結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方向如圖7所示。這種特殊的翻邊鑲塊刃口結(jié)構(gòu)，可以使非標(biāo)斜楔在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中避免與翻邊鑲塊刃口相撞，實(shí)現(xiàn)翻邊刃口的完美對(duì)接，避免了分工序多次翻邊造成的沖壓件翻邊表面質(zhì)量缺陷。

同工序分體非標(biāo)斜楔機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：模具裝配簡(jiǎn)單，加工精度高；工藝集中，工序少；模具制造成本低；采用特殊的接刀結(jié)構(gòu)，沖壓件面品質(zhì)量高。

缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)、沖壓工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜；模具加工難度大；結(jié)構(gòu)特殊，模具調(diào)試與維修難度大。

結(jié)束語(yǔ)

本文以轎車整體側(cè)圍外板上邊梁修邊、翻邊工藝為例，著重闡述了三種典型的非標(biāo)斜楔結(jié)構(gòu)，供同行參考，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)產(chǎn)品形狀、沖壓工藝、模具結(jié)構(gòu)的需要，對(duì)上述三種典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合，設(shè)計(jì)出最佳的模具結(jié)構(gòu)和沖壓工藝方案。