文／凌世權(quán)，趙子海·吉利汽車集團有限公司/ME中心

旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸心的選擇是旋轉(zhuǎn)斜楔設(shè)計的關(guān)鍵因素，本文介紹了旋轉(zhuǎn)斜楔軸心選擇方法、旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)計的要領(lǐng)、旋轉(zhuǎn)斜楔行程圖設(shè)計注意事項；通過汽車覆蓋件常用的兩種旋轉(zhuǎn)斜楔結(jié)構(gòu)的舉例，對旋轉(zhuǎn)斜楔在汽車覆蓋件中的運用及其優(yōu)缺點進行了詳細說明。

旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)原理及其設(shè)計注意事項

旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)原理

旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)見圖1；通過氣缸把旋轉(zhuǎn)軸凸模拉到工作狀態(tài)，機械手把工序制件放到凸模上，然后斜楔上滑塊及側(cè)翻邊凹模下行，通過驅(qū)動導(dǎo)板驅(qū)動完成側(cè)翻邊做功過程；側(cè)翻邊做功完成后，上模及斜楔上滑塊先回程，然后氣缸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸凸模到回程狀態(tài)，工序制件用機械手抓走；旋轉(zhuǎn)軸到達工作和回程狀態(tài)的驅(qū)動壓力源都是氣缸。

圖1 旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)

旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)的軸心及半徑選擇原則

⑴旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸軸心選擇原則，為保證旋轉(zhuǎn)凸?；爻虝r與成形零件不干涉，取此工序零件頂部型面最外側(cè)法向線與所有側(cè)整形型面最下側(cè)法向線的交線區(qū)域的下部，同時還需考慮10mm的安全量，所以旋轉(zhuǎn)軸軸心允許選擇區(qū)域見圖2紅色陰影區(qū)。

圖2 旋轉(zhuǎn)斜楔軸心及半徑選擇

⑵旋轉(zhuǎn)軸半徑的選擇需滿足側(cè)整形工序件處與驅(qū)動導(dǎo)板處距離80mm以上，保證斜楔上滑塊和側(cè)整形凹模的強度；另外旋轉(zhuǎn)軸半徑選擇時還需滿足凸模處頂部型面寬度40mm以上，保證壓料芯壓料區(qū)域。

⑶旋轉(zhuǎn)軸回程狀態(tài)時需滿足外輪廓距離工序制件5mm以上，便于工序制件Z向順利取出。

⑷實際設(shè)計模具時，三維軟件可每隔1°旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸實體進行回程檢查，保證旋轉(zhuǎn)軸與工序件不干涉。

旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)的行程圖要求

旋轉(zhuǎn)斜楔行程圖要求見圖3，氣缸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)斜楔轉(zhuǎn)軸到位后，機械手把工序制件放到凸模上，斜楔滑塊下行與驅(qū)動導(dǎo)板接觸，下行行程10mm以上，然后開始正壓料芯壓料，正壓料行程10mm以上，斜楔刀塊再開始做功。避免正壓料芯開始壓料時，斜楔滑塊與旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動導(dǎo)板還沒接觸，造成旋轉(zhuǎn)軸凸模有旋轉(zhuǎn)可能，從而造成外板零件面品缺陷。

圖3 旋轉(zhuǎn)斜楔行程圖

兩種常用的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)及其優(yōu)缺點

常規(guī)旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)

⑴常用的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)見圖4、圖5；旋轉(zhuǎn)軸為一個整體大軸，并且和側(cè)翻凸模為一個整體，旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)軸安裝座之間進行旋轉(zhuǎn)導(dǎo)滑；旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè)加側(cè)導(dǎo)滑板，旋轉(zhuǎn)軸凸模蓋板與旋轉(zhuǎn)軸安裝座在旋轉(zhuǎn)軸的中心水平面上進行分割，旋轉(zhuǎn)軸通過雙作用氣缸到達工作、回程狀態(tài)；氣缸把旋轉(zhuǎn)軸拉到工作狀態(tài)后，機械手把工序零件放在凸模上，然后上斜楔滑塊下來與旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動導(dǎo)板接觸下行最小10mm后，開始壓料然后翻邊做功，做功完成后氣缸推動旋轉(zhuǎn)軸到回程狀態(tài)，工序制件用機械手抓走。

圖4 常規(guī)的旋轉(zhuǎn)斜楔

圖5 常規(guī)旋轉(zhuǎn)斜楔剖視圖

⑵常用的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸安裝座與旋轉(zhuǎn)軸配合處，需加工油槽、外部安裝油壺進行定期潤滑處理。油槽常用兩種形式見圖6。

圖6 常規(guī)旋轉(zhuǎn)斜楔兩種常用油槽形式

改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)

⑴改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)見圖7、圖8、圖9；旋轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)塊兩側(cè)的小軸，旋轉(zhuǎn)塊小軸與旋轉(zhuǎn)塊之間采用H7/p6過盈配合，把旋轉(zhuǎn)軸安裝在旋轉(zhuǎn)塊上；旋轉(zhuǎn)塊兩側(cè)加側(cè)導(dǎo)滑板，旋轉(zhuǎn)塊蓋板與下模座在旋轉(zhuǎn)軸的中心水平面上進行分割；雙作用氣缸推動旋轉(zhuǎn)塊驅(qū)動機構(gòu)向前運動把旋轉(zhuǎn)塊驅(qū)動到達工作狀態(tài)，然后旋轉(zhuǎn)塊驅(qū)動機構(gòu)停止運動支撐在旋轉(zhuǎn)塊下部，機械手把工序零件放在旋轉(zhuǎn)塊凸模上，然后上斜楔滑塊下來與旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動導(dǎo)板接觸下行最小10mm后，開始壓料然后翻邊做功，做功完成后，雙作用氣缸拉動旋轉(zhuǎn)塊驅(qū)動機構(gòu)到回程狀態(tài)，然后旋轉(zhuǎn)塊回程氣缸推動旋轉(zhuǎn)塊到回程狀態(tài)，工序制件用機械手抓走。

圖7 改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔

圖8 改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔剖面圖一

圖9 改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔剖面圖二

⑵改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)使用注意事項如下：

1)旋轉(zhuǎn)塊后側(cè)與上模間要加防側(cè)導(dǎo)板，保證在側(cè)整形做功前30mm進行導(dǎo)入防側(cè),見圖10。

圖10 改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔防側(cè)導(dǎo)板

2)旋轉(zhuǎn)塊后側(cè)導(dǎo)板頂面需低于旋轉(zhuǎn)塊軸心10mm,旋轉(zhuǎn)塊下側(cè)導(dǎo)板要布置在軸心外側(cè)10mm外,避免旋轉(zhuǎn)塊回程時干涉導(dǎo)致無法旋轉(zhuǎn)，見圖11。

圖11 改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔后側(cè)及下側(cè)導(dǎo)板位置要求

兩種常用旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)的優(yōu)缺點

⑴常用旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)。

優(yōu)點：強度好，受力較好；結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小。

缺點：加工工藝復(fù)雜，加工精度要求高，加工精度難以保證；加工資源緊缺，模具成本較高。

⑵改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)。

優(yōu)點：使用旋轉(zhuǎn)塊兩側(cè)的小軸進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動精度高，加工裝配易保證；模具成本低。

缺點：占用空間大；受力比常用旋轉(zhuǎn)斜楔差一些。

⑶當(dāng)模具空間較大時，優(yōu)先采用改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)，以降低模具成本，并能達到更高的模具裝配精度；當(dāng)模具空間受限時，可以采用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)以滿足沖壓工藝要求。

結(jié)束語

本文主要針對汽車覆蓋件模具常用的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)原理進行研究，分析傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)與改進后的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)的優(yōu)缺點，針對不同的模具空間選擇合理的旋轉(zhuǎn)斜楔機構(gòu)，提升模具精度質(zhì)量，降低模具成本，并能滿足高質(zhì)量的覆蓋件外板沖壓件穩(wěn)定保質(zhì)生產(chǎn)。