文／朱梅云·安徽江淮汽車集團股份有限公司

汽車模具是實現(xiàn)汽車白車身造型的重要方式，廣泛用于成形、沖裁、擠壓等成形加工中。模具結(jié)構(gòu)包括凸模、凹模、壓邊圈等模具主體結(jié)構(gòu)，同時還包括模座、模架及制件頂出裝置等。本文介紹了一種通過改變模具結(jié)構(gòu)實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)側(cè)翻邊的技術(shù)，模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中側(cè)翻邊模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工調(diào)試難度大，體積大搬運困難，并且模具開發(fā)成本高等一系列技術(shù)問題。

可旋轉(zhuǎn)的沖壓側(cè)翻模具技術(shù)

汽車沖壓件經(jīng)常設(shè)計帶有局部負角的空間幾何造型，美觀且利于結(jié)構(gòu)裝配。但是由于存在負角，必須采用側(cè)翻邊工藝及側(cè)翻邊斜楔機構(gòu)來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的側(cè)翻邊斜楔機構(gòu)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工調(diào)試費時費力，模具體積較大，開發(fā)成本高，見圖1。

圖1 傳統(tǒng)的側(cè)翻邊斜楔機構(gòu)

因此，為了解決上述技術(shù)缺陷，我公司以圖2 所示的模具結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)側(cè)翻邊工藝，即雙動斜楔模具結(jié)構(gòu)。

圖2 雙動斜楔模具結(jié)構(gòu)

側(cè)翻模具結(jié)構(gòu)原理

⑴此結(jié)構(gòu)由上下兩部分組成。上部分由旋轉(zhuǎn)翻邊凹模、旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座、凹模限位擋板、固定軸、氣缸、固定臂、活動臂、上氮氣彈簧構(gòu)成。

⑵旋轉(zhuǎn)翻邊凹模為圓柱形，安裝在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座內(nèi)，可在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座內(nèi)轉(zhuǎn)動；凹模限位擋板固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座上用于控制旋轉(zhuǎn)翻邊凹模不能在軸向運動，并且卡在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模的限位槽中；限位槽中左右兩個限位面與凹模限位擋板接觸來控制旋轉(zhuǎn)翻邊凹模的旋轉(zhuǎn)角度。

⑶固定軸固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座上，氣缸尾部與固定軸相連，尾部可繞著固定軸旋轉(zhuǎn)，活動臂固定在氣缸活塞上，可和氣缸活塞一起運動，固定臂固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模上，活動臂與固定臂相連，并且部件可以互相轉(zhuǎn)動。

⑷上氮氣彈簧固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座上，其頭部為球形，用于壓蓋板使下模復(fù)位；下部分由旋轉(zhuǎn)翻邊凸模、凸模限位擋板、旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座、蓋板、下氮氣彈簧構(gòu)成。

⑸旋轉(zhuǎn)翻邊凸模為圓柱形，安裝在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座內(nèi)，且可在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座內(nèi)轉(zhuǎn)動；凸模限位擋板固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座上，用于控制旋轉(zhuǎn)翻邊凸模的軸向運動，并且卡在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模的限位槽中；限位槽中上下兩個限位面與凸模限位擋板接觸來控制旋轉(zhuǎn)翻邊凸模的旋轉(zhuǎn)角度。

⑹蓋板固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模上，可與旋轉(zhuǎn)翻邊凸模一起轉(zhuǎn)動。下氮氣彈簧頂部為球形固定在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座內(nèi)，用于推動蓋板及旋轉(zhuǎn)翻邊凸模復(fù)位。上部分固定在上模座上，調(diào)整鍵可調(diào)節(jié)其左右方向位置。下部分固定在下模座上，調(diào)整鍵可調(diào)節(jié)其左右方向位置。壓料芯用于壓住料片，料片放置在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座上。上氮氣彈簧的力量要大于下氮氣彈簧的力量。

⑺為保證旋轉(zhuǎn)翻邊凹模在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座中轉(zhuǎn)動且不從旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座內(nèi)掉出，需保證旋轉(zhuǎn)翻邊凹模在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座內(nèi)的部分圓周長度至少大于半個旋轉(zhuǎn)翻邊凹模的圓周長。

⑻為保證旋轉(zhuǎn)翻邊凸模在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座中轉(zhuǎn)動且不從旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座內(nèi)掉出，需保證旋轉(zhuǎn)翻邊凸模在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座內(nèi)的部分圓周長度至少大于半個旋轉(zhuǎn)翻邊凸模的圓周長。

側(cè)翻模具技術(shù)實踐應(yīng)用

⑴初始狀態(tài)。上模上氮氣彈簧不受力為原始長度狀態(tài)，氣缸帶動旋轉(zhuǎn)翻邊凹模位于初始狀態(tài)，此時凹模限位擋板與旋轉(zhuǎn)翻邊凹模限位槽右邊限位面接觸。下模下氮氣彈簧推動蓋板帶動旋轉(zhuǎn)翻邊凸模旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)翻邊凸模限位槽上方限位面與凸模限位擋板接觸位置。此時將料片放置在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座上定位。

⑵下模復(fù)位狀態(tài)。隨著上模下行，上氮氣彈簧對蓋板施加壓力且下氮氣彈簧壓縮，至旋轉(zhuǎn)翻邊凸模旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)翻邊凸模限位槽下方限位面與凸模限位擋板接觸位置，且蓋板與旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座接觸，此時旋轉(zhuǎn)翻邊凸模頂部型面與旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座頂部型面平齊，且與料片接觸，下模完成復(fù)位，然后壓料板壓住料片。

⑶旋轉(zhuǎn)側(cè)翻邊狀態(tài)。上模下行，旋轉(zhuǎn)翻邊凹模接觸料片開始側(cè)翻邊，需保證旋轉(zhuǎn)翻邊凹模兩觸料點同時接觸料片。上模繼續(xù)下行旋轉(zhuǎn)翻邊凹模在上模力的作用下在旋轉(zhuǎn)翻邊凹模座內(nèi)旋轉(zhuǎn)并將料片側(cè)翻邊成產(chǎn)品負角狀態(tài)。此過程中旋轉(zhuǎn)翻邊凹模的旋轉(zhuǎn)帶動固定臂一起旋轉(zhuǎn)，同時帶動活動臂及氣缸的活塞往氣缸外運動，上氮氣彈簧繼續(xù)壓縮。至旋轉(zhuǎn)翻邊凹模左邊限位面與3 凹模限位擋板接觸，此時旋轉(zhuǎn)側(cè)翻邊結(jié)束，模具到底。

⑷回程狀態(tài)。上模上行，壓料板上行，上氮氣彈簧及下氮氣彈簧壓力釋放恢復(fù)彈簧原長，下模下氮氣彈簧將蓋板帶動旋轉(zhuǎn)翻邊凸模在旋轉(zhuǎn)翻邊凸模座內(nèi)旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)翻邊凸模限位槽上方限位面與凸模限位擋板接觸位置，此時旋轉(zhuǎn)翻邊凸模翻邊處負角旋轉(zhuǎn)成非負角，保證側(cè)翻邊后帶負角的零件能從下模中順利取出。

⑸上模氣缸接入空氣將氣缸活塞收縮到原始狀態(tài)，并帶動固定臂及旋轉(zhuǎn)翻邊凹模旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)翻邊凹模右邊限位面與凹模限位擋板接觸，上模部分恢復(fù)到初始狀態(tài)。上述連續(xù)完整動作，依此可實現(xiàn)一個可以旋轉(zhuǎn)的側(cè)翻邊方法。

圖3 為側(cè)翻技術(shù)實現(xiàn)的白車身沖壓件。

圖3 可旋轉(zhuǎn)的側(cè)翻技術(shù)實現(xiàn)的沖壓件

結(jié)束語

⑴本文模具結(jié)構(gòu)屬于傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)技術(shù)，但是在傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上實現(xiàn)了側(cè)翻邊的可旋轉(zhuǎn)創(chuàng)新技術(shù)；

⑵該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)模具側(cè)翻邊方式的創(chuàng)新，使得模具有結(jié)構(gòu)簡單、運行靈活、開發(fā)費用降低等一系列創(chuàng)新亮點；

⑶該創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)造型向機械智能方面的有效轉(zhuǎn)換。