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淺析雙層滑塊結(jié)構(gòu)在汽車側(cè)圍外板模具上的應(yīng)用論文
1 引言
汽車側(cè)圍外板的造型中，側(cè)圍外板上部與頂蓋搭接部分一般需要通過(guò)側(cè)翻邊來(lái)實(shí)現(xiàn)，但在模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮側(cè)圍上其他孔及邊沖制的質(zhì)量問(wèn)題，不得不增加一副修邊沖孔或翻邊的模具，以滿足生產(chǎn)需求。在實(shí)際設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中存在以下問(wèn)題。
(1)側(cè)圍外板沖模的成本為5萬(wàn)元/1 000 kg，以一般中型轎車側(cè)圍外板計(jì)算，模具外形尺寸為3 500 mm×2 100 mm×1 200 mm，質(zhì)量為26 140 kg，左右側(cè)圍外板模具(2 副翻邊模)的開發(fā)費(fèi)用為261.4萬(wàn)元，模具工裝的開發(fā)成本很高。
(2)模具外形尺寸較大，占用沖壓車間較大的存放空間，增加車間的維護(hù)成本。
(3)生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)模具進(jìn)行更換、調(diào)整，生產(chǎn)效率偏低。
(4)增加模具的沖次費(fèi)用，以16 000 kN機(jī)床的一個(gè)沖次費(fèi)用為8元，年產(chǎn)約10萬(wàn)輛汽車，其左右側(cè)圍每年多出的沖次費(fèi)用為160萬(wàn)元。如何在車型開發(fā)中避免出現(xiàn)以上問(wèn)題，成為側(cè)圍外板模具開發(fā)的重點(diǎn)，在側(cè)圍外板翻邊整形模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)對(duì)沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)的分析，采用雙層滑塊及壓料板帶滑塊的結(jié)構(gòu)，能有效解決上述問(wèn)題。
2 工藝分析
現(xiàn)結(jié)合某款新車型側(cè)圍外板的開發(fā)實(shí)例，介紹側(cè)圍外板成形工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)說(shuō)明雙層滑塊及壓料板帶滑塊的結(jié)構(gòu)及工作原理，側(cè)圍外板與翼子板接觸部位和與頂蓋接觸部位均存在避角(無(wú)法在模具的沖壓方向上進(jìn)行成形的形狀)，單一滑塊無(wú)法躲避成形后的避角，導(dǎo)致側(cè)翻邊無(wú)法在一道工序上完成，需2副模具完成此部位的翻邊成形，將雙層滑塊及壓料板帶滑塊應(yīng)用在該道工序能解決此問(wèn)題。
成形側(cè)圍外板沖模主要分為4道工序：①拉深;②修邊、側(cè)修邊、整形;③修邊、沖孔、翻邊整形、側(cè)翻邊;④修邊、沖孔、側(cè)沖孔、翻邊整形、側(cè)翻邊。工序③側(cè)翻邊具體成形工藝。
3 側(cè)翻邊模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
工序③主要工作內(nèi)容為側(cè)翻邊+沖孔+修邊+整形，在側(cè)翻邊處的壓料板上安裝滑塊，下模側(cè)翻邊滑塊分兩級(jí)，滑塊作為成形主體，與翻邊鑲件8成形上部大部分的翻邊，二級(jí)滑塊在滑塊上滑動(dòng)，成形側(cè)圍上部的前側(cè)翻邊。
4 雙層滑塊的結(jié)構(gòu)及工作原理
雙層滑塊結(jié)構(gòu)在下模座內(nèi)部按不同方向滑動(dòng)，工作時(shí)與翻邊滑塊上的翻邊鑲件一起作用完成側(cè)翻邊，雙層滑塊結(jié)構(gòu)包含滑塊與二級(jí)滑塊�；瑝K安裝在下模座內(nèi)部，依靠壓板14固定在下模座上，安裝于側(cè)面的側(cè)滑板13與下模座上的導(dǎo)滑面配合導(dǎo)滑，控制其在下模座內(nèi)的X方向的運(yùn)動(dòng)，滑板7安裝在下模座上，與滑塊上的導(dǎo)滑板導(dǎo)滑，工作時(shí)滑塊在滑板7上滑動(dòng)，V型滑板安裝在滑塊下部，與安裝在下模座的凸型滑板配合導(dǎo)正，對(duì)滑板進(jìn)行精確的導(dǎo)向配合，彈簧8安裝在下模座上，為滑塊提供回程力，安裝在滑塊及二級(jí)滑塊上的楔形滑板與上模的插刀共同作用，對(duì)滑塊提供驅(qū)動(dòng)力，安裝在下模座上的緩沖塊對(duì)滑塊完成一個(gè)沖次后返程時(shí)起到緩沖的作用。
二級(jí)滑塊安裝在滑塊的前側(cè)，依靠壓板4、滑板16、側(cè)滑板17在滑塊內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，安裝在滑塊內(nèi)部的彈簧15對(duì)二級(jí)滑塊提供返程力。當(dāng)模具零件在向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)座、二級(jí)驅(qū)動(dòng)座向上運(yùn)動(dòng)，二級(jí)滑塊在彈簧15的驅(qū)動(dòng)下按壓板4及滑塊固定的方向向后回退，因驅(qū)動(dòng)座與滑塊重合距離100 mm，大于二級(jí)驅(qū)動(dòng)座與二級(jí)滑塊的重合距離50 mm，所以二級(jí)驅(qū)動(dòng)座首先脫離二級(jí)滑塊，二級(jí)滑塊在滑塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)到位，滑塊保持不動(dòng)，驅(qū)動(dòng)座及二級(jí)驅(qū)動(dòng)座繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，二級(jí)滑塊隨滑塊在彈簧8的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)按滑塊的運(yùn)動(dòng)方向向后運(yùn)動(dòng)，直到滑塊與驅(qū)動(dòng)座脫離，滑塊回退到位，達(dá)到躲開零件避角的狀態(tài)，側(cè)圍外板可自由取出。
5 壓料板帶滑塊結(jié)構(gòu)及工作原理
壓料板帶滑塊結(jié)構(gòu)由壓料板2、滑塊3、滑塊4三部分組成，壓料板安裝于上模座內(nèi)，按Z 向運(yùn)動(dòng)，滑塊3與滑塊4安裝在壓料板上，并在壓料板上按一定方向滑動(dòng)，完成壓料及躲避避角的作用。
中間壓板與滑塊壓板安裝在壓料板上，與滑塊上的面導(dǎo)滑，起到Z向?qū)Щc限位的作用;壓料板滑板通過(guò)螺釘安裝在壓料板上，滑塊上的導(dǎo)滑板與其接觸導(dǎo)滑;緩沖塊安裝在壓料板上，對(duì)滑塊起到回程歸位的作用;限位塊安裝在壓料板上，控制滑塊的行程;楔形滑板4通過(guò)螺釘安裝在滑塊上，通過(guò)安裝在滑塊上的壓板控制其Z 向的尺寸精度，楔形滑板3安裝在上模座上，兩滑板共同作用對(duì)滑塊施加推力。
當(dāng)上模座向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓料板隨之運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓料板上的滑塊型面與下模鑲件接觸后，壓料板停止運(yùn)動(dòng)，上模座繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，壓料板受壓，此時(shí)楔形滑板4與楔形滑板3相互作用，推動(dòng)滑塊向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊型面與工序件接觸時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，緩沖塊受壓，上模座繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)完成成形;當(dāng)上模座向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，楔形滑塊4與楔形滑塊3脫離，緩沖塊推動(dòng)滑塊向前運(yùn)動(dòng)，躲開工序件避角，此時(shí)完成一個(gè)沖次。
6 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)側(cè)圍外板沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)的分析，采用雙側(cè)滑塊與壓料板帶滑塊的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)側(cè)圍外板避角的躲避，完成了側(cè)翻邊在同一副模具上成形。該結(jié)構(gòu)降低了模具的開發(fā)成本，左、右側(cè)圍外板的模具開發(fā)成本共節(jié)約261.4萬(wàn)元，節(jié)省了沖壓車間場(chǎng)地的占用面積，提高了工作效率。通過(guò)實(shí)際的在線生產(chǎn)，模具很好地實(shí)現(xiàn)了零件側(cè)翻邊的成形，合格率在95%，滿足了裝車的精度要求。
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