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２００６年　第４期
冷加工
Technology Exchange
技术交流
北汽福田汽车股份有限公司潍坊模具厂  （山东  ２６１２０６）  李树新  　林  　明  　王乐忠  　张建彬
摘要  通过对顶盖侧分板产品件的工艺分析，详细介绍了冲压工艺方案确定的具体内容，并针对此工艺方案，重点阐述了顶盖侧分板侧整形侧翻边侧冲孔模具的结构、工作过程和设计要点（包括子母斜楔）。
关键词  顶盖侧分板  冲压工艺  子母斜楔  模具结构
顶盖侧分板
侧整形侧翻边侧冲孔模具设计
１．产品介绍
图１所示为我公司承担开发的重卡高顶外覆盖件—顶盖侧分板，其材料为０８Ａｌ，料厚为０．９ｍｍ；外形尺寸：长１５５０ｍｍ、宽６６０ｍｍ、高２３５ｍｍ，左右对称，共两件。
２．冲压工艺性分析及方案确定
对产品进行工艺分析发现：此件虽为左右对称件，但外形尺寸较大，因板料原因不宜成双拉延，故单个成形。而且从产品本身造型上看：拉延工艺补充需要采取特殊工艺造型；四周修边则要三侧侧修，一侧正修；一些重要区域，特别是（如图１所示）：Ａ区为５ｍｍ深的三边负角压肩，需侧整形，考虑５ｍｍ　深的三边侧整多料严重，需在工艺补充上采取措施，三边同时侧整形后，再在两角部二次整形，确保压肩质量；Ｂ区为３ｍｍ负角凹台，调整冲压方向，能够克服；Ｃ区为１３　ｍｍ的负角压肩，需Ａ区三边侧整形后，采用子母斜楔二次成形；Ｄ区翻边考虑该处产品特点比较立陡，需加一子母斜楔，由里向外侧翻边，为最后翻上边做好准备。故综合考虑，确
定冲压工序为以下五序，见图２　。
第一序：双动切角拉延。
第二序：修边侧修边。第三序：侧整形。
第四序：侧整形侧翻边侧冲孔。
第五序：翻边。
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在以上各序中，第四序作用是至关重要的，因为它起着承上启下和校平的作用。之所以承上，是因为它要将第一序拉延未到位部位侧整到位；启下，是因为它要为第五序翻边创造有力条件，预翻出一部分立边；校平则是将第三序侧整形交刀处出现的微皱（图３）侧整平。因此，本文以下将重点介绍第四序——顶盖侧分板侧整形侧翻边侧冲孔模具的结构、工作过程和设计要点。
图３  　第三序侧整形交刀处出现的微皱
３．　模具结构
北汽福田汽车股份有限公司
（１）　因本套模具有冲孔工序，故上下模座采用导柱和导向腿复合形式导向（图４），并且采用标准端头，设计四处安全平台，安全空间高为１５０ｍｍ。采用快速定位，提高装模效率。
图４  顶盖侧分板侧整形侧翻边侧冲孔模具的实物装配图
（２）　定位：因制件型面比较平缓，仅靠型面定位不稳定，故在立面处增加三处磁铁定位。实践证明，此定位方式稳定可行。
（３）　压件器总体上采用弹簧驱动。　但考虑弹簧初始压力较小，又在侧整形处增设一个氮气缸，以防侧整形时制件窜动，影响整形效果；考虑维修方便，压件器采用了侧销限位（图５）。
（４）　手工送件：因存在负角，故选用气缸将制件侧顶出负角区域，再手工取件（图６）。
４．　工作过程及行程线图
（１）　当机床在上止点时，将制件放入模内，随后机床上滑块开始下行。
（２）　当下行至Ａ（图７）点时，上下模座导向部位开始接触。
当下行至Ｂ点时，侧整形、侧翻边的母斜楔与下模座接触并开始运动。
当下行至Ｃ点时，侧翻边的母斜楔与母滑块接触，侧翻边凹模随母滑块开始运动。
当下行至Ｄ点时，模座导柱与导套接触，与此同时，侧整形的母斜楔与母滑块也开始接触，侧整形凹模随母滑块开始运动。
当下行至Ｅ点时，侧整形的子斜楔与子滑块接触，侧整形凸模随子滑块开始运动。
当下行至Ｆ点时，压件器与制件接触，弹簧开始压缩。
当下行至Ｇ点时，侧翻边的子斜楔与子滑块接触，侧翻边凸模随子滑块开始运动。
当下行至Ｈ点时，侧整形母滑块工作终止，侧整形凹模运动到位。
当下行至Ｉ点时，侧翻边母滑块工作终止，侧翻边
凹模运动到位。
当下行至Ｊ点时，侧冲孔吊楔接触并开始运动。当下行至Ｋ点时，侧整形凸模与制件接触，开始工作。
当下行至Ｌ点时，侧翻边凸模与制件接触，开始工作。
当下行至Ｍ点时，第三序交刀处侧整形吊楔接触并开始运动。
当下行至Ｎ点时，第三序交刀处侧整形凸模与制件接触，开始工作。
图５           
图６
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当下行至Ｏ点时，侧冲孔凸模与制件接触，开始工作。
当下行至Ｐ点时，即机床上滑块到达下止点，侧整形侧翻边侧冲孔完全工作到位，冲孔废料落入废料盒。
（３）　滑块回程，　此时置于下模座上的气缸通过顶出器将制件侧推出负角区域，手工取出制件，在滑块回到上
止点前顶出器回位，又可放入第二个制件，至此完成了
本序的全部冲压内容，将准备进行下一次的压制循环。模具工作行程线图具体见图
７。
节，然后在此基础上建立斜楔机构与模具本体的定位尺寸关系，同时确定采用何种回位及限位方式，并开始着手设计各零部件。在设计中应充分考虑各零部件的强度、加工工艺性、导向长度和接触面积是否合适、进料空间是否宽裕、回程力是否充分等等。本套模具斜楔（图９）采用弹簧复位，并增设斜楔强
制复位块，必要时，刚性复位，确保回位可靠。限位挡墙处采用聚氨酯滑块回程限位块，既可以保护限制挡块背面，又可以减小模具振动和噪声。
（２）　侧冲孔设计　本序中需侧冲４个圆孔，为保证其压力，退料可靠，设计时采用侧压料板形式：侧压料板采用弹簧驱动，导柱导向，卸料螺钉限位。冲孔废料使用废料盒收集。
（３）　侧整形设计　采用标准吊楔，作业性好，互换性强。
在设计以上各工作部件的同时，作者充分考虑与压件器的避让，保证在不拆卸各工作部件的前提下，卸掉侧销，便可取出压件器，使维修更加方便、快捷。
图７  　模具工作行程线图
５．设计要点
（１）　子母斜楔设计  　本套模具一共有两套子母斜楔，分别完成侧整形和侧翻边工序。因其工作原理相同，故本文仅以侧整形为例来阐述子母斜楔设计过程。
子母斜楔也称双向或双活斜楔，它是汽车覆盖件冲压常用斜楔种类中结构最为复杂的一种。设计时首先应考虑并绘制出行程线图（本模具具体如图８）。通过行程线图，我们可以很清楚地了解到模具工作的每个具体环
图９  　侧整形子母斜楔
图８  　侧整形工作行程线图
６．结论
经调试证明，该模具设计合理，操作方便，维修快捷，生产出的产品尺寸稳定，模具动作自如，运动平稳，达到了预期的效果，为企业创造了利润。
（收稿日期：２００６０２１５）