兩種吊式?jīng)_孔類(lèi)斜楔機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

龔玉祿，胥媛媛

（長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司，河北省汽車(chē)工程技術(shù)研究中心，河北保定071000）

1 引言

對(duì)于制件斜面部位孔，常規(guī)實(shí)現(xiàn)方法有旋轉(zhuǎn)修沖工序沖壓坐標(biāo)系，以達(dá)到近平面或者平面沖孔的目的，或者選用斜楔實(shí)現(xiàn)側(cè)沖孔的目的。但是隨著整車(chē)功能升級(jí)，制件結(jié)構(gòu)多變，常規(guī)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系及安裝斜楔機(jī)構(gòu)已無(wú)法滿足制件沖孔實(shí)現(xiàn)需求，當(dāng)制件沖孔所在斜面與制件翻邊面角度沖突時(shí)，便無(wú)法使用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的方法實(shí)現(xiàn)沖孔；當(dāng)斜面沖孔距離制件邊緣較遠(yuǎn)超過(guò)斜楔運(yùn)動(dòng)距離時(shí)，斜楔亦無(wú)用武之地。本文介紹的兩種特殊斜楔類(lèi)模具結(jié)構(gòu)，可通過(guò)更改斜楔安放位置，改變斜楔運(yùn)動(dòng)方向，以實(shí)現(xiàn)沖壓件特殊部位的沖孔。

2 制件介紹

地板類(lèi)制件是整車(chē)內(nèi)板類(lèi)制件中關(guān)鍵類(lèi)大件，其結(jié)構(gòu)形式主要受座椅、安全帶等安裝限制。一般情況下，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，無(wú)特殊類(lèi)復(fù)雜型面及沖孔。但當(dāng)整車(chē)內(nèi)部增加配置需進(jìn)行避讓時(shí)，后地板便會(huì)出現(xiàn)特殊類(lèi)沖孔。

如圖1所示為某兩款車(chē)型后地板制件。從圖1中不難看出，在制件側(cè)壁部位存在孔類(lèi)結(jié)構(gòu)，此為安全帶避讓沖孔，為保整車(chē)關(guān)鍵類(lèi)配置及安全性能，此沖孔無(wú)法取消或者移動(dòng)位置。針對(duì)此類(lèi)沖孔，需結(jié)合制件造型，合理選擇模具工藝、模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖1 后地板制件

3 成形工藝分析

因地板類(lèi)制件在整車(chē)直接承接乘客質(zhì)量，故工藝設(shè)計(jì)時(shí)需保證其拉伸充分，以達(dá)到最佳的剛度性能，同時(shí)還需兼顧其成形性能，無(wú)開(kāi)裂起皺類(lèi)問(wèn)題，故拉延壓料面為隨型形式。為便于生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化工作效率及考慮制件翻邊造型的實(shí)現(xiàn)，一般設(shè)計(jì)沖壓方向?yàn)橹萍恼齔向（見(jiàn)圖2、圖3），且后序沖壓方向不旋轉(zhuǎn)?；诖藳_壓方向及壓料面設(shè)計(jì)，則此兩種地板類(lèi)制件側(cè)壁部位沖孔需采用側(cè)沖工藝、特殊類(lèi)側(cè)沖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

圖2 后地板Ⅰ沖壓方向

圖3 后地板Ⅱ沖壓方向

3.1 勾吊式側(cè)沖機(jī)構(gòu)

（1）主要結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)制件1斜面部位的沖孔，采用如圖4所示勾吊式斜楔機(jī)構(gòu)。此種斜楔由幾種配件組成，分別為導(dǎo)板（為保證最佳斜楔運(yùn)動(dòng)沖裁效果，導(dǎo)板需使用銅料制造，以提升精度）回程氮?dú)鈴椈桑ㄓ靡则?qū)動(dòng)斜楔沖裁完畢后回程）、斜楔滑塊（可將機(jī)床的垂直運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為沖孔所需的帶角度運(yùn)動(dòng)方向）、V型導(dǎo)板（斜楔滑塊過(guò)程中導(dǎo)向）、驅(qū)動(dòng)塊（位于下模，驅(qū)動(dòng)斜楔滑塊運(yùn)動(dòng)）、沖孔凹模、凸模、凸模固定座、隨型面（因沖孔部位位于制件內(nèi)板斜面上，為保證制件過(guò)程生產(chǎn)，需在孔至邊緣處制造隨型面）。

圖4 勾吊式斜楔機(jī)構(gòu)

（2）安裝形式及運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

如圖5所示，勾吊式斜楔滑塊安裝在上模座，并通過(guò)安全螺釘及限位板保證其所在位置的精確性，為實(shí)現(xiàn)沖孔功能，斜楔滑塊上需安裝沖孔組件、V型導(dǎo)板及回程氮?dú)鈴椈?。?qū)動(dòng)塊安裝在下模，驅(qū)動(dòng)塊上部制件接觸部位設(shè)置隨型面。

圖5 勾吊式斜楔機(jī)構(gòu)安裝形式

沖壓機(jī)床開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)，上模順Z向垂直向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)勾吊式斜楔運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及方向與上模座一致，當(dāng)斜楔V型導(dǎo)板與斜楔驅(qū)動(dòng)塊接觸時(shí)，斜楔運(yùn)動(dòng)方向開(kāi)始發(fā)生變化，運(yùn)動(dòng)方向改為順著V型導(dǎo)板平行式方向。此時(shí)斜楔滑塊相對(duì)上模座開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，隨著運(yùn)動(dòng)加深，凸模開(kāi)始工作，回程氮?dú)鈴椈砷_(kāi)始受力壓縮。至模具閉合到底，回程氮?dú)鈴椈蛇_(dá)到最大壓縮量，沖孔工作完成。而后上模隨機(jī)床開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，受壓的氮?dú)鈴椈芍饾u失去壓力，迫切恢復(fù)初始狀態(tài)，斜楔滑塊在氮?dú)鈴椈杉吧夏９餐?qū)使下，順著V型導(dǎo)板傾斜向上運(yùn)動(dòng)，凸模組件也隨著這個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)脫離孔凹模，至機(jī)床恢復(fù)初始狀態(tài)，模具完成一次沖裁過(guò)程。

（3）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

a.此勾吊式斜楔為非標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)組件，設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合模具空間及結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)斜楔尺寸。

b.為保證孔的精度及便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，需保證沖孔運(yùn)動(dòng)方向與V型導(dǎo)板方向（斜楔滑塊運(yùn)動(dòng)方向一致）。

c.考慮現(xiàn)場(chǎng)鉗工研合調(diào)試，為便于實(shí)際操作，此機(jī)構(gòu)尺寸不易過(guò)大。

3.2 懸吊式側(cè)沖機(jī)構(gòu)

（1）主要結(jié)構(gòu)。

采用如圖6所示懸吊式側(cè)沖機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)制件2斜面部位的沖孔。此種斜楔由幾種配件組成，分別為V型導(dǎo)板、回程氮?dú)鈴椈伞⑿毙ɑ瑝K、驅(qū)動(dòng)塊（安裝于壓料芯上，驅(qū)動(dòng)斜楔滑塊運(yùn)動(dòng)）、沖孔組件、限位板、安全螺釘?shù)取?/p>

圖6 懸吊式斜楔機(jī)構(gòu)

（2）安裝形式及運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

如圖7所示，懸吊式斜楔與其他斜楔機(jī)構(gòu)不同點(diǎn)在于此機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)塊安裝在壓料芯內(nèi)部，通過(guò)固定定位塊、螺釘和銷(xiāo)釘維持其位置精度。整個(gè)斜楔機(jī)構(gòu)只有凹模套組件安裝在下模上。

圖7 懸吊式斜楔機(jī)構(gòu)安裝形式

模具開(kāi)始工作時(shí)，上模自上而下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)懸吊式斜楔機(jī)構(gòu)隨著壓料芯一起向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓料芯與下模接觸，此斜楔機(jī)構(gòu)滑塊組件開(kāi)始接觸位于壓料料上部的斜楔驅(qū)動(dòng)塊，斜楔順著V型導(dǎo)板平行式方向運(yùn)動(dòng)。隨著上模繼續(xù)下行加深，凸模接觸制件，至模具閉合到底，斜楔沖孔完成。隨后斜楔滑塊隨著上模運(yùn)動(dòng)至初始狀態(tài)完成一個(gè)沖裁過(guò)程。

（3）注意事項(xiàng)。

a.此懸吊式斜楔各組件均為標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮模具空間，合理選擇標(biāo)準(zhǔn)件尺寸。

b.由于此懸吊式斜楔驅(qū)動(dòng)塊安裝在壓料芯上，故需設(shè)計(jì)時(shí)需要保證壓料芯足夠強(qiáng)度，壓料芯厚度一般不小于30mm。

c.為保證沖孔精度，此結(jié)構(gòu)壓料芯導(dǎo)向必須使用導(dǎo)柱，且需在壓料芯和下模間增加錐形平衡塊。

d.為便于后期裝配、調(diào)試等現(xiàn)場(chǎng)工作及避免實(shí)物出現(xiàn)毛刺、凸模折斷等問(wèn)題，要求在精度較高的機(jī)床上進(jìn)行結(jié)構(gòu)面加工。

e.由于此斜楔機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)塊位于壓料芯，為避免沖孔時(shí)可能出現(xiàn)的壓料芯與凸模干涉現(xiàn)象，沖孔過(guò)程中需使用聚氨酯壓料，壓料芯留出充足空間避讓。

4 結(jié)語(yǔ)

本文所介紹的兩種吊式斜楔機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)制件側(cè)壁特殊部位沖孔，滿足制件側(cè)壁沖孔需求；同時(shí)還可解決斜楔擺放、安裝困難的問(wèn)題?？晒┠＞吖に囋O(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段借鑒及參考。