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淺析雙層滑塊結構在汽車側圍外板模具上的應用論文
1 引言
汽車側圍外板的造型中，側圍外板上部與頂蓋搭接部分一般需要通過側翻邊來實現，但在模具設計時考慮側圍上其他孔及邊沖制的質量問題，不得不增加一副修邊沖孔或翻邊的模具，以滿足生產需求。在實際設計、生產過程中存在以下問題。
(1)側圍外板沖模的成本為5萬元/1 000 kg，以一般中型轎車側圍外板計算，模具外形尺寸為3 500 mm×2 100 mm×1 200 mm，質量為26 140 kg，左右側圍外板模具(2 副翻邊模)的開發費用為261.4萬元，模具工裝的開發成本很高。
(2)模具外形尺寸較大，占用沖壓車間較大的存放空間，增加車間的維護成本。
(3)生產過程中，需要對模具進行更換、調整，生產效率偏低。
(4)增加模具的沖次費用，以16 000 kN機床的一個沖次費用為8元，年產約10萬輛汽車，其左右側圍每年多出的沖次費用為160萬元。如何在車型開發中避免出現以上問題，成為側圍外板模具開發的重點，在側圍外板翻邊整形模結構設計時，通過對沖壓工藝及模具結構的分析，采用雙層滑塊及壓料板帶滑塊的結構，能有效解決上述問題。
2 工藝分析
現結合某款新車型側圍外板的開發實例，介紹側圍外板成形工藝及結構設計，重點說明雙層滑塊及壓料板帶滑塊的結構及工作原理，側圍外板與翼子板接觸部位和與頂蓋接觸部位均存在避角(無法在模具的沖壓方向上進行成形的形狀)，單一滑塊無法躲避成形后的避角，導致側翻邊無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用在該道工序能解決此問題。
成形側圍外板沖模主要分為4道工序：①拉深;②修邊、側修邊、整形;③修邊、沖孔、翻邊整形、側翻邊;④修邊、沖孔、側沖孔、翻邊整形、側翻邊。工序③側翻邊具體成形工藝。
3 側翻邊模結構設計
工序③主要工作內容為側翻邊+沖孔+修邊+整形，在側翻邊處的壓料板上安裝滑塊，下模側翻邊滑塊分兩級，滑塊作為成形主體，與翻邊鑲件8成形上部大部分的翻邊，二級滑塊在滑塊上滑動，成形側圍上部的前側翻邊。
4 雙層滑塊的結構及工作原理
雙層滑塊結構在下模座內部按不同方向滑動，工作時與翻邊滑塊上的翻邊鑲件一起作用完成側翻邊，雙層滑塊結構包含滑塊與二級滑塊。滑塊安裝在下模座內部，依靠壓板14固定在下模座上，安裝于側面的側滑板13與下模座上的導滑面配合導滑，控制其在下模座內的X方向的運動，滑板7安裝在下模座上，與滑塊上的導滑板導滑，工作時滑塊在滑板7上滑動，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正，對滑板進行精確的導向配合，彈簧8安裝在下模座上，為滑塊提供回程力，安裝在滑塊及二級滑塊上的楔形滑板與上模的插刀共同作用，對滑塊提供驅動力，安裝在下模座上的緩沖塊對滑塊完成一個沖次后返程時起到緩沖的作用。
二級滑塊安裝在滑塊的前側，依靠壓板4、滑板16、側滑板17在滑塊內部進行運動，安裝在滑塊內部的彈簧15對二級滑塊提供返程力。當模具零件在向上止點運動時，驅動座、二級驅動座向上運動，二級滑塊在彈簧15的驅動下按壓板4及滑塊固定的方向向后回退，因驅動座與滑塊重合距離100 mm，大于二級驅動座與二級滑塊的重合距離50 mm，所以二級驅動座首先脫離二級滑塊，二級滑塊在滑塊內運動到位，滑塊保持不動，驅動座及二級驅動座繼續向上運動，二級滑塊隨滑塊在彈簧8的驅動下同時按滑塊的運動方向向后運動，直到滑塊與驅動座脫離，滑塊回退到位，達到躲開零件避角的狀態，側圍外板可自由取出。
5 壓料板帶滑塊結構及工作原理
壓料板帶滑塊結構由壓料板2、滑塊3、滑塊4三部分組成，壓料板安裝于上模座內，按Z 向運動，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，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，與滑塊上的面導滑，起到Z向導滑與限位的作用;壓料板滑板通過螺釘安裝在壓料板上，滑塊上的導滑板與其接觸導滑;緩沖塊安裝在壓料板上，對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通過螺釘安裝在滑塊上，通過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，兩滑板共同作用對滑塊施加推力。
當上模座向下運動時，壓料板隨之運動，當壓料板上的滑塊型面與下模鑲件接觸后，壓料板停止運動，上模座繼續向下運動，壓料板受壓，此時楔形滑板4與楔形滑板3相互作用，推動滑塊向后運動，當滑塊型面與工序件接觸時停止運動，緩沖塊受壓，上模座繼續向下運動完成成形;當上模座向上運動時，楔形滑塊4與楔形滑塊3脫離，緩沖塊推動滑塊向前運動，躲開工序件避角，此時完成一個沖次。
6 結束語
通過對側圍外板沖壓工藝及模具結構的分析，采用雙側滑塊與壓料板帶滑塊的結構，實現了對側圍外板避角的躲避，完成了側翻邊在同一副模具上成形。該結構降低了模具的開發成本，左、右側圍外板的模具開發成本共節約261.4萬元，節省了沖壓車間場地的占用面積，提高了工作效率。通過實際的在線生產，模具很好地實現了零件側翻邊的成形，合格率在95%，滿足了裝車的精度要求。
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