【摘要】因要应对汽车行业极为激烈的竞争,所以各个整车厂都借助提升汽车的外观质感,以及通过增加内部配置来增添竞争力,这样的举措必定会致使整车冲压件造型呈现出多样化,并且导致特殊断面结构出现,此种情况便要求冲压工艺技术水平持续得以提高,从而满足整车冲压件多样化的达成。其中运用斜楔机构去实现侧修边、侧冲孔等工序内容,便是达成冲压件特殊断面结构以及造型的重要方式当中的一种。将两种特殊冲孔类斜楔机构予以了介绍,这两种斜楔机构能够达成冲压件特殊部位的冲孔,进而满足整车装车的需求。
关键词: 侧冲孔;勾吊式;悬吊式;斜楔机构
1 引言
对制件斜面部位的孔而言,常规的实现办法有通过旋转修冲工序冲压坐标系,借此达成近平面或者平面冲孔的目的,或者选用斜楔来实现侧冲孔的目的。然而,伴随整车功能的升级,制件结构变得多样,常规的旋转坐标系以及安装斜楔机构已然无法满足制件冲孔的实现需求,当制件冲孔所在斜面与制件翻边面角度产生冲突时,就无法运用旋转坐标系的方法去实现冲孔,当斜面冲孔距离制件边缘较远且超过斜楔运动距离时,斜楔同样没有施展的空间。两种特殊斜楔类模具结构,在本文被介绍,能够通过更改斜楔安放位置,改变斜楔运动方向,从而实现冲压件特殊部位的冲孔,是这样的情况。
2 制件介绍
地板类制件属于整车内板类制件里关键类大件,其结构形式主要受座椅、安全带等安装的限制。一般情形下,其结构相对简单,不存在特殊类复杂型面和冲孔。然而当整车内部增添配置需要进行避让时,后地板就会出现特殊类冲孔。
如图1,所示的是某两款车型的后地板制件,从图1中这一点是不难看出来的,在制件的侧壁部位,存在着孔类结构,这是用来进行安全带避让的冲孔,想要确保该车整车的关键类配置及安全性能所以这种缘故,此冲孔是无法取消的,也没有办法去移动它所处的位置。针对这样类型的冲孔,需要与制件的造型结合一起来考虑,要合理地去进行选择,选择模具工艺、模具结构来开展设计工作。
图1 后地板制件
a — —后地板Ⅰ b — —后地板Ⅱ
3 成形工艺分析
由于地板类制件于整车当中直接承接乘客质量,所以在进行工艺设计之际,要确保其充分拉伸,从而达成最佳的刚度性能,与此同时,还得兼顾其成形性能,不出现开裂起皱这类问题,故而拉延压料面呈现随型形式。为了让生产过程里自动化工作效率得以提升,并且考虑制件翻边造型的达成,通常将冲压方向设计成制件的正Z向,(见图2、图3),而且后续冲压方向不发生旋转。基于这样的冲压方向以及压料面设计,那么这两种地板类制件侧壁位置冲孔就得借助侧冲工艺、特殊类侧冲机构来完成。
图2 后地板Ⅰ冲压方向
图3 后地板Ⅱ冲压方向
3.1 勾吊式侧冲机构
(1) 主要结构。
要达成制件1斜面位置的冲孔,会运用到像是图4所展示的那种勾吊式斜楔机构。此种斜楔是由多种配件构成的,其中包括导板,该导板为保证最佳斜楔运动冲裁效果,必须使用铜料制造,以此提升精度;还有回程氮气弹簧,那是用以驱动斜楔冲裁完毕之后进行回程的;再有斜楔滑块,它能够把机床的垂直运动,转变为冲孔所需的带角度运动方向;同时有V型导板,其在斜楔滑块过程中起到导向作用;另外就是驱动块,它处于下模,负责驱动斜楔滑块运动;此外还有冲孔凹模、凸模、凸模固定座、随型面,由于冲孔部位处在制件内板斜面上,为保证制件过程生产,需要在孔至边缘处制造随型面。
图4 勾吊式斜楔机构
1. 用于传导的铜质导板,2. 起到回程作用的氮气弹簧,3. 带有倾斜角度的楔形状滑块,4. 呈V形状的导板,5. 具备驱动功能的块状物体,6. 跟随特定形状的表面状物体,7. 用于冲孔的凹型模具,8. 突出的模具,9. 用于固定突出模具的座体 。
(2) 安装形式及运动过程。
如图5所示,勾吊式斜楔滑块装上了上模座,其所在位置的精确性靠安全螺钉及限位板来保证,为实现冲孔功能,斜楔滑块要安装冲孔组件、V型导板以及回程氮气弹簧,驱动块装在下模,驱动块上部制件接触部位设有随型面。
图5 勾吊式斜楔机构安装形式

有一种东西它叫上模座,还有一种叫勾吊式斜楔,另外还有下模座,这里下模座有两个序号分别是3和6,还有废料滑道,以及凸模 。
冲压机床开始进行生产的时候,上模沿着Z向垂直地朝着下方运动,在这个时候,勾吊式斜楔的运动趋势以及运动方向跟模座是一样的,当斜楔的V型导板和斜楔驱动块相接触之际,斜楔的运动方向开始产生变化,运动方向变成顺着V型导板平行式方向。在这个时候,斜楔滑块相对于上模座开始运动,随着运动不断加深,凸模开始展开工作,回程氮气弹簧开始受到力而被压缩。一直到模具闭合到最底部,回程氮气弹簧达到最大的压缩量,冲孔工作宣告完成。随后,上模随机床开始朝着上方运动,遭受压力的氮气弹簧渐渐失去压力,急切地想要恢复到初始状态,斜楔滑块在氮气弹簧以及上模的共同推动下,沿着V型导板朝着上方倾斜运动,凸模组件也随着这种运动状态与孔凹模脱离,直到机床恢复到初始状态,模具完成了一次冲裁过程。
(3) 设计注意事项。
这勾吊式斜楔属于非标准类组件,设计的时候要结合模具空间,还要结合模具结构,进而合理地设计斜楔尺寸。
其一,b,其二,为确保孔的精度,其三,且便于现场维护这一行动之达成,其四,需要做到保证冲孔运动方向,其五,与V型导板方向保持一致状态才行,其六,而V型导板方向,其七,是和斜楔滑块运动方向一致的 。
c.思考现场钳工进行研合调试,鉴于要利于实际操作,该机构尺寸不适合过大。
3.2 悬吊式侧冲机构
(1) 主要结构。
采用犹如图6所示那般的悬吊式侧冲机构,能够达成制件2斜面位置的冲孔。这种斜楔是由好些配件构筑而成的,其中有V型导板,还有回程氮气弹簧,再有斜楔滑块,另外有驱动块,它安装在压料芯之上,起着驱动斜楔滑块运动的作用,除此之外还有冲孔组件,以及限位板,还有安全螺钉等等。
图6 悬吊式斜楔机构
1.氮气弹簧用于回程,2.V型状的导板,3.具备安全功能的螺钉,4.起到驱动作用的块,5.又是一种V型导板,6.呈斜楔形状的滑块,7.发挥引导作用的板,8.用于限位的板,9.由凸模构成的组件 。
(2) 安装形式及运动过程。
就如同图7所展示的那样,悬吊式斜楔跟其他的斜楔机构存在不同之处,这个不同点在于,此机构的驱动块是安装在压料芯的内部,依靠固定定位块、螺钉以及销钉来维系其位置精度,整个斜楔机构当中,只有凹模套组件是安装在下模之上的。
图7 悬吊式斜楔机构安装形式
有一种东西,它被叫做上模座,还有一种被称作悬吊式斜楔,另外还有个叫压料芯的,再有就是下模座,以及凸模组件 。
模具开始工作之际,上模是自上而下做运动的,在这个时候,悬吊式斜楔机构会跟着压料芯一同向下运动,当压料芯与下模相接触时,此斜楔机构的滑块组件便开始接触位于压料料上部的斜楔驱动块,斜楔是顺着V型导板平行式的方向进行运动的,随着上模持续下行且深度增加,凸模接触到制件,一直到模具闭合至底部,斜楔冲孔得以完成,随后斜楔滑块随着上模运动至初始状态,从而完成一个冲裁过程。
(3) 注意事项。
此用于悬吊的斜楔,其各个组件都是标准件,在进行设计期间,要全面综合考量模具所具有的空间,从而合理地挑选标准件的尺寸。
b.此悬吊式斜楔驱动块是安装在压料芯上的,如此一来,在进行设计时,就得确保压料芯具备足够强度,并且,压料芯的厚度通常是不小于30mm的。
c.要确保冲孔精度,这种结构里压料芯的导向得采用导柱,并且还要在压料芯与下模之间增添锥形平衡块。
一是为了方便后期装配、调试等现场工作,二是为了避免实物出现毛刺、凸模折断等问题,故此需求在精度较高的机床上开展结构面加工 。
e.因为这个斜楔机构的驱动块处在压料芯的位置,为了防止冲孔的时候,有可能出现的压料芯跟凸模产生干涉的状况,在冲孔的进程当中,需要运用聚氨酯进行压料,并且要给压料芯留出足够的空间用来避让。
4 结语
这篇文章当中所介绍的那两种吊式斜楔机构,能够达成制件侧壁特殊位置冲孔的效果,以此满足制件侧壁冲孔的要求,并且还能够解决斜楔摆放以及安装时所遭遇的困难,为模具工艺设计阶段以及结构设计阶段能起到借鉴以及参考的作用 。