设计■浅析一种汽车侧围模具冲翻一体机构 |技术|

本文主要介绍了汽车车身冲压件侧围后翼处的副定位孔冲翻一体的工艺，针对侧围模具后保险杠处的强度及孔的精度要求，重点提出了一种新型冲翻一体机构在汽车侧围模具开发中的实际应用，此机构不仅可以满足高速的生产需要，又不受环境影响，还可以保证模具本体的强度，提高侧围副定位孔的精度。
某项目车型在试装过程中制件由于钣件孔的精度质量缺陷导致制件在焊装夹具上定位孔一致性、继承性差，进而直接影响焊装交车进度及项目节点，部分制件在经过多轮的调试之后，副定位孔精度一致性差仍然不能完全消除。因此，研究此冲翻过程中的原因及防范措施对冲压件的质量提升有着重要的意义。
我们知道，提高产品质量和降低制造成本是提高竞争力最为有效的两个途径。而冲压模具在制造过程中，精简工序是能够直接降低成本的，然而减少工序后，原先在不同序加工的冲孔和翻孔就必须在同一序完成，这就使得传统的模具结构在这种情况下不但不能完全满足使用要求，而且加工的钣件质量得不到保证。
通常选用结构如图1所示，图中模具由上模座-1 ，冲翻孔结构-2 ，压料芯-3 ，翻孔凹模-4 ，下模本体-5 ，钣件-6 ，冲孔废料-7组成。

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图1 通常选用模具
这种结构存在如下弊端。
⑴冲孔时，制件下方无冲孔刃口，冲孔过程会出现废料冲不断的情况。
⑵冲孔时，冲孔边界下方悬空，冲孔后制件会发生变形，产生冲孔毛刺。
⑶冲孔时，冲孔边界下方悬空，孔位置不准，孔边缘易发生变形，导致翻边后翻边长度不一致，孔径位置发生变化，不能满足后续夹具定位、堵件的安装。
⑷翻孔结束后，翻边部的制件紧贴合在凹模上，没有顶料装置，自动化不易取件。
⑸孔径位置精度差，需要经过多次调试后才能接近要求，增加了模具的调试周期和成本。
综上，此结构在加工过程中，不仅不能完全满足生产要求，影响了加工钣件的质量，同时也增加了模具的制造成本。
新结构冲翻机构介绍
冲翻模具结构如图2所示。

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图2 冲孔带翻孔同序完成的模具结构
1-上模本体 2-冲翻组件 3-压料芯 4-翻孔凹模 5-下模本体 6-制件成形区域 7-冲孔废料 8-浮动顶料器 9-弹簧 10-弹簧盖板
冲翻机构工作原理
如图3所示，冲翻孔凸模2随上模座一起在机床滑块的作用下下移至接触被加工钣件6 ，此时对于凸模在钣件下方有多功能顶料器支撑钣件，保证冲孔时钣件没有形变，冲孔位置精确；另外多功能顶料器内圈设置有一段与冲孔凸模刃口配合的冲孔刃口，使在凸模继续下移的冲孔过程变成了常规的冲裁过程，杜绝冲孔毛刺的现象。完成冲孔后冲翻孔凸模继续下行，其翻孔轮廓部分与冲翻孔凹模4共同完成翻边过程，同时翻孔轮廓端部压着多功能顶料器顶部，下移一段距离，冲孔废料也进入了多功能顶料器的内腔。

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图3 加工过程图
如图4所示，制件成形结束后，冲翻凸模随上模座在机床滑块的作用下上移回退。如果冲孔废料7吸附在凸模上，在经过多功能顶料器冲孔刃口下端部时被挡住，使其与凸模脱离从而顺利掉落。冲翻孔凸模退出凹模后，压料板随即离开钣件，此时在辅助弹簧9的作用下，多功能顶料器顶部紧推翻边后的钣件边界上移一段距离，使成形完后抱紧在凹模的钣件不再和凹模具有抱紧力，这样加工后钣件很容易从下模中取出，提高生产效率。整个过程满足了冲孔和翻孔在同一序完成的生产要求，同时也保证了制件成形后的质量。分页标题

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图4 机构回退图
经试验证明，该结构在同一工序的冲孔和翻孔过程中，可以有效的解决出现的问题：⑴废料切不断。 ⑵钣件变形。 ⑶废料回跳。 ⑷冲孔毛刺。 ⑸冲孔位置不准确。 ⑹冲孔边缘变形。 ⑺不易取件等技术难题。并通过实际生产验证了该结构冲孔位置精确，一致性高，继承性好。
结束语综上所述，此结构在加工过程中，不仅能完全满足生产要求，提高钣件质量及精度，同时也减少了模具的制造成本，对冲压件质量的提升有着重要的意义。
作者简介
赵明，工艺规划部经理，工程师，主要负责冲压工艺规划和模、检过程开发及验收工作，曾主导编制企业模具结构设计规范，并顺利完成奇瑞捷途系列车型冲压模、检具开发等相关工作。
【设计■浅析一种汽车侧围模具冲翻一体机构】 —— 来源：《锻造与冲压》2020年第6期