浅析双层滑块结构在汽车侧围外板模具上的应用

　　1 引言
　　汽车侧围外板的造型中，侧围外板上部与顶盖搭接部分一般需要通过侧翻边来实现，但在模具设计时考虑侧围上其他孔及边冲制的质量问题，不得不增加一副修边冲孔或翻边的模具，以满足生产需求。在实际设计、生产过程中存在以下问题。
　　(1)侧围外板冲模的成本为5万元/1 000 kg，以一般中型轿车侧围外板计算，模具外形尺寸为3 500 mm2 100 mm1 200 mm，质量为26 140 kg，左右侧围外板模具(2 副翻边模)的开发费用为261.4万元，模具工装的开发成本很高。
　　(2)模具外形尺寸较大，占用冲压车间较大的存放空间，增加车间的维护成本。
　　(3)生产过程中，需要对模具进行更换、调整，生产效率偏低。
　　(4)增加模具的冲次费用，以16 000 kN机床的一个冲次费用为8元，年产约10万辆汽车，其左右侧围每年多出的冲次费用为160万元。如何在车型开发中避免出现以上问题，成为侧围外板模具开发的重点，在侧围外板翻边整形模结构设计时，通过对冲压工艺及模具结构的分析，采用双层滑块及压料板带滑块的结构，能有效解决上述问题。
　　2 工艺分析
　　现结合某款新车型侧围外板的开发实例，介绍侧围外板成形工艺及结构设计，重点说明双层滑块及压料板带滑块的结构及工作原理，侧围外板与翼子板接触部位和与顶盖接触部位均存在避角(无法在模具的冲压方向上进行成形的形状)，单一滑块无法躲避成形后的避角，导致侧翻边无法在一道工序上完成，需2副模具完成此部位的翻边成形，将双层滑块及压料板带滑块应用在该道工序能解决此问题。
　　成形侧围外板冲模主要分为4道工序：①拉深;②修边、侧修边、整形;③修边、冲孔、翻边整形、侧翻边;④修边、冲孔、侧冲孔、翻边整形、侧翻边。工序③侧翻边具体成形工艺。
　　3 侧翻边模结构设计
　　工序③主要工作内容为侧翻边+冲孔+修边+整形，在侧翻边处的压料板上安装滑块，下模侧翻边滑块分两级，滑块作为成形主体，与翻边镶件8成形上部大部分的翻边，二级滑块在滑块上滑动，成形侧围上部的前侧翻边。
　　4 双层滑块的结构及工作原理
　　双层滑块结构在下模座内部按不同方向滑动，工作时与翻边滑块上的翻边镶件一起作用完成侧翻边，双层滑块结构包含滑块与二级滑块。滑块安装在下模座内部，依靠压板14固定在下模座上，安装于侧面的侧滑板13与下模座上的导滑面配合导滑，控制其在下模座内的X方向的运动，滑板7安装在下模座上，与滑块上的导滑板导滑，工作时滑块在滑板7上滑动，V型滑板安装在滑块下部，与安装在下模座的凸型滑板配合导正，对滑板进行精确的导向配合，弹簧8安装在下模座上，为滑块提供回程力，安装在滑块及二级滑块上的楔形滑板与上模的插刀共同作用，对滑块提供驱动力，安装在下模座上的缓冲块对滑块完成一个冲次后返程时起到缓冲的作用。
　　二级滑块安装在滑块的前侧，依靠压板4、滑板16、侧滑板17在滑块内部进行运动，安装在滑块内部的弹簧15对二级滑块提供返程力。当模具零件在向上止点运动时，驱动座、二级驱动座向上运动，二级滑块在弹簧15的驱动下按压板4及滑块固定的方向向后回退，因驱动座与滑块重合距离100 mm，大于二级驱动座与二级滑块的重合距离50 mm，所以二级驱动座首先脱离二级滑块，二级滑块在滑块内运动到位，滑块保持不动，驱动座及二级驱动座继续向上运动，二级滑块随滑块在弹簧8的驱动下同时按滑块的运动方向向后运动，直到滑块与驱动座脱离，滑块回退到位，达到躲开零件避角的状态，侧围外板可自由取出。
　　5 压料板带滑块结构及工作原理
　　压料板带滑块结构由压料板2、滑块3、滑块4三部分组成，压料板安装于上模座内，按Z 向运动，滑块3与滑块4安装在压料板上，并在压料板上按一定方向滑动，完成压料及躲避避角的作用。
　　中间压板与滑块压板安装在压料板上，与滑块上的面导滑，起到Z向导滑与限位的作用;压料板滑板通过螺钉安装在压料板上，滑块上的导滑板与其接触导滑;缓冲块安装在压料板上，对滑块起到回程归位的作用;限位块安装在压料板上，控制滑块的行程;楔形滑板4通过螺钉安装在滑块上，通过安装在滑块上的压板控制其Z 向的尺寸精度，楔形滑板3安装在上模座上，两滑板共同作用对滑块施加推力。
　　当上模座向下运动时，压料板随之运动，当压料板上的滑块型面与下模镶件接触后，压料板停止运动，上模座继续向下运动，压料板受压，此时楔形滑板4与楔形滑板3相互作用，推动滑块向后运动，当滑块型面与工序件接触时停止运动，缓冲块受压，上模座继续向下运动完成成形;当上模座向上运动时，楔形滑块4与楔形滑块3脱离，缓冲块推动滑块向前运动，躲开工序件避角，此时完成一个冲次。
　　6 结束语
　　通过对侧围外板冲压工艺及模具结构的分析，采用双侧滑块与压料板带滑块的结构，实现了对侧围外板避角的躲避，完成了侧翻边在同一副模具上成形。该结构降低了模具的开发成本，左、右侧围外板的模具开发成本共节约261.4万元，节省了冲压车间场地的占用面积，提高了工作效率。通过实际的在线生产，模具很好地实现了零件侧翻边的成形，合格率在95%，满足了装车的精度要求。