針對汽車外覆蓋件中側圍外板制件， 在修邊工序中， 從模具結構、 工藝要求進行了分析， 得出頂邊梁正修在模具穩定性和模具保養上具有明顯的優勢， 可為其它車型側圍的模具結構設計提供有益借鑒。

關鍵詞：側圍；修邊；模具結構；工藝

1 引言

隨著我國汽車行業快速發展， 車企的競爭越來越激烈， 成本的控制也是各個車企采取的有效手段。因此在保證質量的前提下， 各個環節采取降本策略。在制造環節中， 沖壓汽車覆蓋件的模具成本中占有一定比。設計簡便的模具能降低制造成本、降低量產期的維修保養成本。現以某轎車的側圍為例， 從頂邊梁 （見圖1） 正修與側修的模具結構差異、正修邊的工藝進行分析。

圖1 側圍制件圖

2 修邊工序模具基本結構

2.1 修邊工序定義

一個制件的成形， 一般需要4個工序：拉伸、 修邊、翻遍、 沖孔， 修邊工序是把拉伸成形后板件 （見圖2） 修剪廢料區域的過程 （見圖3） 。

圖2 拉伸成形后外形

圖3 修邊后外形

2.2 修邊工序模具組成

修邊模結構一般由下模、 上模、 壓料板構成， 如圖4、 圖5、 圖6所示。下模、 上模都安裝修邊刀；壓料板是裝配在上模， 其目的是壓住板件， 使得修邊過程不會產生毛刺、 變形， 如圖7所示。

圖4 側圍修邊工序下模

圖5 側圍修邊工序上模

圖6 側圍修邊工序壓料板

圖7 修邊斷面圖

3 正修邊與側修邊的結構差異

3.1 正修邊

關于側圍頂邊梁正修邊， 修邊刀固定在上模， 修剪的方向與機臺沖壓方向一致， 日系車企 （本田、 豐田） 多采用此結構， 其結構簡單。正修邊的條件是：修邊角度θ＜15° （修邊角度即是制件修邊位置的形狀與水平角度的夾角） 。圖8所示的是某車型實際修邊角度θ=5°， 這樣在修邊過程刃口不容易崩， 減少毛刺產生， 而且能縮短廢料排放通道， 切完的廢料直接滑出模具外。

圖8 斷面A-頂邊梁正修結構

a — —上模頂邊梁部位 b — —斷面結構

3.2 側修邊

如果正修邊角度＞15°， 則需要設計側修斜楔CAM， 使得滿足修邊角度要求， 如圖9所示。

圖9 斷面B-頂邊梁側修結構

a — —上模頂邊梁部位 b — —斷面結構

斜楔是掛在上模， 上模往下運動時， 與下模的驅動導板接觸實現修邊動作。在此過程， 斜楔不是固定式， 導板滑動存在滑動間隙 （約0.05mm） ， 因此斜楔的穩定性不如正修邊結構， 板件容易出現毛刺， 且廢料通道呈 “L” 形， 不利于廢料的排出。

4 側圍頂邊梁正修邊的工藝要求

若要實現正修邊， 則修邊角度θ＜15°， 有些車型側圍頂邊梁部位的角度滿足不了此要求， 會在拉伸成形時角度攤開， 如圖10所示， 做成小平面。

圖10 正修邊制件與拉伸數模斷面圖

但攤開的前提滿足以下兩點：

（1） 拉伸工序成形時不能出現開裂或者暗裂， 即通過CAE分析確保板厚的減薄率＜25% （基準值） ， 特別是頂邊梁內側的A柱、 B柱、 C柱 （見圖11） ， 通過某車型側圍頂邊梁采用正修邊的實際CAE分析減薄率結果如表1所示。

圖11 頂邊梁內側減薄率

（2） 拉伸、 修邊、 翻遍工序的制件沖壓擺角設置合理。由于制件的造型已定型， 在成形上取最優的擺角， 使得拉伸成形不開裂、 修邊工序的修邊角度滿足15°以內， 翻遍工序頂邊梁的法蘭不出現起皺等。

基于上述條件， 某車型的側圍的實際制件沖壓擺角如圖12、 圖13、 圖14所示。

圖12 拉伸工序擺角

圖13 修邊工序擺角

圖14 翻遍工序擺角

5 結束語

通過側圍頂邊梁正修與側修的模具結構差異以及正修的工藝分析， 正修邊模具結構簡單， 降低模具制造成本， 減少修邊刃口的崩刃， 有利于廢料排出， 降低模具的生產故障率， 減少模具的保養成本。