CN113695460A - 汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，该复合模具包括双滑块子母斜楔机构、双滑块悬吊斜楔机构和双驱动悬吊斜楔机构，运用双滑块子母斜楔机构，实现了翼子板引擎盖搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形；运用双滑块悬吊斜楔机构，实现了翼子板前门搭接部大角度、长法兰负角翻边的一次成形；运用双驱动悬吊斜楔机构，实现了翼子板前保险杠搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形；三种特殊斜楔机构的综合运用，使翼子板翻边整形模完成了更多的工艺内容，并实现了同步化。

Description

汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件加工模具，尤其是涉及一种汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具。

背景技术

冲压作为目前汽车覆盖件最主要的加工方式，在整个汽车制造链中的作用不可或缺，而实现冲压加工离不开冲压模具。由于汽车覆盖件结构复杂、轮廓尺寸大、质量要求高，导致用于生产汽车覆盖件的冲压模具难以实现工序内容的高度集成化。以顶盖、地板、翼子板、侧围外板和四门两盖等汽车主机厂常规自制冲压件为例，这些汽车覆盖件的冲压模具基本以四工序为主，个别成形难度大的汽车覆盖件甚至需要五工序冲压模具来完成生产。过多的工序不仅造成了巨额的冲压模具投资浪费，还拉长了汽车覆盖件冲压生产链，从而阻碍生产效率的提升和加工成本的控制。因此，缩短冲压模具工序数量，对于当今身处竞争白热化市场的汽车制造商，有着十分重要的意义。

与其他汽车覆盖件相比，翼子板具有造型多变、曲率变化大、表面质量和尺寸精度要求高等特点。这些特点直接决定了翼子板冲压工艺和模具结构的高难度属性。现阶段国内大多数汽车主机厂的翼子板，均需要四工序或五工序的冲压模具来实现生产。

汽车翼子板的造型中，与前门搭接部位为大角度长法兰结构，一般需要运用两道工序，先垂直翻边后侧翻边才能完成成形，与引擎盖、前保险杠搭接部位均为带有数个圆孔的多台阶负角结构，通常也需要运用两道工序，先侧整形后侧冲孔才能完成成形。因此，为了满足生产，不得不增加1～2副侧冲孔或侧翻边的模具。在实际生产中，存在如下的问题：

(1)、用于生产汽车翼子板的冲压模具成本较高，一般采用左、右件共模的结构，以常规中小型轿车翼子板为例计算，模具外形尺寸为4000mm×2100mm×1190mm，质量为23600KG，1副冲孔或翻边模具研发、设计、制造费用为180万元，从而导致模具开发成本居高不下；

(2)、模具尺寸外形大、质量重，导致汽车翼子板需要占用更多的空间来存放冲压模具，增加了冲压车间的运营维护成本；

(3)汽车翼子板生产过程中，冲压模具的吊运、安装、换模时间更长，降低了生产效率；

(4)增加了汽车翼子板的冲压加工成本，以年产20万的汽车翼子板为例，用于冲孔、翻边的设备通常为10000KN的机械压力机，每冲次费用为16元，则每年额外需要增加汽车翼子板的生产成本360万元。

为了缩短翼子板冲压模具工序数量，国内诸多学者从产品设计、冲压工艺、模具结构等方面对翼子板进行了深入的研究。现有技术[陈世涛，王海玲，何鹏申，等.汽车翼子板四序化冲压工艺方案及翻边整形模设计[J].锻压技术，2016,41(5):106-111]利用两种不同形式的旋转斜楔机构，使更多的工作机构在同一副模具内安装，实现了翼子板冲压模具的四工序化；现有技术[谢晖,胡星星,王诗恩,等.满足四工序冲压的汽车翼子板产品设计及成形工艺研究[J].机械科学与技术,2015(11):1750～1755]基于正交试验法对翼子板产品结构进行优化，使其满足了四工序化工艺方案；现有技术[赵丹，周倩，陈飞飞.汽车前翼子板结构优化及冲压工艺改进[J].模具工业2016,42(7):23～25.]借助有限元分析技术简化产品结构，解决了翼子板冲压模具四工序化结构干涉的问题；现有技术[肖红波，蔡浩华.汽车前翼子板冲压成形工艺优化[J].锻压技术，2016,41(2):35-38.]提出逆向补偿法实现了修边与冲孔的工艺复合，将翼子板冲压模具从五工序减少至四工序。现有技术[李昂，卢桥，刘春雨，等.汽车翼子板冲压工艺及翻边整形模具结构设计[J].模具技术，2020,(2):39-44.]通过侧整形斜楔和滑车机构和活动式整形压料芯机构的联合运用，将翼子板冲压模具缩短至四工序。然而，由于未能进一步对冲压工艺进行复合，上述对于翼子板冲压模具工序集成的研究均止步于四工序。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，通过将侧冲孔与侧翻边整形复合，并对大角度、长法兰翻边采用一次侧整形工艺，在同一工序同时实现侧翻边、侧整形和侧冲孔。

本发明采用的技术方案是：一种汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：包括用于完成翼子板引擎盖搭接部侧翻边整形与侧冲孔同序成形的双滑块子母斜楔机构，及用于完成翼子板前门搭接部大角度、长法兰负角翻边的一次成形的双滑块悬吊斜楔机构，以及用于完成翼子板前保险杠搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形的双驱动悬吊斜楔机构，

所述双滑块子母斜楔机构包括第一气缸、斜楔外滑块、斜楔内滑块、固定凸模、斜楔驱动板、侧整形凸模、侧整形凹模、第一侧冲孔凸模与第一侧冲孔凹模、螺旋弹簧及氮气弹簧，斜楔外滑块、固定凸模和第一气缸安装于下模座之上，斜楔内滑块、螺旋弹簧、氮气弹簧、侧整形凹模和第一侧冲孔凹模安装于斜楔外滑块上，侧整形凸模和第一侧冲孔凸模安装于斜楔内滑块上；

所述双滑块悬吊斜楔机构包括第二气缸、斜楔上滑块、斜楔下滑块和回程螺旋弹簧，第二气缸安装于下模座上，通过斜楔下驱动块驱动斜楔下滑块沿45°角度移动；斜楔上滑块安装在上模座上，斜楔侧导板安装于斜楔上滑块两侧，从而保证斜楔上滑块的导向精度；斜楔下滑块安装在下模座上，斜楔强制回程复位块安装在斜楔下滑块上；

双驱动悬吊斜楔机构包括斜楔滑块、侧整形凸模镶块、第二侧冲孔凸模、第二侧冲孔凹模、回程螺旋弹簧、氮气弹簧、导柱和导套，斜楔滑块安装在上模座上，侧整形凸模镶块、第二侧冲孔凸模、回程螺旋弹簧和氮气弹簧安装在斜楔滑块上，第二侧冲孔凹模安装在固定凸模上；导柱通过过盈配合固定于斜楔滑块之上，导套通过螺栓固定于下模座之上，导柱和导套通过滑动配合，保证冲孔精度。

作为优选，上模座下行，第一气缸驱动斜楔外滑块向外滑动，将斜楔外滑块推至工作状态，使斜楔外滑块与固定凸模平齐；同时，上模驱动块与下模座上的斜楔驱动板开始接触；上模座继续下行，压料板与制件接触；上模座继续下行，上模驱动块与斜楔内滑块开始接触，并驱动斜楔内滑块滑动，侧整形凸模在斜楔内滑块的带动下与制件接触，侧整形凸模与侧整形凹模啮合，开始侧整形；上模座继续下行，侧整形完成，氮气弹簧开始压缩，此时侧整形凸模作为侧冲孔的压料板，第一侧冲孔凸模与第一侧冲孔凹模啮合，开始侧冲孔成形；直至上模座最终运行至下死点；回程时，斜楔外滑块由第一气缸强制拉回，斜楔内滑块由螺旋弹簧和氮气弹簧强制推回。

作为优选，上模座下行，第二气缸推动斜楔下驱动块带动沿左侧45°方向滑动，同时，斜楔下驱动块借助斜楔下驱动板将下滑块沿右侧45°方向顶起；上模座继续下行，斜楔上滑块与斜楔下滑块啮合驱动，驱动角度为43°；上模座继续下行，压料板开始与制件接触，上模座继续下行，斜楔上滑块与斜楔下滑块导向面完全啮合；上模座继续下行，斜楔上滑块与制件接触，开始侧翻边成形，上模座到达下死点，侧翻边成形完成；回程时，第二气缸将斜楔下驱动块强制拉回，斜楔下滑块在自重的作用下退回至初始状态；当斜楔下滑块滑动配合不良，无法利用自重下落时，斜楔强制回程复位块开始发挥作用，借助第二气缸间接传递的拉力，强行将斜楔强制回程复位块拉回，从而带动斜楔下滑块一起强制回程。

作为优选，上模座下行，第一气缸驱动固定凸模运动至工作状态，上模座驱动斜楔滑块运动；上模座继续下行，斜楔滑块开始与下模座的驱动导向面接触；上模座继续下行，压料板与制件接触；上模座继续下行，侧整形凸模镶块在氮气弹簧驱动下与制件接触，开始侧整形；上模座继续下行，导柱与导套啮合，以保证后续侧冲孔导向间隙；上模座继续下行，侧整形完成，氮气弹簧开始压缩，此时侧整形凸模镶块作为侧冲孔的压料板，第二侧冲孔凸模与第二侧冲孔凹模啮合，开始侧冲孔成形，直至上模座最终运行至下死点；斜楔回程时，固定凸模由第一气缸驱动强制拉回，从而使制件前保险杠区域立壁负角与固定凸模分离；侧整形凸模镶块由回程螺旋弹簧强制推回，斜楔滑块随上模座向上回程，从而共同带动导柱与导套分离，侧整形凸模镶块和第二侧冲孔凸模与制件分离。

作为优选，所述斜楔上滑块和斜楔下滑块之间设有聚氨酯，用于降低上、下滑块接触时的冲击速度和噪声。

作为优选，所述氮气弹簧所提供的力应大于斜楔内滑块自重的3倍，以保证斜楔内滑块能够快速推回至初始状态。

作为优选，所述上模座与斜楔内滑块之间设有斜楔复位器，所述斜楔复位器与斜楔内滑块导向间隙为0.5mm，当螺旋弹簧与氮气弹簧失效时，在上模座回程过程中，斜楔复位器可强制将斜楔内滑块拉回，使其与斜楔外滑块工作刃口强行分离，从而避免模具破损。

本发明取得的有益效果是：运用双滑块子母斜楔机构，实现了翼子板引擎盖搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形；运用双滑块悬吊斜楔机构，实现了翼子板前门搭接部大角度、长法兰负角翻边的一次成形；运用双驱动悬吊斜楔机构，实现了翼子板前保险杠搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形；三种特殊斜楔机构的综合运用，使翼子板翻边整形模完成了更多的工艺内容，并实现了同步化。该模具降低了模具的开发成本，汽车翼子板冲压模具开发成本共节约160万元，减少了模具的占地面积，提高了汽车翼子板生产效率，降低了汽车翼子板加工冲次费用。通过实际的批量生产验证，本发明的汽车翼子板模具很好地实现了零件的侧翻边、侧整形、侧冲孔同步成形，零件尺寸合格率达到了100％，满足了装车要求。

附图说明

图1为某车型翼子板几何模型；

图2为本发明复合模具的轴测图；

图3为本发明复合模具的俯视图；

图4为上模座示意图；

图5-6为下模座示意图；

图7为图3的A-A剖视图；

图8为图3的B-B剖视图；

图9-10为双滑块子母斜楔机构轴测图；

图11为图10的A-A剖视图；

图12为图10的B-B剖视图；

图13为图10的C-C剖视图；

图14为图10的D-D剖视图；

图15为图3的C-C剖视图；

图16-19为双滑块悬吊斜楔机构(不含上模座)结构示意图；

图20为图19的A-A剖视图；

图21为图19的B-B剖视图；

图22为图3的D-D剖视图；

图23为图3的E-E剖视图；

图24-26为双驱动悬吊斜楔机构结构示意图；

图27为图25的A-A剖视图；

图28为图25的B-B剖视图；

图29为图26的C-C剖视图；

图30为双驱动悬吊斜楔机构不含上模座轴测图；

图31为斜楔滑块整体轴测图(不含上模座和下模座)；

图32为斜楔滑块整体轴测图(不含上模座、下模座和弹性整形凸模镶块)；

图33为斜楔滑块整体轴测图(下模部分)；

图中：100、上模座；200、下模座；300、斜楔复位器；11、斜楔外滑块；12、斜楔内滑块；13、固定凸模；14、侧整形凸模；15、侧整形凹模；16、第一侧冲孔凸模；17、第一侧冲孔凹模；18、氮气弹簧；19、第一气缸；101、斜楔驱动板；102、缓冲聚氨酯；103、斜楔复位器接触端；104、斜楔内滑块回程螺旋弹簧；

21、斜楔上滑块；22、斜楔下滑块；23、第二气缸；24、斜楔侧导板；25、斜楔下驱动块；26、斜楔强制回程复位块；27、第一回程螺旋弹簧27；

31、斜楔滑块；32、侧整形凸模镶块；33、第二侧冲孔凸模；34、第二侧冲孔凹模；35、第二回程螺旋弹簧；36、氮气弹簧；37、导柱；38、导套38。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为某SUV车型翼子板产品几何模型，材质为JAC270D-45/45，等同于宝钢材料DC54D+ZF-45/45，板厚0.65mm，屈服强度Ys＝120～220MPa，抗拉强度Ts＝260～350MPa，加工硬化指数n≥0.2，厚向异性指数r≥1.8，断后伸长率El≥36％，产品外轮廓尺寸为1018mm×780mm×212mm。汽车翼子板由复杂的空间曲面构建而成，型面曲率半径小，相邻型面曲率起伏大，与侧围、三角窗、前门、裙边护板、轮眉饰板、前保险杠、前大灯、引擎盖等多个总成件存在装配关系。

翼子板OP10为拉延序，为了保证翼子板成形充分，避免产生开裂、起皱以及面品缺陷，在产品沿周区域均设计了相应的工艺补充面。A、C、F、G、H五个区域在冲压方向下存在用于翼子板安装的负角结构，因此，这几处进行了过拉延设计，即将法兰或立壁绕翻边圆角旋转一定角度，使其在拉延过程中无成形负角。B、D两个区域，成形较深，特征圆角较小，直接一次拉延成形存在开裂风险。因此，这两处也进行了过拉延设计，即将压料面抬高，使一部分产品形状位于压料面下方，同时增大特征圆角半径。C区域翻边为伸长类弯曲变形，翻边法兰较宽，达到了24mm，且该部位外表面为多个曲率差异较大的曲面构成，后工序侧翻边整形时在双向拉伸应力的作用下，C区域中间部位极易出现面畸变及尺寸精度超差。为了解决这一问题，C区域工艺补充面设计了八个水滴状余肉造型，用于增大中间部位成形线长，使后工序侧翻边整形时中间部位与两端部位线长变化趋于一致。

拉延筋可以调整拉延过程中材料流动速度和进料阻力，翼子板在拉延成形时各部位材料流入量不尽相同，所使用的拉延筋类型也有所差异。E、H区域在拉延过程中，材料流入量较大，超过了20mm，为保证成形过程稳定，这两处设计了半径为R6的双圆筋，内侧拉延筋高6mm，外侧拉延筋高3mm。C、D区域在拉延过程中，材料流入量较小或者几乎不流动，因此，这两处设计了宽度为12mm、深度为6mm、弯曲圆角半径为R2的锁死筋。其余部位在拉延过程中材料流入量居中，为5～15mm，选用了半径为R6的单圆筋，拉延筋高6mm。

以往在设计翼子板拉延工艺时，多选用梯形坯料，材料利用率普遍不高。同时，由于梯形坯料的使用，轮拱部不得不额外设计大量的工艺补充面，以改善材料的流动性。为了提高材料利用率，同时降低轮拱部开裂风险，该翼子板采用随形坯料代替传统的梯形坯料。坯料采用边线定位方式，进料方向侧为固定式定位板，出料方向侧为气缸驱动式翻转定位器，以便于自动化生产取送料。投料之前，翻转定位向外旋转90°，与水平面平齐，投料完成之后，气缸驱动翻转定位向内旋转90°，与水平面垂直，拉延成形完成之后，翻转定位再次向外旋转90°，与水平面平齐。

翼子板OP20为修边、冲孔工序，主要工作内容为A、B、D、E、F、G五个区域的外缘垂直修边，C、G两个区域的垂直修边与垂直冲孔复合，模具工作时，先冲孔后修边。所有垂直修边区域，修边角度均控制在15°以内，防止产生毛刺。H区域工艺补充面立壁与冲压方向近乎平行，无法直接修边，需要使用斜楔进行侧修边，斜楔工作角度为5°。

冲压线废料槽入口宽度为900mm，为保证所有修边废料均能顺畅排出，外缘修边每600～700mm设置一处废料刀，从而使所有废料对角线长度均在900mm以下。为避免翼子板在修边后因应力释放所导致的型面塌陷，此道工序下型避空较少，大部分型面均按照产品形状设计，因此，OP20采用制件形状及轮廓定位，无需设置定位板。

翼子板OP30为翻边、整形、冲孔工序，主要工作内容为A区域侧翻边，使用工作角度为75°的非标斜楔；B区域垂直翻边整形与垂直冲孔复合；C区域侧翻边整形，使用工作角度为45°的非标斜楔；D区域垂直整形与垂直冲孔复合；E区域垂直翻边；F区域侧翻边整形与侧冲孔复合，使用工作角度为85°的非标斜楔；G区域前部垂直翻边，后部侧翻边，使用工作角度为30°的非标斜楔；H区域侧翻边整形与侧冲孔复合，使用工作角度为10°的非标斜楔。B、D、F、H四个区域的安装孔精度要求较高，这几处复合工艺工作顺序为先翻边整形后冲孔。翻边整形为氮气弹簧驱动成形，冲孔刃入量为2～3mm。

传统的非标斜楔，滑块与工作刃口为异种材质分体式结构，斜楔机构需要较大的安装布局空间，模具材料与加工成本较高，加工累计误差也更大。为了保证翼子板冲压模具三工序化后，模具结构更加紧凑、轻巧，加工工艺更加简单，模具成本更加低廉，该翼子板OP30所有非标斜楔均设计成一体式结构。

此道工序下型存在多个活动凸模，紧靠型面难以保证制件定位精度及稳定性。因此，OP30在C、E、F三个区域设计了外缘定位板。

结合产品结构特点及整车装配关系，将影响翼子板工艺方案和工序数量的特征造型进行区域划分。a～b之间为侧围配合区域，记为A；b～c之间为三角窗配合区域，记为B；c～d之间为前门配合区域，记为C；d～e之间为裙边护板配合区域，记为D；e～f之间为轮眉饰板配合区域，记为E；f～g之间为前保险杠配合区域，记为F，g～h之间为前大灯配合区域，记为G；h～a之间为引擎盖配合区域，记为H。

合理有效的工艺方案结合新型集成化构造，可实现工序内容的高度集成，从而缩短冲压模具工序数量。通过将修边、冲孔、翻边、整形等工序内容两两复合或三三复合后，该翼子板冲压工艺方案实现了三工序化，具体为：(1)OP10拉延，(2)OP20修边、冲孔、侧修边、侧冲孔，(3)OP30翻边、整形、冲孔、侧翻边、侧整形、侧冲孔。

合理的冲压工艺方案是模具稳定生产、零件品质优良的先决条件，而模具结构是冲压工艺方案得以实现的最终载体。实现翼子板冲压模具三工序化的关键在于复合构造和特殊斜楔的设计。与传统四工序模具结构相比，翼子板三工序化模具结构差异主要集中于OP30，OP10、OP20模具结构与四工序模具结构基本一致。因此，本发明重点阐述三工序翼子板OP30，即翻边整形模的结构设计和工作原理。

OP30是三工序化翼子板冲压模具中结构最复杂的一道工序，此序设计了三种新型特殊斜楔机构，用于实现侧翻边、侧整形以及侧冲孔等工艺内容的复合集成。

为了实现汽车翼子板的三工序化，本发明提供了一种翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具。如图1-33所示，本发明的一种汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，包括用于完成翼子板引擎盖搭接部侧翻边整形与侧冲孔同序成形的双滑块子母斜楔机构，及用于完成翼子板前门搭接部大角度、长法兰负角翻边的一次成形的双滑块悬吊斜楔机构，以及用于完成翼子板前保险杠搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形的双驱动悬吊斜楔机构。

双滑块子母斜楔机构包括第一气缸19、斜楔外滑块11、斜楔内滑块122、固定凸模13、斜楔驱动板101、侧整形凸模14、侧整形凹模15、第一侧冲孔凸模16与第一侧冲孔凹模17、斜楔内滑块回程螺旋弹簧103及第一氮气弹簧18，斜楔外滑块11、固定凸模13和第一气缸19安装于下模座200之上，斜楔内滑块122、斜楔内滑块回程螺旋弹簧103、第一氮气弹簧18、侧整形凹模15和第一侧冲孔凹模17安装于斜楔外滑块11上，侧整形凸模14和第一侧冲孔凸模16安装于斜楔内滑块122上。

双滑块悬吊斜楔机构包括第二气缸23、斜楔上滑块21、斜楔下滑块22和回程螺旋弹簧27，斜楔上压板通过螺栓连接将斜楔上滑块21悬吊于上模座100之内，并使斜楔上滑块21与上模座100形成滑动配合，同时，斜楔侧导板24安装于斜楔上滑块21两侧，从而保证斜楔上滑块21的导向精度；聚氨酯安装于斜楔上滑块21之上，用于降低斜楔上滑块21和斜楔下滑块22触时的冲击速度和噪声；下滑块压板和斜楔上压板安装于下模座200之上，用于防止斜楔下滑块22松脱；第二气缸23安装于下模座200之内，其活塞杆通过气缸连接块和锁付螺母与斜楔下驱动块25连接成一体，第二气缸23通过斜楔下驱动块25驱动斜楔下滑块22沿45°角度移动；斜楔强制回程复位块26和斜楔侧导板24安装于斜楔上滑块21和斜楔下滑块22之间，回程螺旋弹簧27通过导向螺杆安装于上模座100之上。

双驱动悬吊斜楔机构包括斜楔滑块31、侧整形凸模镶块32、第二侧冲孔凸模33、第二侧冲孔凹模34、回程螺旋弹簧35、第二氮气弹簧36、导柱37和导套38，斜楔上压板通过螺栓固定于上模座100之上，用于将斜楔滑块31整体约束于上模座100之内；斜楔限位块通过螺栓固定于上模座100之上，用于限制固定斜楔滑块31的滑动行程；第二氮气弹簧36通过螺栓和卡板设置在斜楔滑块31和侧整形凸模镶块32之间，用于提供整形压力源；斜楔滑块31和侧整形凸模镶块32之间设有导板，形成滑动配合关系；斜楔滑块31和侧整形凸模镶块32之间还设有L型非标导板，使得二者形成滑动配合关系的同时，起到限位作用，防止侧整形凸模镶块32从斜楔滑块31中跌落；导柱37通过过盈配合固定于斜楔滑块31之上，导套38通过螺栓固定于下模座2之上，导柱37和导套38通过滑动配合，保证冲孔精度；第二冲孔凸模33利用固定板设置在斜楔滑块31上，第二冲孔凹模34通过止转销固定于固定凸模13上。双滑块子母斜楔机构的固定凸模13与双驱动悬吊斜楔机构的固定凸模13为整体式结构，由同一气缸(第一气缸19)驱动。

双滑块子母斜楔机构的工作原理为：结合图7-14所示，上模座100下行至距离下死点160mm时，外导向导板啮合，继续下行至距离下死点130mm时，外导向导柱啮合；当上模座100下行至距离下死点125mm时，第一气缸19驱动斜楔外滑块11向外滑动110mm，将斜楔外滑块11推至工作状态，使斜楔外滑块11与固定凸模13保持平齐，同时，上模驱动块与下模座200开始接触；当上模座100下行至距离下死点60mm时，压料板与制件接触，压力源对其施加成形所需压料力；在上模座100距离下死点45mm时，上模驱动块与斜楔内滑块12开始接触，并驱动斜楔内滑块12向前滑动，侧整形凸模14在斜楔内滑块12的带动下与制件接触，开始侧整形成形；在上模座100距离下死点3mm时，侧整形完成，第一氮气弹簧18开始压缩，此时侧整形凸模14作为侧冲孔的压料板，第一侧冲孔凸模16与第一侧冲孔凹模17啮合，开始侧冲孔成形，直至上模最终运行至下死点；斜楔回程时，斜楔外滑块11由第一气缸19强制拉回，斜楔内滑块12由斜楔内滑块回程螺旋弹簧104及第一氮气弹簧18强制推回，为保证斜楔内滑块12能够快速推回至初始状态，第一氮气弹簧18所提供的力应大于斜楔内滑块12自重的3倍；斜楔复位器300与斜楔内滑块12导向间隙为0.5mm，即二者处于不接触状态；当斜楔内滑块回程螺旋弹簧104与第一氮气弹簧18失效时，在上模回程过程中，斜楔复位器300可强制将斜楔内滑块12拉回，使其与斜楔外滑块11工作刃口强行分离，从而避免模具破损。

双滑块悬吊斜楔机构的工作原理为：结合图15-图21所示，上模座100下行至距离下死点160mm时，外导向导板啮合，继续下行至距离下死点130mm时，外导向导柱啮合；当上模座100下行至距离下死点90mm时，第二气缸23推动斜楔下驱动块25沿左侧45°方向滑动90mm，同时，斜楔下驱动块25借助斜楔驱动板将斜楔下滑块22沿右侧45°方向顶起，其滑动方向行程为20mm；当上模座100下行至距离下死点75mm时，斜楔上滑块21驱动导向面开始与斜楔下滑块22驱动导向面啮合，驱动角度为43°；由于翼子板前门搭接部外观面曲率较大，翻边法兰较长，直接一次侧翻边成形，零件面畸变难以控制，为了解决这一难题，将斜楔上滑块21和斜楔下滑块22的工作角度进行差异化设计，斜楔上滑块21工作角度略小于斜楔下滑块22工作角度，利用反向补偿手段保障零件外观品质；当上模座100下行至距离下死点60mm时，压料板开始与制件接触，继续下行至距离下死点35mm时，斜楔上滑块21和斜楔下滑块22的驱动导向面完全啮合；在上模座100距离下死点25mm时，斜楔上滑块21与制件接触，侧翻边开始成形，其在工作角度方向滑动30mm后，上模座100到达下死点，侧翻边成形完成；上模座100回程时，第二气缸23将斜楔下驱动块25强制拉回，斜楔下滑块22在自重的作用下退回至初始状态；当斜楔下滑块22滑动配合不良，无法利用自重下落时，斜楔强制回程随动块26开始发挥作用，借助第二气缸23间接传递的拉力，强行将斜楔强制回程复位块26拉回，从而带动斜楔下滑块22一起强制回程。

双驱动悬吊斜楔机构的工作原理为：结合图22-33所示，上模座100下行至距离下死点160mm时，外导向导板啮合，继续下行至距离下死点130mm时，外导向导柱啮合；当上模座100下行至距离下死点125mm时，第一气缸19驱动固定凸模13运动至工作状态；然后上模座100驱动斜楔滑块31，当上模座100运行至距离下死点65mm时，斜楔滑块31开始与下模座200的驱动导向面接触；当上模座100下行至距离下死点60mm时，压料板与制件接触，压力源对其施加成形所需压料力；在上模座100距离下死点40mm时，侧整形凸模镶块32在第二氮气弹簧36的驱动下与制件接触，开始侧整形成形；上模座100继续下行，运行至距离下死点12mm时，导柱37与导套38啮合，以保证后续侧冲孔导向间隙；当上模座100运行至距离下死点3mm时，侧整形完成，第二氮气弹簧36开始压缩，此时侧整形凸模镶块32作为侧冲孔的压料板，第二侧冲孔凸模33与第二侧冲孔凹模34啮合，开始侧冲孔成形，直至上模座100最终运行至下死点；斜楔回程时，固定凸模13由第一气缸19强制拉回，从而使制件前保险杠区域立壁负角与凸模分离；侧整形凸模镶块32由回程螺旋弹簧35强制推回，斜楔滑块31随上模座100向上回程，从而共同带动导柱37与导套38分离，侧整形凸模镶块32和第二侧冲孔凸模33与制件分离。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：包括用于完成翼子板引擎盖搭接部侧翻边整形与侧冲孔同序成形的双滑块子母斜楔机构，及用于完成翼子板前门搭接部大角度、长法兰负角翻边的一次成形的双滑块悬吊斜楔机构，以及用于完成翼子板前保险杠搭接部侧翻边整形与侧冲孔的同序成形的双驱动悬吊斜楔机构，

所述双滑块子母斜楔机构包括第一气缸、斜楔外滑块、斜楔内滑块、固定凸模、斜楔驱动板、侧整形凸模、侧整形凹模、第一侧冲孔凸模、第一侧冲孔凹模、斜楔内滑块回程螺旋弹簧及第一氮气弹簧，所述斜楔外滑块、固定凸模和第一气缸安装于下模座上，所述斜楔内滑块、斜楔内滑块回程螺旋弹簧、第一氮气弹簧、侧整形凹模和第一侧冲孔凹模安装在斜楔外滑块上，所述侧整形凸模和第一侧冲孔凸模安装在斜楔内滑块上；

所述双滑块悬吊斜楔机构包括第二气缸、斜楔上滑块、斜楔下滑块和第一回程螺旋弹簧，所述第二气缸安装于下模座上，通过斜楔下驱动块驱动斜楔下滑块沿45°角度移动；所述斜楔上滑块安装在上模座上，斜楔侧导板安装于斜楔上滑块两侧，从而保证斜楔上滑块的导向精度；所述斜楔下滑块安装在下模座上，斜楔强制回程复位块安装在斜楔下滑块上；

所述双驱动悬吊斜楔机构包括斜楔滑块、侧整形凸模镶块、第二侧冲孔凸模、第二侧冲孔凹模、第二回程螺旋弹簧、第二氮气弹簧、导柱和导套，所述斜楔滑块安装在上模座上，所述侧整形凸模镶块、第二侧冲孔凸模、第二回程螺旋弹簧和第二氮气弹簧安装在斜楔滑块上，所述第二侧冲孔凹模安装在固定凸模上；所述导柱通过过盈配合固定在斜楔滑块上，所述导套通过螺栓固定在下模座上，所述导柱和导套通过滑动配合，保证冲孔精度。

2.根据权利要求1所述的汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：上模座下行，所述第一气缸驱动斜楔外滑块向外滑动，将所述斜楔外滑块推至工作状态，使所述斜楔外滑块与固定凸模平齐；同时，上模驱动块与下模座上的斜楔驱动板开始接触；上模座继续下行，压料板与制件接触；上模座继续下行，上模驱动块与斜楔内滑块开始接触，并驱动斜楔内滑块滑动，侧整形凸模在斜楔内滑块的带动下与制件接触，侧整形凸模与侧整形凹模啮合，开始侧整形；上模座继续下行，侧整形完成，第一氮气弹簧开始压缩，此时侧整形凸模作为侧冲孔的压料板，第一侧冲孔凸模与第一侧冲孔凹模啮合，开始侧冲孔成形；直至上模座最终运行至下死点；回程时，斜楔外滑块由第一气缸强制拉回，斜楔内滑块由斜楔内滑块回程螺旋弹簧和第一氮气弹簧强制推回。

3.根据权利要求1所述的汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：上模座下行，第二气缸推动斜楔下驱动块带动沿左侧45°方向滑动，同时，斜楔下驱动块借助斜楔下驱动板将斜楔下滑块沿右侧45°方向顶起；上模座继续下行，斜楔上滑块与斜楔下滑块啮合驱动，驱动角度为43°；上模座继续下行，压料板开始与制件接触，上模座继续下行，斜楔上滑块与斜楔下滑块导向面完全啮合；上模座继续下行，斜楔上滑块与制件接触，开始侧翻边成形，上模座到达下死点，侧翻边成形完成；回程时，第二气缸将斜楔下驱动块强制拉回，斜楔下滑块在自重的作用下退回至初始状态；当斜楔下滑块滑动配合不良，无法利用自重下落时，斜楔强制回程复位块开始发挥作用，借助第二气缸间接传递的拉力，强行将斜楔强制回程复位块拉回，从而带动斜楔下滑块一起强制回程。

4.根据权利要求1所述的汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：上模座下行，第一气缸驱动固定凸模运动至工作状态，上模座驱动斜楔滑块运动；上模座继续下行，斜楔滑块开始与下模座的驱动导向面接触；上模座继续下行，压料板与制件接触；上模座继续下行，侧整形凸模镶块在第二氮气弹簧驱动下与制件接触，开始侧整形；上模座继续下行，导柱与导套啮合，以保证后续侧冲孔导向间隙；上模座继续下行，侧整形完成，第二氮气弹簧开始压缩，此时侧整形凸模镶块作为侧冲孔的压料板，第二侧冲孔凸模与第二侧冲孔凹模啮合，开始侧冲孔成形，直至上模座最终运行至下死点；斜楔回程时，固定凸模由第一气缸驱动强制拉回，从而使制件前保险杠区域立壁负角与固定凸模分离；侧整形凸模镶块由第二回程螺旋弹簧强制推回，斜楔滑块随上模座向上回程，从而共同带动导柱与导套分离，侧整形凸模镶块和第二侧冲孔凸模与制件分离。

5.根据权利要求1所述的汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：所述斜楔上滑块和斜楔下滑块之间设有聚氨酯，用于降低上、下滑块接触时的冲击速度和噪声。

6.根据权利要求1所述的汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：所述第一氮气弹簧所提供的力应大于斜楔内滑块自重的3倍，以保证斜楔内滑块能够快速推回至初始状态。

7.根据权利要求1所述的汽车翼子板侧翻边侧整形侧冲孔复合模具，其特征在于：所述上模座与斜楔内滑块之间设有斜楔复位器，所述斜楔复位器与斜楔内滑块导向间隙为0.5mm，当斜楔内滑块回程螺旋弹簧与第一氮气弹簧失效时，在上模座回程过程中，斜楔复位器可强制将斜楔内滑块拉回，使其与斜楔外滑块工作刃口强行分离，从而避免模具破损。

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