阁瑞斯大型覆盖件模具的技术优势

杨雨时+刘旭

摘 要：文章重点对阁瑞斯车身生产和模具制造方面的新工艺、新技术、新方法做了较为详细的介绍；特别是一些我国目前尚未采用和生产水准与国外相差较大的技术，如转楔机构。对阁瑞斯车身模具上采用的其他先进技术，也做了详细的介绍；文章在研究整车匹配技术时，提出了工艺再设计的概念，对其进行了定义；并具体介绍了它在阁瑞斯车身匹配中的应用。

关键词：转楔机构；工艺再设计；优势

中图分类号：TG76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）30-0063-02

在当今的汽车市场，各种车型层出不穷。沈阳华晨金杯汽车公司自然也不会成为这场竞争的旁观者。及时推出了从日本丰田汽车公司引进的阁瑞斯商务车，希望借助此车型进一步巩固自己在轻客行业的龙头地位，同时开拓出更为广阔的发展前景。

1 阁瑞斯大型覆盖件模具所采用的技术

阁瑞斯车型的许多冲压件都是比较复杂的制件，在工艺和制造上难度较大的；在这种状况下我们将部分难度较大的制件选择在日本丰田车体进行冲压工艺、模具设计、模具加工，以确保阁瑞斯整车匹配质量，保证今后生产的可持续性；在这些模具的设计、制造中，采用了一些比较先进的技术，在此我们做一个总结。

1.1 一些外覆盖件冲压工艺复杂，需要采用特殊结构的模具才能实现

这类制件以53811/2、61111/2、61611/2为代表。

以53811/2-26700/040右左前翼子板外板为例，制件见图1。

这种制件是汽车前围部分的外表面覆盖件，工艺设计复杂，要求条件苛刻，既要求达到很高的外表面质量水平，又要求很高的尺寸精度，同时又要满足我们现有设备参数的要求，仅在工艺路线安排上，国内厂家就无法在我们现有的设备上进行布置，如果在国内进行工艺设计、模具设计，基本工艺路线是这样的：（1）拉延；（2）修边-冲孔；（3）侧冲孔-翻边；（4）侧成型；（5）侧冲孔-整形。

我们公司的冲压生产线A线只有四台设备，超过四道工序无法安排生产，因此这样的工艺安排是不能接受的；丰田车体采用转楔结构将工序安排为四序，它的工艺路线是这样的：（1）拉延；（2）修边冲孔；（3）成型翻边冲孔；（4）整形冲孔；这样的安排使我们的生产得到了保证；转楔机构是一种工艺要求很高，精度很高的高效率机构，它的结构简图见图2。

它的制造精度要求很高，转楔本身往往就是型面的一部分，转楔与下模的接合面有可能是曲面，但要求接合面一定要吻合，如果接合面的缝隙过大，会在上模压料面的作用下产生压痕；在日本丰田车体，我们对模具上的一个长达500多毫米的接合面进行检查，0.05mm的塞尺无法塞进接合面中，从外表面看不出有接合面，可见其工艺精湛。转楔技术是丰田车体独创的技术，在国内尚未采用，国内厂家尚不能进行这类机构的设计和制造。

1.2 将整车匹配工艺的要求在模具上进行了预留

作为高档商务车，整车的匹配质量要求很高。它要求车门门缝要均匀，缝隙较小，外观要美观。冲压件之间搭接要平整，缝隙要达到整车匹配标准；整车焊接后，车身的外型，车身的宽度也要达到整车匹配标准；还要确保许多功能孔位的精度要求，以保证与其他配件的连接；这些要求看起来比较平常，但是要达到这样的要求是要有很高的技术水平的。

整车匹配反映到冲压件上的是尺寸精度的变化，我们制造模具的依据是数学模型，而完全按照产品数学模型制造出的制件，并不能完全满足匹配要求，这是由于一部分制件在焊接中会产生变形，从而影响到其他制件匹配。同时为了克服这种焊接变形，在制件制造时，就不完全按照产品数学模型进行设计、制造，而应在产品数学模型的基础上加入预留量，使制件在焊接变形后达到产品数模的状态。

例如阁瑞斯的右/左前纵梁，57111/2及55741，55711等制件，以57111右前纵梁为例，按照数学模型的要求，该前纵梁在Z轴应是水平的，但是在焊接的过程中，由于有众多的制件要焊接在这个纵梁上，在装焊焊接过程中，它将产生翘曲。为了保证纵梁在焊接后保持水平，我们就必须将纵梁做成两端向下弯曲，这个弯曲的数值，应与它焊接后翘曲的数值相等，这就是所谓的工艺预留；左右前纵梁在模具设计、制造过程中，两端向下弯曲8mm，在焊接后实现Z轴方向保持水平。在这方面过去我们没有这种经验，也没有这种能力。

由于我们一向是采用国外产品，各模具厂家得到的模具设计依据都是国外汽车厂家做好匹配的数模。他们的一贯做法是依据顾客提供的依据做出与要求相同的产品，在工艺再设计和整车匹配方面是没有能力做的，也缺乏这方面的人才；如果没有事先的工艺再设计所做的预留，那么大量的工作将要在整车匹配阶段进行，在匹配阶段就会有大量的模具需要调整，甚至有主要模具报废现象。

1.3 在模具结构上的强化处理

在拉延模上，由于长时间使用，会造成在圆角处产生较严重的磨损，这些磨损主要是局部发生的，如果全面提高整个铸件的材质，会大大增加成本，同时由于提高铸件的硬度，而容易造成一些其他损伤。在国内通用的作法是采用合金铸铁，进行表面淬火，但是由于模具很大，表面淬火往往很难均匀，而且还会造成一定的内应力，有严重的会造成型面局部脱落，阁瑞斯的大型模具采用的是局部堆焊的作法，在易产生磨损的部分，用机械方法加工去掉，再采用高强度焊条进行堆焊。这样既保证了模具的整体质量又提高了模具的局部耐磨性；有效的提高了模具的使用寿命。

1.4 其他技术的采用

在深拉伸模具设计上，阁瑞斯模具将冷却设备应用在模具设计上，对拉深凸模进行循环水冷却，以保证模具在连续生产时，表面温度不升高，保证凸凹模间隙，从而保证了冲压件的质量，一些深拉伸制件，如61633/4右左轮罩，拉伸深度达200mm，拉伸过程中产生大量的热量，在连续生产几十件后，模具凸凹模表面的温度将大幅升高，由此凸凹模的间隙将变小，此时，制件容易产生拉伤和拉裂现象；丰田车体在模具设计时，预先将水循环管路铸造在距凸模表面15-20mm处，均匀分布，再用管路与图示冷却设备相连接，通过冷却设备，保证模具型面温度恒温，从而保证了拉伸件的质量；这种装置在丰田车体生产中连续生产两千个制件，基本无质量问题发生。

以57111/2右左前纵梁为例：右左前纵梁是由两层钢板焊在一起再进行成型，在冲孔工序无论是正冲还是侧冲，都需要冲两层钢板，冲头很容易磨损和折断；在我们公司海狮车的生产中我们就为此大伤脑筋；我们在阁瑞斯纵梁模具上采用油冷却润滑的方式，在每一个侧冲冲头上均增加了注油装置，通过与冲压设备连接的油泵，在每次冲孔时均向冲头上注少量的油，以降低冲头的温度，增加润滑；这样就大大降低了冲头的磨损和折断的发生。

2 结束语

从阁瑞斯模具的开发中我们学到了许多东西，其中的许多技术在当前的模具工艺、设计、制造中是十分先进的；由于阁瑞斯大型覆盖件的模具主要是在日本制造的，它能够代表当前日本的模具制造先进水平，其中的许多東西值得我们进行推广。

由于采用了这些先进技术，阁瑞斯车身项目进展十分顺利，白车身匹配也十分成功，匹配后的车身合格率达到92%，保证了阁瑞斯项目的顺利完成。

参考文献：

[1]王鹏驹，成虹.冲压模具设计师手册（2012.4重印）[M].北京：机械工业出版社，2008，10.

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[4]何正君.浅谈汽车覆盖件模具自动化加工关键技术[J].科技创新与应用，2013（36）：26-27.endprint