侧围外板基准孔冲翻孔模结构改进

赵子海，刘英堂，邵林江，王 伟，吴进强，王 健

吉利汽车集团有限公司ME中心（浙江杭州 315800）

1 引言

侧围外板是汽车白车身最大、最复杂的冲压件，图1是某SUV车型的侧围外板；与侧围外板匹配和有间隙面差要求的零件数量最多，所以侧围外板制件的基准孔定位精度决定了侧围外板及相关零件的装车精度和稳定性；采用合理的冲压模具结构，可有效解决侧围外板基准孔的精度和质量问题。

图1 某车型侧围外板

2 常见的侧围基准孔制件形状

侧围基准孔形状、高度尺寸及孔精度要求，侧围外板基准孔一般为一个圆孔、一个长圆孔，或者两个都为圆孔；孔径d都在φ20mm以上，高度一般都为3mm高；直径尺寸及孔位置度要求较高，位置公差为0，孔径公差为0～+0.1mm；典型尺寸形状如图2所示。

图2 侧围基准孔典型尺寸

3 侧围基准孔冲压工艺、结构常见缺陷及改进过程

3.1 侧围基准孔冲压工艺

侧围基准孔目前有两种工艺方式，第一种为先冲孔再翻孔，第二种为冲翻孔一起；两种工艺方式的优缺点如下：

（1）第一种方式，先冲孔再翻孔，如图3所示。

图3 侧围基准孔先冲孔再翻孔

优点：模具结构简单，工序容易实现。

缺点，侧围制件大，定位精度差，冲孔和后序翻孔的中心可能错位，容易造成翻边高度不一致；尤其侧围后保处，整形后回弹较大，如果先冲孔再翻孔，冲孔、翻孔前后序同心度无法保证，可能造成侧围工序数量会增多，造成冲压成本的较大浪费。所以目前侧围外板先冲再翻方式基本不用。

（2）考虑到侧围冲压工序数及冲翻孔尺寸、位置精度问题，一般基准孔都一序冲翻完成。

优点：工序数少，尺寸精度和位置精度高。

缺点：冲翻工序复合后，容易产生冲不断和毛刺碎屑问题。

3.2 冲翻孔结构改进过程

（1）侧围基准孔冲翻孔原结构如图4所示。

图4 冲翻孔早期结构

凸模冲孔处比翻边处高8mm，冲孔无凹模，靠冲头先吃入把板料悬空冲孔后再翻边，现场冲不断、废料粘连现象严重；后来尝试把凸模冲孔处比翻边处高由8mm改为10mm，基本没有效果。

现场冲不断现象如图5所示。

（2）参照欧美冲翻孔做法，首次结构改进如图6所示。

图5 冲翻孔冲不断现象

凸模部分基本不改，凹模部分在翻边制件下去1mm处出台阶，台阶轮廓与翻边凸模按冲裁间隙0.04mm配合；保证翻边后，翻边凸模再与凹模新增台阶配合把废料剪断；这种效果比首次结构有较大改善，但批量大生产时，偶尔还会出现冲不断现象。

（3）最终结构改进，如图7所示。

凸模部分把先冲孔处尖角改为圆角，凸模部分翻边触料处圆角改为尖角，凹模部分在翻边制件下去1mm处出台阶，台阶轮廓与翻边凸模尖角按冲裁间隙0.04mm配合。

工作过程：冲翻孔凸模下行，把板料拉破；冲翻孔凸模继续下行，开始翻边；翻边完成后，通过凸模下行与翻孔凹模台阶处进行切断，把废料切开。

这种结构彻底解决了冲翻孔冲不断，板料粘连问题；现在实行该结构的侧围模具已经在台州临海量产10万台以上，生产稳定。

（4）最终改进后结构单件形状如图8所示。

4 结语

针对侧围基准孔冲翻孔结构，进行冲压结构分析和缺陷措施，通过多次改进模具结构，解决了冲翻孔板料冲不断问题，提高了生产稳定性，可用于今后薄板料的冲翻孔结构中。

图6 首次改进后的冲翻孔结构

图7 最终改进后的冲翻孔结构

图8 最终改进后凸、凹模结构