试分析复合翻边机构在汽车模具上的应用

摘要：复合翻边机构在汽车模型生产过程中，是一种冲压成型技术，其机构的构成主要包含垂直翻边设备、侧翻边设备、压料设备、上模设备以及下模设备等，并且设备在实际操作过程中，需要将垂直翻边设备以及侧面翻边设备相互组合，最终成为一套压料结构体系。本文首先根据汽车模具发展趋势作为设备研究出发点，随后详细介绍了复合翻边机构内部组成，以此作为基础，总结出复合翻边机构操作流程。

关键词：复合翻边机构;汽车模具;数字化技术;冲压成型模拟技术

中图分类号：TG385.2                                   文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）09-0101-02

0  引言

我国居民生活水平不断提升，致使汽车制造技术得到全面发展和进步，导致汽车外观美观性和安全性越来越被重视。其一，汽车外部形态为了达到顺畅视觉效果，其汽车整体车身需要借助模型冲压实现，其二，为了有效适应汽车整体形态的造成需求，其车身覆盖零部件逐渐向复杂化发展，因此技术人员需要根据汽车生产实际情况进行技术优化和完善。

1  汽车模具发展趋势

在汽车模具生产过程中，其主要结构组成部分则是覆盖性模具。此类模具在生产过程中主要属于冷型模具冲击，从广义上来看，汽车模具是汽车制造和生产的所有零件总称。比如：冲压技术、注塑技术、锻造技术、铸造蜡模技术、玻璃技术等。但是在汽车模具生产的从狭义方面上来说，其汽车车身结构上的压力冲击基本上分为覆盖零件、衡量架构零件以及一般性质的冲压零件。其中能够有效表示汽车外部形象特点的零件则是能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。比如：在车辆模具外部形态结构上，其前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等相关零部件。因此，为了不在广义和狭义范围内将汽车模具生产混淆，在实际零部件进行制作时，最好使用汽车专用的覆盖模型进行冲模。

1.1 三维设计得到发展

在汽车模具三维结构设计是数字信息化技术重点建设内容，是完成模具方案设计、生产以及制造一体化基础条件。现阶段我国大部分汽车生产等公司已经有效完成了汽车模具三维方案设计，并且在实际操作过程中取得了良好应用质量和效果。但是目前我国车辆模型三维设计仍然应该积极借鉴国外生产技术和模型方案设计，并且模型三维方案设计过程中，除了有利于实现集成化制造技术优势以外，还有利于车辆后续系统的检查和监督，进而有效针对车辆模型运动模式进行技术干扰和数据分析，最终解决车辆三维方案设计的重点和难点。

1.2 数字化技术成为主流

近几年，我国车辆制造行业不断发展，其数字信息技术已经成为主流，逐渐成为汽车模具开发的技术支持。而所谓的数字和信息化汽车模型生产技术，是计算级系统以及计算机数据辅助技术，同时为了进一步发展汽车生产数字化技术，我国技术人员还应该积极总结国内外汽车模型制造生产的成功方案和生产经验，进一步推动数字化技术的全面发展[1]。

在汽车模型生产流程中，数字化技术主要包含两个方面。第一，汽车可制造性能的方案设计，从本质上看则是在汽车模型生产和制造过程中，需要考虑其技术和制造性能，从根本上保证生产工艺的质量和效率。第二，汽车模型生产制造过程中，其结构面方案设计是其重要辅助技术之一，随着我国汽车生产数字化推进，发展智能化汽车版面以及方案设计已经成为现阶段我国重点发展计划之一。第三，在汽车模型生产和制造过程中，CAE辅助分析技术以及仿真冲压成形技术，可以有效预测和解决车辆模型生产中可能出现的问题和不足，进而从根本上保证车辆模型生产的技术水平。第四，在车辆模型方案设计上，其模型结构方案设计一定程度上会逐渐取代传统的二维平面结构设计。第五，在模具制造时，全程需要使用CAPP、CAM以及CAT技术，进而有效保证模型生产的效果和质量，尤其在数字信息化指导下，有效解决和处理车辆模型生产过程中，其冲击压力过程中所产生的问题和不足。

1.3 完善冲压成型模拟技术

近几年，随着我国计算机以及互联网软硬件的不断发展和优化，车辆模型制造流程中的冲压成形模拟技术起到了重要作用和现实意义。尤其在美国等工业发展相对发达的国家，CAE技术已经成为车辆模型生产以及方案设计的基础条件和核心环节，其技术被广泛的使用与预测车辆模型缺陷、优化冲压技术工艺与模型结构质量等方面，最終有效提升车辆模型方案设计安全性，降低车辆模型实验时间。目前国内大多数汽车企业在CAE技术上开展一系列优化和应用，最终取得良好的生产和制造效果，加上CAE技术在实际应用和操作过程中可以最大限度节省实验模型的经济成本，进而有效缩短冲压模具的实际开发时间，进而成为汽车模型质量的重要保证技术手段[2]。

2  复合翻边机构生产概论

汽车模具内部结构在实际生产和建设流程中，模具的复合翻边机械设备，主要包含垂直方向翻边区域、侧面翻边区域、原料压制设备、上部分模型底座、下部分模型底座，加上复合翻边机构的主要特点是将两者相互组合，因此设备内部需要使用一套原材料加压装置，其设备垂直翻边区域需要安装在原材料装置以及侧面翻边装置之间。而复合翻边机构垂直翻边区域需要包括：原料压缩芯氮气弹簧零部件、原料压缩内芯零部件、垂直翻边安装零部件以及凸模平衡零部件等，在汽车模具生产过程中，原材料压缩芯氮气弹簧零部件的上半部分，则需要稳定在汽车基础模具的底座结构上，其零部件下部分则需要与原材料压缩内芯的顶面结构进行相互连接，同时压料内芯的顶部前后两面需要设置平衡模板，最终保证其凹模平衡零部件与凸模平衡零部件相互匹配。

复合翻边机构上的侧翻边区域需要包含驱动零部件、下模滑车零部件、滑车侧翻边零部件、侧翻边零部件以及侧翻边斜领部件等。其中驱动零部件上端需要固定在汽车模具底座上，而下端则需要与模滑车零部件、侧翻边斜楔零部件相互结合，而滑车侧翻边零部件则需要安装在下模滑车的左侧位置。除此之外，车辆模型压料内芯设备装置包含大压料芯氮气弹簧零部件以及大压料内芯零部件。设备在实际操作过程中，模具原材料压缩内芯氮气弹簧零部件的结构上需要稳定在汽车模具底部位置上，而其下端部分零部件则需要直接与大型原材料压缩内芯顶面进行固定和相互连接，以此有效保证大压料内芯结构面与零件制作接触面相互匹配[3]。由于汽车模型内部结构中的垂直翻边零部件与斜楔结构侧面零部件需要相互结合，并且依照原材料压缩设备针对零部件结构进行压紧和定位，随后根据垂直翻边零部件进一步开展垂直方向翻边技术加工，此时还需要使用平衡结构零部件的有效搭配，實现小压料内芯的运转流程，最终有车辆模型侧面结构实现零部件侧面翻遍技术加工，除此之外，在汽车模具零部件结构上，使用活动模式的镶块能够有效解决垂直方向翻边操作与侧翻边装置相撞等一系列问题，进而有效减少生产零部件制作的经济支出成本，进一步减低原材料加工的技术方式，简化了结构零部件加工的重复性以及实际操作环节，最终保证模具生产效率的提升。[4]

在车辆模具生产和制造过程中，其工作主要区域为刀块区域，而车辆模型结构中的刀块区域则主要由修边刀块区域以及修翻边刀块区域两个主要部分构成。其中刀块结构中的修编刀块区域需要固定在车辆模型底座结构上，而刀块刃口需要在车辆模型的下部分内侧。其修翻边刀块零部件将固定在车辆模型的底座结构上，其刃口位置则在其顶端外部。但是修翻边刀块零部件在单一翻边结构或者修边刀块结构略有不同，其中修边刀块结构只能一侧刃口开展工作模式，此种工作技巧又被称为修边模式，而修翻边刀块零部件两边都可以正常工作，其左侧刃口有效完成修边技术，而右侧刃口则完成翻边技术。同时随着零部件上部分以及下部分的模型有效闭合，其修边刀块零部件与下模修翻边刀块零部件相互结合，进而制作成工艺补充区域有效切除，最后由工艺补充区域切除，随后由复合翻边机构结构上的修翻边刀块实现模型翻边。

3  复合翻边机构操作流程

3.1 机构工作流程

使用复合翻边机构进行汽车模具生产过程中，压型领部工件实现垂直翻边之后还应该开展侧面翻边技术，所以当车辆模式实现垂直方向翻边之后，其机械设备还应该继续开展相应设备工作，其零部件设备上部分需要继续向下运动。而一旦设备侧面翻边零部件直接固定在车辆生产模具底部结构上，那么其零部件垂直翻边镶块零部件会与其他结构零部件产生剧烈摩擦和碰撞，最终导致模具损坏。因此技术人员引进相对灵活多变的侧面翻边镶块零部件，可以从根本上解决汽车模具生产过程中，其复合翻边机构在垂直方向机构零部件区域其他方向零部件相互碰撞。设备运转过程中，为了进一步得到柔性基础翻边力量，致使氮气弹簧零部件作为核心压力原材料源头，需要将设备内部小压料芯氮气弹簧零部件运转压力大于翻边压力，才能有效完成垂直方向翻边操作，其中垂直翻边操作的数据信息计算和应用需要根据标准公式，最终以此作为氮气弹簧基础参数根据。除此之外，复合翻边机构小压料内部前端以及后端两面需要各自安装一对凹凸平衡块零部件，而当垂直翻边制作完成后，其凹模平衡块零部件以及凸模平衡块零部件相互接触，最终导致压料内部以及垂直翻边镶块零部件向下运动方向被制止，而其零部件上部分则继续向下开展规律性运动，最终由设备驱动零部件的侧面边斜楔零部件以及侧面镶块零件完成车辆模型制作的侧面翻边工作[5]。

3.2 机构运动流程

复合翻边机构在汽车模具上实际应用过程中，其设备结构上部分向下运动，致使其驱动模块零部件会随着其设备上部分向下运动，而复合翻边机构下部分滑车区域运动至指定生产位置时，其上部分零部件会继续向下开展运作，此时，复合翻边机构大压料内部在压料过后，其设备垂直翻边镶块零部件还是运转，制止完成车辆模型的翻边制作。而当垂直翻边达到标准要求时，其复合翻边机构压料内芯零部件上的凹模平衡块零部件会与下部分对应凸模平衡块零部件相互接触，直至完全重合，此时小压料芯氮气弹簧零部件开始压缩操作，而在设备垂直翻边向下完成10毫米以上翻边操作时，其设备驱动块零部件侧面翻边斜楔零部件开始运动操作，而当模具完全达到闭合要求后，设备侧面翻边将直至完成。最终在一套组合设备结构上有效完成垂直翻边以及侧面翻遍操作作业。

4  结束语

由此可见，在汽车模型方案设计过程中，其内部结构模型的有效设计，不仅实现了结构零部件的修整和翻边工作，进一步节省模具数量，一定程度上还降低零部件生产成本，防止出现汽车模具生产数据误差。

参考文献：

[1]李艮凯，任银兵，张红革，李小峰.冲裁翻边复合模结构设计及制造[J].模具制造，2020，20（10）：14-17.

[2]张瑜，程博，张让威，等.复合材料机匣整体翻边拼接结构设计与试验验证[J].纤维复合材料，2019，36（02）：36-40，50.

[3]何成，周晶晶，佘威，等.铝合金充液和冷冲复合成形工艺及模具应用[J].锻压装备与制造技术，2019，054（004）：88-91.

[4]刘新儒，刘树权，蒋国辉，等.钛复合板翻边直角锥的制造技术[J].石油化工建设，2019，41（S1）：229-231.

[5]黄大星，李丽群，姚明.“合作学习+对分课堂”复合教学模式在车辆工程创新人才培养中的应用[J].时代汽车，2019（5）：38-40.

作者简介：朱国明（1982-），男，浙江德清人，讲师，本科，研究方向为模具、数控加工技术。