汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

历日旷久 2021-03-30 16:05:28

在汽车模具制造中制作带天窗的顶盖一直以来都是难点,无论是设计、制造都比较复杂,现主要介绍天窗处的翻边是如何在模具中成形的。


工艺分析

汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

图1成形方案


(1)天窗顶盖成形工艺方案如图1所示,成形工序为:拉延→修边、冲孔、整形→修边、整形→侧翻边、侧冲孔→侧翻边、侧冲孔→侧翻边、侧冲孔,按此工序成形该零件需6副模具,在实际生产中该方案无法满足生产要求,生产效率低。

汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

图2侧翻边、侧冲孔工序


(2)经工艺分析可将方案中侧翻边、侧冲孔放在一道工序完成,新的成形工艺方案为:拉延→修边、冲孔、整形→修边、整形→侧翻边、侧冲孔。侧翻边、侧冲孔工序如图2所示,其中侧翻边就是对天窗处四边进行侧翻边。


结构分析


从工艺分析可以看出,要完成每条边的侧翻边都需要一个双动斜楔结构,如图3所示。驱动块下行过程中首先驱动滑车,当滑车到位后驱动块继续下行驱动滑块向零件方向移动,当滑块运动到下死点时侧翻边完成。为保证斜楔在此过程中的强度,斜楔主要受力部位均作加强处理,由于该类型的斜楔结构驱动部分是在天窗的内部,每一个斜楔只能完成一条边的侧翻边,要在一道工序内同时完成4条边的侧翻需对斜楔结构进行创新设计。

汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

图3双动斜楔结构

图4斜楔布置


对图3中的双动斜楔结构进行分析,该结构仅能完成其中一条边的侧翻,考虑从天窗的外侧和中部设计斜楔结构来实现4条边的同时侧翻,在图4天窗中部设置一斜楔,另在零件外侧3个方向分别布置3个斜楔,其中中部的斜楔用于实现①处的侧翻边,另外3个斜楔实现②③④处侧翻边。


经对图3结构进行分析,双动斜楔可以在天窗中部完成一条边的侧翻,外侧斜楔的侧翻边设计可以按图5来实现。

汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

图5外侧斜楔的侧翻边


图5所示双动斜楔是将滑块的尺寸加长,相应滑车的尺寸也加长,将驱动部分设计在天窗的外侧,而且驱动部分动作的顺序设计为:驱动块先驱动滑块到位,然后驱动块继续下行驱动滑车完成侧翻边。这样就可以实现在天窗的外侧对另外3条边进行侧翻边,可能存在的问题就是4个斜楔同时工作时会干涉。针对干涉问题在设计中必须考虑2点:①将图3结构的尺寸进行调整,使其缩小,在满足自身强度的前提下保证不与另外3个斜楔干涉;②由于模具零件复合运动较多,在设计模型完成后需要做动态模拟仿真,对每个零件的运动进行观察,避免运动过程中发生干涉。

汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

图6圆角处成形

图7运动仿真效果图

汽车天窗处的翻边是如何在模具中成形的

图8模具结构


由于零件圆角处形状为垂直翻边,为保证该处在侧翻边过程中不变形,需要增加符合最终零件形状的镶块,如图6所示。图7所示为运动仿真效果图,图8所示为最终设计完成的模具结构。


来源:模具工业


▍原文作者:孙立岩,崔现虎


▍作者单位:长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心


注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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