江铃汽车：后轴封盖复合模设计

后轴封盖是汽车后轴总成的配件之一，安装于后轴两端，其影响后轴防沙、防尘等效果。某车型后轴封盖采用厚度为0.8 mm的冷轧钢板冲压成形，再通过过盈配合安装在后轴两端，与其他零件组成后轴总成。后轴封盖的结构及主要尺寸如图1所示，零件关于垂直中心线对称，四周经过整体翻边，在局部还有圆弧凸起作为空间避让并起增加零件强度作用。因在圆弧凸起成形过程中坯料形状不规则，导致各处板料流动较复杂，且成形中工序件也不能准确定位，导致成形前坯料展开理论尺寸与实际偏差较大，所以为保证零件的整体尺寸，在成形后需进行相应部位的修边或切边，最后进行翻边。

图1 后轴封盖

1工艺分析

从技术及装配工艺等方面考虑，后轴封盖是通过周边的翻边凸缘内腔与后轴轴端外圈进行装配，并由翻边高度或零件底面进行限位，成形过程中应重点关注零件的翻边内腔尺寸及翻边高度。

当前传统的成形工艺：下料→落料→成形→切边→翻边，生产效率低、生产成本高，对于大批量生产需求有一定的制约，且由于零件为封闭件，不能有工艺孔，在翻边工序，只能靠外形定位，零件外形圆角曲面多，定位操作不准确，易出现滑移、翻边高度不均匀等问题，成形零件质量达不到要求。传统的单工序成形工艺无论是在产能还是质量方面均不适合此零件的制造。

通过对零件结构及其装配特性进行分析，零件可以通过合理的结构布局，结合凸凹模、垫板、卸料装置和顶料装置的设计，采用复合模成形该零件解决上述问题。首先复合工艺优化了成形工艺流程，提高了生产效率；其次复合模在结构上避免了成形过程中的二次定位，消除零件因外形定位不准确、不稳定等因素造成零件成形质量的缺陷，经确定后的后轴封盖成形工艺，采用一次性压紧定位，工艺流程如下。

（1）将落料、成形后的工序件放在翻边凸模上，并在对应的定位内腔中定好位置。

（2）开动压力机，上模板随机床滑块向下运行，下顶料板在聚氨酯的压缩反作用力下与凸凹模先压紧工序件，接着凸凹模向下运动，与切边凹模完成零件的切边，上模随机床滑块继续下行，直至凸凹模与翻边凸模将零件压实，完成零件的翻边。

（3）零件切边、翻边后，机床上滑块带动模具的上半部分回位，下顶料板在聚氨酯的弹力作用下顶起零件，上卸料块与其相连接的卸料杆也随滑块上行，直至卸料杆顶端与机床横杆碰触，将粘在上模的零件从凸凹模内腔中顶出，再用辅助工具取出零件和切边废料。

（4）在模具零件运行过程中，下顶料板与切边凹模、凸模垫板之间保持间隙配合，保证零件定位的稳定性及零件翻边尺寸的一致性。

2模具结构及特征

对零件进行成形工艺分析，设计的复合模结构如图2所示，模具采用创新的卸料装置、顶料装置设计，通过合理的结构布局，实现切边、翻边工序的复合，模具主要特征如下。

图2 复合模结构

1.导套 2.上模座 3.凸凹模 4.模柄 5.卸料杆 6.上卸料块 7.翻边凸模 8.切边凹模 9.导柱 10.凹模垫板 11.下顶料板 12.凸模垫板 13.下模座 14.聚氨酯 15.零件

（1）模具上半部分结构：导套1通过过盈配合装在上模座2两侧对应的导套孔中，凸凹模3通过螺钉及销钉固定在上模座2底部，模柄4下段通过过盈配合装在上模座2的固定孔内，上卸料块6通过间隙配合装置在凸凹模3所对应的内腔中，卸料杆5穿过模柄4的中心孔与上卸料块6连接，整个卸料组件可以在模具的上半部分内腔中活动连接。

（2）模具下半部分结构：导柱9通过过盈配合装在下模座13两侧的固定孔中，切边凹模8与凹模垫板10通过螺钉及销钉固定在下模座13上，翻边凸模7、凸模垫板12通过螺钉按上下顺序与下模座13连接；下顶料板11通过间隙配合装置在切边凹模8与凸模垫板12所组成的固定腔内，并通过卸料螺钉及聚氨酯14连接于下模座13底部。

（3）凸模垫板12设计为“X”形状，该形状有足够强度承受工作施加的压力，并能够保证聚氨酯14数量足够、均匀分布，此外“X”形状还有利于下顶料板11的活动导向及限位，凸模垫板12结构如图3所示。

图3 凸模垫板

（4）下顶料板11上部为方筒形，底部带凸肩，其中上部内外圈分别与翻边凸模7和切边凹模8间隙配合，底部凸肩部位与凸模垫板12 的“X”外形相匹配，并保持与凸模垫板12外形间隙配合，下顶料板11结构如图4所示。

图4 下顶料板

3设计要点

（1）上卸料块6外形与凸凹模3内腔间隙配合，双面间隙为0.4~0.6 mm，其顶端与卸料杆5底部螺纹连接，组成活动的上卸料组件，起到卸料作用，其底部形状与零件成形面相配合，卸料的同时对零件进行整形，保证零件成形质量。

（2）凸凹模3外周形状与切边凹模8间隙配合，为锋利的切边刃口，双面间隙为0.08 mm，其内部各处为圆角，与翻边凸模7间隙配合，单边间隙为0.8 mm，即作为翻边凹模。

（3）翻边凸模7及切边凹模8下方分别设有凸模垫板12和凹模垫板10，提高工作面以保证内腔有足够的空间，可放置聚氨酯14并能压缩，聚氨酯数量4个，均布于内腔中。

（4）下顶料板11底部凸肩与凸模垫板12外形为间隙配合，保证双面间隙为0.4 mm。

（5）下顶料板11上部内外圈分别与翻边凸模7和切边凹模8间隙配合，内外部保持双面间隙均为0.4 mm。

（6）模具装配后，翻边凸模7的水平凸台与切边凹模8的上表面保持高度一致，保证下顶料板11的上表面在聚氨酯14的弹性作用力下顶起，高出下模切边凹模平面2~3 mm，下顶料板11受压时，能顺畅地在内腔滑动，其行程不小于18 mm。

▍原文作者：邹舒平刘德林

▍作者单位：江西江铃底盘股份有限公司