1、汽车横梁组合模设计摘要：对同类横梁成形工艺进行了分析，在工艺设计中找出共同点和不干涉处，并设计出适合同类横梁冲孔加工的组合模具。详细介绍了工艺设计思路和组合模的结钩。关镇词：汽车横梁；工艺设计；组合模其1 引言时代的发展，个性化越来越淋漓尽致地体现在汽车开发上，汽车生产的多品种、小批量是必然趋势。而汽车零件的生产离不开模具，模具设计的合理性直接影响产品质量、制造成本及新产品投产周期。为了缩短模具的制造时间，减少模具投入费用，对汽车横梁冲孔工艺及模具设计进行了新的尝试，把原来专用模设计成多用组合模。大大减少了模具投入，既缩短了新产品投产时间，又降低了产品成本。2 汽车横梁工艺分析2.1 工艺特点
2、经对产品设计系列化和归类，最后将 27 种横梁归类为 7 种。见图 1 所示。 图 1 汽车横梁从图 1 可见，7 种梁有 2 种外形相同，7 种梁的孔位有部分相同、通过计算机绘图、优化和归类，最后确定 2 种孔位，见图 2 所示。大大减少冲孔模的投入数量。 图 2 横梁的孔位2.2 工艺设计根据产品的使用要求及产品本身强度要求，汽车横梁的成形工艺确定为：落料、冲孔-弯曲。按图 2 孔位设计 2 副冲孔模，按图 1 横梁外形设计 1 副组合成形模，这 3 副模具包含所有 7 种横梁的加工。在冲孔模设计中，对图 2 中涂黑孔处的凸模做成快换凸模，因为横梁成形时、这些孔正好在弯曲部位。影响产品外形
3、，也对模具损伤厉害。同时在模具闭合高度上设计成 2 种高度，这样，7 种横梁归类为 4 种，见图 3 所示，既不影响产品要求，又减少产品品种，便于产品组织生产。 图 3 归类后的 4 种横梁3 模具设计3.1 冲孔模设计3.1.1 闭合高度调整板料用定位板定位，随着上模下行，进行冲孔和切边。为了有效控制模具闭合高度，在模具结构中采用闭合高度调节器 2(详见图 4)。用调节器的长端时，闭合高度调至 815mm，冲1 种横梁。用调节器的短端时。闭合高度调至 805mm，冲另 1 种横梁。闭合高度差为l0mm。 图 a 冲孔模结构1.支承柱 2.调节器3.1.2 支承柱模具要切外边和冲 52 个孔，
4、最大孔径 l00mm，为了保证推料力大小及分布合理，在上模座相应处钻孔放置 32 个聚氨酯橡胶。由于有 6300kN 的冲裁力，100mm 凸模又正好在上模座下面，因此须用 3 个支承柱分别布置在 100mm 孔上方中心处，既便于加工、制造，又保证模具强度。3.1.3 快换凸模开始设计时，未采用快换凸模结构，试模时发现，压弯梁时，在弯曲线附近的孔严重变形，模具刮伤厉害，由此改换成快换凸模.快换凸模结构见图 5 所示。 图 5 快换凸模结构压直梁时 ，产品需要这些孔，将凸模装上。压弯梁时，产品不需要这些孔，则将凸模卸下。从图 5 可见，凸模固定座与固定板部分装配尺寸与原凸模一致，使固定板不偏重制
5、。快换凸模与凸模固定座用螺纹紧固连接。35mm 孔凸模上采用了内螺纹连接，便于快换。 13mm孔凸模只能用外螺纹进行快换，同时卸料板上相应孔要加大，使快换工具可以放入。因为横梁板料较序，即便卸料孔大，也不会影响制件成形质量。3.2 成形模设计成形棋采用了组合结构，如图 6 所示，不仅对 7 种横梁的 2 种外形进行组合，还可在一定范围内对其它形状进行组合。 图 6 横粱成形模3.2.1 凸模设计从图 6 可见，凸模由凸模座和凸模镶块 2 部分组成，换模时整体更换，可以避免凸模镶块变形。3.22 凹模设计如果仅开档不同，可以通过调整插片尺寸，采用不同厚度的插片获取不同的成形尺寸。插片结构见图 7，插片上螺栓位置设计成长槽，很容易插换。插片材料采用 45 钢，经调质处理。 图 7 插片结构4 结束语以上冲孔和成形组合模已投产 2 年，易损件便于快换，便于组合，成形零件质量稳定。由此得出以下结论：(1) 对汽车横梁上的孔进行归类、优化，利用快换凸模和模具进行生产。用闭合高度调节器调整模具闭合高度，可在 1 副冲孔模上生产多种产品。(2) 组合成形模上通过对凸模、插片、顶件板的局部更换，可以生产多种规格的汽车横梁。
