郁曉斌 屈賢良 薛強(qiáng)

摘 要：車門內(nèi)板鎖孔試制階段因?yàn)闆_孔工藝復(fù)雜，造成沖孔質(zhì)量不良及穩(wěn)定性差。一旦鎖孔的尺寸無法滿足門鎖安裝要求，會嚴(yán)重影響到門鈑金的耐久性能，造成后期工程SLAM TEST試驗(yàn)的失效。本研究通過對門內(nèi)板鎖孔的特性進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證要求，設(shè)計(jì)了手工魚嘴翻孔機(jī)構(gòu)，成功解決了孔位同心度、尺寸穩(wěn)定性等一系列問題。此機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用大幅度提升了門鈑金在工程SLAM TEST試驗(yàn)中的可靠性，也對于手工魚嘴孔翻孔的質(zhì)量改進(jìn)提供參考意義。

關(guān)鍵詞：門內(nèi)板;魚嘴孔工藝;手工翻孔機(jī)構(gòu)

1 引言

汽車的造型千變?nèi)f化，但是作為汽車的通用部分，門鎖的結(jié)構(gòu)大同小異。特別是乘用車，為了使外觀更加漂亮，在門內(nèi)板上的門鎖基本全部采取V型沉孔的結(jié)構(gòu)。由于沖壓工藝的特性及門鎖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這個(gè)V型沉孔在沖壓工藝上一定是在側(cè)面，只能采用側(cè)沖工藝。隨著模具制造工藝的不斷進(jìn)步，以及越來越激烈的競爭，提高制造水平、優(yōu)化沖壓工藝、降低制造成本成為了各模具制造廠的關(guān)注焦點(diǎn)。把側(cè)沖孔、側(cè)翻孔兩個(gè)工序內(nèi)容合并到一副模具上來實(shí)現(xiàn)，是減少模具數(shù)量、降低成本的有效途徑之一，也是一條可循之路[1]。通常情況下，試制階段門內(nèi)板制作經(jīng)過軟模沖壓成形后，再通過激光切割進(jìn)行鎖孔切割，最后是采用錐形沖頭手工成形的過程。因此工藝在整個(gè)魚嘴孔成形過程中，由于軟模零件制造周期相對硬模較短，同時(shí)模具的研配程度無法達(dá)到硬模的標(biāo)準(zhǔn)，造成軟模零件型面回彈量比較大。而門內(nèi)板魚嘴孔在缺乏可靠的零件定位及穩(wěn)定的側(cè)翻工藝等影響因素下，錐孔的翻邊無法達(dá)到預(yù)期的效果，造成鎖孔一系列質(zhì)量問題，如錐孔的底部R角不穩(wěn)定，錐孔的上下圓孔同心度差，翻邊后錐孔開裂等，此類質(zhì)量問題無法滿足整個(gè)試制造車的工程驗(yàn)證要求。針對魚嘴孔目前的這些缺陷，本文通過設(shè)計(jì)手工魚嘴翻孔機(jī)構(gòu)，成功解決翻孔過程的技術(shù)難點(diǎn)。

2 門內(nèi)板鎖孔設(shè)計(jì)

2.1 汽車門鎖的作用

汽車車門作為汽車車身的一個(gè)重要組成部分，要滿足人員和貨物的進(jìn)出，需要具有密封性、方便性和安全性。密封性系指使車身內(nèi)部與外界隔離，能防漏雨漏水和防透風(fēng)。方便性系指車門開關(guān)自如、人員和貨物進(jìn)出方便;安全性系指汽車在行駛或發(fā)生碰撞時(shí)車門不會自動打開，在出現(xiàn)碰撞等交通事故時(shí)能夠開啟，確保乘客的安全;上鎖和上保險(xiǎn)后無鑰匙控制無法從外部打開車門，具有良好的安全和防盜功能。

為滿足這些要求，除需要車門及車身有合理的結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度外，更要求有安全可靠的汽車門鎖系統(tǒng)。汽車門鎖是汽車門系統(tǒng)的重要部件之一，它是實(shí)現(xiàn)汽車門系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，而要為用戶提供便捷性、舒適性以及安全性，汽車門鎖的耐久性是關(guān)鍵。試想，如果汽車門鎖一用就壞，何來的便捷性、舒適性和安全性[2]。

2.2 門內(nèi)板鎖孔設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

圖1是某車型車門內(nèi)板的零件圖，車門內(nèi)板與車門外板、加強(qiáng)板等一些小件構(gòu)成車門總成，屬于車身中的開閉件，需要經(jīng)常打開和鎖住動作。因此，均有鉸鏈孔和鎖扣孔，其中鎖扣孔如圖1放大圖所示。目前的車門內(nèi)板鎖扣孔有兩種形式：一種是普通的平孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)沖壓工藝簡單，只需在整形后側(cè)沖;另一種就是圖2放大局部后所示錐孔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)工藝較復(fù)雜，需要激光切割后翻邊成形[3]。目前根據(jù)市場現(xiàn)有車型統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)車型采用第二種鎖孔設(shè)計(jì)，相比第一種成形工藝較為復(fù)雜，成形難度大。

3 常規(guī)門內(nèi)板魚嘴孔制作方法

3.1 常規(guī)魚嘴孔工藝

在試制階段，白車身門內(nèi)板鈑金零件通過軟模進(jìn)行制作。由于軟模制作階段基本不采用硬模的魚嘴孔側(cè)沖機(jī)構(gòu)，只是簡單地利用翻孔凸模進(jìn)行手工整形。在整個(gè)制作過程中，首先，門內(nèi)板鈑金經(jīng)過拉延工序后，需要通過型面定位方式制作后續(xù)激光切割用支架。此類支架會根據(jù)不同批次的零件型面進(jìn)行調(diào)整，便于盡可能和當(dāng)批次零件型面貼合，但是不同批次的一致性相對而言會產(chǎn)生波動。然后，門內(nèi)板在簡易激光切割支架上進(jìn)行夾緊、定位后，進(jìn)行首件的切割。首件切割的過程也是激光程序調(diào)整的過程，工作人員將完整程序進(jìn)行模擬空切，避免真實(shí)切割過程中發(fā)生支架干涉。確認(rèn)零件沒有過程干涉后進(jìn)行正式切割，首先根據(jù)激光切割軌跡切除拉延多余廢料，然后根據(jù)魚嘴孔翻孔尺寸快速切出底孔。此過程會根據(jù)零件切割的實(shí)際狀態(tài)，放置胎膜進(jìn)行孔位與數(shù)模尺寸的比對，否則將進(jìn)行程序再次調(diào)整直至切割孔位在理論公差之內(nèi)。底孔切割完畢后，最后通過圖3翻邊沖頭進(jìn)行手工錐孔翻邊成形，整個(gè)制作過程相對簡易。

3.2 常規(guī)魚嘴孔工藝的缺點(diǎn)

采用上述常規(guī)工藝進(jìn)行手工魚嘴孔翻邊過程中，由于首先缺乏翻孔型面的固定，零件處于回彈的狀態(tài)下，同時(shí)翻邊凸模缺少成形過程導(dǎo)向，現(xiàn)場人員只能通過目視進(jìn)行角度調(diào)整，盡可能保證翻孔的垂直度，所以零件成形尺寸質(zhì)量缺乏一致性、穩(wěn)定性。

4 改進(jìn)后門內(nèi)板魚嘴孔工藝

本文設(shè)計(jì)的手動式門內(nèi)板魚嘴孔翻邊機(jī)構(gòu)如圖4所示。

翻孔機(jī)構(gòu)由模座、翻轉(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)、本體凸凹模、彈頂銷及翻孔凸模組成。翻孔機(jī)構(gòu)模具采用常規(guī)鋼板進(jìn)行焊接，模具本體凸凹模采用45號鋼進(jìn)行加工，翻孔凸模采用CR12MOV制作。為了保證翻孔模具與模座的定位穩(wěn)定，必須同時(shí)采用螺釘和銷釘進(jìn)行固定。

4.1 翻邊機(jī)構(gòu)工作原理

將成形并切割完成的門內(nèi)板零件放置于圖4翻邊機(jī)構(gòu)模座上，首先確保門內(nèi)板魚嘴孔底孔通過彈頂銷，銷子已經(jīng)起到準(zhǔn)確定位的作用。在此過程中，銷孔的位置準(zhǔn)確與否，會直接影響到后續(xù)錐孔的上、下圓同心度。然后翻邊凸模通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行門內(nèi)板夾緊、當(dāng)凸模翻轉(zhuǎn)過程中直至到達(dá)限位塊位置才算有效。在夾緊過程中需要保證凸模、零件、凹模型面完全貼合，一旦凸凹模之間還是存在間隙，需要通過凸模下面的墊片進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整。零件經(jīng)過準(zhǔn)確定位、固定后，現(xiàn)場工作人員將進(jìn)行手工將翻孔工作。翻孔凸模通過圖5本體凸模保證翻孔前的位置導(dǎo)向，成形凸模在工作人員利用榔頭捶打的外力作用下，迅速完成凹模翻孔成形。整個(gè)過程中，底孔定位用彈頂銷采用彈簧結(jié)構(gòu)，會跟隨凸模沖頭同向往內(nèi)運(yùn)動，直至凹模底部并完成翻孔成形工作。由于翻孔過程中還是存在零件的常規(guī)回彈，一次性翻孔應(yīng)力可能再次釋放，從而未能達(dá)到最終尺寸要求。鑒于零件回彈原理，一般翻孔成形過程可重復(fù)兩次，保證最終翻孔的質(zhì)量。

4.2 采用魚嘴孔翻邊機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢

1）零件定位穩(wěn)定，可靠。車門內(nèi)板零件通過魚嘴孔翻邊機(jī)構(gòu)底座起到整體支撐，再利用旋轉(zhuǎn)把柄將凸凹模于零件型面充分貼合，避免因零件表面不平引起的孔位偏差。

2）翻孔機(jī)構(gòu)簡單、便于現(xiàn)場工作人員操作。翻孔機(jī)構(gòu)通過簡單的操作原理，指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員快速、準(zhǔn)確、有效地完成魚嘴孔的翻邊。整個(gè)過程操作簡單易懂，大幅度提升現(xiàn)場人員的工作效率。

3）零件尺寸一致性，錐孔同心度好。激光切割之后的鈑金零件，通過凹模3個(gè)彈頂銷同時(shí)定位魚嘴孔底孔。這樣沖壓過程中，既保證錐孔之間的上下同心度要求，又能滿足3個(gè)錐孔之間的相對位置度，提升了門鎖SLAM TEST的可靠性。

5 結(jié)論

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前魚嘴孔的質(zhì)量不良作為常規(guī)門鈑金成形質(zhì)量問題之一，會導(dǎo)致車門鎖扣驗(yàn)證的失效。本文針對魚嘴孔的質(zhì)量問題進(jìn)行全方位分析，深入研究其問題根本原因。將魚嘴孔翻孔機(jī)構(gòu)成功應(yīng)用于門內(nèi)板鎖孔，大幅度節(jié)約了軟模零件手工制作時(shí)間，提升了鎖孔尺寸及表面質(zhì)量。同時(shí)避免了因同心度不良及尺寸相關(guān)問題，而進(jìn)行大面積的零件返修。希望通過此次翻孔機(jī)構(gòu)的研究，對于軟模魚嘴孔翻孔的工藝方案及成形質(zhì)量起到借鑒的作用，進(jìn)一步改善門內(nèi)板整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1][期刊論文]楊春和，胡輝，陳國-《模具制造》2011年1期.

[2][學(xué)位論文]秦佳得，2015 - 大連理工大學(xué)：軟件工程.

[3][期刊論文]文豐喜，WEN Feng-xi-《裝備制造技術(shù)》2014年2期.