翻孔結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
加快結(jié)構(gòu)設(shè)計的速度；保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量；提高裝配和調(diào)試的工作效率；提高產(chǎn)品質(zhì)量；統(tǒng)一模具風(fēng)格；使客戶滿意。
2.應(yīng)用范圍
此標(biāo)準(zhǔn)適用于所有鋼板模和鑄件模結(jié)構(gòu)設(shè)計。
3.權(quán)責(zé)
工程中心各相關(guān)部門根據(jù)本文件要求，遵循并執(zhí)行之
結(jié)構(gòu)定義
從下面圖Ⅰ和圖Ⅱ兩個產(chǎn)品圖中可以看出，在我們所接觸的產(chǎn)品當(dāng)中，有一定數(shù)量的產(chǎn)品在它的側(cè)面或者是斜面等不規(guī)則區(qū)域有翻孔和翻邊（或者類似的）等非常規(guī)工藝成型，針對這些工藝的成型自然而然的在結(jié)構(gòu)設(shè)計時就必須運用相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)方式去解決。側(cè)翻孔（翻邊）工藝成型結(jié)構(gòu)大致分為以下三種：
5.2 結(jié)構(gòu)分類
滑塊+斜滑塊形式
如上圖所示，該側(cè)翻孔結(jié)構(gòu)由兩部份組成：斜滑塊和滑塊。整個結(jié)構(gòu)的工作過程是：上模的鏟機和脫料板等跟著上模座往下運動，首先是裝在脫料板上的對頂接觸到下模浮起的斜滑塊，把斜滑塊壓到位后，才開始壓縮脫料板的行程，這個時候上模鏟機開始接觸到另一側(cè)的滑塊，固定在滑塊上的翻孔沖頭在鏟機的驅(qū)使下跟著滑塊一起運動，從而完成翻孔的過程，至此整個側(cè)翻孔的運動過程完成。
上圖滑塊剖析
結(jié)構(gòu)分類
5.2.2滑塊+滑塊形式
如上圖所示，該側(cè)翻孔結(jié)構(gòu)也由兩部份組成：滑塊（帶內(nèi)脫側(cè)）和滑塊（固定翻孔沖頭側(cè)）。整個結(jié)構(gòu)的工作過程是：上模的鏟機和脫料板等跟著上模座往下運動，首先是帶內(nèi)脫側(cè)的鏟機先接觸到對應(yīng)的下模滑塊，然后另側(cè)的上模鏟機才能接觸對應(yīng)的下模滑塊，而且內(nèi)脫側(cè)和翻孔沖頭側(cè)兩者的運動先后順序必須保證是內(nèi)脫側(cè)先到位后另一側(cè)的翻孔沖頭才能接觸材料開始翻孔，直至翻孔沖頭完成整個翻孔過程，我們的整個側(cè)翻孔運動過程也就完成了（同時需要注意的是上模和上下模之間都必須要有限位塊來限制各自行程以確保整個結(jié)構(gòu)的位置度）。
上圖滑塊剖析
雙動式滑塊
1.目的：統(tǒng)一雙動式滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計風(fēng)格，提升設(shè)計師技術(shù)能力
2.范圍：工程及設(shè)計部門,裝配中心
3.內(nèi)容: 雙動式滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
雙動式滑塊爆炸圖
雙動式滑塊運動狀態(tài)圖
雙動式滑塊代碼取值說明
此類特殊側(cè)沖結(jié)構(gòu)(雙滑塊)適用于有負(fù)角成型或整型的模具
運動過程:
1.當(dāng)鏟機接觸滑塊B后,滑塊B向右運動到成型位置停止
2.當(dāng)鏟機接觸滑塊A后,滑塊B仍停止,滑塊A向左運動對產(chǎn)品成型
優(yōu)點：便于產(chǎn)品送料取料
缺點：運動方式復(fù)雜，設(shè)計困難，凸凹精度難以保證在生產(chǎn)不良時對模具影響很大
沖壓工藝分析
頂蓋是汽車上最大的覆蓋件之一，其成形質(zhì)量的好壞直接決定整車外觀的優(yōu)劣。圖1所示為某車型全景天窗頂蓋的幾何模型，a~b為前擋風(fēng)玻璃搭接部，記為A；b~c為右側(cè)流水槽搭接部，記為B；c~d為尾門配合部，記為C；d~a為左側(cè)流水槽搭接部，記為D；e~e為全景天窗配合部，記為E。A、B、D、E四處沖壓方向均存在負(fù)角，需要使用斜楔機構(gòu)進行側(cè)翻邊或側(cè)整形；C處存在向上翻邊結(jié)構(gòu)，也需要使用斜楔結(jié)構(gòu)實現(xiàn)成形。
圖1 某車型全景天窗頂蓋幾何模型
綜合分析，全景天窗頂蓋3道工序成形方案為：①拉深；②沿周修邊，A處側(cè)整形，B、D處側(cè)修邊、側(cè)整形復(fù)合，C處整形，E處修邊、翻邊復(fù)合；③A處側(cè)修邊，B、D處沖孔，C處向上翻邊、側(cè)沖孔復(fù)合，E處側(cè)整形，工序排布如圖2所示。
圖2 某車型全景天窗頂蓋工序排布
為了提高成形效率，降低制造成本，全景天窗頂蓋需要與無天窗頂蓋共用模具，通過在上模設(shè)計氣動切換機構(gòu)，可以實現(xiàn)全景天窗頂蓋與無天窗頂蓋沖壓的實時切換。由于3道工序成形的全景天窗頂蓋需要在最后一道工序即側(cè)整形工序完成全景天窗口部沿周負(fù)角法蘭的同步成形，側(cè)整形模的設(shè)計是全景天窗頂蓋模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點。
2 全景天窗側(cè)整形模設(shè)計
如圖1所示，全景天窗口部沿周均存在負(fù)角，前、后、左、右翻邊法蘭的整形都需要使用斜楔機構(gòu)。翻邊法蘭成形后，側(cè)整形凹模必須后退一段距離，成形零件才能取出。由于成形零件前、后側(cè)整形凸、凹模均需要滑動，采用雙動斜楔機構(gòu)。天窗口部負(fù)角翻邊法蘭的成形應(yīng)用了凹模擴張斜楔機構(gòu)和凹模收縮斜楔機構(gòu)，以下分別進行介紹。
2.1 凹模擴張斜楔機構(gòu)
天窗口部左、右兩側(cè)采用凹模擴張斜楔機構(gòu)，如圖3所示。凹模擴張斜楔機構(gòu)各部件裝配關(guān)系為：側(cè)整形凸模驅(qū)動塊1與上模座為一體式結(jié)構(gòu)，側(cè)整形凹模驅(qū)動塊2通過螺釘與圓柱銷固定于上模座上，導(dǎo)板3與斜楔驅(qū)動板4通過螺釘固定于側(cè)整形凹模驅(qū)動塊2上。斜楔驅(qū)動板5與導(dǎo)板10通過螺釘固定于側(cè)整形凹模滑塊6上，側(cè)整形凹模滑塊6通過導(dǎo)板10與下模座8形成滑動配合關(guān)系，其運動方向與水平面呈10°。斜楔限位塊9通過螺釘固定于下模座8上，用于限制側(cè)整形凹模滑塊6的回退行程，防止滑塊脫落。導(dǎo)板13、14通過螺釘固定于側(cè)整形凸模滑塊7上，側(cè)整形凸模滑塊7通過導(dǎo)板13與下模座8形成滑動配合關(guān)系，其運動方向與水平面平行。回程氮氣彈簧11通過固定板及螺釘與側(cè)整形凹模滑塊6連接成一體，回程螺旋彈簧12通過導(dǎo)向桿及限位環(huán)與側(cè)整形凸模滑塊7連接成一體。斜楔上壓板15、16通過螺釘連接固定于下模座8上，分別用于約束側(cè)整形凹模滑塊6、側(cè)整形凸模滑塊7的運動方向，防止滑塊向上竄動。斜楔側(cè)導(dǎo)板17通過螺釘固定于側(cè)整形凹模滑塊6上，斜楔側(cè)導(dǎo)板18通過螺釘固定于側(cè)整形凸模滑塊7上。斜楔側(cè)導(dǎo)板17、18頂面分別與斜楔上壓板15、16形成滑動配合關(guān)系，側(cè)面均與下模座8形成滑動配合關(guān)系，保證側(cè)整形凹模滑塊6和側(cè)整形凸模滑塊7在斜楔工作方向穩(wěn)定運行。
圖3 凹模擴張斜楔機構(gòu)
1.側(cè)整形凸模驅(qū)動塊 2.側(cè)整形凹模驅(qū)動塊 3.導(dǎo)板 4.斜楔驅(qū)動板 5.斜楔驅(qū)動板 6.側(cè)整形凹模滑塊 7.側(cè)整形凸模滑塊 8.下模座 9.斜楔限位塊 10.導(dǎo)板 11.回程氮氣彈簧 12.回程螺旋彈簧 13.導(dǎo)板 14.導(dǎo)板 15.斜楔上壓板 16.斜楔上壓板 17.斜楔側(cè)導(dǎo)板 18.斜楔側(cè)導(dǎo)板
凹模擴張斜楔機構(gòu)工作原理如下。
（1）成形過程。上模下行，固定于側(cè)整形凹模驅(qū)動塊2上的導(dǎo)板3、斜楔驅(qū)動板4分別與下模座8導(dǎo)向面、固定于側(cè)整形凹模滑塊6上的斜楔驅(qū)動板5嚙合，驅(qū)動側(cè)整形凹模滑塊6向外擴張，回程氮氣彈簧11隨之壓縮，直到側(cè)整形凹模滑塊6運動至工作狀態(tài)。上模繼續(xù)下行，側(cè)整形凸模驅(qū)動塊1導(dǎo)向面與固定于側(cè)整形凸模滑塊7上的導(dǎo)板14嚙合，并驅(qū)動側(cè)整形凸模滑塊7沿斜楔工作方向向前運動，在此過程中回程螺旋彈簧12隨之壓縮。上模進一步下行，側(cè)整形凸模滑塊7成形面與待成形零件接觸，并開始成形負(fù)角翻邊法蘭，直至上模運行至下止點，零件側(cè)整形完成。
（2）回退過程。上模上行，側(cè)整形凸模驅(qū)動塊1導(dǎo)向面與固定于側(cè)整形凸模滑塊7上的導(dǎo)板14脫離，側(cè)整形凸模滑塊7在回程螺旋彈簧12的驅(qū)動下開始回程，直到運動至初始狀態(tài)。上模繼續(xù)上行，固定于側(cè)整形凹模驅(qū)動塊2上的導(dǎo)板3、斜楔驅(qū)動板4分別與下模座8導(dǎo)向面、固定于側(cè)整形凹模滑塊6上的斜楔驅(qū)動板5脫離，側(cè)整形凹模滑塊6在回程氮氣彈簧11的驅(qū)動下開始回程，同時成形零件逐漸與側(cè)整形凹模滑塊6分離，直至側(cè)整形凹模滑塊6回退至初始狀態(tài)，并與斜楔限位塊9接觸。此時零件負(fù)角翻邊法蘭與側(cè)整形凹模滑塊6成形面完全分離，即可將成形零件從模具內(nèi)取出。
2.2 凹模收縮斜楔機構(gòu)
天窗口部前、后兩側(cè)采用凹模收縮斜楔機構(gòu)成形，由于該部位側(cè)整形凹模滑塊尺寸較大，單向驅(qū)動存在力源不足、動作慢等問題，此處采用上、下雙驅(qū)動塊結(jié)構(gòu)，以保證側(cè)整形凹模滑塊獲得足夠的滑動力源，上驅(qū)動塊為剛性驅(qū)動，下驅(qū)動塊為氣缸驅(qū)動，如圖4所示。
圖4 凹模收縮斜楔機構(gòu)
1.側(cè)整形凸模驅(qū)動塊 2.側(cè)整形凸模滑塊 3.側(cè)整形凹模滑塊 4.下模座 5.斜楔驅(qū)動板 6.側(cè)整形凹模上驅(qū)動塊 7.導(dǎo)板 8.斜楔驅(qū)動板 9.側(cè)整形凹模下驅(qū)動塊 10.斜楔驅(qū)動板 11.氣缸 12.斜楔側(cè)導(dǎo)板 13.斜楔上壓板 14.斜楔側(cè)導(dǎo)板 15.斜楔上壓板 16.斜楔驅(qū)動板 17.導(dǎo)板 18.導(dǎo)板 19.導(dǎo)板 20.回程螺旋彈簧 21.螺母 22.開口銷 23.回程氮氣彈簧
凹模收縮斜楔機構(gòu)各部件裝配關(guān)系為：側(cè)整形凸模驅(qū)動塊1與上模座為一體式結(jié)構(gòu)，側(cè)整形凹模上驅(qū)動塊6通過螺釘與圓柱銷固定于上模座上。斜楔驅(qū)動板5和導(dǎo)板17通過螺釘固定于側(cè)整形凹模上驅(qū)動塊6上。斜楔驅(qū)動板8、10和導(dǎo)板17通過螺釘固定于側(cè)整形凹模滑塊3上，側(cè)整形凹模滑塊3通過導(dǎo)板17與下模座4形成滑動配合關(guān)系，其運動方向與水平面平行。導(dǎo)板18、19通過螺釘固定于側(cè)整形凸模滑塊2上，側(cè)整形凸模滑塊2通過導(dǎo)板19與下模座4形成滑動配合關(guān)系，其運動方向與水平面平行。氣缸11通過螺釘固定于下模座4上，并通過螺母21及開口銷22與側(cè)整形凹模下驅(qū)動塊9連接成一體，回程螺旋彈簧20通過導(dǎo)向桿及限位環(huán)分別與側(cè)整形凸模滑塊2連接成一體。回程氮氣彈簧23通過固定板及螺釘與側(cè)整形凹模滑塊3連接成一體。斜楔上壓板13、15通過螺釘固定于下模座4上，分別用于約束側(cè)整形凹模滑塊3、側(cè)整形凸模滑塊2的運動方向，防止滑塊向上竄動。斜楔側(cè)導(dǎo)板12通過螺釘固定于側(cè)整形凹模滑塊3上，斜楔側(cè)導(dǎo)板14通過螺釘固定于側(cè)整形凸模滑塊2上。斜楔側(cè)導(dǎo)板12、14頂面分別與斜楔上壓板13、15形成滑動配合關(guān)系，側(cè)面均與下模座4形成滑動配合關(guān)系，保證側(cè)整形凹模滑塊3和側(cè)整形凸模滑塊2在斜楔工作方向穩(wěn)定運行。
凹模收縮斜楔機構(gòu)工作原理如下。
（1）成形過程。上模下行，固定于側(cè)整形凹模上驅(qū)動塊6上的導(dǎo)板7、斜楔驅(qū)動板5分別與下模座4導(dǎo)向面、固定于側(cè)整形凹模滑塊3上的斜楔驅(qū)動板8嚙合。同時，氣缸11活塞桿驅(qū)動側(cè)整形凹模下驅(qū)動塊9向上運動，固定于側(cè)整形凹模下驅(qū)動塊9上的斜楔驅(qū)動板16與固定于側(cè)整形凹模滑塊3上的斜楔驅(qū)動板10嚙合。在側(cè)整形凹模上、下雙驅(qū)動塊的作用下，側(cè)整形凹模滑塊3向內(nèi)收縮，回程氮氣彈簧23隨之壓縮，直到側(cè)整形凹模滑塊3運動至工作狀態(tài)。上模繼續(xù)下行，側(cè)整形凸模驅(qū)動塊1導(dǎo)向面與固定于側(cè)整形凸模滑塊2上的導(dǎo)板18嚙合，并驅(qū)動側(cè)整形凸模滑塊2沿斜楔工作方向向前運動，在此過程中回程螺旋彈簧20隨之壓縮。上模繼續(xù)下行，側(cè)整形凸模滑塊2成形面與待成形零件接觸，并開始成形負(fù)角翻邊法蘭，直至上模運行至下止點，零件側(cè)整形完成。
（2）回退過程。上模上行，側(cè)整形凸模驅(qū)動塊1導(dǎo)向面與固定于側(cè)整形凸模滑塊2上的導(dǎo)板18脫離，側(cè)整形凸模滑塊2在回程螺旋彈簧20的驅(qū)動下開始回程，直到運動至初始狀態(tài)。上模繼續(xù)上行，固定于側(cè)整形凹模驅(qū)動塊6上的導(dǎo)板7、斜楔驅(qū)動板5分別與下模座4導(dǎo)向面、固定于側(cè)整形凹模滑塊3上的斜楔驅(qū)動板10脫離，與此同時，側(cè)整形凹模下驅(qū)動塊9在氣缸11活塞桿的帶動下退回至初始狀態(tài)，固定于側(cè)整形凹模下驅(qū)動塊9上的斜楔驅(qū)動板16與固定于側(cè)整形凹模滑塊3上的斜楔驅(qū)動板10脫離，側(cè)整形凹模滑塊3在回程氮氣彈簧23的驅(qū)動下開始回程，使成形零件逐漸與側(cè)整形凹模滑塊3分離，直至側(cè)整形凹模滑塊3回退至初始狀態(tài)，并與下模座限位面接觸。此時，零件負(fù)角翻邊法蘭與側(cè)整形凹模滑塊3成形面完全分離，即可將成形零件從模具內(nèi)取出。
3 方案驗證
運用凹模擴張斜楔機構(gòu)和凹模收縮斜楔機構(gòu)，全景天窗頂蓋實現(xiàn)了3道工序成形。由于減少1副沖模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與機械加工周期縮短，3道工序成形全景天窗頂蓋可節(jié)約模具開發(fā)制造成本近50萬元。經(jīng)過大批量實際生產(chǎn)驗證，凹模擴張斜楔機構(gòu)和凹模收縮斜楔機構(gòu)聯(lián)合運用的模具結(jié)構(gòu)方案滿足全景天窗頂蓋規(guī)模化生產(chǎn)需求，模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，量產(chǎn)節(jié)拍、尺寸精度及外觀品質(zhì)均達到相應(yīng)的評價指標(biāo)。圖5所示為某SUV車型3道工序全景天窗頂蓋側(cè)整形模下模和最終成形零件實物。
圖5 側(cè)整形模下模與零件實物
▍原文作者:蔣磊、李十全、王龍、王大鵬、張明、袁璐
▍作者單位：東風(fēng)本田汽車有限公司
技術(shù)簡介
PC構(gòu)件與現(xiàn)澆砼的接縫處存在錯臺、漏漿、裂縫等質(zhì)量缺陷，為解決PC構(gòu)件與鋁模工藝組合施工中構(gòu)件與現(xiàn)澆砼之間的上述諸多質(zhì)量問題，項目上應(yīng)用鋁模與PC外墻局部相結(jié)合施工技術(shù)，通過對構(gòu)件尺寸優(yōu)化設(shè)計、縫內(nèi)彈性封堵材料填充等技術(shù)措施，確保施工質(zhì)量，過程中及時總結(jié)壓扣套筒定位等施工難點加快了施工進度，提高了施工工效。
2 技術(shù)特點
2.1 減少現(xiàn)澆，提高效率
建筑外墻采用PC構(gòu)件，減少了模板支設(shè)和混凝土澆筑，提高了施工效率。
2.2 細(xì)部優(yōu)化，保證質(zhì)量
1 PC構(gòu)件與鋁模搭接處填充橡膠條，連接時為柔性連接，能有效控制漏漿情況。
2 采用專用的PC與鋁模搭接裝置，鋁模與PC構(gòu)件連接緊密，控制常見的混凝土澆搗易產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷，如裂紋、錯臺、漏漿等。
3 PC構(gòu)件與下層構(gòu)件底縫連接，通過設(shè)計優(yōu)化為折形企口，填入PE膠棒與止水膠以達到防止底滲漏水情況發(fā)生。
4 接縫位置預(yù)先在構(gòu)件上粘貼泡沫條以達到防止漏漿的作用。
3 適用范圍
適用于高層住宅項目中采用PC構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)層砼結(jié)構(gòu)施工。
4 技術(shù)流程
4.1施工工藝流程圖
4.2 操作要點
4.2.1 鋁模深化設(shè)計
根據(jù)工程圖紙，進行鋁合金模板深化設(shè)計，設(shè)置好鋁合金模板尺寸、主次背楞位置，在鋁合金模板與PC構(gòu)件交接處設(shè)置專用模板壓扣，間距400mm，繪制PC構(gòu)件中預(yù)埋螺母套筒的位置圖等。
考慮到PC構(gòu)件直線度要求為2mm/1000mm，即一件高2.8m的PC外墻板，有約6mm的誤差。在設(shè)計與PC構(gòu)件相連的鋁合金模板時特別注意，要留出10mm的間隙便于安裝調(diào)整，在安裝模板時，用橡膠條填充。鋁合金模板與PC的連接主要有墻和梁兩個地方，如圖4-1所示。
圖4-1 鋁合金模板與PC的連接示意圖
4.2.2 PC構(gòu)件上貼泡沫雙面膠
在PC構(gòu)件與鋁合金模板接觸的邊緣部位粘貼泡沫雙面膠，保證構(gòu)件與鋁模間緊密相連，防止混凝土澆筑過程中的漏漿現(xiàn)象。
4.2.3 鋁合金梁模板安裝
PC墻板吊裝后，搭設(shè)滿堂架搭設(shè)完畢，首先安裝PC構(gòu)件相連接的外框梁底模板，綁扎完梁鋼筋后加固梁側(cè)模。梁一側(cè)利用PC構(gòu)件作為模板，另一側(cè)采用鋁模。
圖4-2 梁模板與PC墻連接節(jié)點
4.2.4 鋁合金墻柱模板安裝
墻柱支模前，按照放線位置釘好壓腳板，然后進行模板安裝，邊安裝邊插入對拉螺栓。與PC墻板連接的壓扣螺栓，其一端需擰入PC墻板預(yù)留套筒中。
4.2.5 PC構(gòu)件交接處縫隙處理
墻板與墻板之間縫隙采用PE棒與防水膠進行封堵，以防止混凝土漏漿。
4.2.6 PC構(gòu)件與鋁模加固
首先清除PC墻板套筒內(nèi)的水泥漿，螺桿尾端焊制垂直的鋼筋頭，鋼筋頭長100mm，用于螺桿擰入PC墻套筒中。螺桿固定前，將螺帽及蝴蝶卡穿入其上，然后穿入模板與套筒連接。加固時螺桿外側(cè)需套黑膠套管以對螺桿進行保護，膠管兩端應(yīng)墊泡沫膠以防止混凝土進入膠管內(nèi)。
圖4-3 墻柱模與PC連接處加固大樣圖
圖4-4 加固效果圖
根據(jù)模板規(guī)范要求在外墻內(nèi)側(cè)加斜撐，安裝過程中調(diào)整模板平整度及垂直度。模板安裝完畢應(yīng)檢查一遍螺栓、斜撐是否牢固，模板拼縫以及底邊是否嚴(yán)密。
圖4-5 加固效果圖
4.2.7 混凝土澆筑
經(jīng)驗收合格后澆筑混凝土，拆模后注意成品保護。
圖4-6 成品效果圖