汽车发动机盖内外板包边模结构浅析

汽车发动机盖内外板包边模结构浅析摘要:介绍了一种对汽车发动机盖内外板进行包边的包边模，针对模具工作的运动过程及其预弯机构的特点做了简要阐述，并给出了包边凸模危险部位的在设计过程中的注意事项。

关键词：包边模预弯机构包边凸模危险区

1 引言

在大型汽车覆盖件的设计过程中，为了提高刚性及强度，增加产品美感，通常要把内外覆盖件进行包合，在汽车覆盖件的所有产品中需要包合的零件有前后门内外板、行李厢门后门内外板、以及发动机盖内外板等6种零件，即俗称的“五门一盖”。对于批量较小或者要求较低的车型采用包边夹具进行包边即可，但是由于包边夹具包合的力量仅靠气缸和液压缸提供，其压边力较小，容易是零件包合的不平整，所以对于要形成大批量生产或零件质量要求比较高的中高档车型一般采用包边模在液压机上完成包边。目前，在国内外模具制造厂家和模具设计研发人员不断的探索研究，并在实际应用中进行不断改进，已经开发出一些结构紧凑的包边模具，其在生产过程中操作比较安全、省时，生产出来的包边件质量稳定且能够达到较高标准的使用要求。现就以某面包车的发动机盖内外板的包边模为例介绍一下包边模的设计过程。

2零件简介

图1所示为发动机盖内外板的总成图，它由1外板，2内板组成，对于包边后的总成一般要求包边圆角过度均匀，内、外板贴合处无褶皱。总成的左、右两侧与翼子板及侧围相配合，其配合部位不仅要求有4.5±1mm的间隙，同时还要保证±1mm的面盖。发动机盖总成的制造工艺为：发动机盖内板分总成的焊接→涂密封胶→与发动机盖外板在油压机上包合。由于发动机盖在车头部位，直接影响到整个面包车的外观质量，包合完成后要在发动机盖组合检具上进行尺寸检查，同时还要进行外观质量的判断，要求包合后的表面质量与外板单件表面质量一致。

图1 发动机盖内外板的总成图

3工艺分析

由于包边所用的发动机盖外板是拉延后经过修边、翻边而成的，其包边部分90°立边(如图2-a)，而模具在垂直运动中无法将立边压

片，因此就需要在包边模中增加预弯凸模，在包边前将立边预弯成45°(如图2-b)，最终完成包边(如图2-c)。为保证在工作情况下操作安全，要求预弯凸模运动灵活、不能和包边凸模发生干涉。

图2 包边工艺简图

4模具工作过程及结构要点

图3所示为某发动机盖内外板包边模的剖视图，该模具主要由

外板

上、下模板、压料板、预弯凸模、预弯机构、包边凸模、包边凹模、进出料托架、定位机构等几大部分组成。工作过程如下：

①由于密封涂胶后的发动机盖内外板包合件比较大，不利于手工进出料，因此要由进出料架（件1）输送进模具，此时在下模行腔内安装有托料架（件8），托料架固定在下模座上由气缸（件7）控制运动及行程，架上安装的橡胶滚轮是依照发动机盖外板的外形布置

的，当上料时气缸顶出托料架，将制件放上，然后气缸回程，托料架下沉将零件摆放到模具中，包边完成后，托料架将包边好的产品托起，从模具中取出。在内外板摆放的过程中依靠初始定位装置（件9）进行粗定位，其安装在下模上，定位块由气缸带动进行上、下运动，当上料时，气缸上推，定位块上移开始定位，包边完成后气缸下拉定位块下沉以利出料。该气缸与气缸（件7）均可与压力机气缸相连，可控制其频率。

②上模下行，压料芯（件12）在上模座内以导柱（件14）、导套（件15）作为导向，依靠弹簧（件11）的力量和自重产生夹紧力，与包边凹模（件5）一起将内、外板加紧，压料芯的夹紧力要施加在周边的立边上，这样可以避免将内板件压变形，压料芯的限位通过限位螺钉（件13）来实现，定位销（件10）导入内板中进行精确定位。此外限位块（件6）是用来保证压料芯工作达到工作位置时就不会再向下运动了。

③在把立边预弯45°时，预弯凸模（件4）固定在多个预弯机构（件3）上，预弯凸模的形状完全按照发动机盖外板立边轮廓形状进行改变，通过预弯驱动器（件17）对预弯机构的作用把立边弯成45°，然后在预弯驱动器上弹簧强制拉回复位，随即包边凸模（件16）下行把外板的立边与内板搭边处压实在一起，即内外板包合完成。

④包边凸模（件16）压边完成后，上模上行，预弯机构（件3）在预弯驱动器（件17）的驱动下重复一次运动。当上模随油压机滑块上行到上死点，托料架（件8）在汽缸作用下托起包合好的发动机

盖内外板，操作工人从出料架上取出包边件。一次包边完成。

图3 包边模结构

1 进出料架

2 下模座

3 预弯机构

4 预弯凸模

5 包边凹模

6 限位块

7 气缸

8 托料架

9 初始定位装置 10 定位销 11 弹簧 12 压料体13限位螺钉 14导柱 15 导套 16包边凸模 17 预弯驱动器

18 上模座

在设计包边模中，预弯机构的形式和运动时间十分重要，必须选择合适的预弯机构，控制好预弯凸模预弯的时间，既要对外板立边预弯到位，又要及时的避开下行的包边凸模。目前大多数使用的预弯机构有图4所示三种：

图4-1

图4-2

图4-3

图4 预弯机构

预弯机构的工作过程：

预弯机构在预弯驱动器下行时对它产生的力量下绕轴旋转进行预弯工作，预弯机构在复位时依靠自带弹簧对其产生的张力，将预弯机构拉回复位。为了保证预弯机构上弹簧的寿命，预弯机构自身设有对活动部分限位的装置。预弯驱动器不仅有驱动预弯机构工作的功能同时还有强制复位的功能，防止由于弹簧失效或弹簧动作滞后致使预弯凸模不能及时复位而与包边凸模发生碰撞。

另外，包边凸模是包边模里一个关键部件，图5为包边凸模示意图，其工作部位承受较大的单向冲击载荷，是危险区，需要校核强度。其中H1是要在保证不和预弯凸模发生干涉和保证与压料芯之间的间隙的前提下尽量厚一些，H2同样是要保证不和预弯凸模发生干涉的前提下尽量低一些，H3侧要保证在模具运动过程中压料芯不要