王 琰（比亞迪汽車有限公司，陜西 西安 710119）

實(shí)際生產(chǎn)中兩種扣合模結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

王 琰
（比亞迪汽車有限公司，陜西 西安 710119）

文章簡(jiǎn)要地介紹車門窗臺(tái)處鈑金壓合時(shí)采用的兩種扣合模結(jié)構(gòu)原理，同時(shí)分析了這兩種結(jié)構(gòu)的差異以及產(chǎn)品扣合質(zhì)量。

扣合模；預(yù)扣合；終扣合力；斜楔推動(dòng)；厚度；扣合質(zhì)量

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.031

CLC NO.: U463.8Document Code:AArticle ID: 1671-7988(2015)12-86-03

引言

汽車四門兩蓋生產(chǎn)中大多數(shù)采用扣合模具來實(shí)現(xiàn)內(nèi)外板包邊[1]，以滿足整車外觀以及門系統(tǒng)相關(guān)附件裝配要求。四門兩蓋扣合質(zhì)量對(duì)整車外觀間隙面差及側(cè)車門相關(guān)零部件裝配質(zhì)量息息相關(guān)。

本文主要對(duì)比分析某款系列車型車門窗臺(tái)部位采用兩種扣合模結(jié)構(gòu)，對(duì)這兩種鈑金窗臺(tái)處扣合模結(jié)構(gòu)及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)、產(chǎn)品終扣合壓力、扣合產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析。

1、機(jī)理分析

汽車前后車門窗臺(tái)部位為保證一定剛度和強(qiáng)度由車門外板和窗臺(tái)內(nèi)板鈑金組成，外板與內(nèi)板之間一般采取扣合方式完成內(nèi)外板鈑金包邊貼合，同時(shí)滿足車門窗臺(tái)部位裝配外水切要求，使整車外觀美觀并到達(dá)車門密封和防塵要求。

下圖1所示為車門外水切與車門鈑金配合典型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1　外水切與鈑金匹配示意圖

1.1扣合模結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

車門鈑金窗臺(tái)處車門外板與窗臺(tái)外加強(qiáng)板壓合由于受到車門內(nèi)外板空間間隙限制，對(duì)扣合模結(jié)構(gòu)存在一定影響。

1.1.1預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合

實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)車門窗臺(tái)包邊采用兩種扣合模結(jié)構(gòu)，一種為采用預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模結(jié)構(gòu)[2]（圖2），工作原理：在車門鈑金外板窗臺(tái)處已實(shí)現(xiàn)翻邊基礎(chǔ)上，扣合模首先采用45°預(yù)扣合凸模水平移動(dòng)實(shí)現(xiàn)外板預(yù)彎，達(dá)到預(yù)扣合目的。再采用終扣合凸模垂直運(yùn)動(dòng)達(dá)到終扣合實(shí)現(xiàn)外板與內(nèi)板壓合。 此扣合模結(jié)構(gòu)是由水平運(yùn)動(dòng)側(cè)向預(yù)彎鑲塊及豎直運(yùn)動(dòng)上模合邊鑲塊組成，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜對(duì)產(chǎn)品扣合預(yù)留空間有一定要求。

圖2　有預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合過程

1.1.2斜楔推動(dòng)扣合

另一種采用斜楔推動(dòng)扣合模結(jié)構(gòu)（圖3）。工作原理：在車門外板窗臺(tái)處已實(shí)現(xiàn)翻邊基礎(chǔ)上，斜楔推動(dòng)扣合凸模與水平運(yùn)動(dòng)方向成30°夾角運(yùn)動(dòng)，將有預(yù)彎扣合的水平運(yùn)動(dòng)與垂直運(yùn)動(dòng)合二為一，在斜楔運(yùn)動(dòng)過程中扣合凸模連續(xù)實(shí)現(xiàn)預(yù)扣合和終扣合，最終達(dá)到外板與內(nèi)板壓合。此扣合模結(jié)構(gòu)在扣合中僅有一個(gè)合邊鑲塊，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具調(diào)整空間充裕。

圖3　斜楔推動(dòng)扣合過程

1.2兩種扣合結(jié)構(gòu)終扣合力分析

根據(jù)前述扣合過程分析得出內(nèi)外板扣合包邊厚度由終扣結(jié)束位置確定，終扣合位置由終扣合力決定。采用預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模終扣合力為扣合壓機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)壓力 F，采用斜楔推動(dòng)扣合模終扣合力為扣合壓機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)壓力Fcosθ。在同樣扣合壓機(jī)下采用斜楔推動(dòng)扣合模終扣合壓力小于預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模壓力（圖4）。

圖4　終扣合力對(duì)比分析

1.3兩種扣合模結(jié)構(gòu)成型產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比分析

采用此兩種扣合模結(jié)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)車門鈑金窗臺(tái)處包邊成型，對(duì)兩種扣合模結(jié)構(gòu)成型產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)技術(shù)參數(shù)[3]即扣合后高度及厚度進(jìn)行對(duì)比分析（圖5）。

圖5　扣合后產(chǎn)品高度及厚度

隨機(jī)抽取兩種扣合模結(jié)構(gòu)完成的左右后門鈑金總成各 5套。分別選取左右后門窗臺(tái)處裝配外水切5個(gè)卡爪處的鈑金高度及厚度進(jìn)行測(cè)量對(duì)比分析。

1.3.1扣合高度

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)顯示預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模和斜楔推動(dòng)扣合模壓合后門鈑金裝配外水切卡爪處高度無大的差異（圖 6，由于在扣合中外板出現(xiàn)一定卷曲[4]，實(shí)際兩種扣合模生產(chǎn)出產(chǎn)品高度比設(shè)計(jì)高度值均偏小，但兩者之間相差較小。

圖6　左右后門扣合后卡爪處高度分析

1.3.2 扣合厚度

測(cè)量數(shù)據(jù)顯示在裝配外水切卡爪厚度存在差異（圖7）。有預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模產(chǎn)品厚度接近于三層板料厚度。斜楔推動(dòng)扣合模產(chǎn)品厚度比三層板料厚度厚，平均厚1.7-2.3mm。

圖7　左右后門扣合后卡爪處厚度分析

針對(duì)斜楔推動(dòng)扣合模通過調(diào)整扣合起始位置，以其中一側(cè)為例進(jìn)行調(diào)整，測(cè)量數(shù)據(jù)顯示在一定程度上可降低終扣合厚度（圖8），有預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模和斜楔推動(dòng)扣合模產(chǎn)品厚度兩者之間還有一定差異。

圖8　調(diào)整后左后門扣合后卡爪處厚度分析

2、結(jié)論

針對(duì)車門窗臺(tái)處車門外板和窗臺(tái)加強(qiáng)板鈑金扣合因受到內(nèi)外板距離限制，模具采用斜楔推動(dòng)扣合模結(jié)構(gòu)比采用預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具制造成本低。

依據(jù)兩種扣合模結(jié)構(gòu)終扣合力分析及實(shí)際產(chǎn)品對(duì)比數(shù)據(jù)顯示產(chǎn)品扣合綜合質(zhì)量采用預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模結(jié)構(gòu)優(yōu)于斜楔推動(dòng)扣合模結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

車門窗臺(tái)部位采用扣合模結(jié)構(gòu)時(shí)選取何種結(jié)構(gòu)需對(duì)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)要求進(jìn)行全面評(píng)估，依據(jù)產(chǎn)品裝配影響因素重要程度并結(jié)合斜楔推動(dòng)扣合模結(jié)構(gòu)和預(yù)彎結(jié)構(gòu)扣合模結(jié)構(gòu)模具生產(chǎn)產(chǎn)品特性，合理選取扣合模結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品裝配要求，同時(shí)降低模具投入。

[1] 王鈺.汽車車門包邊技術(shù)綜述[J].電子機(jī)械工程,2000(04).

[2] G lin,k Iyer,S.J.Hu,W Cai,and S.P.Marin.A Computational designof-experiments study of hemming processes for automotive aluminium alloys[J].Journal of Engineering Manufacture,2005,219: 711-722.

[3] 徐新.汽車外覆蓋件扣合質(zhì)量影響因素分析[J].模具制作,2010 (10).

[4] 李華東.薄板預(yù)扣合質(zhì)量研究[J].設(shè)計(jì)與研究,2011(03).

Contrastive Analysis of dual Buckling-closing Method in production

Wang Yan
( byd auto Co., Ltd., Shaanxi Xi 'an 710119 )

The article briefly introduced the principle of dual buckling mould framework for accomplished window sill of door buckling piece，and analyze the two structure difference of dual buckling mould framework which fit and product quality.

Mould; pro-buckling; final buckling force; slide wedge force plug; thickness; product quality

U463.8

A

1671-7988（2015）12-86-03

王琰，就職于比亞迪汽車有限公司。