摘 要：針對(duì)空調(diào)外機(jī)頂蓋的產(chǎn)品特點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算和數(shù)值模擬確定毛坯形狀尺寸，采用合理的模具結(jié)構(gòu)完成了產(chǎn)品的卷邊。產(chǎn)品沖壓成形采用6道工序（毛坯切角→拉深成形→四周切邊→四角切角→全周側(cè)向折邊→全周卷邊），本文重點(diǎn)介紹第1工序——毛坯切角的形狀尺寸計(jì)算和第5工序——全周側(cè)向折邊的工藝、模具結(jié)構(gòu)以及模具的工作原理。采用優(yōu)化后的模具成形、改善了頂蓋卷邊外觀，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：鈑金卷邊；沖壓工藝；模具結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TG386

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

Optimization of die design for the hemmedtop panel of air conditionerexternal unit

ZHANG Jian

（Shanghai Mitsubishi Electric amp; Shangling Air-Conditioner And Electric Appliance Co.，Ltd，Shanghai 200135， China）

Abstract： onAiming at the product specifications of the top panel of the air conditioning external unit，the author determined the shape and dimension of the blank，and realized the hemming process of the workpiece by adopting reasonable die structure. The forming process of the product consists of 6 stages： blank corner cutting → deep drawing → edge cutting → corner cutting → circumference lateral flanging → circumference hemming. This article focuses on the determination of the shape and dimension in the 1st stage （blank corner cutting）， and the process，die structure and working principle of the the fifth project （circumference lateral flanging）. Using the optimized stamping die，the appearance of the top panel was improved，and the stability of product quality was ensured.

Key words： sheet metal curling; stamping process; mold structure; design points

0 引 言

空調(diào)外機(jī)頂蓋對(duì)于保護(hù)外機(jī)、維持散熱效果、減少陽(yáng)光直射，以及提高產(chǎn)品整體美觀性都起著重要作用。本文將著重研究頂蓋的模具沖壓工藝和模具，以保證在成形工件外表的美觀，特別是頂蓋4個(gè)角的部位，既不能出現(xiàn)皺紋和預(yù)涂膜裂紋，還要保證4個(gè)角部位置卷邊均勻平整。零件內(nèi)側(cè)全周向內(nèi)卷邊，這不僅增加了成形難度，還使成形后的取件變得復(fù)雜。利用板料成形模擬軟件Dynaform，對(duì)胚料進(jìn)行模擬計(jì)算，模擬的結(jié)果為模具設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，提高了模具設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，縮短模具制造周期。通過(guò)精巧的多斜楔機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)模具向內(nèi)全周彎折成形，為實(shí)現(xiàn)頂蓋全周卷邊后的優(yōu)良外觀奠定了基礎(chǔ)。

1 沖壓工藝分析

零件簡(jiǎn)圖見圖1。

該零件材料規(guī)格選用TDC54D+Z-C5-ZM-60/60-A-JD（寶鋼材料牌號(hào)），厚度0.8 mm，是低碳冷軋熱鍍鋅PCM鋼板。該零件是盒裝形式、左右前后非對(duì)稱，四周密實(shí)卷邊，左側(cè)附提手功能，整體結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，成形工藝包含沖裁、拉深、彎曲和卷邊，應(yīng)分別對(duì)工件的相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝分析和綜合考慮。

2 各沖壓工序的工藝特點(diǎn)

該頂蓋模具由6個(gè)沖壓工序組成。模具的沖壓工藝如圖2～7所示。

2.1 工序1：平板切角

這一工序通過(guò)理論計(jì)算、CAE數(shù)值模擬專用軟件計(jì)算和多次割樣品試沖得出合理的形狀和尺寸，見圖2。

2.2 工序2：拉深成形

此工序?qū)⒆髠?cè)的提手、頂面的三條長(zhǎng)方形的強(qiáng)度筋和四邊翻邊盒狀一次成形，見圖3。

2.3 工序3：橫向切直邊，橫向沖孔

對(duì)于拉深完成的毛坯進(jìn)行四邊切邊，設(shè)定左側(cè)提手卷邊前的毛坯形狀、后側(cè)凸臺(tái)卷邊前的毛坯形狀、直邊卷邊對(duì)于翻邊孔的讓位等。兩側(cè)為后道工序成形翻邊孔預(yù)先沖制光孔各2個(gè)，見圖4。

2.4 工序4：橫向切四角、側(cè)面整形

將工序3切四邊遺留下來(lái)的4個(gè)角切除，形狀采用鋸齒形的結(jié)構(gòu)。工序4與工序3的切面交線處采用工序4橫向切四角覆蓋工序3橫向切直邊方案，見圖5。

2.5 工序5：橫向側(cè)彎折邊、橫向翻孔

底部全周向內(nèi)側(cè)進(jìn)行彎折邊，包括左側(cè)提手、后側(cè)凸臺(tái)、4邊和4個(gè)角。彎折后的高度要求一致。左右兩側(cè)完成各2個(gè)翻孔成形，見圖6。

2.6 工序6：豎向彎折卷邊

底部全周內(nèi)側(cè)對(duì)工序5彎折邊向上再次進(jìn)行彎折，包括左側(cè)提手、后側(cè)凸臺(tái)、四邊和四個(gè)角，完成密實(shí)卷邊成形，見圖7。

3 沖裁及拉深模具結(jié)構(gòu)的工藝性

3.1 拉深的結(jié)構(gòu)工藝性

頂蓋拉伸變形區(qū)是在切向壓應(yīng)力與徑向拉應(yīng)力的作用下產(chǎn)生拉深變形，要考慮變形區(qū)產(chǎn)生的拉應(yīng)力與傳力區(qū)的承載能力的問(wèn)題^［1］。

3.2 頂蓋毛坯形狀和尺寸理論計(jì)算

盒形件拉深時(shí)，確定毛坯形狀與尺寸的原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能節(jié)約原材料，且利于提高成形極限^［1］。

毛坯可用幾何作圖方法將盒形件直邊部分和轉(zhuǎn)角部分分別展開，使毛坯角部具有光滑過(guò)渡的輪廓。

為了4個(gè)角在拉伸時(shí)避免產(chǎn)生皺紋，選用4個(gè)角拉深后帶有凸緣、四條直邊拉伸后不帶凸緣的方案。毛坯尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)為產(chǎn)品的中性層，長(zhǎng)寬分別是a′=796.2 mm和b′=281.2 mm，r_p=4.6 mm，r_d=2 mm，r′₁=10.1 mm，r′₂=18.1 mm， R_F1=10.1+5.0=15.1 mm，R_F2=18.1+5.0=23.1 mm，

計(jì)算與作圖方法如下：

（1） 直邊部分（無(wú)凸緣狀態(tài)）按彎曲變形計(jì)算，其展開長(zhǎng)度

L=h+0.57r_p=30.5+0.57×4.6=33.12 mm（1）

（2） 圓角部分（無(wú)凸緣狀態(tài)），同時(shí)r′₁≠r_p和r′₂≠r_p，按1/4圓筒形件拉深變形計(jì)算，展開的角部毛坯半徑

R=［R²_F+2rh-0.86×（r_d+r_p）-0.14×（r_d²+r²_p）］^1/2

，（2）

R₁=［R²_F1+2r₁h-0.86×（r_d+r_p）- 0.14×（r_d²+r_p²）］^1/2

=［15.1²+2×10.1×30.5-0.86×（2+4.6）- 0.14×（2²+4.6²）］^1/2≈29 mm，

R₂=［R²_F2+2r₂h-0.86×（r_d+r_p）- 0.14×（r²_d+r²_p）］^1/2

=［23.1²+2×18.1×30.5-0.86×（2+4.6）- 0.14×（2²+4.6²）］^1/2≈40 mm。

所以，得出毛坯尺寸數(shù)據(jù)如下：長(zhǎng)M=a′-2r_p+2 L=796.2-2×4.6+2×33.12≈853 mm，寬N=b′-2r_p+2 L=281.2-2×4.6+2×33.12≈338 mm。

（3） 作出從圓角部分到直邊部分呈階梯形過(guò)渡的平面毛坯ABC-DEF（圖8）^［1］。

（4） 從線段BC、 DE的中點(diǎn)分別向半徑為R的圓弧劃切線，并用圓弧圓滑過(guò)渡，使f₁=f₂，最后作成角部毛坯輪廓線，見圖9。

通過(guò)以上理論計(jì)算，得出盒形件的（不含提手）毛坯形狀與尺寸為853 mm×338 mm，前側(cè)圓角半徑為40 mm，后側(cè)圓角半徑為29 mm，見圖9。

3.3 零件毛坯形狀的數(shù)值模擬

Dynaform是一款為沖壓產(chǎn)品及模具開發(fā)提供CAE整體解決方案技術(shù)支持的軟件，可以預(yù)測(cè)成形過(guò)程中板料的裂紋、起皺、減薄、劃痕、回彈、成形剛度、表面質(zhì)量，評(píng)估板料的成形性能，從而為板料成形工藝及模具設(shè)計(jì)提供幫助^［2］。

通過(guò)Dynaform軟件得到毛坯形狀與尺寸的步驟為：

（1） 通過(guò)Pre軟件將頂蓋的拉深件的中性層構(gòu)成拉深工序的模具型面，并導(dǎo)出文件后綴為.igs的文件。

（2） 打開數(shù)值模擬Dynaform軟件，導(dǎo)入.igs文件。

（3） 通過(guò)坯料工程（B）-預(yù)處理（P）-BSE新工程定義零件材料。

（4） 對(duì)零件進(jìn)行曲面網(wǎng)格劃分。

（5） 運(yùn)用一步求解法，得到產(chǎn)品展開輪廓。

（6） 把展開輪廓文件（后綴為.igs）導(dǎo)出到Pre，然后再用DXF格式導(dǎo)出到AutoCAD，見圖10。

3.4 綜合分析和割片試驗(yàn)得出毛坯形狀與尺寸

頂蓋四周的切邊需要進(jìn)行卷邊處理。通過(guò)側(cè)切邊和側(cè)切角，保證了產(chǎn)品直邊切邊處縱向尺寸相同。頂蓋提手功能處的凸臺(tái)臺(tái)階的形狀，理論計(jì)算無(wú)法精確計(jì)算出毛坯的形狀和尺寸，通過(guò)預(yù)設(shè)幾種毛坯形狀與尺寸進(jìn)行實(shí)際的沖壓拉深試驗(yàn)；在理論計(jì)算和CAE軟件分析的基礎(chǔ)上對(duì)毛坯的外形尺寸和4個(gè)角部輪廓形狀和尺寸不斷進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)盒形件角部拉深后的外觀情況，最后確定盒形件的毛坯尺寸為856 mm×340 mm，前側(cè)圓角半徑為76 mm，后側(cè)圓角半徑為30 mm，兩圓弧之間直線相連，見圖11。

把理論計(jì)算、CAE軟件分析和實(shí)際試驗(yàn)后的毛坯尺寸疊合在一起進(jìn)行比較，理論計(jì)算的結(jié)果用虛線表示，CAE軟件分析的結(jié)果用實(shí)線表示，實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果用點(diǎn)劃線表示，見圖12?？梢妼?duì)毛坯的長(zhǎng)和寬，理論計(jì)算和CAE軟件分析對(duì)實(shí)際較結(jié)果基本吻合；對(duì)于角部，CAE軟件分析結(jié)果與實(shí)際結(jié)果較為接近，而理論計(jì)算結(jié)果參考意義有限。

4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

該頂蓋產(chǎn)品需要6副模具來(lái)進(jìn)行沖壓成形。本文重點(diǎn)分析第5工序——橫向側(cè)彎折邊、橫向沖翻邊孔的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理。

工序內(nèi)容見2.5。機(jī)械手從工序4的下模中吸取完成的胚料，準(zhǔn)確套入工序5下模中的凹模型腔內(nèi)。機(jī)械手撤回，模具沖壓完成工序5——全周側(cè)向折邊、沖翻邊孔。該工序是對(duì)胚料全周（4條邊和4個(gè)角）進(jìn)行側(cè)面彎折，短邊側(cè)面進(jìn)行翻孔成形。采用滑塊移動(dòng)結(jié)構(gòu)，在水平方向進(jìn)行側(cè)推。

4.1 全周側(cè)向折邊、沖翻邊孔模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

模具結(jié)構(gòu)如圖13所示，采用非標(biāo)鋼板結(jié)構(gòu)。上模座（17）和下模座（40）采用整塊45號(hào)鋼。上模座尺寸：1 380 mm×700 mm×47 mm，下模座尺寸：1 380 mm×750 mm×52 mm。上模座（17）和下模座（40）之間使用了4套滾珠導(dǎo)向裝置，確保上模與下模在沖壓時(shí)的定位精準(zhǔn)。合模以后，上模座（17）底面與下模座（40）頂面之間的距離是210 mm，選用規(guī)格MMYKP38-180含固定擋塊的鋼球型獨(dú)立導(dǎo)柱組件（64）和獨(dú)立導(dǎo)柱用襯墊（65）。導(dǎo)柱裝在上模座（17）上。獨(dú)立導(dǎo)柱用襯墊（65）安裝在下模座（40）上，導(dǎo)套裝在獨(dú)立導(dǎo)柱用襯墊（65）上。上模壓料板（18）底部形狀吻合頂蓋胚料上表面，利用8個(gè)卸料定位銷通過(guò)8個(gè)卸料定位銷固定塊（14）與上模座（17）連接，選用24個(gè)壓料彈簧（15）分布在上模壓料板（18）上，其中外圈均勻?qū)ΨQ分布22個(gè)壓料彈簧、中心分布2個(gè)壓料彈簧。每個(gè)彈簧中心配置彈簧導(dǎo)向保持器（16），彈簧導(dǎo)向保持器（16）固定在上模壓料板（18）上。上模壓料板的材料規(guī)格選用45#碳素結(jié)構(gòu)鋼。

角部側(cè)彎折成形、側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚魏头吙讻_孔成形凸模系統(tǒng)安裝在下模外圈，角部側(cè)彎折成形、側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚魏头吙讻_孔成形凹模系統(tǒng)安裝在下模內(nèi)圈。

角部側(cè)彎折成形、側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚魏头吙讻_孔成形采用滑塊的結(jié)構(gòu)。側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚魏头厸_孔成形用斜鍥A（5）通過(guò)固定螺釘（4）固定在上模座（17）上。角部側(cè)彎折成形用斜鍥B（34）通過(guò)定位銷（26）定位、固定螺釘（22）固定在上模座（17）上。斜鍥A（5）和斜鍥B（34）材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼SKD11，淬火硬度為HRC58。

下模外圈的側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚魏头吙讻_孔成形凸模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）用卸料螺栓（47）與彈簧擋板（49）固定連接在下模座，中間設(shè)置卸料彈簧（48），卸料彈簧（48）預(yù)壓縮2.9 mm固定。在下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）和下模座（40）之間設(shè)置耐磨板A（62）。側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓＃?5）與側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）用固定螺釘（57）固定。側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）利用固定在下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）上的下模擋塊A（3）和卸料定位銷（1）連接，卸料彈簧（2）選用SWM35-10?；瑝KA（6）通過(guò)固定螺釘M10-30與側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）固定連接。下模脫料板A（12）利用卸料螺栓（7）與滑塊A（6）固定，中間采用卸料彈簧（10），卸料彈簧（10）預(yù)壓縮4 mm固定。翻邊孔凸模擋塊（8）與側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）利用固定螺釘（60）固定連接。翻邊孔凸模固定塊（9）底面嵌入側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9），并以螺釘固定。側(cè)沖翻邊孔凸模（58）通過(guò)翻邊孔凸模擋塊（8）和翻邊孔凸模固定塊（9）固定，并且穿入下模脫料板A（12）中。在下模脫料板A（12）頂面設(shè)置上模脫料板擋塊（11），起到了上模脫料板擋塊（11）與上模壓料板（18）互相導(dǎo)向穩(wěn)定作用。

下模內(nèi)圈的側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚魏头壮尚伟寄Ｏ到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：固定鍵（53）總高20 mm，嵌入下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）10 mm固定。側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）通過(guò)固定鍵（53）定位和固定螺釘（50）與下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）固定連接。側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）中設(shè)置卸料頂桿（52），卸料頂桿（52）尾側(cè)配置卸料彈簧（51）。目的是在成形結(jié)束后，給側(cè)沖翻邊孔凸模（58）輔助脫模推力，避免包料的情況發(fā)生。

側(cè)沖翻邊孔凸模（58）材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼SKD11，淬火硬度為HRC58～61。側(cè)面折彎凸模（55）和側(cè)面折彎凹模（54）材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼Cr12MoV，淬火硬度為HRC56～58。下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼Cr12MoV，淬火硬度為HRC54。下模擋塊A（3）和滑塊A（6）材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼Cr12MoV，淬火硬度為HRC58。

下模外圈的角部側(cè)彎折成形凸模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）側(cè)面與設(shè)置在下模擋塊B固定座（31）內(nèi)部的彈簧（35）連接，下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）的底部和下模座（40）之間設(shè)置耐磨板B（38）。角部側(cè)折彎凸模（23）與角部側(cè)折彎凸模固定座（28）用固定螺釘（24）固定。角部側(cè)折彎凸模固定座（28）通過(guò)卸料螺栓（32）與下模擋塊B固定座（31）固定連接，中間設(shè)置卸料彈簧（33），卸料彈簧（33）預(yù)壓縮3 mm裝配。下模擋塊B固定座（31）嵌入下模座（40）15 mm，并且利用固定螺釘（36）與下模座（40）固定連接。下模擋塊B（29）嵌入下模擋塊B固定座（31），通過(guò)固定螺釘（30）與下模擋塊B固定座（31）固定?；瑝KB（27）嵌入角部側(cè)折彎凸模固定座（28）用固定螺釘（25）與角部側(cè)折彎凸模固定座（28）固定連接。為了使角部側(cè)彎折成形、側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚螘r(shí)的滑塊橫向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，確?；瑝K受力不會(huì)產(chǎn)生上下顫動(dòng)，在滑塊的兩側(cè)頂面都分別設(shè)置了角部折彎導(dǎo)軌壓板（66）、側(cè)面折彎導(dǎo)軌壓板A（67）、側(cè)面折彎導(dǎo)軌壓板B（68）和側(cè)面折彎導(dǎo)軌壓板C（69）。

下模內(nèi)圈的角部側(cè)彎折成形凹模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：角部側(cè)折彎凹模（21）通過(guò)固定螺釘（41）與下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）固定連接。

角部側(cè)折彎凸模（23）的材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼Cr12MoV，淬火硬度為HRC58～62。角部側(cè)折彎凹模（21）和角部側(cè)折彎凸模固定座（28）的材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼Cr12MoV，淬火硬度為HRC56～58。下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）的材料規(guī)格選用高耐磨韌性通用冷作模具鋼Cr12MoV，淬火硬度為HRC54。

下模中心胚料橫向兩處設(shè)置了卸料頂塊（20），卸料頂塊（20）內(nèi)側(cè)設(shè)置了卸料螺栓（19）固定到下模座（40），卸料頂塊（20）底面與下模座（40）之間設(shè)置卸料彈簧（43）。

長(zhǎng)邊方向的側(cè)面彎折成形結(jié)構(gòu)與短邊方向的側(cè)面彎折成形相同。為了使長(zhǎng)邊方向的側(cè)面彎折成形穩(wěn)定，在下模的中線位置設(shè)置了運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)-V形導(dǎo)滑塊（44）和V形導(dǎo)滑塊（45）。通過(guò)凸凹兩塊導(dǎo)向塊重合來(lái)保證所連接的上下兩部分的直線導(dǎo)向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具有潤(rùn)滑作用以及優(yōu)越的耐磨性外，同時(shí)通過(guò)凸凹面對(duì)左右方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)限制，進(jìn)一步提高直線導(dǎo)向的性能，確保長(zhǎng)邊方向的側(cè)面?zhèn)葟澱鄢尚畏€(wěn)定性。

4.2 全周側(cè)向折邊、沖翻邊孔模具工作原理

通過(guò)機(jī)械手把胚料套入角部側(cè)折彎凹模（21）和側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）組成的凹模集成中，卸料頂塊（20）與胚料接觸，托住胚料。

上模下行，卸料定位銷（13）固定的上模脫料板（18）接觸胚料后繼續(xù)下行。卸料頂塊（20）受到上模脫料板（18）傳遞給胚料的下壓力，促使彈簧（43）受壓壓縮，上模脫料板（18）、卸料頂塊（20）和胚料同步下移。

上模繼續(xù)下行，固定螺釘（4）固定的斜鍥A（5）的左側(cè)斜面接觸固定在下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）上的下模擋塊A（3）斜面后，隨著上模繼續(xù)下行，斜鍥A（5）的左側(cè)斜面與下模擋塊A（3）的斜面作45°的滑動(dòng)，使下模擋塊A（3）連接的下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）向外側(cè)移動(dòng)；穿過(guò)彈簧擋板（49）與下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）連接的卸料螺栓（47）同步向外側(cè)移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中壓縮彈簧（48）。利用卸料定位銷（1）連接的側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）帶動(dòng)滑塊A（6）、翻邊孔凸模擋塊（8）、下模脫料板A（12）、上模脫料板擋塊（11）、側(cè)沖翻邊孔凸模（58）和側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓＃?5）同步向外側(cè)移動(dòng)；通過(guò)固定鍵（53）定位和固定螺釘（50）連接的側(cè)面折彎凹模（54）隨著下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）向外側(cè)移動(dòng)而同步向外側(cè)移動(dòng)，直到側(cè)面折彎凹模（54）移動(dòng)到位，貼住胚料的內(nèi)側(cè)面。側(cè)面折彎凹模（54）移動(dòng)同時(shí)，利用側(cè)面折彎凹模（54）水平方向的斜面與角部側(cè)折彎凹模（21）的接觸面滑動(dòng)，帶動(dòng)角部側(cè)折彎凹模（21）以1.4∶1位移比率向外側(cè)移動(dòng)，直到角部側(cè)折彎凹模（21）移動(dòng)到位，貼住胚料的內(nèi)側(cè)角部。利用固定螺釘（41）與角部側(cè)折彎凹模（21）連接的下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）隨著角部側(cè)折彎凹模（21）移動(dòng)而同步向外側(cè)移動(dòng)。下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）移動(dòng)過(guò)程中，彈簧（35）受壓壓縮。

上模繼續(xù)下行，彈簧（15）受壓，通過(guò)上模脫料板（18）壓緊胚料。斜鍥B（34）的左側(cè)斜面接觸滑塊B（27）的右側(cè)斜面，進(jìn)行45°斜面滑動(dòng)，固定螺釘（25）M12-L50連接的角部側(cè)折彎凸模固定座（28）進(jìn)行水平方向向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，帶動(dòng)用固定螺釘（24）連接的角部側(cè)折彎凸模（23）向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，配合角部側(cè)折彎凹模（21）完成角部折彎。在角部折彎進(jìn)行過(guò)程中，斜鍥A（5）右側(cè)斜面接觸滑塊A（6）左側(cè)斜面延遲于角部斜鍥B（34）的左側(cè)斜面接觸滑塊B（27）的右側(cè)斜面。角部折彎進(jìn)行到末端時(shí)，滑塊A（6）帶動(dòng)側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，下模脫料板A（12）接觸胚料側(cè)面并逐漸加壓。側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）繼續(xù)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，彈簧（10）受壓壓縮，固定在側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）上的翻邊孔凸模擋塊（8）翻邊孔凸模固定塊（9）同步向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，側(cè)沖翻邊孔凸模（58）完成側(cè)面翻邊孔的成形；固定在側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）上的側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓＃?5）向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，配合側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）完成側(cè)面折彎。直到上模和下模的沖壓深度控制桿（63）碰住，上模下行停止，全周側(cè)向折邊、沖翻邊孔成形完成。

上模上行，彈簧（15）逐漸解壓，上模脫料板（18）對(duì)胚料的壓料力逐漸減小。

斜鍥A（5）隨著上模上行，逐漸減少與滑塊A（6）的接觸面，在彈簧（2）的卸壓作用下，通過(guò)卸料定位銷（1）拉動(dòng)側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓９潭ㄗ?9）、翻邊孔凸模擋塊（8）、翻邊孔凸模固定塊（9）、側(cè)沖翻邊孔凸模（58）和側(cè)面?zhèn)日蹚澩鼓＃?5）一同向外側(cè)移動(dòng)。彈簧（10）在滑塊A（6）的向外側(cè)移動(dòng)作用下逐步卸壓，下模脫料板A（12）也逐步減少對(duì)胚料的壓力，直至解除接觸。

隨著上模繼續(xù)上行，斜鍥B（34）逐漸減少與滑塊B（27）的接觸面，隨著彈簧（33）卸壓，通過(guò)卸料螺栓（32）拉動(dòng)角部側(cè)折彎凸模固定座（28）向外移動(dòng)，帶動(dòng)角部側(cè)折彎凸模（23）一同向外側(cè)移動(dòng)。直至斜鍥A（5）與滑塊A（6）的接觸面完全脫離，斜鍥B（34）與滑塊B（27）的接觸面完全脫離。上模繼續(xù)上行，斜鍥A（5）逐步減少與下模擋塊A（3）的接觸面，彈簧（48）逐步卸壓，與下模擋塊A（3）固定連接的下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）被卸料螺栓（47）拉動(dòng)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。利用固定螺釘（50）與下模側(cè)面折彎滑動(dòng)底座（61）連接的側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）同步向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)角部側(cè)折彎凹模（21）向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，輔以彈簧（35）卸壓推動(dòng)與側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）連接的下模角部折彎滑動(dòng)底座（39）向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。側(cè)面?zhèn)日蹚澃寄＃?4）和角部側(cè)折彎凹模（21）完全與胚料脫離。

上模繼續(xù)上行，上模脫料板（18）對(duì)與胚料分離，彈簧（43）卸壓頂起卸料頂塊（20），托起胚料。上模上行，回到起始點(diǎn)。機(jī)械手進(jìn)入模具，吸住和取走胚料，運(yùn)轉(zhuǎn)到下一工序。

5 產(chǎn)品成形及裝配效果

頂蓋成形第5工序模具的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和制造，顯著改善了產(chǎn)品的成形質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期效果。產(chǎn)品頂蓋4個(gè)角和各自的側(cè)面位置高度一致，卷邊平整，與空調(diào)面板和后板的臺(tái)階面等距離貼合，整機(jī)裝配后，間隙均勻，外形美觀，見圖14。

6 結(jié) 論

本文詳細(xì)介紹了空調(diào)外機(jī)頂蓋的坯料形狀及尺寸的確定方法、成形工藝和模具設(shè)計(jì)。重點(diǎn)講述了5工序橫向側(cè)彎折邊的模具結(jié)構(gòu)和工作原理。生產(chǎn)實(shí)踐證明，模具能正常穩(wěn)定工作，生產(chǎn)的頂蓋產(chǎn)品美觀，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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