邓富铨
摘 要：随着科技水平的不断提高，市场对冲压模具有了更高的要求，传统的模具制造方法无论是在效率、精确度还是使用寿命等方面均暴露出较多的不足。以高新技术作为支持，将各类新技术应用到冲压模具的设计与制造中，以此来推动冲压模具设计制造行业的发展，对以往存在的问题进行完善，不断来提高模具加工制造效率。本文中，在分析汽车冲压模具设计制造的基础上，探讨液压斜楔机构在汽车冲压模具中的应用。
关键词：液压斜楔机构;原理;汽车冲压模具;应用
0 引言
汽车冲压模具是汽车产业的重要支撑，利用先进的冲压模具技术制造出来的汽车零部件性能更加稳定，成本也相对更低。因此，在汽车生产制造的过程中，应对自动化冲压模具进行大规模应用。在汽车设计制造过程中，其零件结构大多具有产品形状尺寸大、局部特征多、结构复杂、制造和装配精度要求高及出现的冲压缺陷多等特点。而斜楔机构在冲压模具中具有传动准确、运行平稳、噪音小、速比大等特点，同时可实现自锁和改变构件运动方向和方式等功能，是冲压模具中常用的、不可或缺的一种机构。
1 汽车冲压模具概述
（1）特点。汽车冲压模具具有以下七个方面的特点：第一，工序数学模型版本、工序数学模型称号与具体符合度是否达标和正确。第二，在汽车冲压模具过程中所应用的压力设备种类和规格与使用要求是能够完全匹配。第三，模具的基本形态和大小与技术要求是否完全匹配，尤其是在闭合高度方面更应提高重视。第四，在设计的过程中，应对工件方向和毛坯方向加以充分重视。第五，相关坯件的具体定位标准。第六，卸载装置基本形式以及加重设备的基本形式。第七，废料废物的剔除方法和具体方向。
（2）安装调试。汽车冲压模具的实际安装和调试是其工作开展过程中最重要的一项，为提升安装和调试工作的便捷性，应在需要进行调试的汽车冲压模具上加装符合要求的调试设备。主要包括以下几种，即在冲模过程中压力设备上加装稳定的定位结构设备，压模过程中在压力设备上加装压实结构，以及形成控制设备和精准度校验设备等。此过程应注意，部分条件下，委托压力模型和实际压力模型具有较大差异，在设计的过程中，必须对设计参数进行充分考虑。
（3）运行安全。在对汽车冲壓模具进行使用的过程中，每个环节均需要依照具体的安全标准可靠稳定的运行，在此期间不可以产生零件松动、偏移等任何不牢靠现象。运动中的零部件需要跟踪稳定，并且对其要有准确和可靠的基本定位。在机械强度对冲压模具零部件产生保护作用时，装配也应实现严密夹紧，定位准确。与此同时，汽车冲压模具设计人员还应注意，固定零部件和可移动零部件之间的可靠性、安全性间隔，不仅要充分综合操作人员的人身安全，同时还要兼顾机床与模具之间的安全性。
2 汽车冲压模具工艺
在汽车冲压模具相关的工艺方面，主要由以下两点需要相关设计人员加以重视：第一，是冲裁工艺，该项技术主要针对的是板料和卸料板之间的关系，二者必须实现良好接触并在此基础上进行压固。与此同时，在凸模下降时期，直至它与板料密切接触后，应具备一直降低到凹模的功能。并且，在两种模接触阶段，产生的动态性作用将导致板料产生分离现象，继而使两种模具相互分离，随之进入卸载料板环节，这个过程就是冲裁运动。此过程应注意，必须对卸料板的运动加以严格管控。第二，是弯曲工艺。弯曲工艺主要指的是板料和卸料板直接的接触过程所进行的压固工作。在凸模下降时期，直至它与板料密切接触后，应具备一直降低到凹模的功能，进而导致两种模和板料产生相对运动。在这个运动的过程中，板料将产生一定程度的弯曲扭曲现象，最后让两种模达到相互分离，并依靠凹模侧面的顶杆完成推出，这样就形成了一轮弯曲运动。
3 传统斜楔机构
模具斜楔机构在驱动方式上大体分为“强制驱动”及“气源驱动”两种，强制驱动即上模随压机滑块下行过程中，上模斜楔通过导向机构对下模填充斜楔进行强制性驱动的方式，或者上模直接与下模特殊结构驱动的方式（如油气混合装置），动力源与模具随滑块的上下运动。气源驱动即利用外接气压动力源提供的气压动力，带动与填充斜楔相连的气缸工作，驱动斜楔往复运动的方式。
模具首次与生产线压机或调试线压机进行连线匹配时，强制驱动装置没有需要特别关注的内容，但气源驱动的斜楔在与压机匹配时，需要特别注意启动、结束气源角度、以及相应到位4个传感器角度，共6个角度的设置，否则一旦气动时机设置错误，传感器设置检测区间不当，上模下压后将会造成制件变形或模具的严重损坏。
以简单的气动斜楔进行说明（复杂多气缸动作类斜楔机构原理上一致）。一次正确的气动斜楔工作应遵循以下7个步骤：
（1）由气缸带动斜楔到达工作位置并进行锁止。（2）到位传感器检测斜楔是否到达预定位置。（3）机械手将上工序制件放入本工序。（4）上下模闭合，本工序完成工艺动作。（5）由气缸带动斜楔返回至起始位置。（6）起始位置传感器感应斜楔是否已经归位。（7）机械手将本工序制件抓出取走。
4 液压传动式斜楔机构工作原理
与普通机械式斜楔机构不同，液压斜楔机构是利用液压传动的方式来实现运动方向转化，通常由驱动单元、管路、执行单元等三部分组成，如图1所示。
液压斜楔机构的工作阶段可分为开始加工阶段、加压阶段、保压及卸载阶段等，如图2所示。加工开始阶段，上模仍未与液压斜楔驱动单元接触，整个液压斜楔机构保持静止状态，如图2a所示;随着压力机滑块下行，进入加压阶段，上模与液压斜楔驱动单元开始接触并继续下行，在液压作用下，执行油缸推杆带动冲压元件向外运动，如图2b所示;当液压系统压力超过一定值时，液压工作液体进入蓄能器，使整个液压斜楔保持一定压力，如图2c所示;最后，压力机滑块上行，液压斜楔内部压力减小，执行单元在复位器作用下复位，从而完成整个冲压过程。
5 液压斜楔机构在汽车冲压模具中的应用
液压斜楔机构在汽车冲压模具中可用于完成任意角度布局的冲孔、翻边和局部成形等操作，如图3所示。
在汽车零件实际生产中，液压斜楔机构对于简化模具结构、提高冲压精度等具有重要作用。图4所示为应用于某著名汽车品牌整形局部弯曲工序模具中的液压斜楔机构。
该汽车零件为某车型内板，其对局部弯曲部位的角度和尺寸要求十分严格，在生产中采取在整形工序上同时实施局部弯曲并保压的工艺。由于要求模具结构紧凑，普通机械式斜楔机构无法实现侧冲功能和保压功能，故采用液压斜楔机构。
采用液压斜楔机构后，该模具在冲压线上仅一次调试就取得成功。该模具具备保压功能，冲压件尺寸和角度控制精确。
6 结束语
汽车冲压模具设计制造对于整个汽车行业来说是极为重要的，其设计水平、制造水平的高低对汽车车身钣金件的质量将产生直接影响。因此，相关人员必须立足于实际情况，结合现代科学技术，推动汽车冲压模具工艺发展，从而为我国汽车冲压模具事业的发展奠定夯实基础。
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