側圍作為汽車外覆蓋件關鍵零件，具有外形尺寸大，成形困難，模具結構複雜等特點。側圍開卷落料模調試過程經常會出現廢料被卡、板料撞擊刃口等，因此模具結構設計中要考慮板料堆垛、廢料處理、板料定位、廢料滑落方式等問題。
側圍開卷落料工藝分析
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圖1 板料形狀
汽車側圍開卷落料板料形狀如圖1所示，前支柱下加強板零件如圖2所示，後地板孔蓋板零件如圖3所示。圖1~圖3所示零件的材料為SP781AJQ，料厚0.75mm，在側圍開卷落料中利用廢料回收生產如圖2和圖3所示零件。
圖2 前支柱下加強板
圖3 後地板孔蓋板
圖4 側圍零件排樣
側圍零件排樣如圖4所示，共13塊廢料，廢料處理系統處理廢料的最大尺寸為對角線600mm，為提高板料的利用率對排樣進行優化，廢料編號④和編號⑨進行回收利用，廢料編號④用於生產圖2所示零件，廢料編號⑨用於生產圖3所示零件，通過廢料的回收利用提高板料的利用率。
廢料滑落角度通常設計在25°以上，圖4中側圍廢料滑落方式如表1所示，廢料要求滑出機床外側，模具寬度小於機床寬度，一級滑板滑出模具外側，二級滑板滑出機床外，模具運輸和保管狀態二級滑板要能摺疊，方便節省佔用的空間。廢料滑落角度小或空間不足採取輔助措施包括：A設置彈頂銷；B設置彈簧託臂；C設置廢料強制落下氣缸；D設置廢料強制落下振動器；E設置廢料翻轉棒；F設置廢料傳送帶；G設置滾珠；H設置濾油網板；I設置滾輪。
側圍廢料的滑出設計要保證廢料滑落的空間和角度，2塊廢料不能共用一個滑道，廢料滑落角度與滑板材料製作如表2所示。
廢料滑道結構特殊，廢料槽寬度接近廢料尺寸時，廢料槽空間不足無法使廢料正常滑落，採用側面滑廢料，側面安裝滾輪側滑結構如圖5所示。
圖5 側面安裝滾輪
通過板料的回收利用，側圍開卷板料的利用率從44.25%提高到49.72%。
模具結構設計
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圖6 側圍開卷線板料生產流程
側圍開卷模具生產方式採用自動化衝壓開卷線生產，如圖6所示。生產流程包括：卷料安裝、板料送進、模具衝壓、板料傳送堆垛。
（a）下模結構
（b）主視圖
圖7 模具結構
1.起重棒 2.行程限位器 3.導柱 4.限位螺釘 5.滾輪 6.凹模鑲件 7.聚氨酯 8.跳臺 9.浮動刀 10.託料裝置 11.廢料刀 12.斜滾輪 13.浮動板直滾輪 14.跳臺 15.定位板 16.下底板 17.擋料銷 18.跳臺 19.浮動板 20.修邊凸模 21.跳臺 22.滾輪 23.滾珠 24.廢料滑板 25.角鋼 26.浮動板 27.導向輪 28.上底板 29.凸模 30.切斷凸模 31.剛性壓料板 32.聚氨酯 33.切斷凹模 34.氮氣缸 35.浮動刀
側圍開卷落料模結構如圖7所示，模具閉合高度800mm，送料高度450mm，模具上下底板導向採用導柱導套導向，壓料採用聚氨酯和剛性壓料板壓料，板料的堆垛採用皮帶機堆垛。
01
板料定位
自動化開卷線板料運動的定位裝置進料側採用導向輪27導向定位，後側和中間採用喇叭口定位板15定位，導向輪和定位板前後側對稱佈置，調試時前側安裝有擋料銷17。
02
板料撞擊刃口
板料撞擊刃口經常發生在板料切斷和門洞衝孔、板料缺口位置，因為板料的剛性不足，向下彎曲產生撞擊刃口。
圖8 託料裝置
解決方法
①在門洞前側安裝跳臺可解決門洞廢料撞擊刃口；②在板料切斷的浮動刀前側安裝跳臺抬高板料，避免板料切斷時板料彎曲撞擊刃口；③在板料外側缺口廢料位置設計託料裝置10保證板料送進時不會撞擊刃口，如圖8所示，託料裝置與刃口空開距離30mm，避免干涉。
03
浮動刀工作過程
圖9 浮動刀結構
浮動刀應用在修邊切斷交匯區域，如圖9所示，工作過程：先切斷再修邊，剛性壓料板31接觸板料壓住製件，修邊刃口採用聚氨酯32壓料，切斷凸模30下行帶動浮動刀35向下運動，切斷凸模30與切斷凹模33刃口接觸切斷板料，浮動刀35修邊刃口再與上模刃口接觸實現修邊。浮動刀的行程2mm左右，安裝在氮氣缸34上。使用浮動切刀的優點：修邊和切斷工序無搭邊，板料切斷刃口光亮，毛刺少。
側圍開卷落料模設計中，排樣時採用廢料回收利用措施使板料的利用率達49.72%，模具結構設計中解決廢料的滑出、板料的定位、板料撞擊刃口等問題。該模具應用在自動化衝壓生產線，衝裁的零件滿足使用要求。
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