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摘要：分析了门盖合边模合边局部失稳外涨的原因，介绍了在门盖合边模中成型的翻边工艺角度的极限值，从根本上解决了门盖合边工艺中所产生的不良缺陷，保证了合边工艺的顺利进行。
关键词：合边 外涨 角度极限值
中图分类号：THl3
文献标识码：A
文章编号：1007-3973(2011)010-041．02
1、引言
如图l所示产品图，为某款皮卡车型的发动机罩总成，制作工艺是由内外两层板压合而成。
老工艺：
(1)外板：拉延—修边一翻边。
(2)内板：拉延一下边冲孔——冲孔整形。
(3)把内板放入外板，在合边胎上人工(榔头或气铲赶边45。
(4)把内外板总成放入压合模，进行压合。
缺点：
(1)质量差，由于人工赶边，不规范，不稳定，合边线不直，
造成合边线直线度超差2mm。
(2)效率低，人工手工赶边慢，1个／分钟。
(3)成本高，合边胎2人，压合模2人。
根据公司对产品质量的提升要求(合边线直线度Imm)及产能增加对生产效率的要求(2个／分钟)，结合标杆厂家的生产工艺，对上述合边工艺进行改善，改善后新工艺如下：
(1)外板：拉延—修边一翻边；
(2)内板：拉延--下边冲孔——冲孔整形。
(3)内外板在合边模上一次合边成型，即先预弯45~，再压平，两个动作在一套模具上完成。
2、新工艺在实际调试中的问题
2.1合边模工作原理
通过一套模具把折边及压合一次成型，采用单臂预弯机构，在上模下降过程中单臂预弯机构旋转，带动预弯板对外板先折45°，然后上模与下模接触压平。
2.2合边模结构及动作
如图2所示：为合边模结构，模具固定在压力机上，把外板a先放入压合凹模⑨上，翻边部位打折边胶，把内板b放进外板内，然后开动设备，压力机上滑块带动模具上模⑥下行时，压料板④先与发动机罩内板接触并施加压力，然后单臂预弯机构⑧带动弯边刀块⑦逆时针旋转，把竖立的外板a向里折弯45。，随着上模继续下降，预弯机构⑧带动弯边刀块⑦顺时针旋转回程，给压合凸模⑤让位，上模继续下行，压合凸模与外板a接触，把外板a与发动机罩内板b压实，模具到位位，保压后回程。压合凸模⑤与压料板④随上模向上回程。取出发动机罩总成。
2.3存在问题
在调试模具时，发动机罩后、左、右合边可以达到效果，满足要求，而前沿翻边向外涨边，不能对内板合边。
3、原因分析
3.1定性分析
发动机罩三个面可以成型，只有前面边沿不能成型，由于外板、内板及模具结构都相同，唯一不同的是外板合边前的角度。
由于发动机罩外板翻边后其四个方向边的翻边角度不同，其中后部翻边角度为94°，左右两侧翻边角度为103°前部断面翻边角度129°。可以断定，发动机罩外板翻边角度在小于103°可以成型，在129°。也不能成型，那么在103°-129°之间，有一个角度是临界点，超过此角度就不能成型，翻边就会失稳，向外涨边。
3.2翻边临界受力分析
下图是发动机罩合边模的两状态，图3为翻边角度90°，图4为翻边角度大于90°。
图3所示为理想状况下的翻边状态，内板与外板在外侧局部接触，外板接触点a、b受垂直方向的力Nb、Pa、F2，Nb与Pa、F2两个力的合力大小相等，方向相反，处于平衡状态，水平方向不受力。所以外板翻边的直边在受到预弯刀块的水平分力的作用下，把直边逆时针预弯45°，工作稳定。
图4所示：随着外板翻边角度的增大，内板与外板在外侧局部接触面成一定角度的斜面，外板与内板及压合凹模的接触点a,b受到的垂直方向向下的力Pa，F2，产生沿接触点切线方向向内侧的分力Pa′，F2′，并且Pa′ Pa= sina，F2′=F2 sina；产生沿接触点法线方向的正压力Pa″，F2″并且Pa″=Pa″=Pa cosα，F2″=F2 COSα及向外侧的摩擦力f′，f″并且f′μPa″=μPacosgαf″=μF2=μPacosα随着α角增大，Pa′，F2′逐渐增大，压料板通过内板传递到外板接触面上的正压力逐渐减小，外板与内板及压合凹模的摩擦力f′，f″逐渐减小，当外板翻边的直边在受到预弯刀块的水平分力的作用下，把直边顺时针预弯45°时，外板与内板、压合凹模接触处随α角增大而处于不平衡状态，当切线方向的分力Pa′+F2′大于f′+f″时，接触处的外板有向里侧滑移的趋势，造成外板的翻边直边由于失去平稳的支撑而在侧翻时失去平衡，产生向外偏移的趋势，轻微的造成翻边线周围区域产生不顺、不平等质量缺陷，严重的造成发动罩外板直边部分不仅不能向里侧折弯，反而向外侧涨边，造成预弯边失效。
根据图2发动机罩合边模在调试模具中发生的现象，可以看出发动机罩后面部分翻边角度93°，比较稳定，发动机罩左右两侧部分翻边角度103°，可以成型但有成型缺陷，在处理成型缺陷时，反而有时不能成型，发动机罩前沿129°，根本不能成型。
根据上述分析，可以推测出自动合边模的成型极限角度在距103°比较接近，距129°比较远。
3.3结论
经过咨询其它一些国内及国外的模具公司在制作模具合边模时的经验及教训，可以确定压合模的外板成型角度极限为104°，当翻边角度大于等于104°时，则翻边将会失稳，不能成型。
4、对策
增加一序侧推模，把发动机罩前沿角度由129°侧推为75°后再放入合边模，则顺利成型。
5、结束语
在皮卡车型中，前后车门总成，发动机罩总成，货箱后盖，均为内外板两体通过压合工艺而制成，在分析合边工艺是否可以成型时，了解其翻边角度的成型极限是非常有必要的。通过此极限值的得出为我们以后开发新车型的门盖，进行工艺先期分析，进行过程失效模式开发是有一定的指导意义。
关键词：合边 外涨 角度极限值
中图分类号：THl3
文献标识码：A
文章编号：1007-3973(2011)010-041．02
1、引言
如图l所示产品图，为某款皮卡车型的发动机罩总成，制作工艺是由内外两层板压合而成。
老工艺：
(1)外板：拉延—修边一翻边。
(2)内板：拉延一下边冲孔——冲孔整形。
(3)把内板放入外板，在合边胎上人工(榔头或气铲赶边45。
(4)把内外板总成放入压合模，进行压合。
缺点：
(1)质量差，由于人工赶边，不规范，不稳定，合边线不直，
造成合边线直线度超差2mm。
(2)效率低，人工手工赶边慢，1个／分钟。
(3)成本高，合边胎2人，压合模2人。
根据公司对产品质量的提升要求(合边线直线度Imm)及产能增加对生产效率的要求(2个／分钟)，结合标杆厂家的生产工艺，对上述合边工艺进行改善，改善后新工艺如下：
(1)外板：拉延—修边一翻边；
(2)内板：拉延--下边冲孔——冲孔整形。
(3)内外板在合边模上一次合边成型，即先预弯45~，再压平，两个动作在一套模具上完成。
2、新工艺在实际调试中的问题
2.1合边模工作原理
通过一套模具把折边及压合一次成型，采用单臂预弯机构，在上模下降过程中单臂预弯机构旋转，带动预弯板对外板先折45°，然后上模与下模接触压平。
2.2合边模结构及动作
如图2所示：为合边模结构，模具固定在压力机上，把外板a先放入压合凹模⑨上，翻边部位打折边胶，把内板b放进外板内，然后开动设备，压力机上滑块带动模具上模⑥下行时，压料板④先与发动机罩内板接触并施加压力，然后单臂预弯机构⑧带动弯边刀块⑦逆时针旋转，把竖立的外板a向里折弯45。，随着上模继续下降，预弯机构⑧带动弯边刀块⑦顺时针旋转回程，给压合凸模⑤让位，上模继续下行，压合凸模与外板a接触，把外板a与发动机罩内板b压实，模具到位位，保压后回程。压合凸模⑤与压料板④随上模向上回程。取出发动机罩总成。
2.3存在问题
在调试模具时，发动机罩后、左、右合边可以达到效果，满足要求，而前沿翻边向外涨边，不能对内板合边。
3、原因分析
3.1定性分析
发动机罩三个面可以成型，只有前面边沿不能成型，由于外板、内板及模具结构都相同，唯一不同的是外板合边前的角度。
由于发动机罩外板翻边后其四个方向边的翻边角度不同，其中后部翻边角度为94°，左右两侧翻边角度为103°前部断面翻边角度129°。可以断定，发动机罩外板翻边角度在小于103°可以成型，在129°。也不能成型，那么在103°-129°之间，有一个角度是临界点，超过此角度就不能成型，翻边就会失稳，向外涨边。
3.2翻边临界受力分析
下图是发动机罩合边模的两状态，图3为翻边角度90°，图4为翻边角度大于90°。
图3所示为理想状况下的翻边状态，内板与外板在外侧局部接触，外板接触点a、b受垂直方向的力Nb、Pa、F2，Nb与Pa、F2两个力的合力大小相等，方向相反，处于平衡状态，水平方向不受力。所以外板翻边的直边在受到预弯刀块的水平分力的作用下，把直边逆时针预弯45°，工作稳定。
图4所示：随着外板翻边角度的增大，内板与外板在外侧局部接触面成一定角度的斜面，外板与内板及压合凹模的接触点a,b受到的垂直方向向下的力Pa，F2，产生沿接触点切线方向向内侧的分力Pa′，F2′，并且Pa′ Pa= sina，F2′=F2 sina；产生沿接触点法线方向的正压力Pa″，F2″并且Pa″=Pa″=Pa cosα，F2″=F2 COSα及向外侧的摩擦力f′，f″并且f′μPa″=μPacosgαf″=μF2=μPacosα随着α角增大，Pa′，F2′逐渐增大，压料板通过内板传递到外板接触面上的正压力逐渐减小，外板与内板及压合凹模的摩擦力f′，f″逐渐减小，当外板翻边的直边在受到预弯刀块的水平分力的作用下，把直边顺时针预弯45°时，外板与内板、压合凹模接触处随α角增大而处于不平衡状态，当切线方向的分力Pa′+F2′大于f′+f″时，接触处的外板有向里侧滑移的趋势，造成外板的翻边直边由于失去平稳的支撑而在侧翻时失去平衡，产生向外偏移的趋势，轻微的造成翻边线周围区域产生不顺、不平等质量缺陷，严重的造成发动罩外板直边部分不仅不能向里侧折弯，反而向外侧涨边，造成预弯边失效。
根据图2发动机罩合边模在调试模具中发生的现象，可以看出发动机罩后面部分翻边角度93°，比较稳定，发动机罩左右两侧部分翻边角度103°，可以成型但有成型缺陷，在处理成型缺陷时，反而有时不能成型，发动机罩前沿129°，根本不能成型。
根据上述分析，可以推测出自动合边模的成型极限角度在距103°比较接近，距129°比较远。
3.3结论
经过咨询其它一些国内及国外的模具公司在制作模具合边模时的经验及教训，可以确定压合模的外板成型角度极限为104°，当翻边角度大于等于104°时，则翻边将会失稳，不能成型。
4、对策
增加一序侧推模，把发动机罩前沿角度由129°侧推为75°后再放入合边模，则顺利成型。
5、结束语
在皮卡车型中，前后车门总成，发动机罩总成，货箱后盖，均为内外板两体通过压合工艺而制成，在分析合边工艺是否可以成型时，了解其翻边角度的成型极限是非常有必要的。通过此极限值的得出为我们以后开发新车型的门盖，进行工艺先期分析，进行过程失效模式开发是有一定的指导意义。