摘要：通过对左右安全带固定板的结构进行分析，固定板的弯曲和扩孔、翻孔可采用复合模完成，利用上、下弯曲凸模完成固定板的弯曲成形，利用扩孔、翻孔凸模与凹模完成扩孔、翻孔。利用上下各4组沉头台阶螺钉，限制中模和凹模的位置，并起到刚性支撑的作用；还可在弹簧作用与人工操作下，实现左、右安全带固定板的脱模。设计的模具结构合理，左右安全带固定板弯曲和扩孔、翻孔能够顺利地加工，对类似模具结构设计具有指导作用。
关键词：弯曲；扩孔；翻孔；安全带固定板；复合模
0引言
汽车行业是国民经济的支柱产业，反应了一个国家工业制造的整体水平，而汽车的制造又离不开“工业之母”模具的制造。模具的设计制造水平决定了汽车配件质量，对汽车产业的生产有着重要的作用。以下对汽车安全带固定板的弯曲和扩孔、翻孔复合模进行介绍，并对模具的结构进行分析，对制件上弯曲、下翻孔2个相反工序进行了设计，降低了制造成本，提高了生产效率。
1固定板成形工艺分析
右安全带固定板如图1（a）所示，左安全带固定板如图1（b）所示，材料为20号钢板，厚度为3mm。（1）左、右安全带固定板成形工艺：落料→弯曲→冲孔→凸台成形→冲两侧孔→翻一侧孔→弯曲边与翻另一侧孔→检测，复合模用于完成固定板弯曲和扩孔、翻孔工步[1]。先扩孔后翻孔是因为固定板在扩孔时，被加工材料受到扩孔凸模的挤压力和拉深力作用，根据材料加工前后质量不变的原则，材料的体积增大，但其厚度减薄。若先翻孔后扩孔，等于在扩孔口处增加了一圈加强筋，再加上翻边处材料的冷作硬化，限制了材料的变薄，导致扩孔口处和翻边处开裂。所以为了避免扩孔口处和翻边处开裂，选择先扩孔后翻孔。（2）成形工序：①弯曲：弯曲边3mm×7mm×R2mm，右安全带固定板保证弯边距49mm，左安全带固定板保证弯边距42.7mm；②扩孔：扩孔至φ10.9mm；③翻孔：翻孔至φ10.9mm×R1mm×φ13.9mm×R1mm×7mm，保证筒孔距20.4mm。（3）左、右安全带固定板的定位和夹紧：分别以左、右安全带固定板长度方向的两侧面、弯曲边内侧面和凹槽内型面为定位基准[3]，以凹槽外型面为夹紧面，固定在冲模的凹模两侧和上型面上。左、右安全带固定板分别安装在冲模的凹模两侧[4]，复合模可以同时完成左、右安全带固定板的弯曲和扩孔、翻孔工序。
2复合模结构分析
由于左、右安全带固定板的弯曲和扩孔、翻孔方向与凹槽侧面呈垂直状态，弯曲和扩孔、翻孔工步方向相反。因此可以安排在同一副模具上进行加工，如图2所示。（1）左、右安全带固定板的定位：左、右安全带固定板必须安装在凹模2上，以定位基准面进行定位，才能确保左、右安全带固定板的弯曲和扩孔、翻孔的加工。（2）左、右安全带固定板的夹紧：左、右安全带固定板分别安放在凹模2上之后，中模与下模下行合模时，左、右安全带固定板依靠定位夹紧块9、14进行夹紧。（3）弯曲和扩孔、翻孔的加工运动：利用上模下行，使下弯曲凸模4和上弯曲凸模11、12及扩孔翻孔凸模10、13产生相对运动，完成左、右安全带固定板的弯曲和扩孔、翻孔的加工。（4）左、右安全带固定板的脱模：由于上模的回程过程中利用了弹簧的弹力，左、右安全带固定板可分别从凹模2和中模板3上依靠人工脱模。原固定板冲压工艺计划是采用二工位的级进模，经工艺分析改成二工步的复合模。二工位加工过程中需要二次定位，二次定位存在误差，且级进模的面积大，二工位加工消耗能量多，而二工步仅需要一次定位，采用复合模定位精度更高。因此选择复合模较级进模更具有优越性。
3复合模结构设计
复合模结构如图3所示。（1）上模部分：上弯曲凸模13（配合下弯曲凸模25）、扩孔翻孔凸模14完成左右安全带固定板弯曲和扩孔、翻孔加工。（2）中模部分：包括凹模5、定位夹紧块7、中模板8、中模垫板9，主要作用是实现左、右安全带固定板的定位和夹紧。（3）下模部分：下弯曲凸模25（配合上弯曲凸模13）完成对左、右安全带固定板弯曲和扩筒孔、翻孔工步的加工。（4）限位构件：包括沉头台阶螺钉16、19，其作用是在上模向下冲压时，迫使凹模5和中模板8压缩弹簧17、18，使沉头台阶螺钉16、19的底面分别移动接触冲床上下工作台面，形成对凹模5和中模板8的刚性支撑。
4复合模工作过程
左、右安全带固定板需要先固定在凹模的左右两侧，由于左、右安全带固定板形状不同，安放的位置需注意。（1）定位状态：安装在中模板8两侧的定位夹紧块7夹紧左、右安全带固定板。（2）加工状态：当中模向下冲压时，在中模导柱20、24的导向作用下，下弯曲凸模25和上弯曲凸模13产生相对运动，可以进行左、右安全带固定板弯曲工步；扩孔翻孔凸模14进行左、右安全带固定板扩孔翻孔工步。（3）脱模状态：在完成左、右安全带固定板的弯曲、扩孔和翻孔之后，模柄21带着中模向上进行复位运动。在所有弹簧的作用下，中模板8、中模垫板9与上模板10复位，同时定位夹紧块7离开左、右安全带固定板；凹模5在弹簧的作用下，由沉头台阶螺钉16限制复位的距离。模架以导柱23和导套22进行定位和导向，中模以上以中模导柱24进行定位和导向，中模以下以中模导柱20进行定位和导向。中模与上模及中模与下模是以沉头台阶螺钉19进行限位。
5结束语
通过对固定板的结构进行分析，所设计的模具结构合理，左右安全带固定板弯曲、扩孔和翻孔加工能够顺利进行，该方案对冲压加工的弯曲、扩孔和翻孔的模具结构设计具有指导作用。
作者：袁开波 文根保 单位：中国航空工业航宇救生装备有限公司
