1修边模的工艺设计
汽车冲压制件多种多样，根据制件复杂程度不同，修边工艺内容也是千差万别，修边工艺设计的优劣直接影响着冲压制件修边可行性、修边质量、生产效率等。
1.1切边冲孔力与压料力的设计
工艺力的设计为冲压设备的选择提供参考，计算公式如下：Ps=Ts×90%×L×t式中，Ps为修边力或冲孔力Ts为材料抗拉强度；L为修边长度；t为制件厚度。例：某材质的抗拉强度为314，剪断长度为1000mm，制件厚度为0.7mm，根据公式得：Ps=(270×0.9)×1000×0.7=170100N压料力计算公式如下：P=Ps×K式中，K为压料力系数，一般冲压件K取7%，外观覆盖件K取10%。当压料力计算不符合要求即压料不紧时，制件会产生拱弯、毛刺等质量缺陷。
1.2修边冲孔条件设计
制件的斜面修边时，斜面的最大倾斜角应满足图2及表1所给出的标准。修边斜面在不满足上述倾斜角时，不采用斜楔修边，制件受到剪切拉力作用明显，冲压制件会产生毛刺等缺陷，修边刃口过于尖锐也会增加修边崩刃的风险。制件的斜面冲孔时，冲孔极限角度应满足图3及表2所给出的标准。如果冲孔极限角度不符合要求，则冲压制件冲孔质量难以保证，容易产生冲孔毛刺、孔径超差等质量问题。在实际设计过程中，当θ＞15°时，原则上应采用斜楔冲孔。
1.3斜面垂直修边的设计
斜面角度θ及深度H决定冲压制件垂直修边的质量及可行性，其设计参考图4和表3给出的标准。如果斜面角度θ过小、斜面深度H过大，则制件会产生毛刺、带料等缺陷。在实际生产过程中，冲压制件斜面的立修会发生很多问题，原则上修边工艺设计能采用斜楔修边的部位，不推荐采用立修。
1.4修边冲孔刀块间隙的设计
修边冲孔刀块的间隙对冲压制件质量、修边力和修边模的寿命均有很大影响，是修边冲孔工艺与修边模具设计中非常重要的工艺参数。影响间隙值的主要因素是制件材料性质和厚度。材料厚度越大，塑性越低的硬脆材料，修边冲孔的间隙值设计就越大。汽车冲压制件修边冲孔间隙值设计参考如下图5表4给出的标准。在实际生产过程中，修边模具工作部件磨损消耗，经常会出现刀块间隙不合的情况，导致制件产生毛刺、带料等问题。在维修保养过程中，刀块间隙研配是模具钳工基本技能之一。间隙过大或过小制件都易产生毛刺，间隙大时毛刺的特点为厚而大，不易除去；间隙小时毛刺的特点为高而薄。刀块间隙值研配以生产制件符合质量要求为准。
1.5修边线的优化及废料断刀设计
修边工艺中修边线轮廓很大程度上取决于制件边界轮廓，在设计修边线时，要充分考虑工艺缺口、刀块刃口强度、废料排出等因素。对于制件存在二次修边边界处，要考虑其修边线的搭接工艺。二次修边线搭接工艺。一次修边和二次修边修边线重叠量为1.0mm，刃口重叠量为25mm。修边线设计应避免使修边刃口或压料板出现强度不足等缺陷，汽车冲压制件左右件合模生产时，左右件分离处要保证模具结构强度，分离处修边线距离不小于6mm，随制件料厚增加而加大。在满足强度时，考虑材料利用率，分离处修边线距离也不易过大。修边工艺内容设计应重点关注废料的滑出，废料断刀的布置至关重要。废料断刀布置应遵循以下要求：（1）废料尺寸不宜过大，条状废料尺寸不超过650mm，L型废料尺寸不超过500mm。（2）废料断刀优先设置在修边线角部，尽可能靠近圆角根部。为便于废料排出，废料断刀应朝同一方向偏置5°~10°。（3）同一修边模上废料滑出时旋转方向应一致，相邻废料断刀原则上不允许刀背相对，无法避免时，模具结构上此处应设置废料强制顶出装置。（4）制件修边切口附近废料断刀刃口面应朝向切口部位，尽可能避免废料断刀刃口面与切边线相对。
2修边模具结构设计
冲压制件修边模具结构设计与工艺设计同样重要,修边工艺设计时应考虑对其模具结构设计的影响。修边模具结构设计考虑强度、导向、定位、装配等要点。
2.1模具结构强度设计
模具结构强度设计关系着安全、质量、效率等许多方面，模具各结构铸件厚度及质量直接影响模具强度，是修边模各结构铸件厚度参考标准。除上述铸件厚度应满足要求外，在设计时还不应出现其他强度不足的结构，在模具结构设计评审时应重点检查。
2.2刃口镶块的分割与结构设计
修边模上下模刀块、废料刀、压料板构成了修边模具的主要工作部件。从操作性及维修性方面设计考虑，刃口一般分割成多个镶块结构，镶块分割参考图8。在平面上，刀材的分割设定以与切边线成90°角的目标来设置，允许偏差±10°（即80°~100°）。在截面上，刀材分割是以与切边线成90°为目标来设定，允许偏差±20°（即70°～110°）。若刀块分割不满足上述条件，冲压制件容易产生毛刺等缺陷。为了降低修边力，修边凹模刃口及异形冲孔冲头部位往往还设计为波浪形。
2.3压料板的设计
修边模压料板在修边时压住制件，其行程及压料面设计至关重要。在上模刃口接触制件前，压料板应保证最小10mm的预压紧量。预压紧量与切断量、刃口最大刃入量一起决定了压料板行程。当制件板厚小于1mm时，根据经验压料板行程一般设定为30mm。当三个参数之和大于30mm时，按计算值设定。在带有斜楔的修边模工作时，需要对斜楔、压料板、导向部件三者的同步性进行验证，做出行程线图，保证其符合技术要求。为降低模具制造成本，修边下模与压料板结构有空开设计。但应保证其有效工作型面，空开位置及范围参考如下：修边：下模距修边线40~50mm，压料板距修边线30mm。冲孔：凹模距冲孔轮廓线30mm，压料板距冲孔轮廓线20mm。
2.4废料刀的结构及设置
修边模废料处理情况与生产效率直接相关，在实际生产中，由于修边模卡废料导致的生产线停线占相当大的比例。图10为废料刀结构及刃口刃入量示意图。当制件板厚大于1.2mm时，废料刀背后还应设置背撑结构，背撑结构角度应与刀背倾斜角一致。为防止冲压制件毛刺、废料铁屑引起制件凹凸点的产生，一些大块规则的条状废料会设置二次切断。为废料二次切断结构示意图。在设置废料二次切断时，由于废料自由切断，容易飞出模体外，必须设置废料防护板。
3.5废料滑板及废料盒的设计
修边模废料通常通过滑板滑出机台或者设置专门的废料盒处理，为保证修边废料自由滑出工作台外，废料滑板应满足以下要求：（1）充分保证修边废料滑板滑道开口大小、滑板上端要设置滑板托台。（2）当滑道过长时，应设置二级折叠式滑板。（3）通常废料滑板的倾斜角不应小于25°，二级废料滑板倾斜角不应小于20°。在不满足时，可在滑板表面贴不锈钢凸板、或者增加圆棒、滚轮等措施使废料顺利滑出，必要时，可以采用振动滑板。（4）在布置修边废料滑板时，应保证其安装周围模具铸件的结构强度，确保与模具夹紧器的必要高度，避免其干涉模具夹紧器的安装。通常废料盒用来盛装冲孔废料，在设置冲孔废料盒时，应充分考虑其工作效率及其人机工程，应优化废料盒机构形状与布置位置。
3结束语
汽车冲压制件修边冲孔质量及生产效率在实际生产中还受压机状态、制件材料性能、生产环境、工作负荷、人工操作技能等因素影响。在实际生产过程中，汽车冲压制件在修边时也会产生毛刺、铁屑、刃口带料、卡废料、修边线不准等缺陷。在解决上述缺陷时，应结合实际情况考虑很多因素。汽车冲压制件的修边冲孔质量是生产出来的，也是设计出来的。优化的修边工艺设计及模具设计不但决定着汽车冲压制件修边质量、制造成本、生产效率等，也对制件修边缺陷解决方案的制定大有裨益。
作者：邝世秋 单位：上汽通用五菱汽车股份有限公司