一般大尺寸、表面质量要求高的车身外覆盖件采用自动化冲压线生产，如侧围、翼子板、前后车门外板、顶盖等。用于车身覆盖件冲压自动化生产的模具结构比传统手工线生产的模具结构复杂，要求同一零件在不同工序模具闭合高度相同，前后工序的送料高度在规定值范围。修边冲孔类模具要求所有冲裁废料必须滑出冲压机床台面到废料收集系统内，这就要求模具冲裁的废料滑出要顺畅可靠，否则一旦废料堆积必须停止生产，如果没有及时发现可能会损坏模具。
以下介绍一种自动化生产的汽车顶盖修边工序的工艺和模具切刀设计注意事项。
1零件工艺分析
图1顶盖
图1所示为某乘用车顶盖，材料DC04，料厚0.8mm，材料屈服强度σs在~MPa，抗拉强度σb≥MPa，零件的外轮廓尺寸为mm×mm×mm，属于大型车身外覆盖件，自动化生产。
图2零件边缘搭扣
零件边缘共有14处用来安装橡胶密封条的搭扣，如图2圆圈处所示，该搭扣在拉深模上无法成形，需要经过切边再翻边后才能成形。在切边工序中，搭扣处由于形状尖锐，很容易卡住切边废料，导致废料不能顺畅滑落，对于自动化生产的模具这种现象是不允许出现的，切边缺口如图3所示，如何解决废料不能顺畅滑落问题，通过具体实例说明。
图3切边后搭扣处缺口
经工艺人员用CAE模拟分析，零件用4工序成形：①拉深；②切边冲孔；③整形；④侧修边侧冲孔。其中②工序切边采用了新的工艺方案来确保在该工序中模具自动化生产时废料能顺利滑出，工序排布如图4所示。
图4工序排布
2切边工艺及模具切刀设计
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切边工艺方案
图5一次性切断废料刀块结构
零件边缘共14个搭扣，工艺人员在设计切边时采用图5所示的上、下模刀块结构，冲压时机床滑块下行一次把废料切成数小段滑落，对于需切边处平顺的零件，该工艺是最佳选择。但要求自动化生产的顶盖则该工艺并不理想，因为顶盖边缘存在很多搭扣，切边中这些搭扣深度深且尖锐，当废料切刀的位置分布不合理时，机床滑块下行一次切成小段废料，靠小段废料自身重力滑落很不安全，切边凸模尖锐的刃口很容易把废料卡住，对自动化生产零件的模具存在废料堆积的风险，严重时会导致模具损坏。
图6第②工序工艺
图6所示为该零件第②工序工艺，与一般切边冲孔不同之处就是模具在生产线生产第一件零件时切边的废料并不切成小段，而是一整块与成形零件分离，然后滑落到下模废料切刀上，如图7所示，当模具第二次合模生产第二件零件时废料切刀将上一零件的废料切断滑出。
图7整块废料滑落
相比一次性切断废料，图7所示结构更容易使废料滑出，因为当整片废料滑落到废料切刀上，模具第二次冲压时才将其切断，这时小段废料不存在被成形零件搭扣缺口卡住的风险，废料下滑更容易。
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缺口处上、下切刀结构设计
由于搭扣缺口处形状尖锐，成形该处形状的刀块刃口在模具制作和后期使用过程中存在数控铣床加工困难以及使用过程中易损坏的情况，成形此处形状的刀块应采用镶件。镶件结构有2个优点：①镶件加工方便，用线切割加工刃口不仅节约加工成本而且可以降低后期刃口调试研配的难度；②使用过程中若刃口损坏可以方便更换，降低模具维护成本。图8、图9所示圆圈处为上、下模切刀镶件结构。
图8上模切刀镶件结构
图9下模切刀镶件结构
废料切刀的设计如图10、图11所示，下模废料切刀的设计要求要有一定的滑料角度α。下模废料切刀的最高点一定要低于辅助滑料杆的最低点10mm以上，以方便切断的整片废料滑落到废料切刀上，废料切刀上设计自制挡料板，自制挡料板安装在废料切刀侧壁深度为2~3mm的安装槽中，保证废料能完全切断。滑料角度α的取值一般为15°≤α≤25°，当α≤15°时，废料会出现滑落不畅的情况，当α≥25°时，废料切刀太尖锐，容易损坏，α选取20°为最佳，该设计中滑料角度α为18°。
图10下模废料切刀结构
图11上、下模废料切刀工作状态
经过生产现场调试验证，一次合模切断的整块废料很稳定地滑落到废料切刀上，二次合模时完成切断，切断后的废料滑落顺畅，验证了该工艺方案的可行性。
▍原文作者：焦磊，赵淮北，宋方金，李国良，徐建生，金萌萌
▍作者单位：安徽江淮福臻车体装备有限公司