翼子板的灯口处产品型面对工艺的影响及分析

文／祝纲·天津汽车模具股份有限公司

本文以灯口融合，能节省工序为主题，主要涉及灯口型面，分为一二类件或型面。一二类件型面图还对工艺质量有影响，如灯心开口角θ3小、灯心成形等。文中多采用工艺图，模具结构图说明，有时工艺图中以模面代结构的实体刀块，确保图面简洁。

相关概念阐述

翼子板侧灯口主要指偏靠机盖侧的灯口，该区域包括灯口、灯心、灯尖、灯尖曲面(侧灯口)等，如图1 所示。

⑴灯口：对翼子板上与车灯接触的部分的统称，见图1 中的a 所圈中的范围。

⑵灯心：指翼子板灯口的窝心点，见图1 中的b所指部位。

⑶灯尖：指翼子板灯口最外端的点，即从灯口转向翼子板机盖侧的转折点，见图1 中的c 所指部位。

⑷灯尖曲面(侧灯口)：特指灯口在灯尖到灯心范围的型面，见图1 中的d 所指部位。

图1 翼子板侧灯口

灯尖曲面(侧灯口)可以是平面或接近平面的小曲度面，称为“一类曲面”；灯尖曲面(侧灯口)还可以是曲度较大的大曲度面，或直接是两个面大倒角连在一起，称为“二类曲面”。与之有关系的名词概念有灯尖包角、x 向包角、工序融合、“帽子”。

灯尖包角是指环绕灯尖角部的翻边，方向约平行型面的法向。x 向包角是指在灯尖包角基础上，后续包角到位。包角的方向基本平行于x 坐标，垂直于送料方向。x 向包角也是工序融合的关键点之一。灯口是影响工序融合主要部位之一，其中曲面是一个关键点，并由此导致x 向包角。不仅有灯口型面，还有灯口外相邻部位的工作，对其的影响等决定，如机盖侧是否二次翻边，这也影响融合因素；“二类曲面”往往影响融合，x 向包角必和机盖侧二次翻边冲突，无法融合到一序。“帽子”是指下模具中覆盖在活的负角CAM 扩张机构上的有型面板，主要可以定位，还可做正翻凸模。

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主要影响因素

决定工序融合的主要因素较多，以灯尖曲面(侧灯口)型面曲率对工序的影响占主导地位；灯尖是否有x 向包角，通常是由侧灯口形状大小决定，往往是二类曲面，也有曲率小，但产品要求极高的一类曲面，见后面F763 的产品。包角非法向而是内抠，必须x向包。侧灯口很细长，导致机盖侧翻边是否超过或接近灯心。灯心开口角度θ3，特征棱两边的面开口角度θ2等，在一定程度上影响灯口能否连续翻边到位。

从对工序影响大小的角度看，工序多少主要受曲面因素影响较大，“一类曲面”以4 序居多，与其对应的是一类灯口；“二类曲面”以5 序居多，与其对应的是二类灯口。

灯口类别与举例分析

一类灯口产品特点

灯尖曲面(侧灯口)较平，曲面度小，此为一类灯口，如图2 所示。从工序融合的角度出发，首先希望其长度很短；灯心开口角度θ3很大，约等于90°；垂直特征棱两边的面开口角度θ2很大，约等于150°；灯尖角度θ1较大，约45°＜θ1＜90°。此属于最标准的一类灯口，其灯口内修边正侧交刀点较自由，灯口翻边清晰，模具镶块强度有保障。

图2 灯尖曲面

工艺特点举例分析

①翻边分析：灯尖曲面(侧灯口)是小弧度面，近似于一个平面，两个边(机盖和灯口)的成形可以融合到OP30。OP30 的FL(翻边)，大部分动作到位，灯尖欠点未到位。OP30 的CFL(侧翻边)，如果以机盖为主，由于灯心开口角度大，不用担心与灯心附近的正翻镶块产生干涉，灯心可以随机盖翻边方向一起侧翻边。

②包角分析：OP30 的CFL，同时机盖和灯尖。如果以灯尖为主，OP40 不需要包角；如果以机盖为重，与灯尖包角边略不一致，OP40 仅需再整角，无需x 向包角。

对于一类灯口而言，灯心成形较为困难，首先要求OP30 的FL+CFL 交刀重叠区域大，第一个冲次，CFL 预翻角部灯尖初步定形，行程大；第二个冲次FL+RST，先主翻灯心，然后强化整形侧灯口。

“一类曲面”灯尖和灯心包角翻边

由于x 向包角对工序影响较大，有“一类件”灯尖、灯心内抠或内卷，要求较高的结构设计，工艺工序更复杂，如图3 所示。对于“一类件”灯尖的内抠或内卷，只能x 向包角，或凸模进出，灯尖包角是最后一道工序，前序整形时可能产生产品的变形，加重了x 向包角活凸模进出困难。

图3 对于“一类件”灯尖产品

因此，“一类灯口”产品要求不高时，通常产品设计不应该有灯尖、灯心的内抠或内卷翻边。否则给调试和生产带来麻烦，生产过程中，也会增加调修模的工作量。

二类灯口(产品)一般特点

二类灯口：从机盖向灯尖一线方向在转向灯心区域为大曲率面，称其“二类曲面”，将灯口具有“二类曲面”(也称侧灯口面)的件，称为灯口二类件(加序的三个因素之一，是基本因素)。一般这类件后序必须X 向包角或再整形。

“二类件”(工艺特点)分析

翼子板灯口很难连续翻边到位。“二类件”灯尖曲面(侧灯口)是大曲率面，甚至是两个明显不同角度面大倒角相连构成。OP30：从机盖方向包角灯尖的侧翻和灯心方向的正翻间的中间地带a，见图4，是要正整形(RST)过渡的，因为正侧翻边的方向不同，相差大，甚至两方向相差90°。正翻在灯心附近，灯尖包角是随同机盖侧侧翻边顺带的粗包角，很不到位，这是侧灯口型面与一类的巨大反差。OP30 从机盖方向包角灯尖的侧翻和灯芯方向的正翻间的中间地带a 是要正整形(RST)，过渡的模面做成顺滑的工艺补充模面——鼓包，显然OP30 过渡区没有到位，没有到位的还有曲率大的灯尖，必做x 向包角——二次包角。OP40 或OP50：做x 向包角和过渡段再整形到位。

图4 翼子板灯口产品

从图5 OP30 TOP 视图看到：看透明阴影机盖侧与灯心空开距离达25，机盖侧OP30已经翻边到位了。OP40 序灯尖x 向包角，不会影响到机盖侧。这种二类侧灯口短，灯心空开距离大的，可以做到4 序。

图5 OP30 TOP 视图

但一般的二类侧灯口不会这么短，机盖侧距灯心近，机盖侧两次翻边到位，难融到OP30 一序，OP30浅翻与灯尖粗包角方向一致，不掣肘，粗包角不到位，但必须有。OP40 二次翻边，更不可与动作幅度大的x 向包角相融，OP50 只能x 向包角。

“二类件”——侧灯口长以J695 系列为例

本例兼具了多工序(至少5 序)翻边的两条，⑴侧灯口为大曲率，即二类，x 向包角；⑵ 机盖侧需二次翻边(注：灯口以外的常见因素)。

分析：机盖侧的产品边，不平整顺滑，侧翻必将占用OP30、OP40 二次，即一翻二整，灯尖x 向包角又必有，无法融进前序一翻二整中，必将导致OP50工序x 向包角很难连续翻边，OP30 工序灯尖的侧翻与灯心的正翻间的过渡变化剧烈，扭曲严重不便连续翻边，OP50 工序x 向包一下角前，这些地同时整出到位。

灯口机盖侧OP30 CFL 翻和灯心正翻正整的边方向完全不同(甚至差90°)，其间的过渡面是个整形面，过渡剧烈，不便正侧交刀，硬交刀，如果那样反倒出死皱，干脆不做交刀过渡更柔和。

侧灯口特别长的二类件，它的θ3小灯口内废料难溜下。我们从OP20开始看，OP20工序为开始基准，不转动；OP30 工序开始转后序相对前序转动，见图6(a)、(b)、(c)、(d)的左图。Cross bar 允许5°内的转动，OP30 →OP40 →OP50 分别是：侧翻机盖侧到位→二次修边全到位→x 向包角+正翻灯心。

图6 侧灯口特别长的二类件

结束语

综上所述，“一类”和“二类”，两者因曲面不同，而区别较大。“一类曲面”：因曲率小，侧灯口面平，产品设计在灯尖的包边角一般接近小曲率面的法向。 产品设计方面，灯尖翻边(或包角)没必要太内抠或内卷。灯尖处的包角方向一般都平行机盖侧或者说“一类曲面”的翻边，无需x 向包角。灯心处由于距机盖侧近，侧灯口非常陡立，灯心翻边含糊，灯心开始向侧灯口的灯尖方向上边的成形是：FL+RST(注：靠正冲实现)+CFL(注：靠侧冲)。“一类”灯口面的修边其正侧交刀点的选择受限于灯口上θ1、θ2、θ3各种开口角度，侧灯口长度等。“二类曲面”：因曲率大，产品设计在灯尖包边必须x向包角。灯心处如果侧灯口短，距机盖侧侧翻边远，侧灯口比较平缓，翻边清晰。如果侧灯口较长，往往需要增加工序。