分析了汽车前地板后横梁制件的冲压工艺，介绍了落料冲孔模结构，重点介绍了气动切换的气路结构和工作过程。该模具结构紧凑、可靠，能保证制件质量，节约生产成本，提高生产效率，对此类制件的模具设计有参考价值。

1  制件工艺分析

落料冲孔是冲压生产中应用最广泛的工艺之一，现以江铃某些车型中的单排左舵、单排右舵、排半左舵的前地板后横梁为例，介绍3个制件采用气动切换机构后在一副模具上分别冲出相应孔的应用。

前地板后横梁材质为DC03 Q/BQB403-2003，料厚1.2mm，3个制件分别如图1、图2、图3所示。成形工序为落料冲孔、翻边成形、翻边、侧冲孔。经分析比较3个制件可发现，制件上孔的数量和位置不一致，其余的外形及型面均一致。鉴于3个制件存在的异同点，决定在翻边成形类模具上采用一副模具来生产；在修边冲孔类模具上可以利用气动切换固定板代替普通快换固定板，通过控制气缸活塞的动作来控制模具中冲孔凸模的动作，也可以将3个制件的孔在一副模具上生产，这样就可利用一副模具生产3个制件，不但大幅度的降低了生产成本，而且能够很好的提高生产效率。在此仅对落料冲孔工序做以下分析介绍，制件孔位的具体布置方式如图4所示。

2  模具结构设计

2.1  基本结构设计

落料冲孔模结构如图5所示。

上、下模座通过导套组件10的滑动配合，保证模具的冲裁间隙和正常运转。压料芯4通过压料芯导套组件3与上模座1保持滑动配合，并通过卸料螺钉组件5与上模连接来控制压料芯的行程。在模具工作过程中，压料芯4靠弹簧2的施加的作用力转化为对制件的压紧力，先把制件压紧到下模座9上，然后再进行冲裁。由于单排左、右舵两个制件共用的两个孔距离仅为30mm，并且这两个孔在排半左舵的制件中不允许冲出来。此孔的工作步骤为：当气缸进气时，这两个凸模同时顶出，处于工作状态；当气缸排气时，这两个凸模同时退回，处于非工作状态。由于这两个孔的工作状态是同步的，目前市场上无法直接购买到合适标准件，必须专门设计订购非标的组合气动固定座。

2.2  气路结构设计

图5落料冲孔模的最大亮点就在于利用气动装置将3个制件共12个孔，分为A、B、C 3组，进行互动切换，从而实现利用一副模具生产3种制件的目的，其气路结构及工作状态控制如图6所示。由于此3种制件的各异性，必须分别采用单独的气路来控制，每个气路利用单独的手动换向阀控制其气动切换凸模的工作，其工作过程如下：当A组换向阀拨到左侧位，B组换向阀拨到右侧位，C组换向阀拨到左侧位，压缩空气通过各自气路分别进入气动切换固定板合件中的气缸，A组气缸活塞向前运动，从而带动与之相连的斜楔将凸模推出固定板并且锁死，进入工作状态，B组气缸活塞向后回缩，并带动与之相连的斜楔回撤，此时5个凸模与固定板之间处于放松滑配状态而无法实现冲孔，C组气缸活塞向前运动，从而带动与之相连的斜楔将凸模推出固定板并且锁死，进入工作状态，此时A组5个凸模进行冲孔，B组5个凸模放松，无法冲孔，C组2个凸模进行冲孔，3组凸模状态调整到位后共同完成单排左舵制件的生产。

当A组换向阀拨到右侧位，B组换向阀拨到左侧位，C组换向阀拨到左侧位，压缩空气通过各自气路分别进入气动切换固定板合件中的气缸，A组气缸活塞向后回缩，并带动与之相连的斜楔回撤，此时5个凸模与固定板之间处于放松滑配状态而无法实现冲孔，B组气缸活塞向前运动，从而带动与之相连的斜楔将凸模推出固定板并且锁死，进入工作状态，C组气缸活塞向前运动，从而带动与之相连的斜楔将凸模推出固定板并且锁死，进入工作状态，此时A组5个凸模放松，无法冲孔，B组5个凸模进行冲孔，C组2个凸模进行冲孔，3组凸模状态调整到位后共同完成单排右舵制件的生产。

当A组换向阀拨到右侧位，B组换向阀拨到右侧位，C组换向阀拨到右侧位，压缩空气通过各自气路分别进入气动切换固定板合件中的气缸，A组、B组、C组的气缸活塞向后回缩，并带动与之相连的斜楔回撤，此时5个凸模与固定板之间处于放松滑配状态而无法实现冲孔，此时A组、B组、C组凸模全部放松，无法冲孔，3组凸模状态调整到位后共同完成排半左舵制件的生产。

3  模具工作过程

当生产单排左舵前地板后横梁制件时，将A组换向阀拨到左侧位，B组换向阀拨到右侧位，C组换向阀拨到左侧位。工序件以外形定位在下模座9上。上模下行，压料芯4在强力弹簧2的作用下将制件压紧在下模座9上。上模继续下行，分别安装在上模座1上的冲孔凸模及修边镶件开始工作，直到上、下模完全贴合，最终完成制件的冲孔和修边。压力机滑块带动上模运行到上死点，此时即可将制件从下模座上取出，至此一个工作循环结束。

当生产单排右舵前地板后横梁制件时，将A组换向阀拨到右侧位，B组换向阀拨到左侧位，C组换向阀拨到左侧位，即可实现单排右舵制件的生产。

当生产排半左舵前地板后横梁制件时，将A组换向阀拨到右侧位，B组换向阀拨到右侧位，C组换向阀拨到右侧位，即可实现排半左舵制件的生产。

4  结束语

利用单排左、右舵和排半左舵3个制件的共同点，并针对其不同之处，巧妙利用气动切换的工作原理，成功的实现了3个制件在一副模具上的生产。避免了传统方案中需要单独开发3副模具或者拆卸压料芯分别更换冲孔凸模等方案，才能进行制件的更换和生产，不但大幅度降低了成本，节约了资源，而且能够方便、快捷、安全地完成对3个制件的生产要求，达到了预期的目的，可为该类制件的模具设计提供参考。