郁晓斌 屈贤良 薛强

摘 要：车门内板锁孔试制阶段因为冲孔工艺复杂，造成冲孔质量不良及稳定性差。一旦锁孔的尺寸无法满足门锁安装要求，会严重影响到门钣金的耐久性能，造成后期工程SLAM TEST试验的失效。本研究通过对门内板锁孔的特性进行分析，结合实际试验验证要求，设计了手工鱼嘴翻孔机构，成功解决了孔位同心度、尺寸稳定性等一系列问题。此机构的设计及应用大幅度提升了门钣金在工程SLAM TEST试验中的可靠性，也对于手工鱼嘴孔翻孔的质量改进提供参考意义。

关键词：门内板;鱼嘴孔工艺;手工翻孔机构

1 引言

汽车的造型千变万化，但是作为汽车的通用部分，门锁的结构大同小异。特别是乘用车，为了使外观更加漂亮，在门内板上的门锁基本全部采取V型沉孔的结构。由于冲压工艺的特性及门锁的结构特点，这个V型沉孔在冲压工艺上一定是在侧面，只能采用侧冲工艺。随着模具制造工艺的不断进步，以及越来越激烈的竞争，提高制造水平、优化冲压工艺、降低制造成本成为了各模具制造厂的关注焦点。把侧冲孔、侧翻孔两个工序内容合并到一副模具上来实现，是减少模具数量、降低成本的有效途径之一，也是一条可循之路[1]。通常情况下，试制阶段门内板制作经过软模冲压成形后，再通过激光切割进行锁孔切割，最后是采用锥形冲头手工成形的过程。因此工艺在整个鱼嘴孔成形过程中，由于软模零件制造周期相对硬模较短，同时模具的研配程度无法达到硬模的标准，造成软模零件型面回弹量比较大。而门内板鱼嘴孔在缺乏可靠的零件定位及稳定的侧翻工艺等影响因素下，锥孔的翻边无法达到预期的效果，造成锁孔一系列质量问题，如锥孔的底部R角不稳定，锥孔的上下圆孔同心度差，翻边后锥孔开裂等，此类质量问题无法满足整个试制造车的工程验证要求。针对鱼嘴孔目前的这些缺陷，本文通过设计手工鱼嘴翻孔机构，成功解决翻孔过程的技术难点。

2 门内板锁孔设计

2.1 汽车门锁的作用

汽车车门作为汽车车身的一个重要组成部分，要满足人员和货物的进出，需要具有密封性、方便性和安全性。密封性系指使车身内部与外界隔离，能防漏雨漏水和防透风。方便性系指车门开关自如、人员和货物进出方便;安全性系指汽车在行驶或发生碰撞时车门不会自动打开，在出现碰撞等交通事故时能够开启，确保乘客的安全;上锁和上保险后无钥匙控制无法从外部打开车门，具有良好的安全和防盗功能。

为满足这些要求，除需要车门及车身有合理的结构和适当的强度外，更要求有安全可靠的汽车门锁系统。汽车门锁是汽车门系统的重要部件之一，它是实现汽车门系统功能的基础，而要为用户提供便捷性、舒适性以及安全性，汽车门锁的耐久性是关键。试想，如果汽车门锁一用就坏，何来的便捷性、舒适性和安全性[2]。

2.2 门内板锁孔设计结构

图1是某车型车门内板的零件图，车门内板与车门外板、加强板等一些小件构成车门总成，属于车身中的开闭件，需要经常打开和锁住动作。因此，均有铰链孔和锁扣孔，其中锁扣孔如图1放大图所示。目前的车门内板锁扣孔有两种形式：一种是普通的平孔结构，这种结构冲压工艺简单，只需在整形后侧冲;另一种就是图2放大局部后所示锥孔结构，该结构工艺较复杂，需要激光切割后翻边成形[3]。目前根据市场现有车型统计，大多数车型采用第二种锁孔设计，相比第一种成形工艺较为复杂，成形难度大。

3 常规门内板鱼嘴孔制作方法

3.1 常规鱼嘴孔工艺

在试制阶段，白车身门内板钣金零件通过软模进行制作。由于软模制作阶段基本不采用硬模的鱼嘴孔侧冲机构，只是简单地利用翻孔凸模进行手工整形。在整个制作过程中，首先，门内板钣金经过拉延工序后，需要通过型面定位方式制作后续激光切割用支架。此类支架会根据不同批次的零件型面进行调整，便于尽可能和当批次零件型面贴合，但是不同批次的一致性相对而言会产生波动。然后，门内板在简易激光切割支架上进行夹紧、定位后，进行首件的切割。首件切割的过程也是激光程序调整的过程，工作人员将完整程序进行模拟空切，避免真实切割过程中发生支架干涉。确认零件没有过程干涉后进行正式切割，首先根据激光切割轨迹切除拉延多余废料，然后根据鱼嘴孔翻孔尺寸快速切出底孔。此过程会根据零件切割的实际状态，放置胎膜进行孔位与数模尺寸的比对，否则将进行程序再次调整直至切割孔位在理论公差之内。底孔切割完毕后，最后通过图3翻边冲头进行手工锥孔翻边成形，整个制作过程相对简易。

3.2 常规鱼嘴孔工艺的缺点

采用上述常规工艺进行手工鱼嘴孔翻边过程中，由于首先缺乏翻孔型面的固定，零件处于回弹的状态下，同时翻边凸模缺少成形过程导向，现场人员只能通过目视进行角度调整，尽可能保证翻孔的垂直度，所以零件成形尺寸质量缺乏一致性、稳定性。

4 改进后门内板鱼嘴孔工艺

本文设计的手动式门内板鱼嘴孔翻边机构如图4所示。

翻孔机构由模座、翻转夹紧机构、本体凸凹模、弹顶销及翻孔凸模组成。翻孔机构模具采用常规钢板进行焊接，模具本体凸凹模采用45号钢进行加工，翻孔凸模采用CR12MOV制作。为了保证翻孔模具与模座的定位稳定，必须同时采用螺钉和销钉进行固定。

4.1 翻边机构工作原理

将成形并切割完成的门内板零件放置于图4翻边机构模座上，首先确保门内板鱼嘴孔底孔通过弹顶销，销子已经起到准确定位的作用。在此过程中，销孔的位置准确与否，会直接影響到后续锥孔的上、下圆同心度。然后翻边凸模通过旋转机构进行门内板夹紧、当凸模翻转过程中直至到达限位块位置才算有效。在夹紧过程中需要保证凸模、零件、凹模型面完全贴合，一旦凸凹模之间还是存在间隙，需要通过凸模下面的垫片进行现场调整。零件经过准确定位、固定后，现场工作人员将进行手工将翻孔工作。翻孔凸模通过图5本体凸模保证翻孔前的位置导向，成形凸模在工作人员利用榔头捶打的外力作用下，迅速完成凹模翻孔成形。整个过程中，底孔定位用弹顶销采用弹簧结构，会跟随凸模冲头同向往内运动，直至凹模底部并完成翻孔成形工作。由于翻孔过程中还是存在零件的常规回弹，一次性翻孔应力可能再次释放，从而未能达到最终尺寸要求。鉴于零件回弹原理，一般翻孔成形过程可重复两次，保证最终翻孔的质量。

4.2 采用鱼嘴孔翻边机构的优势

1）零件定位稳定，可靠。车门内板零件通过鱼嘴孔翻边机构底座起到整体支撑，再利用旋转把柄将凸凹模于零件型面充分贴合，避免因零件表面不平引起的孔位偏差。

2）翻孔机构简单、便于现场工作人员操作。翻孔机构通过简单的操作原理，指导现场工作人员快速、准确、有效地完成鱼嘴孔的翻边。整个过程操作简单易懂，大幅度提升现场人员的工作效率。

3）零件尺寸一致性，锥孔同心度好。激光切割之后的钣金零件，通过凹模3个弹顶销同时定位鱼嘴孔底孔。这样冲压过程中，既保证锥孔之间的上下同心度要求，又能满足3个锥孔之间的相对位置度，提升了门锁SLAM TEST的可靠性。

5 结论

据统计，目前鱼嘴孔的质量不良作为常规门钣金成形质量问题之一，会导致车门锁扣验证的失效。本文针对鱼嘴孔的质量问题进行全方位分析，深入研究其问题根本原因。将鱼嘴孔翻孔机构成功应用于门内板锁孔，大幅度节约了软模零件手工制作时间，提升了锁孔尺寸及表面质量。同时避免了因同心度不良及尺寸相关问题，而进行大面积的零件返修。希望通过此次翻孔机构的研究，对于软模鱼嘴孔翻孔的工艺方案及成形质量起到借鉴的作用，进一步改善门内板整体质量。

参考文献：

[1][期刊论文]杨春和，胡辉，陈国-《模具制造》2011年1期.

[2][学位论文]秦佳得，2015 - 大连理工大学：软件工程.

[3][期刊论文]文丰喜，WEN Feng-xi-《装备制造技术》2014年2期.