在汽车覆盖件冲压成形中的修边工序，由于固定式废料切刀刃口高低起伏，常常会使冲压件在废料切刀位置产生塌角毛刺等缺陷。为解决此问题人们设计了浮动式废料切刀和二级切刀，但是仍存在修边精度不高、装配困难、有安全风险等问题，作者吸收了这两种切刀的优点，设计了一种新型的二级浮动切刀结构，既能保证制件的表面质量，又能避免吸盘或者抓手与上模刀块干涉，消除了潜在的安全隐患，有一定的参考作用。

现代制造业的快速发展，对零配件质量的要求日益提高，尤其是对汽车覆盖件的质量要求越来越高。在汽车行业有较多的大型覆盖件，与一般冲压件相比，大型覆盖件具有材料薄、形状复杂，空间曲面多、外形尺寸大，表面质量要求高等特点。

覆盖件的废料外形尺寸大，修边形状复杂，因此必须将废料切断，才能安全可靠的滑入废料坑中。

目前广泛使用的固定式废料切刀结构（见图1）是利用修边凹模的结合面作为一个废料刀刃口，相应的在修边凸模外边装废料刀作为另一个废料刀刃口，这种结构的废料刀只是简单地解决了废料的切断和滑出，但是存在严重的结构缺陷。

图1 固定式废料切刀结构

覆盖件多为空间曲面形状，固定式废料切刀的修边凹模刃口形状高低起伏，修边时刃口的切入不同步。

废料刀先接触料片并切断，修边刃口后切入，这样必然会在切断处周围的修边断面质量造成一定的影响，常常会使切边工件在相应的废料切边处产生塌角、毛刺等缺陷，严重影响工件的表面质量。

为了解决固定式废料切刀结构存在的缺陷，设计师一直在努力寻找新的方法和途径。近年来，设计出了浮动式废料切刀结构和二级切刀结构。

图2 浮动式废料切刀结构

浮动式废料切刀结构（见图2）是在冲裁过程中浮动刀块先向上浮动，待料片修边完成后再将废料切断。此结构对覆盖件的修边质量有所提高，但是没有从根本上解决修边存在的质量问题，且浮动切刀加工、装配困难，修边尺寸精度不高。

二级切刀是将修边和切废料分两步来完成，先将废料从料片上剪下来，然后再单独切断废料。二级切刀结构解决了制件的质量问题，但是也带来了新的问题，比如二级切刀的修边刀块安装在上模座。很容易造成自动线的吸盘或者多工位抓手与刀块干涉，存在极大的安全隐患。

针对上述2种废料切刀结构之弊端，介绍一种新型二级浮动切刀结构。该结构既能保证制件的表面质量，又能避免吸盘或者抓手与刀块干涉，消除了潜在的安全隐患。

二级浮动切刀结构是在原二级切刀结构上的改进实现的，以发动机罩内板修边模为例来说明二级浮动切刀修边的工作原理。

图3 发动机罩内板修边模具

1.修边凸模 2.导料架 3.废料滑板 4.二级浮动切刀装置

二级浮动切刀结构如图3所示。修边凸模1和上模修边凹模将废料从料片上剪切下来，废料通过导料架2滑落在二级浮动切刀装置4上，二级废料切刀装置4将废料切断，切断后的废料通过废料滑板3滑到模具外侧废料坑中。

二级浮动切刀结构如图4所示。下二级废料切刀、导套、氮气弹簧安装在下模座上，上废料二级切刀、导柱、定位键、聚氨酯块固定于浮动块上，浮动块用限位螺钉固定在下模座上。

图4 二级浮动切刀结构

1.下二级废料切刀 2.上二级废料切刀 3.浮动块 4.聚氨酯缓冲块 5.定位键 6.限位螺钉 7.导柱 8.导套 9.氮气弹簧

二级浮动切刀结构工作过程为：当废料落至上二级废料切刀2刃口上后，上模下行，压缩聚氨酯缓冲块4，同时定位键5导入上模座定位槽中，上模座带动浮动块3继续向下运动，压缩氮气弹簧9、上二级废料切刀2与下二级废料切刀1配合切断废料。上模上行，氮气弹簧9复位，将浮动块3向上顶起，浮动块3由限位螺钉6限定其极限位置，聚氨酯缓冲块4复位，修边模二级废料切断装置恢复初始工作状态。

限位螺钉6限定了浮动块在初始状态的极限位置，聚氨酯缓冲块4有效地缓解了上模座与浮动块接触时的碰撞冲击，定位键5分担了废料切断过程中产生的侧向力，减轻了对切刀的损害，可延长切刀的使用寿命。

▍原文来源：《模具工业》2014年第1期

▍原文作者：魏国哲，尚欣坤，常新

▍作者单位：长城汽车股份有限公司

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