扭力梁懸架是轎車中最常見的後懸架形式，由彈簧托盤、螺旋彈簧、扭轉梁、減震器等部件組成。其中減震器、螺旋彈簧及連接襯套與車身連接，彈簧托盤一方面要承托螺旋彈簧，另一方面提高了車輪與大梁之間的剛度，其對整車減震與操控穩定性能有重要影響。

彈簧托盤一般采用汽車結構鋼制造，其常規加工方法為：首先将坯料拉深成形，加工相應形狀，拉深次數由工件的成形高度決定；然後通過沖裁修邊獲得翻邊前形狀，再進行翻邊、沖孔、精修邊等工序得到成形後零件。在常規加工工藝中，各工序是一模單件生産，尤其是修邊工序，實際生産中以普通單件及單方向沖裁居多。現基于常規加工工藝中容易出現的質量不穩定及生産效率低的問題，提出了新的修邊工藝。

某車型扭力梁彈簧托盤采用厚度為3.0 mm的熱軋酸洗SAPH440沖壓成形，然後通過相應部位與左、右縱臂焊接成一體，最終組成扭力梁懸架。彈簧托盤結構如圖1所示，零件外形不規則，除螺旋面及螺旋面上的孔外，其餘部位為左右對稱。因坯料在拉深過程中各處金屬流動比較複雜，而且工序件也不能準确定位，導緻坯料展開理論尺寸與實際偏差較大，所以為保證零件成形尺寸，在成形後還要進行相應部位的修邊或切邊。

圖1 彈簧托盤

1零件結構

扭力梁彈簧托盤兩側的圓弧及中間尾邊焊接在縱臂上，靠此承載螺旋彈簧。彈簧托盤底部中心設有1個圓錐形凸台，該凸台是螺旋彈簧的定位中心，凸台周邊是一個凹腔，用于放置螺旋彈簧。彈簧托盤後邊及兩側的翻邊較高，且兩側翻邊頂部還有裙邊，後部圓弧形狀則是要沖切的部位。為保證縱臂與彈簧托盤焊接可靠，減少熱影響，降低應力以避免縱臂和托盤焊接處開裂，需提升扭力梁質量和強度，這對彈簧托盤兩側圓弧及尾邊的技術要求較高。

由于零件兩側圓弧尺寸為空間尺寸并相互有一定的關聯性，傳統的單工序沖裁工藝存在多次定位的誤差，不能同時保證零件兩側及對應空間尺寸的穩定。此外，單側沖裁容易造成模具單向受力，影響模具零件間隙及使用壽命，最終影響彈簧托盤成形質量，因此普通沖裁方式及傳統模具難以滿足彈簧托盤的成形要求。

2修邊工藝設計

通過對零件結構及關鍵特性進行分析，可以采取1模2件、多向沖裁、對稱布置的斜楔式沖模設計，使左、右工件翻邊朝下放置，在多個方向對4條翻邊進行同步沖裁。經确定後的扭力梁彈簧托盤修邊工藝流程如下。

（1）将左、右工件翻邊朝下，分别放入凹模及定位塊的定位芯處進行定位。

（2）上模随壓力機滑塊向下運行，上壓料闆在彈力作用下先壓緊工件，上斜楔組件下行與相應的下斜楔組件接觸，并推動第一修切凸模和第二修切凸模運動，直至完全進入修切凹模，完成左、右工件的側切修邊。

（3）工件側切修邊後，壓力機滑塊帶動上模複位，此時下斜楔組件帶動修切凸模複位，而工件在頂料器組件的作用下被推出，即可将工件從定位芯取出。

（4）模具運行過程中凸模導向塊始終為修切凸模進行導向，保證了刃口的穩定性，1模2件同時加工保證了左、右工件尺寸的一緻性。

該方式采取一次性壓緊定位，可以同時對2個彈簧托盤兩側圓弧進行修邊，保證了各邊的空間尺寸及相對的位置關系，避免了多次定位對零件成形質量造成的影響，提高了生産效率。由于模具結構是對稱布置，規避了單向受力對模具零件間隙及穩定性的影響，保證了模具的使用壽命和整體穩定性能。

3模具結構及設計特征

扭力梁彈簧托盤多向側切修邊模如圖2所示，左右對稱布置，4個位置同步沖裁。凹模固定座及定位塊作為一個整體，左、右定位芯按一定距離對稱分開，凹模固定座及定位塊的底部鑲入下模闆對應的凹槽内以保持整體穩定性。凹模及定位塊與工件側邊所對應的部位加工相應形狀，用于第一修切凹模和第二修切凹模等鑲件的固定，各鑲件通過螺釘及銷釘緊固。

圖2 彈簧托盤多向側切修邊模結構

1.上斜楔擋塊 2.限位柱組件 3.上模座 4.上斜楔墊闆 5.上斜楔組件 6.下斜楔組件 7.第一修切凸模 8.第一修切凹模 9.頂料器組件 10.凹模及定位塊 11.上壓料闆 12.螺釘限位套 13.導套 14.導柱 15.導柱底座 16.凸模導向塊 17.吊柄 18.第二修切凹模 19.第二修切凸模 20.下模墊闆 21.墊塊 22.下模座 23.左彈簧托盤 24.右彈簧托盤

（1）上模結構：限位柱組件2通過螺釘固定在上模座3底面，上斜楔擋塊1和上斜楔墊闆4通過螺釘和銷釘固定在上模座3上；上斜楔組件5通過螺釘及銷釘固定在上斜楔墊闆4底面并與上斜楔擋塊1緊靠。上壓料闆11通過螺釘配合螺釘限位套12與上模座3固定，導套13通過過盈配合固定在上模座3相應孔内。

（2）下模結構：下斜楔組件6通過螺釘及銷釘固定在下模座22，第一修切凸模7和第二修切凸模19分别通過螺釘及銷釘固定在下斜楔組件6的活動端，凹模及定位塊10通過螺釘及銷釘固定在下模座22中部，第一修切凹模8和第二修切凹模18分别通過螺釘及銷釘固定在凹模及定位塊10上，凹模及定位塊10内部設有頂料器組件9，吊柄17旋入上、下模座兩側，凸模導向塊16過盈配入下模座22中，并由螺釘加強固定，導柱14與導柱底座15的孔過盈配合，導柱底座15由螺釘和銷釘固定在下模座22上。

（3）左彈簧托盤23和右彈簧托盤24腔體朝下，按空間位置尺寸分别套入凹模及定位塊10所在的仿形定位芯中。自由狀态下因頂料器組件的作用，工件處于頂起狀态，當壓力機滑塊下行，上模壓緊到位時工件與凸模貼合。

4模具設計要點

（1）上斜楔擋塊1緊靠上斜楔組件5，主要作用是抵擋生産過程中上斜楔組件5所受的反作用力。

（2）上壓料闆11為活動式結構，其底部根據工件外形設置壓料面，上部附有彈簧，與螺釘限位套12配合起壓料及卸料作用。

（3）凹模及定位塊10一方面作為所有修切凹模的固定基座，另一方面作為彈簧托盤的定位芯，頂部及周圈具有相應的定位形狀，其内部合理布置了彈性頂料器組件。

（4）第一修切凹模8、第二修切凹模18固定在凹模及定位塊10的兩端，凹模型面應與工件所對應的修切面相貼合，其固定方式及刃口形狀如圖3所示。

圖3 固定方式及刃口形狀

6.下斜楔組件 10.凹模及定位塊 18.第二修切凹模 19.第二修切凸模

（5）模具左、右側各設置一個凸模導向塊16，兩側面分别與第一修切凸模7和第二修切凸模19的外側面貼合，這樣可以對修切凸模進行導向，而且在沖切時可以抵擋沖裁工件所産生的側向擠壓力，提高沖切刃口的穩定性。

（6）多向側切修邊模工作時斜楔組件應同時運動，前後左右各處刃口同步沖裁工件。當限位柱組件貼合時，左、右工件各邊應完成沖切。

▍原文作者：黃志武劉德林黃蘇剛

▍作者單位：江鈴底盤股份有限公司

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