擺臂在汽車上間接參與方向的控制，是汽車上的關鍵零件，因此許多汽車企業對擺臂的質量要求較高。
（a）軸測圖
（b）側視圖
圖1 擺臂
圖1所示為某汽車零件上的擺臂，外形尺寸為490mm×378mm×60mm，厚度為3.5mm，材料為QSTE380TM。由圖1可以看出，零件形狀呈三爪形，向上翹曲，各邊均不在同一高度，且外輪廓邊線所在曲面的法向也各不相同，要在同一工序實現周邊修邊難度較大。
經過對擺臂的成形工藝特性及圖紙要求進行分析，綜合考慮模具結構、可操作性、生產成本等因素，擺臂的成形工藝流程確定為：落料→預拉深→拉深→切端頭→修邊→吊裝斜楔衝孔+側修邊→吊裝斜楔修端頭+側修邊→整形，共8道工序，如圖2所示。
圖2 製造工藝流程
為進一步提高擺臂的生產效率，降低生產成本，將預拉深→拉深、切端頭→修邊、吊裝斜楔衝孔+側修邊→吊裝斜楔修端頭+側修邊分別放在同一工序進行生產，設計為複合模。在上述幾個工序中以吊裝斜楔衝孔+側修邊→吊裝斜楔修端頭+側修邊的複合模結構最為複雜，因此設計反式拉鉤斜楔機構進行衝孔和修邊。
模具結構設計
模具結構如圖3所示，為完成吊裝斜楔衝孔+側修邊及吊裝斜楔修端頭+側修邊工序的工作內容，模具利用反式拉鉤斜楔機構可以實現從零件內部向外進行衝孔和修邊等工作。
圖3 模具結構
1.上模座 2.氮氣缸固定板 3.壓料氮氣缸 4.壓料芯 5.限位螺釘 6.限位塊 7.斜楔滑塊 8.V形導板 9.V形導板 10.安全螺釘 11.導板 12.導板 13.回程氮氣缸 14.墊塊 15.V形導板 16.V形導板 17.斜楔滑塊 18.側壓料塊 19.螺釘 20.下模鑲件 21.廢料盒 22.導向襯套 23.導向柱 24.衝孔凸模 25.凸模固定板 26.退件裝置 27.定位銷 28.凸模 29.氣路裝置 30.導板 31.限位導板
回程氮氣缸13通過固定板用螺釘固定在斜楔滑塊7上，V形導板9、15和導板12、30用螺釘固定在斜楔滑塊7上；同時將衝孔凸模24和導向柱23裝入凸模固定板25中，並用螺釘、銷釘固定於斜楔滑塊7上，裝入壓料彈簧、將導向襯套22以緊配形式鑲嵌在側壓料塊18中，使導向柱23和導向襯套22滑動配合，用限位螺釘19加以固定，完成斜楔滑塊組件的組裝。同理將右側切端頭部分斜楔滑塊組件完成組裝，因無需壓料裝置，只需固定好修端頭凸模28即可。
上模座1裝入相應的V形導板8、導板11、限位塊6、墊塊14及上、下模板導向裝置並用螺釘固定，將組裝好的斜楔滑塊組件裝入上模座1，蓋上限位導板31並用螺釘固定，使斜楔滑塊只能沿水平方向運動；再裝入其他組件及壓料芯4，從上模座上面裝好壓料氮氣缸3，採用氮氣缸固定板2固定，再裝入安全螺釘10和限位螺釘5完成上模組裝。
下模座裝入斜楔滑塊17、下模鑲件20及上、下模板導向裝置，採用螺釘、銷釘固定；再分別裝入衝孔凹模、定位銷27和斜楔下滑塊組件，最後固定退件裝置26及氣路裝置29即完成下模組裝。
模具工作原理
圖4 反式拉鉤斜楔結構
反式拉鉤斜楔結構如圖4所示，衝孔凸模24通過凸模固定板25固定在斜楔滑塊7上，當上模整體向下運動時迫使斜楔滑塊7沿水平方向向左側（即模具外部）運動，與常規斜楔向內運動方式相反，衝孔凸模24與斜楔滑塊7組成整體如斜鉤一樣逐漸進入零件內將廢料切除，稱之為反式拉鉤斜楔。
模具閉合時，將前工序完成的擺臂件放置在下模鑲件20及其餘定位型面上，定位銷27和定位型面共同定位，限制零件轉動；機床滑塊帶動上模向下持續運動，壓料芯4接觸零件開始壓料，繼續下行，壓料氮氣缸3受到壓縮，上模再向下運動，斜楔滑塊7上的V形導板15與V形導板16接觸並沿接觸面平行方向向下滑動。由於斜楔滑塊7受限位導板31的限制，只能沿水平方向向左運動，迫使回程氮氣缸13受壓縮短。當斜楔滑塊7向左運動時帶動固定在滑塊上的側壓料裝置、衝孔凸模24沿衝孔凸模軸向向下運動，隨著上模繼續向下運動，側壓料裝置逐漸開始壓料，直到衝孔凸模24進入衝孔凹模，當回程氮氣缸13壓縮到設定的行程後，衝孔凸模24停止運動，即已經到達上模運動的下止點，上模停止運動，完成衝孔、吊裝斜楔修端頭工作，運動關係如圖5（a）所示。衝裁的廢料通過沖孔凹模背後的漏料孔落入廢料盒或由廢料滑板將廢料滑出模具。
（a）閉合過程
（b）開模過程
圖5 斜楔運動過程
同理，模具開模時，機床滑塊帶動上模向上持續運動，壓料氮氣缸3開始卸載所受壓力，逐漸恢復初始狀態，壓料芯4向上運動的同時，由於受到壓料氮氣缸3釋放壓力的作用向下運動；同時斜楔滑塊7隨上模座向上運動，回程氮氣缸13開始釋放壓力逐漸恢復，迫使斜楔滑塊7水平向右運動，因斜楔滑塊7同時向上、向右運動，最終的合成運動為沿V形導板15、16的接觸面平行方向向上運動，直到V形導板15、16脫離接觸後，斜楔滑塊17隨上模座垂直向上運動。
當斜楔滑塊17沿V形導板15、16的接觸面平行方向向上運動時，帶動壓料彈簧卸載所受壓力，逐漸恢復，迫使側壓料塊18在離開零件的同時沿衝孔凸模24軸向向下運動，直到限位螺釘19停止軸向向下運動，逐漸脫離零件，衝孔凸模也隨之離開衝孔凹模，側壓料芯完全離開零件後，壓料芯4最終脫離零件，隨上模座運動到設定開模高度後停止運動，開模運動關係如圖5（b）所示。
氣路裝置29帶動退件裝置26向上運動，使零件脫模，人工取出零件，完成整個開模過程，衝裁後的工序件如圖6所示。
圖6 工序零件
模具結構緊湊，設計合理，操作方便，生產效率高，零件取放方便，對於同類汽車擺臂零件的成形具有一定的參考作用。反式拉鉤斜楔機構衝孔修邊複合模，滿足了擺臂零件的成形質量要求，提高了生產效率，降低了生產成本。
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