CN101676045A - 汽车座椅外滑轨成型方法及成型芯轴、凹模、凸模 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车座椅外滑轨成型方法，包括如下步骤：1.将上道工序已经完成的待加工工件放入专用的成型凹模中；2.将成型芯轴插入上道工序已经完成的待加工工件内腔中；3.凸模随着冲床滑块下行，并冲压上述由待加工工件、成型芯轴、凹模等整体装配并放置在支撑座上的待加工工件组；4.凸模到位后使所述待加工工件被冲压成型，其冲压形状由所述成型芯轴、凹模的支撑以及凸模的挤压形成；5.所述凸模抽出；6.将所述成型芯轴抽出，获得加工完成的成品。本发明同时提供用于该方法的成型芯轴、凹模、凸模。本发明的关键在于在待加工工件中插入成型芯轴，然后进行冲压加工，使冲压力可以完全加载在工件上，确保工件充分准确成型。

Description

汽车座椅外滑轨成型方法及成型芯轴、凹模、凸模

技术领域

本发明涉及一种汽车座椅外滑轨成型方法，本发明同时提供一种用于该方法的成型芯轴，以及凹模、凸模，以及一种用于该成型方法的浮动导向块。

背景技术

汽车座椅生产中，外滑轨成型是生产工艺中的一个难点。为了说明该外滑轨成型方法，请参看图1、图2。其中，图1为上道工序完成后的被加工零件的等轴视图，图2为外滑轨零件最终成型后的零件图。可以看出，该成型过程实际上需要将上道工序的零件经过适当的挤压，主要形成外滑轨零件上部的两个折弯。该外滑轨采用薄金属板制造，具有一定的弹性。

现有技术采用凸模和凹模冲压方法进行该外滑轨最终成型工序。这种加工方式的难点是，加工完毕凸模退出后，零件会由于具有弹性而形成回弹，使其不能达到所需的尺寸。为此，需要在加工中采用一些特殊方法克服该外滑轨成型过程中的回弹。现有技术下，对该问题采用了下述两种方法解决。

第一种方法是采用负间隙加回弹角补偿的方式。具体是，将凸模尺寸设置为加两个产品板料厚度略大于凹模尺寸，同时，凸模的成型角略小于产品所需要的角度。这种方式在加工完毕后，工件适度反弹后恰好达到所需尺寸。该加工方法的缺点是对凸模和凹模的加工精度要求高，并且由于在加工过程中两个模具受到较大的挤压，容易产生磨损。

第二种方法是在成型加工的终了阶段，对弯曲角部进行接触加压校正。这种接触加压校正，即在凸模达到终了位置后，继续加压一段时间，使材料形变时间维持达到最终形成塑性变形。该加工方式的缺点在于，对于材料的抗拉强度、屈服强度等材料力学的指标要求严格

此外，在上述现有技术中，工件上部的圆角处成型难以实现。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种汽车座椅外滑轨成型方法，该方法能够以更高的精度实现加工成型，并且模具损耗小，对模具的加工尺寸要求较低，对产品材料特性要求不高。本发明同时提供实现上述方法所需要的相关零件。

本发明提供的汽车座椅外滑轨成型方法，包括如下步骤：

101)，将上道工序已经完成的待加工工件放入专用的成型凹模中，该成型凹模可支撑待加工工件，并且其上部形状对应外滑轨底部形状设置；所述成型凹模放置在冲床的支撑座上；

102)，将成型芯轴插入上道工序已经完成的待加工工件的内腔中；该成型芯轴依据汽车座椅外滑轨内腔型面的形状和尺寸制作，并具有能够承受冲压凸模冲击的强度；

103)，凸模随着冲床滑块下行，并冲压上述由待加工工件、成型芯轴、凹模等整体装配并放置在支撑座上的待加工工件组；

104)，凸模到位后使所述待加工工件被冲压成型，其冲压形状由所述成型芯轴、凹模的支撑以及凸模的挤压形成；

105)，所述凸模抽出；

106)，将所述成型芯轴抽出，获得加工完成的成品。

优选地，所述步骤102)中，成型芯轴通过浮动导向块导向，实现所述插入上道工序已经完成的待加工工件的内腔中；所述浮动导向块为垂直于凹模放置的块状物，其表面开有与成型芯轴相配的导向通孔，该导向通孔的尺寸恰好使成型芯轴可以顺利从该导向通孔中插入，并在其导向下插入所述待加工工件内腔。

优选地，所述成型芯轴在经过所述浮动导向块导向插入待加工工件后，其末端仍然在浮动导向块远离待加工工件的外侧，该末端设置有着力点；所述步骤106)具体是采用如下方式实现：将外力通过所述着力点加载在成型芯轴上，并向远离待加工工件的方向拉动该成型芯轴，所述成型芯轴被拉出的同时，所述待加工工件由于尺寸大于所述浮动导向块通孔而被浮动导向块挡住，不能随成型芯轴移动；当所述成型芯轴被完全拉出后，该成型芯轴与所述加工完成的工件相分离。

优选地，所述凸模下端安装有至少一个顶杆，其受到弹性力的作用而伸出凸模的下表面，并且其尺寸以及安装位置使其在凸模向下运动时可伸入所述待加工工件上部的开口中，在凸模到位时，顶杆已经顶住所述成型芯轴上表面；凸模退出时，由于所述顶杆顶住所述成型芯轴，所述成型芯轴和被加工工件不会被所述凸模带起。

优选地，所述顶杆所受的弹性力由氮气弹簧提供。

本发明同时提供一种用于上述方法的成型芯轴，该成型芯轴为长条形，其截面外周形状与所述汽车座椅外滑轨内芯形状相同，尺寸略小于汽车座椅外滑轨内芯形状。

优选地，该成型芯轴表面作氮化钛或氮铝化钛处理。

优选地，所述成型芯轴的一端具有伸出的末端，该末端上设置有供外力作用的着力点。

本发明还提供一种用于上述方法的凹模，该凹模为长条状，其上表面形状与所述汽车座椅外滑轨下表面形状相对应。

本发明还提供一种用于上述方法的凸模，该凸模的下端面形状和所述汽车座椅外滑轨上表面的成型面对应；其下端安装有至少一个顶杆，该顶杆受到弹性力的作用而伸出该凸模的下表面，并且其尺寸以及安装位置使其在凸模向下运动时可伸入所述待加工工件上部的开口中，顶杆伸出长度足以在凸模到位时，顶住所述成型芯轴上表面。

优选地，所述顶杆所受的弹性力由氮气弹簧提供。

本发明提供一种用于上述方法的浮动导向块，该浮动导向块为垂直于凹模放置的块状物，其表面开有与成型芯轴相配的导向通孔，该导向通孔的尺寸恰好使成型芯轴可以顺利从该导向通孔中插入，并在其导向下插入所述待加工工件内腔；进行冲压加工过程中，该浮动导向块垂直于凹模放置。

与现有技术相比，本发明的关键在于在待加工工件中插入了成型芯轴，然后才进行冲压加工。该成型芯轴的外型面用于形成该汽车座椅外滑轨的内腔型面，这样，用于冲压加工中，工件内腔存在内芯，冲压力可以安全和完全的加载在工件上，使工件可以充分准确的成型。由于成型芯轴的存在，该加工不需要在加工终了对零件进行加压变形，加工中凸模的工作也比较容易控制。

本发明提供的各个工装，非常便于实现上述加工过程。

附图说明

图1是上道工序完成后的被加工零件的等轴视图；

图2是外滑轨零件最终成型后的零件图；

图3是本发明第一实施例提供的成型方法流程图；

图4是本发明第一实施例提供的成型方法对应的加工状态示意图；

图5是本发明第一实施例提供的成型方法使用的凹模6的轴侧图；

图6是本发明第一实施例提供的成型方法使用的成型芯轴4的轴侧图。

具体实施方式

请参看图3，该图示出本发明第一实施例提供的成型方法的流程图，请同时参看图4，该图为该方法对应的加工状态示意图。

该成型方法具体是一种冲压成型方法，与现有技术相同之处在于，这种冲压方法都需要采用凹模和凸模，并由凹模支撑待加工工件，由凸模执行冲压动作。该成型方法与现有技术的不同之处在于，根据待加工工件的特点在其中设置了成型芯轴，使工件的加工成型更为可靠，并且可以采用更大的冲压力；在上述使用成型芯轴的情况下，对凹模进行了相应的改进。

步骤S301，将上道工序已经完成的待加工工件放入专用的凹模中。

在冲压工艺中，凹模主要用于支撑待加工工件，并形成最终成型工件的外表面。本方法用于加工汽车座椅外滑轨，凹模主要作用是支撑外滑轨以及形成外滑轨的底面。从图1、图2可以看出，该汽车座椅外滑轨8的横截面上，在底面的左右两侧具有对称的底面弧形隆起8-1，中间为平面。所述凹模具有相应的隆起，以便与所述待加工工件贴合，支撑该待加工工件。

请参看图5，该图示出本方法使用的凹模6的轴侧图。该凹模6的横截面上，其上表面具有左右两侧的弧形凹陷6-1，该弧形凹陷6-1对应于所述汽车座椅外滑轨8上底面弧形隆起8-1。该凹模6放在支撑座上，同时起到支撑作用。

在所述凹模6上还可以设置挡块(图未示)，该挡块的作用是在长度方向上挡住待加工工件，便于成型芯轴4插入待加工工件内腔。

步骤S302，将成型芯轴插入上道工序已经完成的待加工工件的内腔中。

现有技术中，冲压加工时，汽车座椅外滑轨8的内腔中不加任何物体，本发明则根据内腔的形状和尺寸专门设计了成型芯轴4，图6为该成型芯轴4的轴侧图。

如图6所示，该成型芯轴4具有和汽车座椅外滑轨8内腔形状对应的成型面，包括图6中示出的在该成型芯轴4横截面上，其基板4-1左右两侧的内腔隆起4-2，该内腔隆起4-2对应于汽车座椅外滑轨8内腔的弧形槽边8-2。该成型芯轴4横截面上左右两侧还具有与所述底面弧形隆起8-1的内型面部分相对应的底面弧形隆起(图中未示出)。图中还示出，该成型芯轴4的一端具有一个伸出的末端4-3，该末端4-3为向外伸出的基板4-1延伸出来，而没有所述内腔隆起4-2。在该末端4-3上设置有一个着力通孔4-4，作为供外力作用的着力点。

该成型芯轴4插入工件内腔中后，能够在进行冲压时，支撑工件内腔，并通过该成型芯轴4的外形和尺寸，在冲压力的作用下最终形成汽车座椅外滑轨8的内腔型面。

为了使成型芯轴4插入所述待加工工件的过程顺利，图4示出成型芯轴4是通过浮动导向块5导向插入待加工工件的。该浮动导向块5为垂直于凹模放置的块状物，其表面开有与成型芯轴相配的导向通孔5-1，该导向通孔5-1的尺寸恰好使成型芯轴4可以从该导向通孔5-1中顺利插入，并在其导向下插入所述待加工工件的内腔中。具体来说，该导向通孔5-1的形状和所述成型芯轴4的横截面相同，并且其向外侧的一端具有导向角，便于所述成型芯轴4插入。所述成型芯轴4可以采用各种驱动力插入所述待加工工件内腔中，由于加工后拔出成型芯轴4需要比较大的力量，一般要使用液压驱动拔出，因此，该成型芯轴4的末端着力通孔4-4和液压油缸相连接，该成型芯轴4就使用液压油缸插入待加工工件。所述待加工工件在凹模6的挡块的作用下被挡在凹模6的一个位置上，使成型芯轴4可以顺利插入。

步骤S303，凸模2随着冲床滑块下行，并冲压上述由待加工工件、成型芯轴、凹模等整体装配并放置在支撑座上的待加工工件组。

上述步骤S101、步骤S102共同形成了待加工工件组，可以接收冲压。所述凸模2的前端根据所述汽车座椅外滑轨8需要冲压的上表面形状设置，使凸模2冲压待加工工件后，其上表面能够形成最终工件的上表面。

如图4所示，所述凸模2下端安装有四个顶杆3，这些顶杆3受到安装在凸模2上端的氮气弹簧1的弹性力的作用而伸出凸模的下表面，并且其尺寸以及安装位置使其在凸模3向下运动时可伸入所述待加工工件上部的开口中。

步骤S304，凸模2到位后，使所述待加工工件被冲压成型，其冲压形状由所述成型芯轴4、凹模6的支撑以及凸模2的挤压形成。

冲压到位的过程中，凸模2到位时，顶杆3已经顶住所述成型芯轴4上表面；由于所述凸模2随着冲床滑块下行到位，所述顶杆3受压力并克服氮气弹簧1的弹力而被压入所述凸模2中。所述凸模2一直运动到位，将其获得的冲压力完全加载在待加工工件组上。在该冲压力的作用下，最终使待加工工件冲压成型。其内腔由于所述成型芯轴4的承载，获得了与所述成型芯轴4的外型面相对应的内腔型面。

步骤S305，所述凸模2抽出。

所述凸模2冲压到位后，随即返回，使其从待加工工件组中抽出。在抽出过程中，顶杆3在氮气弹簧1的作用下，紧紧顶住所述成型芯轴4基板4-1的上表面，使待加工工件组不会由于凸模2嵌入过紧而在抽出时将所述待加工工件组带起。

步骤S306，将所述成型芯轴4抽出，获得加工完成的成品。

成型芯轴4的作用在冲压完成后已经消失，需要从加工后的工件中抽出，以获得最终的汽车座椅外滑轨8的成品。由于成型芯轴4的长度远大于所述待加工工件，使其在加工过程中，其设置有着力通孔4-4的末端4-3可以停留在浮动导向块5的远离被加工工件的外侧。液压油缸或者其它供力机构通过该着力通孔4-4提供一个向外的拉力，使加工成型的汽车座椅外滑轨8向所述浮动导向块5移动，由于所述浮动导向块5上的导向通孔5-1的尺寸只能允许成型芯轴4通过，所述汽车座椅外滑轨8必然被该导向通孔5-1的边沿挡住，无法跟随成型芯轴4移动，从而使成型芯轴4和加工完成的汽车座椅外滑轨8相互脱离。事实上，由于冲压完成后，所述成型芯轴4被汽车座椅外滑轨8紧密包裹，造成两者很难分离，上述成型芯轴4的着力通孔4-4，以及浮动导向块5的导向通孔5-1的设置，都便于施加将汽车座椅外滑轨8从成型芯轴4上剥离的外力。

上述步骤完成后，一个汽车座椅外滑轨8就加工完成。上述步骤中可以看出，由于成型芯轴4的存在，使该加工成型效果非常可靠，对材料的材料力学特性依赖非常小。

在上述实施例中，为了完成该加工过程，设置了专用的凸模、凹模、以及成型芯轴，还设置了浮动导向块。这些相关的工装器具都是实现该加工不可缺少的部分，在介绍上述实施例过程中已经对它们的形状、作用进行了详细的介绍，以下再作专门的介绍。

请参看图6，该图为所述成型芯轴4的轴侧图。

该成型芯轴4为长条形，其横向截面上具有和汽车座椅外滑轨8内腔形状对应的成型面。如图6所示，在该成型芯轴4横截面上，其基板4-1左右两侧的内腔隆起4-2，该内腔隆起4-2对应于汽车座椅外滑轨8内腔的弧形槽边8-2内型面。该成型芯轴4横截面上左右两侧还具有与所述底面弧形隆起8-1的内型面部分相对应的底面弧形隆起(图中未示出)。图中还示出，该成型芯轴4的一端具有一个伸出的末端4-3，该末端4-3为向外伸出的基板4-1延伸出来，而没有所述内腔隆起4-2。在该末端4-3上设置有一个着力通孔4-4，作为供外力作用的着力点。该成型芯轴表面可以做表面处理，以改善材料性能，例如进行氮化钛或氮铝化钛处理。

该成型芯轴4插入工件内腔中后，能够在进行冲压时，支撑工件内腔，并通过该成型芯轴4的外形和尺寸，在冲压力的作用下最终形成汽车座椅外滑轨8的内腔型面。

请参看图5，该图为用于上述加工的所述凹模6的轴侧图。

从该图可以看出，该凹模6为长条状，其横截面上表面具有左右两侧的弧形凹陷6-1，该弧形凹陷6-1对应于所述汽车座椅外滑轨8上底面弧形隆起8-1。该凹模6放在支撑座上，同时起到支撑作用。

在所述凹模6上还可以垂直于长度方向的挡块(图未示)，该挡块的作用是在长度方向上挡住待加工工件，便于成型芯轴4插入待加工工件内腔。

请参看图4，该图中可以看出所述凸模2的形状。

所述凸模2为长块状，其下端面与所述汽车座椅外滑轨8需要冲压的上表面形状对应，具体而言，就是左右两侧的弧形面。这样，凸模2冲压待加工工件后，其上表面能够形成最终工件的上表面。

如图4所示，所述凸模2下端安装有四个顶杆3，这些顶杆3受到安装在凸模2上端面的氮气弹簧1的弹性力的作用而伸出凸模的下表面，并且其尺寸以及安装位置使其在凸模3向下运动时可伸入所述待加工工件上部的开口中。

请参看图4，从该图可以看出所述浮动导向块5的形状。

该浮动导向块5为垂直于凹模放置的块状物，其表面开有与成型芯轴4相配的导向通孔5-1，该导向通孔5-1的尺寸恰好使成型芯轴4可以从该导向通孔5-1中顺利插入，并在其导向下插入所述待加工工件的内腔中。具体来说，该导向通孔5-1的形状和所述成型芯轴4的横截面相同，并且其向外侧的一端具有导向角，便于所述成型芯轴4插入。所述成型芯轴4可以采用各种驱动力插入所述待加工工件内腔中，由于加工后拔出成型芯轴4需要比较大的力量，一般要使用液压驱动拔出，因此，该成型芯轴4的末端着力通孔4-4和液压油缸相连接，该成型芯轴4就使用液压油缸插入待加工工件。所述待加工工件在凹模6的挡块的作用下被挡在凹模6的一个位置上，使成型芯轴4可以顺利插入。

以上各个工装器件相互配合，保证上述汽车座椅外滑轨成型方法能够顺利实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种汽车座椅外滑轨成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

101)，将上道工序已经完成的待加工工件放入专用的成型凹模中，该成型凹模可支撑待加工工件，并且其上部形状对应外滑轨底部形状设置；所述成型凹模放置在冲床的支撑座上；

102)，将成型芯轴插入上道工序已经完成的待加工工件的内腔中；该成型芯轴依据汽车座椅外滑轨内腔型面的形状和尺寸制作，并具有能够承受冲压凸模冲击的强度；

103)，凸模随着冲床滑块下行，并冲压上述由待加工工件、成型芯轴、凹模等整体装配并放置在支撑座上的待加工工件组；

104)，凸模到位后使所述待加工工件被冲压成型，其冲压形状由所述成型芯轴、凹模的支撑以及凸模的挤压形成；

105)，所述凸模抽出；

106)，将所述成型芯轴抽出，获得加工完成的成品。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤102)中，成型芯轴通过浮动导向块导向，实现所述插入上道工序已经完成的待加工工件的内腔中；所述浮动导向块为垂直于凹模放置的块状物，其表面开有与成型芯轴相配的导向通孔，该导向通孔的尺寸恰好使成型芯轴可以顺利从该导向通孔中插入，并在其导向下插入所述待加工工件内腔。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述成型芯轴在经过所述浮动导向块导向插入待加工工件后，其末端仍然在浮动导向块远离待加工工件的外侧，该末端设置有着力点；所述步骤106)具体是采用如下方式实现：将外力通过所述着力点加载在成型芯轴上，并向远离待加工工件的方向拉动该成型芯轴，所述成型芯轴被拉出的同时，所述待加工工件由于尺寸大于所述浮动导向块通孔而被浮动导向块挡住，不能随成型芯轴移动；当所述成型芯轴被完全拉出后，该成型芯轴与所述加工完成的工件相分离。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述凸模下端安装有至少一个顶杆，其受到弹性力的作用而伸出凸模的下表面，并且其尺寸以及安装位置使其在凸模向下运动时可伸入所述待加工工件上部的开口中，在凸模到位时，顶杆已经顶住所述成型芯轴上表面；凸模退出时，由于所述顶杆顶住所述成型芯轴，所述成型芯轴和被加工工件不会被所述凸模带起。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述顶杆所受的弹性力由氮气弹簧提供。

6、一种用于权1-权5任一项所述方法的成型芯轴，其特征在于，该成型芯轴为长条形，其截面外周形状与所述汽车座椅外滑轨内芯形状相同，尺寸略小于汽车座椅外滑轨内芯形状。

7、根据权利要求6所述的成型芯轴，其特征在于，该成型芯轴表面作氮化钛或氮铝化钛处理。

8、根据权利要求7所述的成型芯轴，其特征在于，所述成型芯轴的一端具有伸出的末端，该末端上设置有供外力作用的着力点。

9、一种用于权1-权5任一项所述的凹模，其特征在于，该凹模为长条状，其上表面形状与所述汽车座椅外滑轨下表面形状相对应。

10、一种用于权1-权5任一项所述的凸模，其特征在于，该凸模的下端面形状和所述汽车座椅外滑轨上表面的成型面对应；其下端安装有至少一个顶杆，该顶杆受到弹性力的作用而伸出该凸模的下表面，并且其尺寸以及安装位置使其在凸模向下运动时可伸入所述待加工工件上部的开口中，顶杆伸出长度足以在凸模到位时，顶住所述成型芯轴上表面。

11、根据权利要求10所述的凸模，其特征在于，所述顶杆所受的弹性力由氮气弹簧提供。

12、一种用于权1-权5任一项所述的浮动导向块，其特征在于，该浮动导向块为垂直于凹模放置的块状物，其表面开有与成型芯轴相配的导向通孔，该导向通孔的尺寸恰好使成型芯轴可以顺利从该导向通孔中插入，并在其导向下插入所述待加工工件内腔；进行冲压加工过程中，该浮动导向块垂直于凹模放置。

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