CN103287500B - 顶盖横梁及其成型模具、加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种顶盖横梁、成型模具及加工方法，属于汽车技术领域。该顶盖横梁呈波浪形，且其每一位置的宽度为一固定值。该成型模具包括下模板、上模板、凹模、成型压边凸模、冲压凸模及冲头；成型压边凸模面向并正对凹模；成型压边凸模设有多个成型凸肋，凹模设有多个成型槽；冲压凸模包括压头，凹模设有与压头对应的槽及落料通孔。本发明的顶盖横梁在每一位置的宽度均为一固定值，只需要用曲线切口剪板机即可完成下料，且没有多余的废料，节省了专用模具开发成本和避免了落料时材料的浪费；本发明的成型模具通过操作上模板向下模板靠近，依次可以完成顶盖横梁的成型，操作方便，且通过一次工序即可完成顶盖横梁的成型及冲孔，节省了工序，提高了效率。

Description

顶盖横梁及其成型模具、加工方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种顶盖横梁及其成型模具、加工方法。

背景技术

现代汽车工业竞争激烈，行业产能远大于市场容量。同质价更低，或者说，同价质更优，是汽车厂不断追求的目标。

现有汽车制造技术中，汽车的外板采用金属薄板，内部使用顶盖横梁通过减震膨胀胶对外板进行支撑，以提高外板的刚度和抗凹性。如图1所示，现有的顶盖横梁包括片体11及片体11的相对侧边延伸的涂胶边13，由于两侧的涂胶边13有重叠，从而导致片体11的不同处的宽度不一样，这样不但增加了下料的难度、降低了效率，还造成了材料浪费。此外，现有的顶盖横梁生产工艺，均采用矩形板料，经过“成型—修边冲孔—再修边”三道工序，材料利用率低、生产效率低，进而增加了成本，降低了汽车的竞争优势。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种材料利用率高、效率高且成本低的顶盖横梁及其成型模具、加工方法。

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种顶盖横梁，所述顶盖横梁呈波浪形，且所述顶盖横梁在每一位置的宽度均为同一固定值。

进一步地，所述顶盖横梁包括横梁本体及多个涂胶边，所述涂胶边相互交错的设置在所述横梁本体的两侧边，且分别位于所述横梁本体的两侧边的相邻两个所述涂胶边的相对端与所述横梁本体的交接处位于垂直于所述横梁本体的直线上。

进一步地，每一所述涂胶边上设有涂胶槽；所述横梁本体沿着横向设有一个凹槽，且所述凹槽的底面开设定位孔；所述横梁本体的两端分别延伸有焊接部。

本发明的第二方面，提供了一种用于成型上述顶盖横梁的成型模具，其包括下模板、可操作地远离或靠近所述下模板的上模板，所述成型模具还包括固定于所述下模板的凹模、固定于所述上模板的成型压边凸模、固定于所述上模板且可移动地容置于所述成型压边凸模的冲压凸模及固定于所述上模板且可移动地容置于所述冲压凸模的冲头；所述成型压边凸模面向并正对所述凹模；所述成型压边凸模面向所述凹模的底面凸设有多个成型凸肋，且所述凹模面向所述成型压边凸模的顶面设有多个与所述成型凸肋相对的成型槽；所述冲压凸模包括压头，且所述凹模设有一个与所述压头对应的槽，且所述槽的底面设有一个贯穿的落料通孔。

进一步地，所述成型压边凸模设有一个供所述冲压凸模移动通过的通孔，所述冲压凸摸设有一个贯穿的梯形孔，且所述梯形孔内形成一个台肩，所述冲头上形成有一个台阶面，所述冲头可移动的容置在所述梯形孔内，且所述台阶面可操作地顶抵于所述台肩。

进一步地，所述冲压凸模的截面呈T形，其包括移动容置在所述通孔内的压模及固定于所述上模板的固定臂，所述压头设置在所述压模远离所述固定臂的一端，且所述梯形孔贯穿所述压头及所述固定臂，且所述梯形孔位于所述压头处的尺寸小于所述梯形孔位于所述固定臂处的尺寸。

进一步地，所述冲头包括固定于所述上模板的固定端及用于冲压的冲压端，且所述冲压端的尺寸小于所述固定端的尺寸，所述台阶面形成在所述冲压端和所述固定端的交接处。

进一步地，所述上模板上固定有一个上垫板，所述成型压边凸模通过多个固定螺栓固定于上模板，每一所述固定螺栓均穿过所述上垫板，且每一所述固定螺栓的位于所述上垫板和所述成型压边凸模的顶面之间的部位均固定套设有第一聚氨酯橡胶垫。

进一步地，所述上模板上固定有一个上垫板，所述冲头通过多个固定螺栓固定于所述上模板或所述上垫板，所述冲压凸模套设在所述冲头上，且所述上模板或所述上垫板与所述冲压凸模之间固定有第二聚氨酯橡胶垫。

本发明的第三个方面，还提供了一种顶盖横梁的加工方法，其包括以下步骤：步骤一：通过曲线切口剪板机对钢板卷料或板料进行剪切下料以得到顶盖横梁专用料片，且所述顶盖横梁专用料片在每一位置的宽度均为同一固定值；步骤二：用上述成型模具对所述顶盖横梁专用料片进行成型冲孔。

本发明的有益效果：

本发明的顶盖横梁在每一位置的宽度为同一固定值，呈规则形，只需要用市场上现有的曲线切口剪板机即可完成剪切下料，且下料时没有边角多余的废料，节省了专用模具开发成本和避免了落料时材料的浪费；本发明的成型模具通过操作上模板向下模板靠近，依次可以完成顶盖横梁的涂胶槽、凹槽及定位孔的成型，操作方便，且通过一次工序即可完成顶盖横梁的成型及冲孔，节省了工序，提高了效率。

附图说明

图1表示现有顶盖横梁的结构示意图；

图2表示本发明顶盖横梁的结构示意图；

图3表示的是图2在使用中的使用状态图；

图4表示本发明顶盖横梁的加工方法流程图；

图5至图7表示在图4的每一过程中，顶盖横梁在加工过程的状态图；

图8表示图2在进行成型过程中使用的成型模具的结构示意图；

图9至图11表示图8中局部A在不同成型过程中的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

请参照图2，本发明提供了一种顶盖横梁，其呈波浪形，且该顶盖横梁在每一位置的宽度为同一固定值。具体地，本实施方式中，该顶盖横梁包括横梁本体31、设置在横梁本体31的相对两侧边的多个涂胶边33。这些涂胶边33相互交错的设置在横梁本体31的两侧边，且分别位于横梁本体31的两侧边的相邻两个涂胶边33的相对端与横梁本体31的交接处位于垂直于横梁本体31的直线上。横梁本体31沿着横向设有一个凹槽311，凹槽311的底面开设定位孔313，其中，在本实施方式中，凹槽311的底面也可开设定位副孔(图未示)，且定位孔313为圆形；定位副孔为长圆形。每一涂胶边33上设有涂胶槽331。横梁本体31的两端分别延伸有焊接部35，请结合参照图3，焊接部35焊接在汽车的顶盖外板36，从而将横梁本体31焊接于顶盖外板36，以对顶盖外板36进行支撑，以提高顶盖外板36的刚度和抗凹性。

请参照图4，本发明的顶盖横梁的加工方法包括以下几个步骤：

步骤一S1：请结合参照图5和图6，下料，以得到顶盖横梁专用料片43。具体地，本实施例中，通过市场上现有的曲线切口剪板机(图未示)对钢板卷料或板料41进行剪切即可得到顶盖横梁专用料片43。由于顶盖横梁在每一位置的宽度均为同一固定值，因此在对钢板卷料或板料41剪切下料时，不需要专用模具进行落料，只需要通过市场上现有的曲线切口剪板机节进行剪切即可，省了专用模具开发成本。顶盖横梁为等宽度的规则形状，因此顶盖横梁专用料片43可连续下料，没有浪费。

步骤二S2：请结合参照图7，对顶盖横梁专用料片43进行成型、冲孔，以得到顶盖横梁成品。具体地，本实施例中，通过本发明的成型模具一次工序即可完成步骤S2，减少了加工工序，提高了效率。

具体地，本实施例中，请结合参照图8和图9，本发明的成型模具包括固定的下模板51、可操作地远离或靠近下模板51的上模板53、固定于下模板51的凹模55、固定于上模板53的成型压边凸模57、固定于上模板53且可移动地容置于成型压边凸模57的冲压凸模58及固定于上模板53且可移动地容置于冲压凸模58的冲头59。请结合参照图9，成型压边凸模57面向并正对凹模55；成型压边凸模57面向凹模55的底面凸设有多个成型凸肋571，且凹模55面向成型压边凸模57的顶面也设有多个与成型凸肋571相对的成型槽(未标号)。冲压凸模58包括截面呈锥形的压头581，且凹模55设有一个与压头581对应的槽551，且槽551的底面设有一个贯穿凹模55背离成型压边凸模57的底面的落料通孔553。

成型冲孔时，请结合参照图9，首先S21：步骤一剪切得到的顶盖横梁专用料片43定位于凹模55上，且顶盖横梁专用料片43的中轴线正对冲压凸模58。此后，操作上模板53向下模板51靠近，带动成型压边凸模57、冲压凸模58及冲头59均向凹模55运动直至成型压边凸模57抵压于凹模55，此时，成型凸肋571抵压顶盖横梁专用料片43并将其挤压至凹模的成型槽内，以在顶盖横梁专用料片43上形成顶盖横梁的涂胶槽331。接着S22：请结合参照图10，继续操作上模板53向下模板51靠近，成型压边凸模57压顶于顶盖横梁专用料片43以对顶盖横梁专用料片43起压边定位作用；冲压凸模58可移动地穿过成型压边凸模57，且冲压凸模58的压头581冲压顶盖横梁专用料片43的中轴线部位并挤压至凹模55的槽551内，以成型顶盖横梁的凹槽311。最好S23：请结合参照图7和图11，继续操作上模板53向下模板51靠近，冲头59冲压凹槽311的底面，并冲压形成顶盖横梁的定位孔313，且冲压定位孔313的落料9通过落料通孔553去除，操作方便，且一次完成成型及冲孔，节省了工序，提高了效率。

具体地，本实施例中，请结合参照图8，下模板51上设有多个导向柱511，上模板53设有多个套设于对应导向柱511的导套531。当操作上模板53远离或靠近下模板51时，导套531带动上模板53沿着导向柱511滑动。

具体地，本实施例中，请结合参照图8和图9，成型压边凸模57通过多个固定螺栓6固定于上模板53，成型压边凸模57上设有一个供冲压凸模58移动通过的通孔573，且该通孔573贯穿成型压边凸模57的面向凹模55的底面及背离凹模55的顶面。

具体地，本实施例中，请结合参照图8，上模板53上固定有一个上垫板533。每一固定螺栓6均穿过上垫板533，且每一固定螺栓6的位于上垫板533和成型压边凸模57的顶面之间的部位均固定套设有第一聚氨酯橡胶垫61。在进行成型冲孔时，第一聚氨酯橡胶垫61一直处于压缩变形，以便于复位，同时也使成型冲孔过程变得平缓稳定，避免成型冲孔过快导致损伤顶盖横梁。

具体地，本实施例中，请结合参照图8和图9，冲压凸摸58设有一个贯穿的梯形孔585，且梯形孔585内形成有一个台肩586。冲头59包括固定端591及用于冲压定位孔313的冲压端592，且冲压端592的尺寸小于固定端591的尺寸，从而在冲压端592和固定端591的交接处形成一个台阶面593。冲头59可移动的容置在梯形孔585内，且台阶面593可操作地顶抵于台肩586，以限制冲头59的移动行程。

具体地，本实施例中，请结合参照图8，冲压凸模58的截面呈T形，其包括移动容置在通孔573内的压模580及固定臂583。压头581设置在压模580的第一端，且固定臂583由压模580的第二端垂直延伸而成。梯形孔585贯穿压头581及固定臂583，且梯形孔585位于压头581处的尺寸小于梯形孔585位于固定臂583处的尺寸。

具体地，本实施例中，请结合参照图8，冲头59也通过多个固定螺栓6固定于上模板53或上垫板533，且冲压凸模58套设在冲头59上。优选地，本实施例中，冲头59通过固定螺栓6固定于上垫板533，且上垫板533和固定臂583之间固定有第二聚氨酯橡胶垫63，当进行成型顶盖横梁的凹槽311时起，第二聚氨酯橡胶垫63就开始压缩变形。

具体地，本实施例中，请结合参照图8，下模板51上安装有一个可抽出或推进的废料盒7，且废料盒7可操作地正对着凹模55的落料通孔553，从而便于收集冲压定位孔313的落料9。优选地，便于操作，废料盒7上设有一个手柄71。

具体地，本实施例中，请结合参照图8，凹模55背离成型压边凸模57的底面固定设有一个下垫板555，且下垫板555对应落料通孔553处设有便于落料排出的出口556。下垫板555设有一个收容废料盒7的收容腔557，且手柄71传出外露于收容腔557。

由上述叙述可知：本发明的顶盖横梁在每一位置的宽度为同一固定值，呈规则形，只需要用市场上现有的曲线切口剪板机即可完成剪切下料，且下料时没有边角多余的废料，节省了专用模具开发成本和避免了落料时材料的浪费；本发明的成型模具通过操作上模板53向下模板51靠近，依次可以完成顶盖横梁的涂胶槽331、凹槽311及定位孔313的成型，操作方便，且通过一次工序即可完成顶盖横梁的成型及冲孔，节省了工序，提高了效率。

以上所述的仅是本发明的一个实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于成型顶盖横梁的成型模具，所述顶盖横梁呈波浪形，且所述顶盖横梁在每一位置的宽度为同一固定值；所述成型模具包括下模板、可操作地远离或靠近所述下模板的上模板，其特征在于，

所述成型模具还包括固定于所述下模板的凹模、固定于所述上模板的成型压边凸模、固定于所述上模板且可移动地容置于所述成型压边凸模的冲压凸模及固定于所述上模板且可移动地容置于所述冲压凸模的冲头；

所述成型压边凸模面向并正对所述凹模；所述成型压边凸模面向所述凹模的底面凸设有多个成型凸肋，且所述凹模面向所述成型压边凸模的顶面设有多个与所述成型凸肋相对的成型槽；

所述冲压凸模包括压头，且所述凹模设有一个与所述压头对应的槽，且所述槽的底面设有一个贯穿的落料通孔。

2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述成型压边凸模设有一个供所述冲压凸模移动通过的通孔，所述冲压凸模设有一个贯穿的梯形孔，且所述梯形孔内形成一个台肩，所述冲头上形成有一个台阶面，所述冲头可移动的容置在所述梯形孔内，且所述台阶面可操作地顶抵于所述台肩。

3.根据权利要求2所述的成型模具，其特征在于，所述冲压凸模的截面呈T形，其包括移动容置在所述通孔内的压模及固定于所述上模板的固定臂，所述压头设置在所述压模远离所述固定臂的一端，且所述梯形孔贯穿所述压头及所述固定臂，且所述梯形孔位于所述压头处的尺寸小于所述梯形孔位于所述固定臂处的尺寸。

4.根据权利要求2所述的成型模具，其特征在于，所述冲头包括固定于所述上模板的固定端及用于冲压的冲压端，且所述冲压端的尺寸小于所述固定端的尺寸，所述台阶面形成在所述冲压端和所述固定端的交接处。

5.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述上模板上固定有一个上垫板，所述成型压边凸模通过多个固定螺栓固定于上模板，每一所述固定螺栓均穿过所述上垫板，且每一所述固定螺栓的位于所述上垫板和所述成型压边凸模的顶面之间的部位均固定套设有第一聚氨酯橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述上模板上固定有一个上垫板，所述冲头通过多个固定螺栓固定于所述上模板或所述上垫板，所述冲压凸模套设在所述冲头上，且所述上模板或所述上垫板与所述冲压凸模之间固定有第二聚氨酯橡胶垫。

7.一种顶盖横梁的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一：通过曲线切口剪板机对钢板卷料或板料进行剪切下料以得到顶盖横梁专用料片，且所述顶盖横梁专用料片的任意位置的宽度为同一固定值；

步骤二：用上述权利要求1至6中任一项所述的成型模具对所述顶盖横梁专用料片进行成型冲孔。