CN103691799B - 腰形管端面切压成形设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种腰形管端面切压成形设备，包括至少一个设置在工作台面上对腰形管进行切压成形的切压单元，所述的切压单元包括设置于主模座框、内的凸模运行机构和凹模运行机构，所述的凸模运行机构包括位于腰形管内的凸模，所述的凹模运行机构包括一对位在腰形管外部的抱合在一起凹模，所述的凸模、凹模、相互靠近以对腰形管进行切压。本发明是在冲压模具的几何结构上、在冲压工艺实施上、在冲压结构装置上、在切压成形模式方案上，提供了一种节能环保、降低成本、生产高效、质量可靠的腰形管端面切压成形设备。

Description

腰形管端面切压成形设备

技术领域

本技术涉及一种腰形管端面成形的切压配套组合模具装置，尤其涉及汽车制造领域中用于汽车后桥横梁两端的腰形管的端面切压成形设备及成型工艺。

背景技术

随着汽车行业的进步与发展，对汽车零部件工艺质量要求不断的提高，尤其是汽车底盘部件的质量直接影响着汽车整体的操控性、稳定性、安全性和舒适性，而汽车底盘的核心部件汽车后桥横梁与悬臂的连接质量起到了关键作用。汽车后桥横梁的两端往往采用腰形管结构，通过加工使端部的凹曲形开口与连接件悬臂的圆弧凸曲面吻合，这种吻合的精度决定了互相连接的质量，主导着汽车整体平衡、平稳状态，因而如何保证质量稳定、有效降低成本、提高生产产量的汽车后桥横梁端面成形加工方法是业内工程技术人员研究、开发、持续改善的目标。

目前对于汽车后桥横梁端面成形的加工基本上采用激光切割和数控机床（CNC）来实现。然而，激光切割方式的缺点是切缝产生的高温热量改变切缝周围的金相组织，降低了抗拉强度和伸长率，导致材料切割质量的低劣，再焊接时明显的降低了焊缝疲劳强度，由此汽车整体会产生不安全隐患；采用数控机床（CNC）加工虽能提升产品质量，但是不能连贯产出、效率仍然较低、成本投资很大。这两种加工方法的缺陷和不足，不能适应如今对汽车生产制造业的节能、高效及对产品质量稳定、安全的发展要求。

另外，板材成形加工是机械冲切工艺常见的高效节能的常规技术，凸模与凹模根据工件的需求或上或下等不同位置，非常方便自如范围很广，可以冲切出各种各样形状的工件。但是对于相应壁厚的金属管型材，尤其是腰形管型材，如何在其端面全方位的、合理的设置冲压模具进行切压成型，往往受到管材形状空间的限制。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明的目的是如何用质量稳定、加工简单、成本低廉、效率较高的切压功能突破腰形管结构限制，完成汽车后桥横梁两端腰形管全方位切压成形，使切压成形后的凹曲形开口与其连接件即悬臂的圆弧凸曲形面贴切吻合。

为了实现上述目的本发明的技术方案是：一种腰形管端面切压成形设备，包括至少一个设置在工作台面上对腰形管进行切压成形的切压单元，所述的切压单元包括设置于主模座框、内的凸模运行机构和凹模运行机构，所述的凸模运行机构包括位于腰形管内的凸模，所述的凹模运行机构包括一对位在腰形管外部的抱合在一起凹模，所述的凸模、凹模、相互靠近以对腰形管进行切压。

作为进一步的改进，一对所述的凹模、具有互相对应的腰形管外形箍、与端面曲形刃，所述的腰形管外形箍、以腰形管外部横向几何形状为吻合面对称的把腰形管抱合箍紧；所述的凸模、具有对称的双边切刃结构，在腰形管端面管内依次向腰形管外部的相应的凹模、进行切压。

作为进一步的改进，所述的切压单元包括主模座框、一对分别通过凹模座、设置在所述的主模座框、内的凹模、通过凸模座、设置在所述的主模座框、内的凸模、凸模压力缸、凹模压力缸，其中：

每个所述的凹模、镶嵌固定在对应的凹模座、的定模槽、内，张力柱、穿设于主模座框、的轴端孔、凹模座、的导套、内，锁紧挡板、把张力柱、端部固定在主模座框、的轴端孔、位置上，并在位于一对凹模座、之间的张力柱、上套设压簧，凹模压力缸、装上楔形压头、放入凹模压头孔、的相应位置与主模座框、固定，主模座框、内的相应位置固定设置有垫块，楔形压头、在凹模压头孔、内伸缩滑动并利用垫块、施加推力至凹模座、上的斜口槽、上以使一对凹模、逐渐对称向心抱合；

所述的凸模、的通过底部的固定座、镶入在凸模座、的定模孔、内连接一体，所述的凸模座、底部具有固定板，所述的固定板、上布置螺栓对凸模、进行伸缩调整后定位，所述的凸模座、具有导向槽，主模座框、内对应设置有导向条、并安装在导向槽、内，以使凸模座、带动凸模、沿着导向条、在主模座框、内有限范围滑动，凸模压力缸、装上圆柱压头、对称安装在主模座框、外部，圆柱压头、通过主模座框、的圆轴孔、顶压在凸模座、两侧使凸模、在切压过程中始终位于中心位置。

作为进一步的改进，所述的工作台面具有基板，所述的基板、上设置有滑轨，所述的滑轨、上安装滑块，所述的主模座框、上具有定位止口，在所述的定位止口、内安装转接板，所述的转接板、安装至滑块、上。

作为进一步的改进，所述的主模座框、上设置有外框出料口，所述的基板、上设置有空位槽，凹模座、上设置有与外框出料口、及空位槽、互相对应的落料口，所述的落料口、外部设置推料机构或吸料机构便于废料排除。

作为进一步的改进，该腰形管端面切压成形设备包括相互配合的设置在工作台面上的横向切压单元与纵向切压单元，所述的横向切压单元与纵向切压单元各自包括一套设置于主模座框、内的凸模运行机构和凹模运行机构对腰形管进行切压成形，所述的凸模运行机构包括位于腰形管内的凸模，所述的凹模运行机构包括一对位在腰形管外部的抱合在一起凹模，所述的凸模、凹模、相互靠近以对腰形管进行切压，所述的横向切压单元的切压方向垂直于工作台面，所述的纵向切压单元的切压方向平行于工作台面。这两个切压单元原理相同、结构相似、工艺相通、缺一不可、互相配套互补完成腰形管端面成形切压，其技术方案的共同特征表现是：在一个整体的主模座框内并列设置凸模运行机构和凹模运行机构；凸模必须在管材的管内向管外方向依次单向切压；凹模必须以管材外部的几何形状为贴合面，对称的凹模对管材可以抱合箍紧，配合凸模分别进行横向切压及纵向切压。

作为进一步的改进，所述的横向切压单元的凹模具有互相对应的腰形管外形箍与端面曲形刃，所述的腰形管外形箍以腰形管材外部横向几何形状为吻合面对称的把腰形管抱合箍紧；所述的横向切压单元的所述的凸模具有对称的双边切刃结构，包括位于同一个刃面上的尖角刃、过渡角刃、端面曲形刃，呈现出中部尖角刃较高、过渡角刃逐渐向刃面两端降低的结构，使凸出的尖角刃、过渡角刃、凸模端面曲形刃深入腰形管内部的腰形管外形箍对应位置处，使端面曲形刃与端面曲形刃配合对应，从而凸模在腰形管端面管内依次向腰形管外部的相应的凹模进行切压；

所述的纵向切压单元的凹模具有互相对应的腰形管外形箍与端面曲形刃，所述的腰形管外形箍以腰形管材外部横向几何形状为吻合面对称的把腰形管抱合箍紧；所述的纵向切压单元的凸模具有对称的双边切刃结构，包括位于同一个刃面上的梯形刃、斜边刃、端面曲形刃，呈现出中部梯形刃较高、斜边刃逐渐向刃面两端降低的结构，使凸出的梯形刃、斜边刃、端面曲形刃深入腰形管内部的腰形管外形箍对应位置处，使端面曲形刃与端面曲形刃配合对应，从而凸模在腰形管端面管内依次向腰形管外部的相应的凹模进行切压。

作为进一步的改进，所述的横向切压单元和纵向切压单元对称安放在同一个水平加工中心的工作台面上，所述的横向切压单元和纵向切压单元之间设置输送线，腰形管垂直于输送线并装卡在输送工位上平行于工作台面依次输送到横向切压单元和纵向切压单元的工作中心进行切压加工。

作为进一步的改进，所述的纵向切压单元的主模座框的底部两侧设置一对垫板来调整等高。

作为进一步的改进，所述的横向切压单元的落料口外部设置推料机构，所述的纵向切压单元的落料口外部设置吸料机构。

本发明是在冲压模具的几何结构上、在冲压工艺实施上、在冲压结构装置上、在切压成形模式方案上，提供了一种节能环保、降低成本、生产高效、质量可靠的腰形管端面切压成形设备。

附图说明

以下内容中的附图1至附图29描述了腰形管横向切压单元，依次为：

图1是腰形管端部横向切压单元结构主视图；

图2是图1的左视局部剖面图；

图3是图1的主视局部剖面图；

图4是图1的俯视局部剖面图；

图5是腰形端部横向切压准备状态示意图；

图6是图5中部凸凹模与腰形管切压准备状态放大示意图；

图7是对称凹模对腰形管锁紧示意图；

图8是图7对称凹模对腰形管锁紧放大示意图；

图9是凸模对腰形管横向初始单边切压示意图；

图10是图9凸模对腰形管横向初始单边切压放大示意图；

图11是凸模对腰形管横向切断示意图；

图12是图11的凸模对腰形管横向切断放大示意图；

图13是凸模的主视图；

图14是图13的俯视图；

图15是图14的左视图；

图16是凸模座的主视图；

图17是图16的俯视图；

图18是凹模的主视图；

图19是图18的俯视图；

图20是图18的左视剖面图；

图21是凹模座组合装置主视图；

图22是图21的俯视图；

图23是图21的左视图；

图24是主模座框的主视图；

图25是图24的俯视图；

图26是图24的左视图；

图27是腰形管端部横向切压成形主视图；

图28是图27的俯视图；

图29是图27的左视图；

图中：1-基板；11-滑轨；12-滑块；13-转接板；14-空位槽；

2-主模座框；21-锁紧挡板；22-垫块；23-导向条；24-凹模压头孔；25-圆轴孔；26-轴端孔；27-外框出料口；28-定位止口；

3-凹模座；31-压簧；32-导套；33-张力柱；34-斜口槽；35-定模槽；36-横切落料口；

4-凸模压力缸；41-圆柱压头；

5-凹模压力缸；51-楔形压头；

6-凹模；61-腰形管外形箍；62-凹模端面曲形刃；

7-腰形管；71-切压成形口边；72-工艺预留料；73-连接件；

8-凸模；81-固定座；82-尖角刃；83-过渡角刃；84-凸模端面曲形刃；

9-凸模座；91-固定板；92-定模孔；93-导向槽。

以下内容中的附图30至附图55描述了腰形管纵向切压单元，依次为：

图30是腰形管端部纵向切压单元主视图；

图31是图30的俯视局部剖面图；

图32是图30的左视局部剖面图；

图33是凹模纵向切压准备状态示意图；

图34是凹模对腰形管收紧状态示意图；

图35是凸模纵向单边初始切压示意图；

图36是凸模纵向单边切断示意图；

图37是凹模座的组合装置主视图；

图38是图37的俯视局部剖面图；

图39是图37的左视图；

图40是主模座框的主视剖面图；

图41是图40的俯视图；

图42是图40的左视局部剖面图；

图43是凸模座的主视剖面图；

图44是图43的左视剖面图；

图45是图凸模的主视剖面图；

图46是图45的俯视图；

图47是图45的左视图；

图48是图凹模的主视剖面图；

图49是图48的半剖俯视图；

图50是图48的左视图；

图51是腰形管经纵向切压成形后的主视图；

图52是图51的俯视图；

图53是图51的左视图；

图54是腰形管与连接件吻合示意图；

图55是54的左视图；

图56是后桥横梁与悬臂连接主视图；

图57是图56的俯视图；

图中：100-基板；101-滑轨；102-滑块；103-转接板；104-空位槽；105-垫板；

200-主模座框；201-锁紧挡板；202-垫块；203-导向条；204-凹模压头孔；205-圆轴孔；206-轴端孔；207-外框出料口；208-定位止口；

300-凹模座；301-压簧；302-导套；303-张力柱；304-斜口槽；305-定模槽；306-纵切落料口；

400-凸模压力缸；401-圆柱压头；

500-凹模压力缸；501-楔形压头；

600-凹模；601-腰形管外形槽；602-凹模端面曲形刃；

701-切压成形口边；

800-凸模；801-固定座；802-梯形刃；803-斜边刃；804-凸模端面曲形刃；

900-凸模座；901-固定板；902-定模孔；903-导向槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明各附图中描述的腰形管端面切压成形设备包括相互配合的设置在工作台面上的横向切压单元与纵向切压单元，横向切压单元与纵向切压单元各自包括一套设置于主模座框2、200内的凸模运行机构和凹模运行机构对腰形管7进行切压成形，凸模运行机构包括位于腰形管7内的凸模8、800，凹模运行机构包括一对位在腰形管7外部的抱合在一起凹模6、600，凸模8、800、凹模6、600相互靠近以对腰形管7进行切压，横向切压单元的切压方向垂直于工作台面，纵向切压单元的切压方向平行于工作台面。这两个切压单元原理相同、结构相似、工艺相通、缺一不可、互相配套互补完成腰形管端面成形切压，其技术方案的共同特征表现是：在一个整体的主模座框内并列设置凸模运行机构和凹模运行机构；凸模必须在管材的管内向管外方向依次单向切压；凹模必须以管材外部的几何形状为贴合面，对称的凹模对管材可以抱合箍紧，配合凸模分别进行横向切压及纵向切压。

以下分为两部分对横向切压单元与纵向切压单元分别进行详细论述。

（一）附图1至附图29描述了腰形管横向切压单元：图1是腰形管端部横向切压单元结构主视图；图2是图1的左视局部剖面图；图3是图1的主视局部剖面图；图4是图1的俯视局部剖面图；图5是腰形端部横向切压准备状态示意图；图6是图5中部凸凹模与腰形管切压准备状态放大示意图；图7是对称凹模对腰形管锁紧示意图；图8是图7对称凹模对腰形管锁紧放大示意图；图9是凸模对腰形管横向初始单边切压示意图；图10是图9凸模对腰形管横向初始单边切压放大示意图；图11是凸模对腰形管横向切断示意图；图12是图11的凸模对腰形管横向切断放大示意图；图13是凸模的主视图；图14是图13的俯视图；图15是图14的左视图；图16是凸模座的主视图；图17是图16的俯视图；图18是凹模的主视图；图19是图18的俯视图；图20是图18的左视剖面图；图21是凹模座组合装置主视图；图22是图21的俯视图；图23是图21的左视图；图24是主模座框的主视图；图25是图24的俯视图；图26是图24的左视图；图27是腰形管端部横向切压成形主视图；图28是图27的俯视图；图29是图27的左视图。

腰形管横向切压单元的组装工艺过程是：

     a、先把垫块22固定在主模座框2内的相应位置，分别把凹模6镶嵌在凹模座3的定模槽35的位置上螺栓固定，再把张力柱33通过主模座框2的轴端孔26分别插入凹模座3上通透连接的导套32内，并把把压簧31放在中间，使凹模6的腰形管外形箍61互相对称对应相扣，凹模端面曲形刃62与凸模8的端面曲形刃84配合对应，横切落料口36与外框出料口27及空位槽14互相对应，整体凹模呈张开状态，然后锁紧挡板21把张力柱端部固定在主模座框2的轴端孔26位置上，这时横向切压凹模机构与主模座框2装配成一体；再把凹模压力缸5、装上楔形压头51放入凹模压头孔24的相应位置后与主模座框2固定，楔形压头51在凹模压头孔24内可以伸缩滑动、并利用垫块22与斜口槽34之间的距离，楔形压头51收缩时凹模对称展开，伸出时推动凹模对称向心抱合。

     b、先把凸模8的固定座81镶入在凸模座9的定模孔92的孔内，用螺栓把凸模8与凸模座9连接一体，再通过固定板91的相应布置的螺栓进行顶出或拉回（也可以采用夹持相应尺寸的垫片方式调整定位），使凸模8能伸缩调整相应位置后定位，接下来再把导向条23放入导向槽93内，使凸出的尖角刃82、过渡角刃83、凸模端面曲形刃84部位深入凹模6的腰形管外形箍61处，使凸模端面曲形刃84与凹模端面曲形刃62配合对应，然后安装到主模座框2内的相应位置，通过螺栓把导向条23与主模座框2连接固定，使凸模机构与主模座框2形成一体，达到凸模座9带动凸模8通过导向槽93沿着导向条23在主模座框2内有限范围滑动；这时把凸模压力缸4装上圆柱压头41、再对称安装在主模座框2的圆轴孔25外部相应的位置上，圆柱压头41通过主模座框2的圆轴孔25可以伸缩顶压在凸模座9上。圆柱压头41对称伸出顶压使凸模8始终在中心位置上。

     c、接下来继续在主模座框2的定位止口28安装转接板13，并依次安装滑块12、滑轨11、基板1；并在主模座框2的外框出料口27的相应位置设置推料机构或吸料机构便于废料排除，因为这是常规机构不影响本申请的核心特征为此部分附图省略不表。此时完成全部腰形孔横向切压单元的组装。如果是简易单元机独立工作也可把腰形孔横向切压单元直接安装在一个独立的工作平台。

参见附图5至附图12所示，结合对腰形管横向切压单元的结构描述，进一步阐述其工作原理。

   （1）、输送到位：汽车后桥横梁两端的腰形管端面，经过轨道输送线输送到互相对称腰形管横向切压单元相应的中心位置、互相对称的腰形管横向切压单元在固定工作台上的基板1上，通过滑轨11、滑块12的滑动，使坐落在转接板13上的主模座框2上的整体装置，同时相向朝着汽车后桥梁两端中心移动，使腰形管7的端部进入到横向切压单元切压模的相应位置，见附图5和附图6 所示凹模6的腰形管外形箍61对称张开相应放在腰形管7的端面的外部；凸模8在腰形管7的端面的管内中心的相应位置；整个形势为物料输送到位状态。

   （2）、准备切压：参见附图7和图8所示，在油压的推动下互相对称的各凹模压力缸5的楔形压头51向垫块22与斜口槽34之间伸出，在压力的条件下由于压头的楔形沿着斜口槽导向推挤伸进，使对称的凹模座3带动凹模6在导套32与张力柱33滑动导向下形成对压簧31的压缩，使腰形管外形箍61对称向心移动，直至吻合扣紧箍住腰形管外围，保持稳压固定状态准备切压。

   （3）、初始切压：参见附图9和图10所示，上述基础上在油压的推动下其中一只凸模压力缸4的圆柱压头41伸出，顶压在凸模座9上使导向槽93沿着导向条23移动，使凸模8的尖角刃82把腰形管向凹模6的凹模端面曲形刃62的刃口中心切压部分顶穿；由于凸模的刃口突破了常规与凹模刃形态满刃吻合设计，这样就大大的减少了满刃切压的压力，尖角刃82的切压顶穿为后续的切压创造了有力条件。这也是该步骤的一个重要优点表现。

   （4）切压结束：参见附图11和图12所示，在凸模8的尖角刃82把腰形管顶穿的基础上，凸模8继续移动切压腰形管，尖角刃82的刃口逐渐剪切式的延伸至过渡角刃83，使切压分离过程始终保持逐渐剪切式，完成凸模端面曲形刃84对应凹模端面曲形刃62的全刃切压。当一个方向切压完成后再进行另一个方向的切压，至最后两个方向的全部切断；过渡角刃83的设计同样是避免满刃切压造成的压力损失。也同样是该步骤的一个重要优点表现。腰形管切断后形状见附图27、附图28、附图29所示，图中切压成形口边71是本步骤切压形状，余下的工艺预留料72是需要纵向切压单元继续切压来完成。

（二）附图30至附图55描述了腰形管纵向切压单元，图30是腰形管端部纵向切压单元主视图；图31是图30的俯视局部剖面图；图32是图30的左视局部剖面图；图33是凹模纵向切压准备状态示意图；图34是凹模对腰形管收紧状态示意图；图35是凸模纵向单边初始切压示意图；图36是凸模纵向单边切断示意图；图37是凹模座的组合装置主视图；图38是图37的俯视局部剖面图；图39是图37的左视图；图40是主模座框的主视剖面图；图41是图40的俯视图；图42是图40的左视局部剖面图；图43是凸模座的主视剖面图；图44是图43的左视剖面图；图45是图凸模的主视剖面图；图46是图45的俯视图；图47是图45的左视图；图48是图凹模的主视剖面图；图49是图48的半剖俯视图；图50是图48的左视图；图51是腰形管经纵向切压成形后的主视图；图52是图51的俯视图；图53是图51的左视图；图54是腰形管与连接件吻合示意图；图55是54的左视图；图56是后桥横梁与悬臂连接主视图；图57是图56的俯视图。

腰形孔纵向切压单元的组装工艺过程是：

   A．组装工艺过程与横向切压单元相似，先把垫块202固定在主模座框200的框内的相应位置，分别把凹模600镶嵌在凹模座300的定模槽305的位置上螺栓固定，再把张力柱303通过主模座框200的轴端孔206分别插入凹模座300上通透连接的导套302内，并把压簧301放在中间使凹模600的腰形管外形箍601互相对称对应相扣，凹模端面曲形刃602与凸模800的端面曲形刃804配合对应，横切落料口306与外框出料口207及空位槽104互相对应，整体凹模呈张开状态，然后锁紧挡板201把张力柱端部固定在主模座框200的轴端孔206位置上，这时纵向切压凹模机构与主模座框200装配成一体，再把凹模压力缸500、装上楔形压头501放入凹模压头孔204的相应位置后与主模座框200固定，楔形压头501在凹模压头孔204内可以伸缩滑动、并利用垫块202与斜口槽304之间的弹性距离，楔形压头501收缩时凹模对称展开，伸出时推动凹模对称向心抱合。

B．先把凸模800的固定座801镶入在凸模座900的定模孔902的孔内，用螺栓把凸模800与凸模座900连接一体，再通过固定板901的相应布置的螺栓进行顶出或拉回（也可以采用夹持相应尺寸的垫片方式调整定位），使凸模800能伸缩调整相应位置后定位,接下来再把导向条203放入导向槽903内，使凸出的梯形刃802、斜边刃803、凸模端面曲形刃804部位深入凹模600的腰形管外形箍601处，使凸模端面曲形刃804与凹模端面曲形刃602配合对应，然后安装到主模座框200内的相应位置，通过螺栓把导向条203与主模座框200连接固定，使凸模机构与主模座框200形成一体，达到凸模座900带动凸模800通过导向槽903沿着导向条203在主模座框200内有限范围滑动；这时把凸模压力缸400装上圆柱压头401、再对称安装在主模座框200的圆轴孔205外部相应的位置上，圆柱压头401通过主模座框200的圆轴孔205可以伸缩顶压在凸模座900上。圆柱压头401对称伸出顶压使凸模800始终在中心位置上。

C．接下来继续在主模座框200的定位止口208上安装垫板105、再安装转接板103、并依次安装滑块102、滑轨101、基板100；并在主模座框200的外框出料口207的相应位置设置吸料机构便于废料排除,同上所述为常规机构不影响本申请的核心特征为此附图省略不表。此时完成全部腰形孔纵向切压单元的组装。同样是简易单元机独立工作，也可把腰形孔纵向切压单元直接安装在一个独立的工作平台。

参见附图33至附图36所示，结合对腰形管纵向切压单元的结构描述，进一步阐述其工作原理。

[1]、输送到位：参见纵向切压单元结构描述及附图33所示汽车后桥横梁两端的腰形管端面，经过横向切压单元切压完成后，继续由输送轨道输送到纵向切压单元的相应的中心位置、互相对称的腰形管纵向切压单元在固定工作台上的基板100上，通过滑轨101、滑块102、的滑动，使坐落在垫板105和转接板103上的主模座框200上的整体装置，同时相向朝着汽车后桥梁两端中心移动，使腰形管7的端部进入到纵向切压单元切压模的相应位置，见附图33 所示凹模600的腰形管外形箍601对称张开相应放在腰形管7的端面的外部；凸模800在腰形管7的端面的管内中心的相应位置。

[2]、准备切压：参见纵向切压单元结构描述及附图34所示，在油压的推动下互相对称的各凹模压力缸500的楔形压头501沿着垫块202与斜口槽304之间伸出，在压力的条件下由于压头的楔形沿着斜口槽导向推挤伸进，使对称的凹模座300带动凹模600在导套302与张力柱303滑动导向下,形成对压簧31的压缩使腰形管外形箍601对称向心移动，直至吻合扣紧箍住腰形管外围保持稳压固定准备切压。

[3]、初始切压：参见纵向切压单元结构描述及附图35所示,在上述基础上油压继续推动凸模压力缸400的圆柱压头401，被顶压在凸模座900上的导向槽903继续沿着导向条203移动，使凸模800的梯形刃802、把腰形管朝向凹模600的凹模端面曲形刃602的刃口中心切压达到部分顶穿；这种方式由于同样凸大大的减少了满刃切压的压力，梯形刃802的首先切压顶穿腰形管壁，为后续的切压创造了有力条件。这也是该步骤的另一种切压优点表现。

[4]切压结束：参见附图36所示，在上述过程凸模800的梯形刃802把腰形管顶穿的基础上，凸模800继续移动进行切压腰形管，梯形刃802的刃口逐渐剪切式的延伸至斜边刃803，也使切压分离过程始终保持逐渐剪切式，完成凸模端面曲形刃804对应凹模端面曲形刃602的全刃切压。当一个方向切压完成后再进行另一个方向的切压，至最后两个方向的全部切断；斜边刃803的设计同样是避免满刃切压造成的压力损失，也是该步骤的一个优点表现。腰形管切断后形状见附图51、附图52、附图53所示，切压全部成形。

从以上描述中可以看出，腰形管横向切压单元与纵向切压单元的机械机构相似，主要区别在于：1、凸模和凹模的几何结构不同；2、腰形孔横向切压单元的切压方向是垂直于工作台面，而腰形孔纵向切压单元的切压方向是平行于工作台面；3、为了保证中心一致，腰形孔纵向切压单元比腰形孔横向切压单元多了一对垫板105来调整等高；4、腰形孔横向切压单元是垂直纵向排除废料，适应于推料机构设置；腰形孔纵向切压单元是水平横向排除废料，适合吸料机构设置。

在大规模机械化生产过程中，横向切压单元和纵向切压单元对称安放在同一个水平加工中心的工作台面上，横向切压单元和纵向切压单元之间设置输送线，汽车后桥横梁两端腰形管是在垂直于输送线上的卡位上在输送工位上平行于工作台面被输送到相应的工位一进行的中心进行整形、定位锁紧，然后输送到工位二的腰形孔横向切压单元的相应位置，接下来是互相对称的横向切压单元通过基板上的滑轨，向垂直于输送线的腰形管端部相向、同步移动，使凸模进入腰形管的管内而凹模在腰形管的管外；因为凸模是对称双边切刃结构，在腰形管内先进行横向一个方向的单边切压，再进行对应方向的另个单边切压，使腰形管横向局部切压成形；接下来是对称的横向切压单元同时退出，输送线把汽车后桥横梁继续输送到工位三的纵向切压单元相应位置。同样，对称的纵向切压单元通过基板上的滑轨向腰形管端部深入移动。工位三的纵向切压单元仍然是凸模在管内凹模在管外经定位控制后，分别依次进行预留料的单边切压完成腰形孔纵向切压步骤；当工位三冲压结束后，纵向切压单元同时对称全部退出，再由输送线把汽车后桥横梁继续输送到工位四进行搓边休整后再输送到工位五进行压力矫正、定型、下线结束全部工序。上述全部工艺过程的核心技术是：工位二的腰形孔横向切压单元和工位三腰形管端部纵向切压单元；这两种切压单元如上所述可以在相应自动生产线上定位工作，也可以独立为单元个体适应其他生产形式。本申请就是分别以单元个体的形式，对腰形管端面横向切压单元和腰形管端面纵向切压单元的机构结构特征、工作原理冲压方法进行阐述的。

针对汽车后桥两端面腰形管材进行全方位切压成形，按腰形管端面长及宽形态，采用两次切压加工后达到衔接成形。首先对腰形管端面横向长的部分进行初步切压，完成初步切压功能的机构称之为腰形孔横向切压单元；然后对腰形管材的端面工艺预留料进行再次切压，达到完成与横向切压衔接成形，这个机构称之为腰形孔纵向切压单元；所谓的腰形管端面横向切压单元和腰形管端面纵向切压单元，是两种互相配合加工又分别独立的冲压机构单元，最终到腰形管端面冲压衔接成形；横向切压单元与纵向切压单元的技术方案的共同特征是，在一个整体的主模座框内并列设置凸模运行机构和凹模运行机构；所谓的腰形管按工艺成型过程及连接的形态，分别定义为端面部分切压成形口边、工艺预留料、连接件、端面成形吻合口边。

为了进一步的对本申请的腰形管横向切压单元及腰形管纵向切压单元的最终加工目的的理解，参见附图54和附图55所示腰形管7端面形成的切压成形口边701后与连接件悬臂73互相镶嵌连接一起。附图56和附图57是汽车后桥梁整体连接的效果图，通过图示可以深化理解本申请所述的腰形管横向切压单元及腰形管纵向切压单元的有关机构设备、冲压方法的描述。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种腰形管端面切压成形设备，其特征在于：包括至少一个设置在工作台面上对腰形管（7）进行切压成形的切压单元，所述的切压单元包括设置于主模座框（2、200）内的凸模运行机构和凹模运行机构，所述的凸模运行机构包括位于腰形管（7）内的凸模（8、800），所述的凹模运行机构包括一对位在腰形管（7）外部的抱合在一起凹模（6、600），所述的凸模（8、800）、凹模（6、600）相互靠近以对腰形管（7）进行切压，一对所述的凹模（6、600）具有互相对应的腰形管外形箍（61、601）与端面曲形刃（62、602），所述的腰形管外形箍（61、601）以腰形管外部横向几何形状为吻合面对称的把腰形管（7）抱合箍紧；所述的凸模（8、800）具有对称的双边切刃结构，在腰形管端面管内依次向腰形管外部的相应的凹模（6、600）进行切压。

2.根据权利1要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：所述的切压单元包括主模座框（2、200）、一对分别通过凹模座（3、300）设置在所述的主模座框（2、200）内的凹模（6、600）、通过凸模座（9、900）设置在所述的主模座框（2、200）内的凸模（8、800）、凸模压力缸（4、400）、凹模压力缸（5、500），其中：

每个所述的凹模（6、600）镶嵌固定在对应的凹模座（3、300）的定模槽（35、305）内，张力柱（33、303）穿设于主模座框（2、200）的轴端孔（26、206）、凹模座（3、300）的导套（32、302）内，锁紧挡板（21、201）把张力柱（33、303）端部固定在主模座框（2、200）的轴端孔（26、206）位置上，并在位于一对凹模座（3、300）之间的张力柱（33、303）上套设压簧（31、301），凹模压力缸（5、500）装上楔形压头（51、501）放入凹模压头孔（24、204）的相应位置与主模座框（2、200）固定，主模座框（2、200）内的相应位置固定设置有垫块（22、202），楔形压头（51、501）在凹模压头孔（24、204）内伸缩滑动并利用垫块（22、202）施加推力至凹模座（3、300）上的斜口槽（34、304）上以使一对凹模（6、600）逐渐对称向心抱合；

所述的凸模（8、800）的通过底部的固定座（81、801）镶入在凸模座（9、900）的定模孔（92、902）内连接一体，所述的凸模座（9、900）底部具有固定板（91、901），所述的固定板（91、901）上布置螺栓对凸模（8、800）进行伸缩调整后定位，所述的凸模座（9、900）具有导向槽（93、903），主模座框（2、200）内对应设置有导向条（23、203）并安装在导向槽（93、903）内，以使凸模座（9、900）带动凸模（8、800）沿着导向条（23、203）在主模座框（2、200）内有限范围滑动，凸模压力缸（4、400）装上圆柱压头（41、401）对称安装在主模座框（2、200）外部，圆柱压头（41、401）通过主模座框（2、200）的圆轴孔（25、205）顶压在凸模座（9、900）两侧使凸模（8、800）在切压过程中始终位于中心位置。

3.根据权利2要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：所述的工作台面具有基板（1、100），所述的基板（1、100）上设置有滑轨（11、101），所述的滑轨（11、101）上安装滑块（12、102），所述的主模座框（2、200）上具有定位止口（28、208），在所述的定位止口（28、208）内安装转接板（13、103），所述的转接板（13、103）安装至滑块（12、102）上。

4.根据权利1要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：所述的主模座框（2、200）上设置有外框出料口（27、207），所述的基板（1、100）上设置有空位槽（14、104），凹模座（3、300）上设置有与外框出料口（27、207）及空位槽（14、104）互相对应的落料口（36、306），所述的落料口（36、306）外部设置推料机构或吸料机构便于废料排除。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：包括相互配合的设置在工作台面上的横向切压单元与纵向切压单元，所述的横向切压单元与纵向切压单元各自包括一套设置于主模座框（2、200）内的凸模运行机构和凹模运行机构对腰形管（7）进行切压成形，所述的凸模运行机构包括位于腰形管（7）内的凸模（8、800），所述的凹模运行机构包括一对位在腰形管（7）外部的抱合在一起凹模（6、600），所述的凸模（8、800）、凹模（6、600）相互靠近以对腰形管（7）进行切压，所述的横向切压单元的切压方向垂直于工作台面，所述的纵向切压单元的切压方向平行于工作台面。

6.根据权利5要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：

所述的横向切压单元的凹模（6）具有互相对应的腰形管外形箍（61）与端面曲形刃（62），所述的腰形管外形箍（61）以腰形管材外部横向几何形状为吻合面对称的把腰形管抱合箍紧；所述的横向切压单元的所述的凸模（8）具有对称的双边切刃结构，包括位于同一个刃面上的尖角刃（82）、过渡角刃（83）、端面曲形刃（84），呈现出中部尖角刃（82）较高、过渡角刃（83）逐渐向刃面两端降低的结构，使凸出的尖角刃（82）、过渡角刃（83）、凸模端面曲形刃（84）深入腰形管内部的腰形管外形箍（61）对应位置处，使端面曲形刃（84）与端面曲形刃（62）配合对应，从而凸模在腰形管端面管内依次向腰形管外部的相应的凹模（6）进行切压；

所述的纵向切压单元的凹模（600）具有互相对应的腰形管外形箍（601）与端面曲形刃（602），所述的腰形管外形箍（601）以腰形管材外部横向几何形状为吻合面对称的把腰形管抱合箍紧；所述的纵向切压单元的凸模（800）具有对称的双边切刃结构，包括位于同一个刃面上的梯形刃（802）、斜边刃（803）、端面曲形刃（804），呈现出中部梯形刃（802）较高、斜边刃（803）逐渐向刃面两端降低的结构，使凸出的梯形刃（802）、斜边刃（803）、端面曲形刃（804）深入腰形管内部的腰形管外形箍（601）对应位置处，使端面曲形刃（804）与端面曲形刃（602）配合对应，从而凸模（800）在腰形管端面管内依次向腰形管外部的相应的凹模（600）进行切压。

7.根据权利5要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：所述的横向切压单元和纵向切压单元对称安放在同一个水平加工中心的工作台面上，所述的横向切压单元和纵向切压单元之间设置输送线，腰形管垂直于输送线并装卡在输送工位上平行于工作台面依次输送到横向切压单元和纵向切压单元的工作中心进行切压加工。

8.根据权利5要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：所述的纵向切压单元的主模座框（200）的底部两侧设置一对垫板（105）来调整等高。

9.根据权利5要求所述的腰形管端面切压成形设备，其特征在于：所述的横向切压单元的落料口（36）外部设置推料机构，所述的纵向切压单元的落料口（306）外部设置吸料机构。