CN104707903A - 汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺及其冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺及其冲压模具，前者包括以下步骤：11)尾部成型的前一工序中，尾部区域产品废料部分保留不予修除；12)尾部成型工序中，压紧坯料的顶部区域和尾部区域；13)对成型部进行侧整成型；14)在尾部成型完成的后一工序中，以尾部最终产品边缘为修边线进行修边操作，去除顶盖尾部产品以外的废料部分。这样，本发明所提供的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺通过采用两端同时压料，中间二次成型、加工硬化的处理方案，使成型后板件不易回弹变形，精度易达标且调试工作量减少；同时，经过二次成型延展变薄，制件强度增大。

Description

汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺及其冲压模具

技术领域

本发明涉及板件冲压成型工艺技术领域，尤其涉及一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺。本发明还涉及一种应用于上述冲压成型工艺的冲压模具。

背景技术

汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成的，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。

汽车顶盖外板作为核心外覆盖件之一，分别与侧围、尾门外板搭接，其冲压件精度及表面质量的好坏直接影响整车精度及车身外观质量。由于产品造型及装配功能要求，部分顶盖外板与尾门搭接位置整条边存在负角造型，需要通过侧翻边整形实现，如图1所示，其中a部位为压料区域，b部位为需要成型区域，L为翻边整形分模线，即a、b区域的分界线，成型工艺具体过程如下：(1)在尾部成型的前一工序中，根据产品修边线对尾部区域先进行修边操作，去除产品以外的废料部分；(2)尾部区域成型工序中，上模向下运动，压料芯将制件a部压紧；(3)通过侧整斜楔机构对b区域进行整形。但对于车身顶盖外板其整体尺寸较大且板件厚度较薄，其尾部侧整成型时容易出现回弹、起皱现象，焊接后直接影响车身总成精度。此外由于顶盖整体尺寸较大，成型后容易存在刚性不足，搬运操作过程中易变形的问题。

因此，提供一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺，以避免顶盖外板尾部成型时发生回弹变形，保证车身精度，同时提高覆盖件刚性强度，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺，以避免顶盖外板尾部成型时发生回弹变形，保证车身精度，同时提高覆盖件刚性强度。本发明的另一目的是提供一种应用于上述冲压成型工艺的冲压模具。

为了实现上述目的，本发明提供一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺，包括以下步骤：

11)尾部成型的前一工序中，尾部区域产品废料部分保留不予修除；

12)尾部成型工序中，压紧坯料的顶部区域和尾部区域；

13)对成型部进行侧整成型；

14)在尾部成型完成的后一工序中，以尾部最终产品边缘为修边线进行修边操作，去除顶盖尾部产品以外的废料部分。

本发明还提供一种冲压模具，用于如上所述的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺中，包括安装于上模座的上驱动块和安装于下模座的滑车，所述下模座上还安装有与所述滑车滑动配合的活动凸模、及与正压料芯配合压料的凸模镶块，

所述上模座上还安装有滑块，所述滑块包括呈L形的第一安装面和第二安装面，所述第一安装面垂直于冲压方向，所述第一安装面上安装有成型镶块，在模具运动至闭合位置时，所述成型镶块与所述活动凸模配合成型；

还包括通过导滑部件滑动安装于所述第二安装面的侧压料芯，所述侧压料芯向靠近或者远离所述第一安装面的方向滑动，并通过限位部件限制其远离所述第一安装面的极限位置；

所述侧压料芯与所述第一安装面之间设置有回位部件，在外力消失时，所述回位部件驱动所述侧压料芯向远离所述第一安装面的方向运动，所述侧压料芯处于顶出状态时，在远离所述第一安装面的方向上凸出于所述成型镶块。

优选地，所述导滑部件包括安装于所述第二安装面的第一导板，和设置于所述侧压料芯的导槽，所述第一导板在所述导槽内向靠近或者远离所述第一安装面的方向滑动。

优选地，所述第一导板和所述导槽均有多个，且一一对应配合，各所述导槽沿所述侧压料芯的长度方向均布。

优选地，所述导滑部件包括安装于所述滑块旁侧的第二导板，所述第二导板与所述侧压料芯的侧端面导滑配合。

优选地，所述第二导板有两个，且两所述第二导板分别与所述侧压料芯的两侧端面导滑配合。

优选地，所述限位部件为限位螺栓，所述限位螺栓穿过所述侧压料芯上开设的过孔，并以其内端固接于所述第一安装面，所述侧压料芯沿所述限位螺栓滑动，并在所述极限位置与所述限位螺栓的外端螺母相抵靠。

优选地，所述限位螺栓为多个，各所述限位螺栓沿所述侧压料芯的长度方向均布。

优选地，所述回位部件为氮气弹簧，所述侧压料芯处于顶出状态时，所述氮气弹簧处于自然状态。

优选地，所述氮气弹簧的一端内嵌于所述第一安装面，另一端抵靠于所述侧压料芯。

本发明所提供的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺包括以下步骤：

11)尾部成型的前一工序中，尾部区域产品废料部分保留不予修除；

12)尾部成型工序中，压紧坯料的顶部区域和尾部区域；

13)对成型部进行侧整成型；

14)尾部成型完成的后一工序中，以尾部最终产品边缘为修边线进行修边操作，去除顶盖尾部产品以外的废料部分。

在顶盖板件经过拉延、局部修边后其尾部负角成型区域将顶盖分为三个相邻的部分，即顶部区域、成型部和尾部区域；顶部分模线为顶部区域与成型部的分界线，尾部分模线为成型部与尾部区域的分界线。在尾部负角成型时，将顶部区域与尾部区域同时使用压料芯压紧，压紧后通过斜楔机构进行侧整成型；成型过程中，成型部的板料延展变薄，在变薄成型过程中发生加工硬化，制件强度增大。这样，本发明所提供的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺通过采用两端(两端指成型部分的两侧)同时压料，中间二次成型、加工硬化的处理方案，使成型后板件不易回弹变形，精度易达标且调试工作量减少；同时，经过二次成型延展变薄，制件强度增大。

本发明所提供的冲压模具用于上述汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺中，包括安装于上模座的上驱动块和安装于下模座的滑车，所述下模座上还安装有与所述滑车滑动配合的活动凸模、及与正压料芯配合压料的凸模镶块；所述上模座上还安装有滑块，所述滑块包括呈L形的第一安装面和第二安装面，所述第一安装面垂直于冲压方向，所述第一安装面上安装有成型镶块，在模具运动至闭合位置时，所述成型镶块与所述活动凸模配合成型；还包括通过导滑部件滑动安装于所述第二安装面的侧压料芯，所述侧压料芯向靠近或者远离所述第一安装面的方向滑动，并通过限位部件限制其远离所述第一安装面的极限位置；所述侧压料芯与所述第一安装面之间设置有回位部件，在外力消失时，所述回位部件驱动所述侧压料芯向远离所述第一安装面的方向运动，所述侧压料芯处于顶出状态时，在远离所述第一安装面的方向上凸出于所述成型镶块。

在工作过程中，随着上模座向下运动，正压料芯下行并作用在制件顶部区域，与凸模镶块配合将该顶部区域的板料压紧；上驱动块随上模座运动一定距离后与滑车接触并驱动滑车运动，滑车继而推动活动凸模斜向上运动，直至活动凸模运动到位后起到成型凸模的作用；同时，初始状态时侧压料芯在回位部件的作用下为顶出状态，侧压料芯的型面凸出成型镶块的型面，滑块随上模座向下运动一定距离后开始沿着侧整冲压方向运动，此时，回位部件开始逐渐被压缩，随着上模座的继续向下运动，侧压料芯先与制件尾部区域处接触并将尾部区域板料压紧；滑块整体继续沿侧整冲压方向运动，回位部件继续被压缩，随后成型镶块接触板件成型部并开始该处负角造型的成型，直至模具到达闭合状态，成型镶块与活动凸模型面配合将成型部的造型冲压成型。冲压完成后，上、下模打开，滑块在滑块回程件的作用下回程复位，侧压料芯在回位部件的作用下回程复位，限位部件对侧压料芯的行程起到限位作用；上驱动块向上运动，滑车、活动凸模分别回程复位，制件可以顺利取出。

这样，通过本发明所提供的冲压模具，为上述冲压成型工艺提供了装置基础，使得该冲压成型工艺能够实现，使用该冲压模具能够实现冲压过程中，顶部区域和尾部区域的同时压紧，增大了板件延展效果，提高了尾部成型的刚性强度。

在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的冲压模具中，其导滑部件包括安装于所述第二安装面的第一导板，和设置于所述侧压料芯的导槽，所述第一导板在所述导槽内向靠近或者远离所述第一安装面的方向滑动；所述导滑部件还包括安装于所述滑块旁侧的第二导板，所述第二导板与所述侧压料芯的侧端面导滑配合。这样，设置第一导板和第二导板，实现了冲压过程中对侧压料芯的多方向导滑，提高了侧压料芯的运动精确性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中顶盖外板尾部成型工艺图；

图2为使用本发明所提供的冲压工艺方法成型的顶盖外板尾部在成型前的结构示意图；

图3为图2所示顶盖外板尾部在成型后的结构示意图；

图4为本发明所提供的冲压模具一种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4所示冲压模具中工作机构的结构示意图；

图6为图5所示工作机构的拆分图；

图7为图5所示工作机构的局部结构示意图；

图8为图5所示工作机构的局部拆分示意图。

附图标记说明：

在图1中：

a-压料区域  b-成型区域  L-翻边整形分模线

在图2-图8中：

A-顶部区域  B-成型部  C-尾部区域  L1-顶部分模线  L2-尾部分模线

1-上驱动块  2-滑车  3-活动凸模  4-正压料芯  5-凸模镶块  6-滑块

61-第一安装面  62-第二安装面  7-成型镶块  8-侧压料芯  81-导槽

91-第一导板  92-第二导板  10-限位螺栓  11-氮气弹簧

具体实施方式

本发明的核心是提供一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺，以避免顶盖外板尾部成型时发生回弹变形，保证车身精度，同时提高覆盖件刚性强度。本发明的另一核心是提供一种应用于上述冲压成型工艺的冲压模具。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺包括以下步骤：

S1：尾部成型的前一工序中，尾部区域产品废料部分保留不予修除；

S2：尾部成型工序中，压紧坯料的顶部区域A和尾部区域C；

S3：对成型部B进行侧整成型；

S4：尾部成型完成的后一工序中，以尾部最终产品边缘为修边线进行修边操作，去除顶盖尾部产品以外的废料部分。

如图2-3所示，在顶盖板件经过拉延、局部修边后其尾部负角成型区域将顶盖分为三个相邻的部分，即顶部区域A、成型部B和尾部区域C；顶部分模线L1为顶部区域A与成型部B的分界线，尾部分模线L2为成型部B与尾部区域C的分界线。在尾部负角成型时，将顶部区域A与尾部区域C同时使用压料芯压紧，压紧后通过斜楔机构进行侧整成型；成型过程中，成型部B的板料延展变薄，在变薄成型过程中发生加工硬化，制件强度增大。这样，本发明所提供的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺通过采用两端(两端指成型部B的两侧)同时压料，中间二次成型、加工硬化的处理方案，使成型后板件不易回弹变形，精度易达标且调试工作量减少；同时，经过二次成型延展变薄，制件强度增大。

为了实现上述冲压成型工艺，本发明还提供一种用于上述汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺中的冲压模具。

如图4-图8所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的冲压模具包括安装于上模座的上驱动块1和安装于下模座的滑车2，所述下模座上还安装有与所述滑车2滑动配合的活动凸模3、及与正压料芯4配合压料的凸模镶块5；所述上模座上还安装有滑块6，所述滑块6包括呈L形的第一安装面61和第二安装面62，所述第一安装面61垂直于冲压方向，所述第一安装面61上安装有成型镶块7，在模具运动至闭合位置时，所述成型镶块7与所述活动凸模3配合成型；还包括通过导滑部件滑动安装于所述第二安装面62的侧压料芯8，所述侧压料芯8向靠近或者远离所述第一安装面61的方向滑动，并通过限位部件限制其远离所述第一安装面61的极限位置；所述侧压料芯8与所述第一安装面61之间设置有回位部件，在外力消失时，所述回位部件驱动所述侧压料芯8向远离所述第一安装面61的方向运动，所述侧压料芯8处于顶出状态时，在远离所述第一安装面61的方向上凸出于所述成型镶块7。

在工作过程中，随着上模座向下运动，正压料芯4下行并作用在制件顶部区域A，与凸模镶块5配合将该顶部区域A的板料压紧；上驱动块1随上模座运动一定距离后与滑车2接触并驱动滑车2运动，滑车2继而推动活动凸模3斜向上运动，直至活动凸模3运动到位后起到成型凸模的作用；同时，初始状态时侧压料芯8在回位部件的作用下为顶出状态，侧压料芯8的型面凸出成型镶块7的型面，滑块6随上模座向下运动一定距离后开始沿着侧整冲压方向运动，此时，滑块回程件开始逐渐被压缩，随着上模座的继续向下运动，侧压料芯8先与制件尾部区域C处接触并将尾部区域C板料压紧；滑块6整体继续沿侧整冲压方向运动，回位部件被压缩，随后成型镶块7接触板件成型部B并开始该处负角造型的成型，直至模具到达闭合状态，成型镶块7与活动凸模3型面配合将成型部B的造型冲压成型。冲压完成后，上、下模打开，滑块6在滑块回程件的作用下回程复位，侧压料芯8在回位部件的作用下回程复位，限位部件对侧压料芯8的行程起到限位作用；上驱动块1向上运动，滑车2、活动凸模3分别回程复位，制件可以顺利取出。

这样，通过本发明所提供的冲压模具，为上述冲压成型工艺提供了装置基础，使得该冲压成型工艺能够实现，使用该冲压模具能够实现冲压过程中，顶部区域A和尾部区域C的同时压紧，增大了板件延展效果，提高了尾部成型的刚性强度。

进一步地，上述导滑部件包括安装于所述第二安装面62的第一导板91，和设置于所述侧压料芯8的导槽81，所述第一导板91在所述导槽81内向靠近或者远离所述第一安装面61的方向滑动；所述导滑部件还包括安装于所述滑块6旁侧的第二导板92，所述第二导板92与所述侧压料芯8的侧端面导滑配合。这样，设置第一导板91和第二导板92，实现了冲压过程中对侧压料芯8的多方向导滑，提高了侧压料芯8的运动精确性和可靠性。

从理论上来讲，导滑部件可以仅包括第一导板91或者第二导板92，只要能够在靠近或者远离第一安装面61的方向上实现导滑即可。

上述第一导板91和导槽81均有多个，且一一对应配合，各导槽81沿侧压料芯8的长度方向均布，以提高导向可靠性；具体地，第一导板91和导槽81可以均为四个，也可以为三个、五个或者更多个，第一导板91和导槽81的具体数量应根据实际使用要求和模具规格确定。

上述第二导板92有两个，且两所述第二导板92分别于所述侧压料芯8的两侧端面导滑配合，以便在两侧实现导滑，避免侧压料芯8发生偏移。

在上述具体实施方式中，本发明所提供的限位部件为限位螺栓10，所述限位螺栓10穿过所述侧压料芯8上开设的过孔，并以其内端固接于所述第一安装面61，所述侧压料芯8沿所述限位螺栓10滑动，并在所述极限位置与所述限位螺栓10的外端螺母相抵靠，限位螺栓10的结构简单，设置方便，从而提高了限位部件的安装便利性。

为了提高限位可靠性，且实现均匀限位，所述限位螺栓10为多个，各所述限位螺栓10沿所述侧压料芯8的长度方向均布。

从理论上来讲，限位部件也不局限于为限位螺栓10，只要能够实现在极限位置对侧压料芯8进行限位，避免侧压料芯8运动过度即可，例如，也可以在适当位置设置限位块，通过侧压料芯8与限位块的抵靠实现限位。

具体地，上述回位部件为氮气弹簧11，所述侧压料芯8处于顶出状态时，所述氮气弹簧11处于自然状态，当侧压料芯8处于压料状态时，氮气弹簧11处于压缩状态。显然地，回位部件也不局限于为氮气弹簧11，其也可以为本领域常规使用的其他回位部件，例如直线弹簧或者扭簧等。

为简化安装结构，氮气弹簧11的一端内嵌于所述第一安装面61，另一端抵靠于所述侧压料芯8，显然地，氮气弹簧11也不局限于内嵌于第一安装面61，其也可以其一端安装于第一安装面61的表面。

需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词是为了区别相同名称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。

下面以上述具体实施方式为例，简述本发明所提供的冲压模具的工作过程：

顶盖板件经过拉延、局部修边后其尾部结构状态如图2所示，负角成型区域将顶盖分为三个相邻的部分，主要为顶部区域A、成型部B、尾部区域C，以顶部分模线L1、尾部分模线L2为分界线，顶部分模线L1为顶部区域A与成型部B的分界线，尾部分模线L2为成型部B与尾部区域C的分界线。

随着上模向下运动，正压料芯4向下运动作用在制件顶部区域A处与凸模镶块5配合将该顶部区域A处的板料压紧；上驱动块1随上模座运动一定距离后与滑车2接触并驱动滑车2运动，滑车2继而推动活动凸模3斜向上运动，直至活动凸模3运动到位后起到成型凸模的作用。

另一方面，初始状态时侧压料芯8在氮气弹簧11的作用下为顶出状态，侧压料芯8型面凸出成型镶块7的型面，滑块6随上模座向下运动一定距离后开始沿着侧整冲压方向运动，此时，滑块回程件开始逐渐被压缩，随着上模座继续向下运动，侧压料芯8先与制件尾部区域C处接触并将该尾部区域C处的板料压紧；滑块6整体继续侧整冲压方向运动，氮气弹簧11开始逐渐被压缩，随后成型镶块7接触板件成型部B并开始该处负角造型的成型，直至模具到达闭合状态，成型镶块7与活动凸模3型面配合将成型部B的造型冲压成型。

冲压完成后，上、下模打开，滑块6在滑块回程件的作用下回程复位，侧压料芯8在氮气弹簧11的作用下回程复位，限位螺栓10对侧压料芯8的行程起到限位作用。上驱动块1向上运动，滑车2、活动凸模3分别回程复位，制件可以顺利取出。

该顶盖外板翻边整形模在尾部负角成型时，将顶部区域A使用正压料芯4压紧，同时使用侧压料芯8与尾部区域C压紧，压紧后通过本发明中双压料斜楔机构进行侧整成型。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

11)尾部成型的前一工序中，尾部区域产品废料部分保留不予修除；

12)尾部成型工序中，同时压紧坯料的顶部区域(A)和尾部区域(C)；

13)对成型部(B)进行侧整成型；

14)在尾部成型完成的后一工序中，以尾部最终产品边缘为修边线进行修边操作，去除顶盖尾部产品以外的废料部分。

2.一种冲压模具，用于如权利要求1所述的汽车覆盖件顶盖外板尾部冲压成型工艺中，包括安装于上模座的上驱动块(1)和安装于下模座的滑车(2)，所述下模座上还安装有与所述滑车(2)滑动配合的活动凸模(3)、及与正压料芯(4)配合压料的凸模镶块(5)；其特征在于，

所述上模座上还安装有滑块(6)，所述滑块(6)包括呈L形的第一安装面(61)和第二安装面(62)，所述第一安装面(61)垂直于冲压方向，所述第一安装面(61)上安装有成型镶块(7)，在模具运动至闭合位置时，所述成型镶块(7)与所述活动凸模(3)配合成型；

还包括通过导滑部件滑动安装于所述第二安装面(62)的侧压料芯(8)，所述侧压料芯(8)向靠近或者远离所述第一安装面(61)的方向滑动，并通过限位部件限制其远离所述第一安装面(61)的极限位置；

所述侧压料芯(8)与所述第一安装面(61)之间设置有回位部件，在外力消失时，所述回位部件驱动所述侧压料芯(8)向远离所述第一安装面(61)的方向运动，所述侧压料芯(8)处于顶出状态时，在远离所述第一安装面(61)的方向上凸出于所述成型镶块(7)。

3.根据权利要求2所述的冲压模具，其特征在于，所述导滑部件包括安装于所述第二安装面(62)的第一导板(91)，和设置于所述侧压料芯(8)的导槽(81)，所述第一导板(91)在所述导槽(81)内向靠近或者远离所述第一安装面(61)的方向滑动。

4.根据权利要求3所述的冲压模具，其特征在于，所述第一导板(91)和所述导槽(81)均有多个，且一一对应配合，各所述导槽(81)沿所述侧压料芯(8)的长度方向均布。

5.根据权利要求3所述的冲压模具，其特征在于，所述导滑部件包括安装于所述滑块(6)旁侧的第二导板(92)，所述第二导板(92)与所述侧压料芯(8)的侧端面导滑配合。

6.根据权利要求5所述的冲压模具，其特征在于，所述第二导板(92)有两个，且两所述第二导板(92)分别与所述侧压料芯(8)的两侧端面导滑配合。

7.根据权利要求2-6任一项所述的冲压模具，其特征在于，所述限位部件为限位螺栓(10)，所述限位螺栓(10)穿过所述侧压料芯(8)上开设的过孔，并以其内端固接于所述第一安装面(61)，所述侧压料芯(8)沿所述限位螺栓(10)滑动，并在所述极限位置与所述限位螺栓(10)的外端螺母相抵靠。

8.根据权利要求7所述的冲压模具，其特征在于，所述限位螺栓(10)为多个，各所述限位螺栓(10)沿所述侧压料芯(8)的长度方向均布。

9.根据权利要求2-6任一项所述的冲压模具，其特征在于，所述回位部件为氮气弹簧(11)，所述侧压料芯(8)处于顶出状态时，所述氮气弹簧(11)处于自然状态。

10.根据权利要求9所述的冲压模具，其特征在于，所述氮气弹簧(11)的一端内嵌于所述第一安装面(61)，另一端抵靠于所述侧压料芯(8)。