CN105945150A - 车身侧围外板拉延模具及拉延方法 - Google Patents

车身侧围外板拉延模具及拉延方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车身侧围外板拉延模具，包括上模本体、下模座和凸模，还包括设置于所述上模本体上的补偿压边圈、可移动的设置于所述凸模内部且与补偿压边圈相配合的内压边圈和可移动的设置于凸模外侧且与内压边圈共同对板料进行定位的外压边圈。本发明的车身侧围外板拉延模具，通过设置补偿压边圈与内压边圈和外压边圈相配合，并控制内压边圈和外压边圈消除了深度段差，从而压料面闭合时消除了成型起皱，进而也就消除板件成型后出现的凹坑、塌陷等缺陷，提高车身侧围外板的拉延成型质量。本发明还公开了一种车身侧围外板的拉延方法。

Description

车身侧围外板拉延模具及拉延方法
技术领域
本发明属于冷冲压模具装备领域，具体地说，本发明涉及一种车身侧围外板拉延模具及拉延方法。
背景技术
轿车侧围是车身最复杂的覆盖件，侧围的外观质量直接影响整车外观质量，侧围外板的外观品质主要取决于拉延成型，因此，侧围外板拉延成型对车身外观品质至关重要。由于侧围外板上的门洞法兰面和门槛法兰面存在深度差，为了保证板件质量，在拉延时门洞法兰面和门槛法兰面需按产品拉延到位，如果拉延面按门槛法兰面深度无深度差，门洞内拉延开裂，无法成型。目前，门洞内压料面和门槛侧外压料面分别为门洞法兰面和门槛法兰面，这样在压料面闭合成型时，门洞内压料面与门槛侧外压料面存在一个深度段差，导致压料面闭合成型出现起皱，板件成型后，外观面上出现凹坑、塌陷等缺陷，严重影响板件的拉延成型质量，从而影响轿车车身外观质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种车身侧围外板拉延模具及拉延方法，目的是提高车身侧围外板的拉延成型质量。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：车身侧围外板拉延模具，包括上模本体、下模座和凸模，还包括设置于所述上模本体上的补偿压边圈、可移动的设置于所述凸模内部且与补偿压边圈相配合的内压边圈和可移动的设置于凸模外侧且与内压边圈共同对板料进行定位的外压边圈。
所述内压边圈和所述外压边圈对板料进行定位时，内压边圈和外压边圈移动至同一高度。
所述外压边圈的行程等于所述内压边圈的行程与所述补偿压边圈的行程之和。
所述补偿压边圈的行程等于拉延成型后的车身侧围外板上的门洞法兰面和门槛法兰面之间的深度段差。
所述补偿压边圈通过氮气弹簧与所述上模本体连接。
所述下模座上设有用于在所述外压边圈下行时对外压边圈限位的外限位块。
所述下模座上设有用于在所述内压边圈下行时对内压边圈限位的内限位块。
本发明还提供了一种车身侧围外板的拉延方法，采用上述拉延模具，通过上模本体上设置的补偿压边圈使内压边圈和外压边圈到达下死点存在一个先后过程，并确保在压料面闭合成型时，消除内压边圈与外压边圈之间的深度段差。
在对板料进行拉延成型时，上模本体向下运动，补偿压边圈使内压边圈先到达下死点，然后外压边圈再到达下死点。
在对板料进行拉延成型时，内压边圈到达下死点后，主拉延过程结束；随后上模本体与外压边圈同步下行，同时补偿压边圈相对上模本体向上运动，直至外压边圈到达下死点，补偿压边圈也同时运动至行程死点，拉延成型完成。
本发明的车身侧围外板拉延模具，通过设置补偿压边圈与内压边圈和外压边圈相配合，并控制内压边圈和外压边圈消除了深度段差，从而压料面闭合时消除了成型起皱，进而也就消除板件成型后出现的凹坑、塌陷等缺陷，提高车身侧围外板的拉延成型质量。
附图说明
图1为车身侧围外板的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为本发明拉延模具处于打开状态时的结构示意图，此时板料放置并定位在内、外压边圈上；
图4为本发明拉延模具处于压料面闭合成型状态时的结构示意图；
图5为本发明拉延模具处于主行程拉延结束时的结构示意图；
图6为本发明拉延模具处于拉延成型完成时的结构示意图；
上述图中的标记均为：a、外压料面；b、前门洞压料面；c、后洞内压料面；100、门洞法兰面；101、新闭合压料面；102、门槛法兰面；1、下模座；2、外压边圈；3、外限位块；4、气垫顶杆；5、凸模；6、内限位块；7、内压边圈；8、板料；9、上模本体；10、补偿压边圈；11、氮气弹簧；12、限位螺栓。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
本发明提供了一种车身侧围外板拉延模具，是用于对轿车车身侧围外板进行拉延成型。以某车型侧围外板为例来说明，如图1所示，根据板件特征，将拉延工序板件外侧的压料面a称为外压料面，前门洞压料面b和后门洞压料面c统称为内压料面。在侧围外板上，包围门洞的面为门洞法兰面，外边缘处的面为门槛法兰面。如图2所示，现有技术中的侧围外板上的门洞法兰面100与门槛法兰面102之间存在深度差H，而为了保证侧围外板拉延成型，在现有成型工艺中，门洞压料面(内压料面)深度约为门洞法兰面100的深度，门槛压料面(外压料面)深度为门槛法兰面102的深度，这样压料面闭合成型时，内压料面与外压料面存在深度差H，压料面闭合成型出现起皱，板件成型后，外观面上出现凹坑、塌陷等缺陷，严重影响板件的拉延成型质量，从而影响轿车车身外观质量。而在本发明的车身侧围外板拉延模具中，在对应内、外压料面区分别设计内压边圈7和外压边圈2，通过控制两个压边圈的不同行程，保证内外压边圈2在压料面闭合时没有深度段差，即压料成型时外压料面为图2中所示的新闭合压料面101，成型到底时外压料面到达门槛法兰面102的状态。并通过在内压边圈7对应上模设计补偿压边圈10，保证内、外压边圈2到达行程死点存在一个先后过程，靠补偿压边圈10实现压料面闭合成型时消除深度段差。
具体地说，如图3至图6所示，本发明的车身侧围外板拉延模具包括上模本体9、下模座1、固定安装在下模座1上的凸模5、设置于上模本体9上的补偿压边圈10、可移动的设置于凸模5内部且位于补偿压边圈10下方的内压边圈7和可移动的设置于凸模5外侧且与内压边圈7共同对板料进行定位的外压边圈2，凸模5的内部设有让内压边圈7嵌入的通孔，外压边圈2的内部设有让凸模5嵌入的通孔。
作为优选的，外压边圈2的行程与内压边圈7和补偿压边圈10的行程关联，外压边圈2的行程等于内压边圈7的行程与补偿压边圈10的行程两者之后，实现外压边圈2与内压边圈7在压料面闭合成型时没有深度段差，提升板件拉延成型质量。补偿压边圈10的行程基本等于拉延成型后的车身侧围外板上的门洞法兰面100和门槛法兰面102之间的深度段差H。
作为优选的，如图3和图6所示，在下模座1上设有用于在外压边圈2下行时对外压边圈2限位的外限位块3和用于在内压边圈7下行时对内压边圈7限位的内限位块6，内限位块6位于内压边圈7的下方，外限位块3位于外压边圈2的下方，凸模5位于内限位块6与外限位块3之间。当外压边圈2下行直至与外限位块3接触后，外压边圈2达到下死点位置，停止运动。同样的，当内压边圈7下行直至与内限位块6接触后，内压边圈7达到下死点位置，停止运动。外限位块3与内限位块6之间存在高度差，其高度差等于补偿压边圈10的行程。
作为优选的，如图3和图6所示，补偿压边圈10通过竖直设置的氮气弹簧11与上模本体9连接，氮气弹簧11安装固定在上模本体9上，并与补偿压边圈10连接，为补偿压边圈10提供压力，补偿压边圈10上下运动靠安装固定在上模本体9的限位螺栓12限位。
作为优选的，如图3和图6所示，本发明的拉延模具还包括竖直设置于外压边圈2和内压边圈7下方的多个气垫顶杆4，下模座1设有让气垫顶杆4穿过的通孔。气垫顶杆4可将机床气垫压力分别传递至外压边圈2和内压边圈7，并随外压边圈2和内压边圈7上下运动。
本发明的拉延模具中，在内压边圈7对应的上模设计补偿压边圈10，补偿压边圈10的行程基本等于门洞法兰面100和门槛法兰面102的深度段差H，实现在气垫顶杆4顶起的状态，内压边圈7和外压边圈2消除了深度段差，从而压料面闭合时消除了成型起皱，从而消除板件成型后出现的凹坑、塌陷等缺陷。
本发明还提供了一种车身侧围外板的拉延方法，采用上述结构的拉延模具，通过上模本体9上设置的补偿压边圈10使内压边圈7和外压边圈2到达下死点存在一个先后过程，并确保在压料面闭合成型时，消除内压边圈7与外压边圈2之间的深度段差。
本发明的车身侧围外板的拉延方法的具体步骤如下：
如图3所示，拉延模具处于打开状态，板料放置并定位在内压边圈7和外压边圈2上，在此过程中，机床气垫沿冲压方向向上运动，通过气垫顶杆4将外压边圈2和内压边圈7顶起至同一高度，此时拉延前的板料放置定位在外压边圈2和内压边圈7上，此阶段，上模各部件处于非工作状态，模具处于拉延准备阶段；当上模向下运动时，下面按照本发明涉及的各工作部件开始工作顺进行说明。
第一阶段：如图4所示，拉延模具处于压料面闭合成型状态的示意图，在此过程中，上模沿冲压方向向下运动，上模本体9与外压边圈2接触闭合，补偿压边圈10与内压边圈7接触闭合，实现内、外压边圈2同时压料，气垫顶杆4传递机床气垫力提供外边圈的压料力，氮气弹簧11和气垫顶杆4提供内压边圈7的压料力。
第二阶段：如图5所示，拉延模具处于内压边圈7到行程死点状态的示意图，主行程拉延阶段，此阶段随上模继续向下运动，氮气弹簧11的力量大于内压边圈7区域气垫顶杆4的力量，补偿压边圈10相对上模本体9保持不动，上模本体9与外压边圈2、内压边圈7及气垫顶杆4形成一刚体同步向下运动，直到内压边圈7与内限位块6接触，内压边圈7到达行程死点，主拉延过程结束，此后，内压边圈7相对下模座1保持不动。
第三阶段：如图6所示，拉延模具处于补偿行程拉延阶段，此阶段内压边圈7相对下模座1保持不动，随上模继续向下运动，上模本体9与外压边圈2形成一刚体同步向下运动，补偿压边圈10靠氮气弹簧11压缩，相对上模本体9向上运动，直至外压边圈2与外限位块3接触至行程死点，补偿压边圈10也同时运动至行程死点，整个板件拉延成型完成。此阶段是门洞法兰面100与门槛法兰面102深度差H的成型阶段，也是本发明相对传统模具结构改善的关键所在。此后模具打开取走板件后进入下一个工作循环。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.车身侧围外板拉延模具，包括上模本体、下模座和凸模，其特征在于：还包括设置于所述上模本体上的补偿压边圈、可移动的设置于所述凸模内部且与补偿压边圈相配合的内压边圈和可移动的设置于凸模外侧且与内压边圈共同对板料进行定位的外压边圈。
2.根据权利要求1所述的车身侧围外板拉延模具，其特征在于：所述内压边圈和所述外压边圈对板料进行定位时，内压边圈和外压边圈移动至同一高度。
3.根据权利要求1所述的车身侧围外板拉延模具，其特征在于：所述外压边圈的行程等于所述内压边圈的行程与所述补偿压边圈的行程之和。
4.根据权利要求1所述的车身侧围外板拉延模具，其特征在于：所述补偿压边圈的行程等于拉延成型后的车身侧围外板上的门洞法兰面和门槛法兰面之间的深度段差。
5.根据权利要求1所述的车身侧围外板拉延模具，其特征在于：所述补偿压边圈通过氮气弹簧与所述上模本体连接。
6.根据权利要求1至5任一所述的车身侧围外板拉延模具，其特征在于：所述下模座上设有用于在所述外压边圈下行时对外压边圈限位的外限位块。
7.根据权利要求1至6任一所述的车身侧围外板拉延模具，其特征在于：所述下模座上设有用于在所述内压边圈下行时对内压边圈限位的内限位块。
8.车身侧围外板的拉延方法，其特征在于：采用权利要求1至7任一所述的拉延模具，通过上模本体上设置的补偿压边圈使内压边圈和外压边圈到达下死点存在一个先后过程，并确保在压料面闭合成型时，消除内压边圈与外压边圈之间的深度段差。
9.根据权利要求8所述的车身侧围外板的拉延方法，其特征在于：在对板料进行拉延成型时，上模本体向下运动，补偿压边圈使内压边圈先到达下死点，然后外压边圈再到达下死点。
10.根据权利要求8或9所述的车身侧围外板的拉延方法，其特征在于：在对板料进行拉延成型时，内压边圈到达下死点后，主拉延过程结束；随后上模本体与外压边圈同步下行，同时补偿压边圈相对上模本体向上运动，直至外压边圈到达下死点，补偿压边圈也同时运动至行程死点，拉延成型完成。
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