CN107138620B - 汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法及其模具结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车侧顶蒙皮和流水槽的加工方法，包括辊压T形附加边，辊压流水槽和辊压侧顶蒙皮三个步骤，首先附加边辊压机通过多道次辊压基础板材，在基础板材一端叠加出来一段T形附加边，再通过流水槽辊压机多道次辊压将基础板材的T型附加边加工成流水槽，接着在蒙皮辊压机中利用多道次辊压将基础板材蒙皮位置需要的圆弧加工完成；本发明还同时提供一种汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构，包括附加边辊压机、流水槽辊压机和蒙皮辊压机，流水槽辊压机包括至少一个流水槽模具，流水槽模具包括横板、与横板连接的竖板、辅辊一、辅辊二和辅辊三，辅辊三与横板平行，横板上设置有辅辊一与辅辊二，竖板上活动设置有辅辊三。

Description

汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法及其模具结构

技术领域

本发明涉及一种带流水槽车身侧顶蒙皮的加工方法和结构，尤其汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法及其模具结构。

背景技术

汽车两侧在侧顶蒙皮上附加的流水槽是汽车外部不可缺少的重要部分，流水槽可以避免车身顶部雨水等外部流水顺车顶与车身侧边结合部分渗入车身内部，保护车身内部骨架及各部位电子原件不被腐蚀损坏，延长车辆的使用寿命，增加车辆的牢固度。

目前常规的流水槽和侧顶蒙皮加工工艺，需要先把车身侧顶蒙皮和流水槽等部件单独加工好，然后在车辆上顶部骨架对应的位置，用焊接的方式把侧顶蒙皮组装焊接到位后，再把流水槽工件组装焊接到蒙皮对应位置上，由于流水槽截面较小，强度不高，大型车辆一般车身长度为6-8米，甚至达到12米，为保证焊接后工件的密封性和外观效果，往往需要根据相应的车身加工制作对应的焊接工装来保证焊接工序正常运作。

因此需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种加工方便的汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法及其模具结构。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法，包括以下步骤：

辊压T形附加边；

辊压流水槽；

辊压侧顶蒙皮。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法的改进：所述辊压T形附加边步骤中：

根据流水槽形状计算所需板材长度，再加上制作侧顶蒙皮所需板材长度，得出所需基础板材长度；

附加边辊压机通过多道次辊压基础板材，在基础板材一端叠加出来一段T形附加边。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法的进一步改进：所述辊压流水槽步骤中：

通过流水槽辊压机多道次辊压将基础板材的T型附加边加工成流水槽。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法的进一步改进：所述辊压侧顶蒙皮步骤中：

在蒙皮辊压机中利用多道次辊压将基础板材蒙皮位置需要的圆弧加工完成，形成带流水槽汽车侧顶蒙皮。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法的进一步改进：所述流水槽模具加工完成后的流水槽的外侧边和底边夹角呈97°-160°。

本发明还同时提供一种汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构，包括附加边辊压机、流水槽辊压机和蒙皮辊压机；

所述流水槽辊压机包括流水槽模具组件；包括流水槽模具组件；所述流水槽模具组件包括至少一个的流水槽模具；所述流水槽模具包括横板、与横板连接的竖板、辅辊一、辅辊二和辅辊三，辅辊三与横板平行，横板上活动设置有相互配合使用的辅辊一与辅辊二，竖板上活动设置有与辅辊一与辅辊二配合使用的辅辊三；所述辅辊三包括相互连接的大圆柱和小圆柱；所述辅辊三的大圆柱分别与辅辊一的侧面及辅辊二的顶部抵接，辅辊一的顶部与辅辊三的小圆柱抵接；所述辅辊一、辅辊二和辅辊三配合使用能加工出流水槽。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构的改进：所述流水槽模具组件由流水槽模具一、流水槽模具二、流水槽模具三和流水槽模具四组成；

所述流水槽模具一的流水槽模具一辅辊一为下半部分设置环形凹槽的圆柱；流水槽模具一的流水槽模具一辅辊二为下半部分设置有环形凸起的圆柱；所述流水槽模具一辅辊一的环形凹槽与流水槽模具一辅辊二的环形凸起相吻合；

所述流水槽模具二的流水槽模具二辅辊一的下半部分为锥台，上半部分为圆柱；所述流水槽模具二的流水槽模具二辅辊二的下半部分为与流水槽模具二辅辊一的锥台相吻合的倒锥台，上半部分为圆柱；

所述流水槽模具三的流水槽模具三辅辊一的下半部分为锥台，上半部分为圆柱；所述流水槽模具三的流水槽模具三辅辊一的锥台的坡度小于流水槽模具二下半部分的流水槽模具二辅辊一的锥台；所述流水槽模具三的流水槽模具三辅辊二的下半部分为与流水槽模具三的流水槽模具三辅辊一的锥台相吻合的倒锥台，上半部分为圆柱；

所述流水槽模具四的流水槽模具四辅辊一为下半部分设置有环形凸起的圆柱，或者流水槽模具四辅辊一下半部分为坡度小于流水槽模具三的流水槽模具三辅辊一下半部分的锥台，上半部分为圆柱；所述流水槽模具四的流水槽模具四辅辊二下半部分为与流水槽模具四的流水槽模具四辅辊一下半部分配合使用的环形凹槽或倒锥台，上半部分为圆柱。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构的进一步改进：所述附加边辊压机包括附加边上辊和附加边下辊；所述附加边上辊设置有至少一个上固定件，附加边下辊设置有与上固定件配合使用的下固定件；所述附加边上辊设置有上折弯件，所有的上固定件都设置在上折弯件同一侧，附加边下辊上设置有与上折弯件配合使用的下折弯件；所述上折弯件和下折弯件配合使用能加工出T型附加边。

作为对本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构的进一步改进：所述蒙皮辊压机包括上横梁、下轴和连接板；所述上横梁两端各通过一个连接板与下轴两端连接；

所述上横梁和下轴之间设置有上轴、辅辊和托辊；所述上轴两端通过立柱与横梁相连；所述辅辊设置在上轴一侧，托辊倾斜设置在上轴另一侧；所述辅辊与上横梁相连；所述托辊与连接板相连；

所述下轴上设置有下辊，上轴上设置有与下辊配合使用的上辊；所述下辊、上辊与辅辊配合使用能将基础板材的侧顶蒙皮部分需要的圆弧加工完成。

本发明具有的技术优势为：

本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽模具结构加工出的汽车侧顶蒙皮和流水槽为一体式，不管车身有多长，流水槽都可以在辊压过程中完成和侧顶蒙皮的组合，这样，在汽车车身组装时，就不再需要拼装焊接，工艺流程得到简化，也不再需要开发不同长度但同样庞大的焊接工装，大量节约了生产成本和生产劳动强度；本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽为一体式，大大加强了流水槽部分的工件强度，使得流水槽部分几乎不受原材料和运输等外部环境影响，不管车身有多长，都几乎没有不良品，可以说真正达到了省工、省料、省时；

当车型换代时，相同结构的流水槽或者侧顶蒙皮要素就不需要重新开发模具，只需微量调整模具位置或少量的新模具即可，与原有分别加工组装焊接工件设计变更成本相当，不会因为将两件工件组合就大量增加设计变更成本。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本发明汽车侧顶蒙皮和流水槽模具结构的结构示意图；

图2为图1的附加边辊压机1的结构示意图；

图3为图1的流水槽辊压机2的结构示意图；

图4为图3中流水槽模具一21加工T形附加边的结构示意图；

图5为图3中流水槽模具二22加工T形附加边的结构示意图；

图6为图3中流水槽模具三23加工T形附加边的结构示意图；

图7为图3中流水槽模具四24加工T形附加边的结构示意图；

图8为图1中蒙皮辊压机3加工基础板材的结构示意图；

图9为图1中附加边辊压机1加工出的T形附加边的部分结构示意图；

图10为图1流水槽辊压机2加工出的流水槽4和焊接边5的部分结构示意图；

图11为图1中的汽车侧顶蒙皮和流水槽模具结构加工完成后的带流水槽汽车侧顶蒙皮结构示意图。

具体实施方式

实施例1，汽车侧顶蒙皮和流水槽模具结构，如图1-8所示；

汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法包括辊压T形附加边、辊压流水槽和辊压侧顶蒙皮三个步骤。

辊压T形附加边：

首先，根据需要加工出的流水槽4的形状计算所需材料长度，再加上制作侧顶蒙皮所需材料长度，得出所需基础板材的长度；

将基础板材送入附加边辊压机1，通过多道次辊压成型，在基础板材上叠加加工出T形附加边(此时基础板材的截面为T字形)，T形附加边包括用于加工成焊接边5的附加边一61和加工成流水槽4的附加边二62，附加边二62是基础板材折叠形成所以厚度是附加边一61的两倍。这样就等于把加工流水槽4和焊接边5需要的材料与加工侧顶蒙皮需要的材料组合在一起了，使得在完成流水槽4的成型前提下不影响侧顶蒙皮工艺的成型。

附加边辊压机1包括附加边上辊12和附加边下辊11，附加边上辊12设置有至少一个上固定件121，附加边下辊11设置有与上固定件121配合使用的下固定件111，附加边上辊12设置有加工T形附加边的上折弯件122，附加边下辊11设置有与上折弯件122配合使用的下折弯件112；所有的上固定件121都设置在上折弯件122同一侧；上折弯件122和下折弯件112设有相应的凸起凹槽，两者配合多道次辊压能加工出T型附加边，如图9所示。

使用时可以先调整附加边上辊12和附加边下辊11之间的间隙至设计状态，将基础板材引入附加边上辊12和附加边下辊11之间，由上固定件111和下固定件121配合使用固定住基础板材，上折弯件122和下折弯件112多道次辊压基础板材的一端，形成T形附加边。

辊压流水槽：

基础板材通过流水槽辊压机2加工出流水槽4的挡水边(外侧边和底边)；流水槽4的其他部分贴合车身，由于已经与侧顶蒙皮组合为整体，所以不用加工。

流水槽辊压机2包括流水槽模具组件，流水槽模具组件包括流水槽模具一21、流水槽模具二22、流水槽模具三23和流水槽模具四24四个流水槽模具，每个流水槽模具都包括相连接的横板215和竖板214，横板215上活动设置有相互配合使用的辅辊一与辅辊二，竖板214上活动设置有与辅辊一与辅辊二配合使用的辅辊三213；四个流水槽模具的辅辊三213、横板215及竖板214都相同，但辅辊一及辅辊二不同。

以流水槽模具一21为例，流水槽模具一21包括横板215和与横板215连接的竖板214，横板215上活动设置有相互配合使用的流水槽模具一辅辊一211与流水槽模具一辅辊二212，竖板214活动设置有与流水槽模具一辅辊一211、流水槽模具一辅辊二212配合使用的辅辊三213；

辅辊三213与横板215平行，辅辊三213包括相互连接的小圆柱和大圆柱，流水槽模具一辅辊一211和流水槽模具一辅辊二212与竖板214平行，辅辊三213的大圆环柱分别与辅辊一的侧面及辅辊二的顶部抵接，辅辊三213小圆柱与流水槽模具一辅辊一211的顶部抵接。

流水槽模具一辅辊一211、流水槽模具一辅辊二212和辅辊三213三者能相对运动，使用时可以先调整流水槽模具一辅辊一211、流水槽模具一辅辊二212和辅辊三213之间间隙至设计状态，将基础板材的T形附加边引入三者之间，挤压折弯基础板材的T形附加边。

流水槽模具一21的流水槽模具一辅辊一211为下半部分设置环形凹槽的圆柱；流水槽模具一21的流水槽模具一辅辊二212为下半部分设置有环形凸起的圆柱，流水槽模具一辅辊一211的环形凹槽与流水槽模具一辅辊二212的环形凸起相吻合；

流水槽模具二22的流水槽模具二辅辊一221的下半部分为锥台，上半部分为圆柱；流水槽模具二22的流水槽模具二辅辊二222的下半部分为与流水槽模具二22的流水槽模具二辅辊一221的锥台相吻合的倒锥台，上半部分为圆柱；

流水槽模具三23的流水槽模具三辅辊一231的下半部分为锥台，上半部分为圆柱；流水槽模具三23的流水槽模具三辅辊一231的锥台的坡度小于流水槽模具二22的流水槽模具二辅辊一221的锥台；流水槽模具三23的流水槽模具三辅辊二232的下半部分为与流水槽模具三23的流水槽模具三辅辊一231的锥台相吻合的倒锥台，上半部分为圆柱；

流水槽模具四24的流水槽模具四辅辊一241为下半部分设置有环形凸起的圆柱，或者流水槽模具四24下半部分为坡度小于流水槽模具三23的流水槽模具三辅辊一231的锥台，上半部分为圆柱；流水槽模具四24的流水槽模具四辅辊二242为下半部分与流水槽模具四24的流水槽模具四辅辊一241下半部分配合使用的环形凹槽或倒锥台，上半部分为圆柱；

流水槽模具一21和流水槽模具二22通过侧板设置在工作台上，流水槽模具三23和流水槽模具四24通过另一块侧板设置在工作台上。这样的设计是为了加强板面运行的稳定性，在两个侧板之间方便基础板材的引送。

辊压流水槽的使用过程为：

使用时可以先调整辅辊一、辅辊二和辅辊三213之间的间隙至设计状态，将基础板材的T型附加边一端引入辅辊一、辅辊二和辅辊三213之间，移动辅辊一、辅辊二和辅辊三213折弯T型附加边。基础板材的T型附加边的附加边一61被辅辊一和辅辊三213折弯(在流水槽模具一21折弯一定角度后，在另外的三个流水槽模具中均保持不变)，形成焊接边5；附加边二62被辅辊一和辅辊二折弯(在四个流水槽模具中，折弯附加边二62形成的流水槽4的外侧边和底边的夹角角度依次减小)；基础板材的T型附加边加工的过程依次为：

在流水槽模具一21中附加边一61被流水槽模具一辅辊一211和辅辊三213折弯，即为附加边一61被辅辊三213的小圆柱底部与流水槽模具一辅辊一211顶部折弯成90°，形成焊接边5；附加边二62被流水槽模具一辅辊一211侧面和流水槽模具一辅辊二212侧面压平，方便后续折弯；

在流水槽模具二22中焊接边5无变化，附加边二62被流水槽模具二辅辊一221下半部分的锥台侧面与流水槽模具二辅辊二222下半部分的倒锥台侧面挤压，附加边二62被折弯一定角度；

在流水槽模具三23中焊接边5无变化，附加边二62被流水槽模具三辅辊一231下半部分的锥台侧面与流水槽模具三辅辊二232下半部分的倒锥台侧面挤压，附加边二62继续被折弯更大的角度；

在流水槽模具四24中焊接边5无变化，附加边二62被流水槽模具四辅辊一241下半部分的环形凸起或者锥台侧面与流水槽模具四辅辊二242下半部分的环形凹槽或倒锥台侧面挤压，附加边二62被折弯成流水槽4。

T型附加边依次经过流水槽模具一21、流水槽模具二22、流水槽模具三23和流水槽模具四24四次折弯，附加边二62每次的折弯角度是根据板材力学性能及延展性得出的，不同材料有不同角度，不同的分配方式。焊接边5是附加边一61经过流水槽模具一21一次成型，流水槽4是附加边二62经过四个流水槽模具四次折弯才成型，流水槽4的外侧边和底边的夹角逐渐减小(初始可以当成180°)，即附加边二62被折弯的角度逐渐增大，最终附加边二62被加工成流水槽4，如图10所示。辊压流水槽工艺能够在这过程中组合同步加工完成，增加了现有辊压机中欠缺的成型步骤。

T形附加边经过流水槽模具一21、流水槽模具二22、流水槽模具三23和流水槽模具四24的处理后，加工成流水槽4，加工完成后的流水槽4的外侧边和底边夹角为97°-160°(夹角为图11中的α)，实际得到的角度和基础板材力学性能和延展性角度相匹配。

辊压侧顶蒙皮：

在蒙皮辊压机3中利用多道次辊压将基础板材侧顶蒙皮部分需要的圆弧加工完成。

蒙皮辊压机3包括上横梁94、下轴98和连接板99，上横梁94两端通过各通过一个连接板99与下轴98两端连接，上横梁94能在连接板99上移动。上横梁94和下轴98之间设置有上轴91、辅辊95和托辊97，上轴91两端通过立柱93与上横梁94连接，辅辊95与上横梁94连接，托辊97与连接板99连接。辅辊95设置在上轴91一侧，辅辊95外侧面是一个曲面，托辊97倾斜设置在上轴91另一侧。下轴98上设置有下辊96，上轴91上设置有与下辊96配合使用的上辊92。下辊96相对于上辊92一侧为一个曲面，托辊97、下辊96和辅辊95一侧面的连线呈一平滑曲线，该平滑曲线即为被加工完成的带流水槽汽车侧顶蒙皮的侧顶蒙皮部分的形状。

使用时可以先调整下辊96和上辊92之间的间隙至设计状态，将基础板材引入下辊96和上辊92之间，基础板材设置有流水槽4的一端放置在靠近辅辊95一侧，基础板材的一部分与辅辊95抵接，一部分放置在下辊96和上辊92之间，剩余部分放置在托辊97上；使用下辊96和上辊92将基础板材挤压出侧顶蒙皮部分需要的圆弧，辅辊95同时将基础板材设置有流水槽4的一端弯折，基础板材被加工成带流水槽汽车侧顶蒙皮，如图11所示。

对比例1：将加工完成后的流水槽4的外侧边和底边的夹角改为小于97°或大于160°，其余等同于实施例1进行对比例1；

在流水槽4的外侧边和底边的夹角改为小于97°时(如95°、96°)，由于夹角最后是流水槽模具四辅辊一241和流水槽模具四辅辊二242加工完成，小于97°的话加工过程中稳定性较差，容易出现问题；在流水槽4的外侧边和底边夹角改为大于160°时，流水槽4已经接近呈一平面了，雨水的收集效果较差。

最后，还需要注意的是，图示列举的的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于图示中一种实例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有将流水槽通过辊压工艺和侧顶蒙皮组合为一个整体的方案和加工工艺，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.完成汽车侧顶蒙皮和流水槽加工方法所使用的汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构，其特征在于：

所述加工方法包括：辊压T形附加边；辊压流水槽；辊压侧顶蒙皮；

所述模具结构包括附加边辊压机(1)、流水槽辊压机(2)和蒙皮辊压机(3)；

所述流水槽辊压机(2)包括流水槽模具组件；所述流水槽模具组件包括至少一个的流水槽模具；所述流水槽模具包括横板(215)、与横板(215)连接的竖板(214)、辅辊一、辅辊二和辅辊三(213)，辅辊三(213)的轴线与横板(215)平行，横板(215)上活动设置有相互配合使用的辅辊一与辅辊二，竖板(214)上活动设置有与辅辊一与辅辊二配合使用的辅辊三(213)；所述辅辊三(213)包括相互连接的大圆柱和小圆柱；所述辅辊三(213)的大圆柱分别与辅辊一的侧面及辅辊二的顶部抵接，辅辊一的顶部与辅辊三(213)的小圆柱抵接；所述辅辊一、辅辊二和辅辊三(213)配合使用能加工出流水槽(4)；

在蒙皮辊压机(3)中利用多道次辊压将基础板材蒙皮位置需要的圆弧加工完成，形成带流水槽汽车侧顶蒙皮；

所述蒙皮辊压机(3)包括上横梁(94)、下轴(98)和连接板(99)；所述上横梁(94)两端各通过一个连接板(99)与下轴(98)两端连接；上横梁(94)能在连接板(99)上移动；所述上横梁(94)和下轴(98)之间设置有上轴(91)、辅辊四(95)和托辊(97)；所述上轴(91)两端通过立柱(93)与上横梁(94)相连；所述辅辊四(95)设置在上轴(91)一侧，托辊(97)倾斜设置在上轴(91)另一侧；所述辅辊四(95)与上横梁(94)相连；所述托辊(97)与连接板(99)相连；

所述下轴(98)上设置有下辊(96)，上轴(91)上设置有与下辊(96)配合使用的上辊(92)；所述下辊(96)、上辊(92)与辅辊四(95)配合使用能将基础板材的侧顶蒙皮部分需要的圆弧加工完成。

2.根据权利要求1所述的汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构，其特征在于：所述流水槽模具组件由流水槽模具一(21)、流水槽模具二(22)、流水槽模具三(23)和流水槽模具四(24)组成；

所述流水槽模具一(21)的流水槽模具一辅辊一(211)为下半部分设置环形凹槽的圆柱；流水槽模具一(21)的流水槽模具一辅辊二(212)为下半部分设置有环形凸起的圆柱；所述流水槽模具一辅辊一(211)的环形凹槽与流水槽模具一辅辊二(212)的环形凸起相吻合；

所述流水槽模具二(22)的流水槽模具二辅辊一(221)的下半部分为锥台，上半部分为圆柱；所述流水槽模具二(22)的流水槽模具二辅辊二(222)的下半部分为与流水槽模具二辅辊一(221)的锥台相吻合的倒锥台，上半部分为圆柱；

所述流水槽模具三(23)的流水槽模具三辅辊一(231)的下半部分为锥台，上半部分为圆柱；所述流水槽模具三(23)的流水槽模具三辅辊一(231)的锥台的坡度小于流水槽模具二(22)下半部分的流水槽模具二辅辊一(221)的锥台的坡度；所述流水槽模具三(23)的流水槽模具三辅辊二(232)的下半部分为与流水槽模具三(23)的流水槽模具三辅辊一(231)的锥台相吻合的倒锥台，上半部分为圆柱；

所述流水槽模具四(24)的流水槽模具四辅辊一(241)为下半部分设置有环形凸起的圆柱，或者流水槽模具四辅辊一(241)下半部分为坡度小于流水槽模具三(23)的流水槽模具三辅辊一(231)下半部分的坡度的锥台，上半部分为圆柱；所述流水槽模具四(24)的流水槽模具四辅辊二(242)下半部分为与流水槽模具四(24)的流水槽模具四辅辊一(241)下半部分配合使用的环形凹槽或倒锥台，上半部分为圆柱。

3.根据权利要求1所述的汽车侧顶蒙皮和流水槽的模具结构，其特征在于：所述附加边辊压机(1)包括附加边上辊(12)和附加边下辊(11)；所述附加边上辊(12)设置有至少一个上固定件(121)，附加边下辊(11)设置有与上固定件(121)配合使用的下固定件(111)；所述附加边上辊(12)设置有上折弯件(122)，所有的上固定件(121)都设置在上折弯件(122)同一侧，附加边下辊(11)上设置有与上折弯件(122)配合使用的下折弯件(112)；所述上折弯件(122)和下折弯件(112)配合使用能加工出T型附加边。