CN107497938A - 汽车不锈钢外饰件多工位生产模具及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车不锈钢外饰件多工位生产模具及其方法，包括上模座本体和下模座本体，所述上模座本体和下模座本体上设置有相互匹配的模具导向部件和限位装置，所述下模座本体上依次形成有落料工位、成型工位和整形工位，所述落料工位上设置有落料切断刀，所述成型工位上设置有成型定位部件，所述整形工位上设置有整形定位部件；所述上模座本体上设置有落料刀块、落料压料板、成型刀块和产品脱料部件，所述落料刀块和落料压料板位于落料工位的上方，所述成型刀块位于成型工位的上方，所述产品脱料部件位于整形工位的上方。本发明采用上模脱料，下模固定产品的定位方式，同时不锈钢表面覆膜作业，可有效防止产品表面被压伤，避免外观不良。
Description
技术领域
本发明涉及一种多工位生产模具及其方法，尤其涉及一种汽车不锈钢外饰件多工位生产模具及其方法。
背景技术
汽车不锈钢外饰件由于其较强的表面抗腐蚀性能，以及优质美观的外观而受到越来越多消费者的追求，各大汽车厂商为满足消费者需求在车身非功能区增加大量此类装饰件，主要部位有窗框饰条、门把手饰件、车门迎宾饰板、SUV踏板饰件等产品。不锈钢外饰件由于其特殊的外观件性质-外观要求A级面要求，要求模具本身需要较高的制造精度及表面光洁度要求，同时由于不锈钢材质强度高，塑性变形大，反弹难以控制，故此类模具常采用单模进行生产，生产效率低且报废率居高不下，影响整体经济效益。多工位生产模具即在同一副模具安排多种不同工序如拉伸、切边冲孔、整形等，达到在一个冲次下完成多道生产工序，从而降低生产成本，提高生产效率，主要用于中小型产品的冲压生产。在汽车零部件冲压行业中，多工位生产方式有诸多的优点：在一个设备冲次下可同时生产多道工序，不仅生产率高，而且大量节省设备和占地面积，减少了半成品的运输和存放环节和操作人员，实现最大程度的节能减排，因此在当今世界先进国家被广泛采用。
针对以上不锈钢外观件模具的制作难度及生产效率低下的现状，结合多工位模具，有必要提供一种专门应用于汽车不锈钢外饰件产品的多工位冲压模具，在大批量生产时体现了很多的生产效率，并且报废率也控制在较低的水平，产品质量符合客户需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车不锈钢外饰件多工位生产模具及其方法，在保证外观件表面质量高标准的基础上，能够大大节省人工成本，提高设备利用率，降低产品报废率，从而大幅提高生产效率，达到精益生产目的。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，包括上模座本体和下模座本体，所述上模座本体和下模座本体上设置有相互匹配的模具导向部件和限位装置，其中，所述下模座本体上依次形成有落料工位、成型工位和整形工位，所述落料工位上设置有落料切断刀，所述成型工位上设置有成型定位部件，所述整形工位上设置有整形定位部件；所述上模座本体上设置有落料刀块、落料压料板、成型刀块和产品脱料部件，所述落料刀块和落料压料板位于落料工位的上方，所述成型刀块位于成型工位的上方，所述产品脱料部件位于整形工位的上方。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其中，所述成型定位部件为弹性定位复位装置，包括浮动定位块和下模刀块，所述浮动定位块内设置有弹性元件和限位装置，所述浮动定位块上相对下模刀块的一侧形成有燕尾状的导引部。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其中，所述限位装置为限位螺钉。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其中，所述整形定位部件包括整形下模刀块和整形定位块，所述整形定位块与产品接触面边角为线切割慢走丝形成的圆角。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其中，所述下模座本体上靠近落料切断刀的外侧设置有缓冲装置，所述下模座本体设置有模具吊耳。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，包括如下步骤：S1)先对不锈钢板料表面进行覆膜；S2)接着将不锈钢板料放置于落料工位冲压形成落料片；S3)然后将落料片放置于成型工位上，并将落料片缺口位置与成型工位上的浮动定位块对齐进行成型冲压；S4)再将落料片放置于整形工位上，并将成型产品缺口位置与整形工位上的整形定位块对齐进行冲压；S5) 最后取出整形工位产品后去除表面覆膜进行检测。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其中，所述步骤S1)还包括对模具表面进行表面抛光，光洁度达到精抛0.8。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其中，所述成型定位部件为弹性定位复位装置，包括浮动定位块和下模刀块，所述浮动定位块内设置有弹性元件和限位装置，所述浮动定位块上相对下模刀块的一侧形成有燕尾状的导引部，所述导引部的导引面采用线切割慢走丝割出，并进行抛光处理，所述导引面和下模刀块间隙为0.02-0.03mm,所述浮动定位块硬度达到HRC 62-64°。
上述的汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其中，所述产品脱料部件包括上模压料板，所述上模压料板为分体结构，上半部分为线切割慢走丝活动轮廓，下半部分为限位钢板，所述上模压料板通过氮气弹簧和氮气缸相连，所述上模本体下行，氮气弹簧压缩行程带动上模压料板压住产品后，成型刀块与下模刀块闭合，达到整形效果，所述上模压料板采用整块钢料慢走丝线切割加工而成，所述上模压料板型面淬火后采用数控机床加工而成，同时型面采用镜面抛光处理。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具及其方法，通过定位部件将料片放置在指定工位，由导向部件导引上下模座及刀块进行成型，通过卸料部件进行产品的脱料；所有涉及产品外观面的模具表面都可进行表面抛光，以保证不锈钢外观面不会刮伤损坏。由于此产品属于细长型零件，为保证脱料过程不会引起产品二次变形，采用上模脱料，下模固定产品的定位方式，同时不锈钢表面覆膜作业，可有效防止产品表面被压伤，避免外观不良。
附图说明
图1为本发明汽车不锈钢外饰件多工位生产模具结构示意图；
图2为本发明的成型工位料片定位结构示意图；
图3为本发明的整形工位料片定位结构示意图；
图4为本发明的上模产品脱料部件结构示意图。
图中：
1下模座本体 2模具导向部件 3限位装置
4模具吊耳 5成型定位部件 6整形定位部件
7缓冲装置 8落料切断刀 9落料工位
10成型工位 11整形工位 12上模座本体
13落料刀块 14落料压料板 15成型刀块
16产品脱料部件 5-1浮动定位块 5-2弹性元件
5-3限位装置 5-4落料片 5-5下模刀块
6-1整形下模刀块 6-2成型产品 6-3整形定位块
16-1上模压料板 16-2氮气弹簧 16-3弹顶销
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明汽车不锈钢外饰件多工位生产模具结构示意图。
请参见图1，本发明提供的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，包括下模座本体1、模具导向部件2、限位装置3、模具吊耳4、成型定位部件5、整形定位部件6、缓冲装置7、落料切断刀8、落料工位9、成型工位10、整形工位11、上模座本体 12、落料刀块13、落料压料板14、成型刀块15、产品脱料部件16。缓冲装置7用于减轻上下冲压合模时对设备的保护及上下模合模产品接触时的稳定性，落料切断刀8是将废料切断后方便废料取出，不能直接采用上模座本体，因为材质不一样，落料切断刀8必须是采用硬质材料。该多工位模具生产动作为机台前后各有一名操作工将板料放置于第一工位(落料工位)，同时按下油压机启动按钮；油压机完成一个冲程后滑块上行，操作人员将完成落料工序的落料片放置于第二工位(成型工位) 定位部件上，同步取出落料工序废料条放置于专用废料箱内，再放置板料在落料工位，同时按下启动按钮完成落料于成型冲次；同样方式进行整形工位的冲压，待设备上行取出整形工位产品后去除表面覆膜，自检产品外观面，同时由检验人员在专用检测工装上对产品外观、尺寸等做进一步的检测，做到外观件全检通过，严把质量关。
图2为本发明的成型工位料片定位结构示意图。
请继续参见图2，该结构的作用是为了使操作者把料片放置在模具下模刀块上，并使料片定位可靠，批量稳定性高，并具有防呆效果，即预防零件方向放反或放不到位，同时不影响产品成型后的取料便捷性，从而达到高效的节拍及生产效率。
其结构创新点在于成型定位部件5-1为专门针对此类产品而设计的弹性定位复位装置，下模刀块5-5为固定部件，成型定位部件5-1与下模刀块5-5活动时，如果间隙过大则浮动定位块容易偏位卡住，导致无法正常弹出刀块，或者与刀块卡住无法复位；如果间隙过小则定位块卡死容易导致定位块压坏，针对这样的潜在隐患，特在浮动定位块上设计了一个用来与下模刀块导引的部分，此导引部分设计成燕尾形状，导引面用线切割慢走丝割出，人工抛光处理，与下模刀块导引面间隙 0.02-0.03mm,浮动块硬度达到HRC 62-64°，达到耐磨并滑动顺畅效果。
先将落料片5-4放置于下模刀块5-5上，并将落料片缺口位置与成型定位块5-1 对齐，确保每一处缺口定位到位，由于成型定位块是一个浮动定位块5-1，内部有弹性元件5-2(弹簧)和限位装置5-3(限位螺钉)组成，当上模下压时，成型定位部件5-1被压缩，起到材料定位和避让刀块的作用，冲压完成后上模上行离开下模的同时，定位部件压力释放，弹簧5-2复位推动成型定位块5-1复位初始位置，为下一次冲压做准备，此浮动定位块5-1为淬火材料，具有很高的耐磨性，同时采用慢走丝线切割加工，保证浮动时的间隙及稳定性；考虑操作者工作强度及便携性，在特定区域设置此定位部件，极大的方便操作者生产作业，提高生产效率。
图3为本发明的整形工位料片定位结构示意图。
请继续参见图3，该结构是将成型工位生产的产品放置在整形工位下模刀块上，同样需要使料片定位可靠，批量稳定性高，并具有防呆效果，同时不影响产品成型后的取料便捷性，从而达到高效的节拍及生产效率。
其结构创新点在于整形定位块6-3的卡料部分，整个定位块由淬火材料(SKD-11)线切割慢走丝外轮廓，轮廓线根据产品形状再考虑定位精度，特指定位块圆角尺寸，使整形定位块6-3在准确定位产品的同时不会在取产品时卡住从而取料不便，所以圆角尺寸做了特别计算，成型后卡角变形量会有不一致，将卡块R角做成R3倒斜度过渡，让不规则的产品卡角通过R角导正后进入卡块，而线切割慢走丝保证表面光洁度，再进行手工抛光，确保产品定位准确稳定及取料顺畅。
将成型产品6-2放置于整形下模刀块6-1上，并将产品缺口位置与整形定位块 6-3对齐，整形定位块6-3是一个固定定位装置，由淬火后的钢料CNC加工而成，有销钉螺丝固定数据位置，保证产品定位准确，上模在定位装置位置做避让加工处理，上模上行后定位块不影响产品的取放作业。
图4为本发明的上模产品脱料部件结构示意图。
该结构作用是由氮气弹簧16-2配合弹顶销16-3作为压力源，上模下行，氮气弹簧16-2压缩行程带动上模压料板16-1压住产品后，成型刀块15与下模刀块闭合，达到整形效果，此压料板采用整块钢料慢走丝线切割加工，因为很细长所以精度要求极高，轮廓间隙达到+-0.3mm,型面采用淬火后CNC精加工，同时由于接触面为产品外观区域，所以型面采用镜面抛光处理，确保外观无压痕；同时对压料板轮廓位置采用加硬处理，硬度达到50-55度，侧面轮廓间隙保证在+-0.3mm，使压料轮廓在凹模枪内取到导正滑配效果，防止轮廓缝隙对产品外观产生不良。
其结构创新点在于上模压料板16-1为分体结构，因活动轮廓线细长，钢料容易断裂并变形，加工难度大，故设计成分体结构，上半部分为线切割慢走丝活动轮廓，保证压料板活动间隙，下半部分为压料板限位钢板，上下连接后与成型刀块15一起CNC加工，保证产品型面一致，下半部分的限位钢板在上模回程时作为压料板的限位机构，防止压料板掉落，起到安全防护作用，同时保护氮气缸行程，起到双重保护目的。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (9)
1.一种汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，包括上模座本体(12)和下模座本体(1)，所述上模座本体(12)和下模座本体(1)上设置有相互匹配的模具导向部件(2)和限位装置(3)，其特征在于，所述下模座本体(1)上依次形成有落料工位9、成型工位10和整形工位11，所述落料工位9上设置有落料切断刀8，所述成型工位10上设置有成型定位部件(5)，所述整形工位11上设置有整形定位部件(6)；所述上模座本体(12)上设置有落料刀块(13)、落料压料板(14)、成型刀块(15)和产品脱料部件(16)，所述落料刀块(13)和落料压料板(14)位于落料工位(9)的上方，所述成型刀块(15)位于成型工位(10)的上方，所述产品脱料部件(16)位于整形工位(11)的上方。
2.如权利要求1所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其特征在于，所述成型定位部件(5)为弹性定位复位装置，包括浮动定位块(5-1)和下模刀块(5-5)，所述浮动定位块(5-1)内设置有弹性元件(5-2)和限位装置(5-3)，所述浮动定位块(5-1)上相对下模刀块(5-5)的一侧形成有燕尾状的导引部。
3.如权利要求2所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其特征在于，所述限位装置(5-3)为限位螺钉。
4.如权利要求1所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其特征在于，所述整形定位部件(6)包括整形下模刀块(6-1)和整形定位块(6-3)，所述整形定位块(6-3)与产品接触面边角为线切割慢走丝形成的圆角。
5.如权利要求1所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，其特征在于，所述下模座本体(1)上靠近落料切断刀(8)的外侧设置有缓冲装置(7)，所述下模座本体(1)设置有模具吊耳(4)。
6.一种汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产模具，所述生产方法包括如下步骤：
S1)先对不锈钢板料表面进行覆膜；
S2)接着将不锈钢板料放置于落料工位冲压形成落料片；
S3)然后将落料片放置于成型工位上，并将落料片缺口位置与成型工位上的浮动定位块对齐进行成型冲压；
S4)再将落料片放置于整形工位上，并将成型产品缺口位置与整形工位上的整形定位块对齐进行冲压；
S5)最后取出整形工位产品后去除表面覆膜进行检测。
7.如权利要求6所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其特征在于，所述步骤S1)还包括对模具表面进行表面抛光，光洁度达到精抛0.8。
8.如权利要求6所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其特征在于，所述成型定位部件(5)为弹性定位复位装置，包括浮动定位块(5-1)和下模刀块(5-5)，所述浮动定位块(5-1)内设置有弹性元件(5-2)和限位装置(5-3)，所述浮动定位块(5-1)上相对下模刀块(5-5)的一侧形成有燕尾状的导引部，所述导引部的导引面采用线切割慢走丝割出，并进行抛光处理，所述导引面和下模刀块间隙为0.02-0.03mm,所述浮动定位块(5-1)硬度达到HRC62-64°。
9.如权利要求6所述的汽车不锈钢外饰件多工位生产方法，其特征在于，所述产品脱料部件(16)包括上模压料板(16-1)，所述上模压料板(16-1)为分体结构，上半部分为线切割慢走丝活动轮廓，下半部分为限位钢板，所述上模压料板(16-1)通过氮气弹簧(16-2)和氮气缸相连，所述上模本体(12)下行，氮气弹簧(16-2)压缩行程带动上模压料板(16-1)压住产品后，成型刀块(15)与下模刀块闭合，达到整形效果，所述上模压料板(16-1)采用整块钢料慢走丝线切割加工而成，所述上模压料板(16-1)型面淬火后采用数控机床加工而成，同时型面采用镜面抛光处理。
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