CN108160763B - 汽车u型板制作模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件加工用模具领域，具体公开了一种汽车U型板制作模具，包括机架，机架上设有动模和定模，机架上固定有液压缸，动模包括连接在液压缸活塞杆底端的压板，压板两侧均连接有折弯冲头，压板和折弯冲头之间形成U形型腔；定模包括尺寸和U形型腔相适配的定位座以及底座，第一通孔内设有套筒，套筒侧壁和冷气出口端之间连通有第二进气管，第二进气管内设有第二进气单向阀；套筒内滑动连接有活塞，活塞下侧固定有第一连杆，定位座底部设有与第一通孔连通的凹槽，凹槽内设有与套筒连通的气囊，气囊上设有凸起部。采用本发明的方案，解决了由于加工成型后的U型板不易取下而导致的废品率高的问题。

Description

汽车U型板制作模具

技术领域

本发明属于汽车零部件加工用模具领域，具体公开了一种汽车U型板制作模具。

背景技术

模具是指能在外力作用下使坯料形成特定形状和尺寸产品的工具，其中，汽车零部件多数采用冲压模具加工，冲压模具是指将板材在室温下施加变形力从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的特殊专用工具。而U型板作为汽车零部件装配过程中一种常用的金属连接件，即是通过冲压模具加工的。

通常冲压模具具有特定的轮廓或内腔形状，主要由动模和定模两部分组成，将板材放置在定模上，然后驱动动模相对定模运动，当动模和定模接触时，将板材加工成型。然后驱动动模和定模分开而将零件取出。这种加工方式中存在以下问题：利用动模和定模之间的相互作用力，使得板材冲压成型，导致板材成型后会和定模紧密的贴在一起，成型后的U型板取下时容易产生划痕甚至被损坏，影响后续加工的精度，废品率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车U型板制作模具，以解决由于加工成型后的U型板取下时容易产生划痕的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：汽车U型板制作模具，包括机架，机架上设有动模和位于动模下方的定模，机架上固定有液压缸，动模包括固定在液压缸活塞杆底端的压板，压板两侧均连接有折弯冲头，压板和折弯冲头之间形成U形型腔；机架上还设有涡流管，涡流管包括进气端、冷气出口端和热气出口端，涡流管进气端连接有压缩空气供给室，折弯冲头内设有空腔，空腔和热气出口端之间设有第一进气管，折弯冲头上位于和第一进气管连接处设有第一进气单向阀；定模包括尺寸和U形型腔相适配的定位座以及固定在定位座下的底座，底座上位于定位座的一侧设有用于控制液压缸的限位开关，底座上设有位于定位座下方的第一通孔，第一通孔内设有套筒，套筒侧壁和冷气出口端之间设有第二进气管，套筒上位于和第二进气管连接处设有第二进气单向阀；套筒内滑动连接有活塞，活塞下侧固定有第一连杆，机架上铰接有第二连杆，第二连杆两端部均设有条形槽，第一连杆远离活塞的一端滑动连接在条形槽内，第二连杆远离第一连杆一端的条形槽内还滑动连接有第三连杆，第三连杆远离第二连杆的一端固定有第四连杆，第四连杆远离第三连杆的一端固定在压板上；定位座底部设有与第一通孔连通的凹槽，凹槽内设有与套筒连通的气囊，气囊侧面设有多个凸起部，定位座上用于成型的两侧面均设有用于固定凸起部的第二通孔，凸起部上设有第一出气孔，第一出气孔内设有减压阀。

本基础方案的工作原理在于：压缩空气供给室中的空气进入涡流管中发生涡流反应分离出热气和冷气，涡流管产生的热气经第一进气管进入折弯冲头上的空腔中，对折弯冲头加热，冷气经过第二进气管进入气囊中。液压缸驱动活塞杆向下运动，活塞杆带动压板向下运动，固定在压板上的折弯冲头随压板一起向下运动，第四连杆和第三连杆均随压板向下运动，第三连杆带动第二连杆一端向下，第二连杆形成以机架为支点的杠杆，根据杠杆的特性，第二连杆另一端向上，带动第一连杆向上运动。第一连杆带动活塞向上运动，活塞和气囊、凸起部之间形成的空间体积变小，气压增大，气囊发生形变，气囊上的凸起部膨胀伸出第二通孔，对定位座起支撑作用。折弯冲头和板材接触后继续向下运动，由于折弯冲头具有热量，板材受热后塑性变强，较容易发生形变，直到压板也和板材上表面接触，板材处于压板、折弯冲头组成的U形型腔和伸出定位座的凸起部之间，被压变形成为U型板。

当气囊中压力过高时，减压阀打开放气，冷气排出，作用在板材上，一方面板材下部受冷收缩，便于板材上部向下弯折，另一方面可以对加工成型的U型板冷却定型。同时由于凸起部内气体排出，凸起部缩回第二通孔中，凸起部不再和加工完成的U型板接触，U型板和定位座之间存在一定间隙，方便取下U型板进行后续加工。

折弯冲头和底座完全接触时，压力触发限位开关，限位开关驱动液压缸带动活塞杆向上运动，活塞杆带动压板和折弯冲头复位，压板同时还带动第四连杆和第三连杆向上运动，第二连杆靠近第三连杆的一端向上，第二连杆靠近第一连杆的一端向下运动，带动活塞向下运动，活塞和气囊之间形成的空间体积变大，但由于气体排出，气囊内形成负压，套筒抽取涡流管中的冷气进入气囊，气囊重新变回饱满状态。

本基础方案的有益效果在于：

1、压板向下实现加工的同时，带动活塞向上运动，气囊内的气压增大，凸起部膨胀伸出第二通孔，一方面对定位座起支撑作用，另一方面在后续退模时可以保证成型的U型板和定位座之间存在间隙，方便取下。

2、折弯冲头和底座完全接触时，触发限位开关，限位开关控制液压缸活塞杆向上运动，实现自动化驱动液压缸工作，带动装置复位，压板向上运动时，带动活塞向下运动，带动套筒抽取冷气进入气囊，保证气囊保持饱满状态。

3、板材在加工为U型板的过程中，弯折处上部张开，下部收缩，而涡流管同时产生冷气和热气，热气进入折弯冲头中对折弯冲头加热，板材遇热发生一定膨胀，容易向下弯曲，冷气进入气囊中排出，一方面板材下部遇冷收缩，便于弯曲，另一方面，可以对成型的U性板进行冷却定型。

进一步，所述凸起部靠近第二通孔内壁的侧面均固定在第二通孔内壁上，气囊上表面也固定在凹槽上表面。只有凸起部外侧未固定，可以保证凸起部膨胀时，是凸起部外侧发生形变，可以伸出第二通孔。

进一步，第一进气管内还设有微型气泵，折弯冲头上还设有第二出气孔，第二出气孔内设有出气单向阀。可以源源不断的抽取涡流管产生的热气进入折弯冲头，当折弯冲头内气压过大时，气体推开出气单向阀排出。

进一步，所述定位座上表面设有磁铁。磁铁可以将金属板材吸紧，避免折弯冲头下压时，板材移动导致加工精度出现误差。

进一步，所述折弯冲头材质为铜。铜的导热效果好，提高热传递效率。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：压缩空气供给室1、第三连杆2、第四连杆3、液压缸4、压板5、折弯冲头6、定位座7、底座8、涡流管9、第一进气管10、第二进气管11、气囊12、凸起部13、套筒14、第一连杆15、支杆17。

如图1所示，汽车U型板制作模具，包括机架，机架上固定有动模和定模，动模包括压板5，机架上还固定有液压缸4，压板5连接在液压缸4活塞杆下端，压板5左右两侧均连接有折弯冲头6，折弯冲头6材质为铜，压板5和两折弯冲头6之间形成U形型腔。

定模位于动模下方，定模包括底座8，底座8上固定有定位座7，底座8上位于定位座7左侧设有用于控制液压缸4的限位开关。定位座7和U形型腔间隙配合，定位座7上设有磁铁，底座8上位于定位座7下方设有第一通孔，定位座7底部设有与第一通孔连通的凹槽，凹槽内设有气囊12，气囊12上端和凹槽上表面固定，气囊12下端连通有套筒14，套筒14内滑动连接有活塞，活塞下端连接有第一连杆15，第一连杆15下端伸出底座8，机架上还固定有支杆17，支杆17上端铰接有第二连杆，第二连杆左右两端均设有条形槽，第一连杆15下端滑动连在第二连杆左端的条形槽内，第二连杆右端的条形槽内滑动连接有第三连杆2，第三连杆2上端固定有第四连杆3，第四连杆3左端固定在压板5上。定位座7左侧面以及右侧面均设有多个与凹槽连通的第二通孔，气囊12左右两侧上均设有位于第二通孔内的凸起部13，凸起部13侧面均和第二通孔内壁固定，凸起部13上设有第一出气孔，第一出气孔内设有减压阀。

机架上位于定位座7左侧设有涡流管9，涡流管9包括进气端、冷气出口端和热气出口端，机架上设有和进气端连接的压缩空气供给室1，热气出口端上连接有第一进气管10，折弯冲头6内设有空腔，压板5内还有与左右两侧空腔均连通的通槽，左侧的折弯冲头6上设有与空腔连通的第一进气孔，右侧的折弯冲头6上设有与空腔连通的第二出气孔，第一进气管10上端和第一进气孔连接，第一进气管10内设有第一进气单向阀，第一进气管10位于进气单向阀和折弯冲头6之间设有微型气泵，第二出气孔内设有出气单向阀。冷气出口端和套筒14侧壁之间连通有第二进气管11，第二进气管11内设有第二进气单向阀。

具体工作时，将平直的金属材质的板材放置在定位座7上，定位座7上的磁铁吸引板材，对板材进行固定。启动液压缸4，驱动活塞杆向下运动，活塞杆推动压板5向下运动，压板5带动折弯冲头6向下运动。同时涡流管9产生的热气经第一进气管10进入折弯冲头6的空腔内，热气在空腔以及通槽间停留，对折弯冲头6以及压板5加热。折弯冲头6和板材左右两端接触后继续向下运动，由于折弯冲头6具有热量，板材遇热物理性能发生变化，较容易发生形变，直到压板5也和板材上表面接触，无法继续向下运动，完成加工。

压缩空气供给室1内的压缩空气进入涡流管9发生涡流反应分离出冷气和热气。涡流管9产生的冷气经第二进气管11进入气囊12中，气囊12处于饱满状态。压板5向下运动的同时，带动第四连杆3和第三连杆2同时向下运动，第三连杆2带动第二连杆右端向下倾斜，第二连杆以支杆17为支点形成杠杆，第二连杆左端向上倾斜，带动第一连杆15向上运动，第一连杆15推动活塞向上运动，活塞上部的空间减小，气压增大，而由于气囊12上表面和凸起部13的侧面均固定，难以产生形变，因此，凸起部13外端发生形变，凸起部13伸出第二通孔，因此被压成型的板材并不与定位座7左右两侧面接触，而使处于压板5、折弯冲头6组成的U形型腔和伸出定位座7的凸起部13之间。当气囊12内的气压过高时，减压阀打开，凸起部13内的冷气排出，作用在加工完成的U型板上，对其冷却定型，同时由于凸起部13内气体排出，凸起部13缩回第二通孔中。

当折弯冲头6向下运动和底座8接触时，压力触发限位开关，限位开关控制液压缸4带动活塞杆向上运动，活塞杆带动压板5和折弯冲头6复位，同时由于凸起部13不再和加工完成的U型板接触，U型板和定位座7之间存在一定间隙，可以较容易的取下U型板进行后续加工。压板5同时还带动第四连杆3和第三连杆2向上运动，第二连杆右端向上，第二连杆左端向下运动，带动活塞杆向下运动，活塞上部的空间变大，同时活塞向下运动，带动套筒14抽取涡流管9中的冷气进入气囊12和凸起部13，气囊12和凸起部13重新变回饱满状态，装置恢复原始状态。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.汽车U型板制作模具，包括机架，其特征在于：机架上设有动模和位于动模下方的定模，机架上固定有液压缸，动模包括固定在液压缸活塞杆底端的压板，压板两侧均连接有折弯冲头，压板和折弯冲头之间形成U形型腔；机架上还设有涡流管，涡流管包括进气端、冷气出口端和热气出口端，涡流管进气端连接有压缩空气供给室，折弯冲头内设有空腔，空腔和热气出口端之间设有第一进气管，折弯冲头上位于和第一进气管连接处设有第一进气单向阀；定模包括尺寸和U形型腔相适配的定位座以及固定在定位座下的底座，底座上位于定位座的一侧设有用于控制液压缸的限位开关，底座上设有位于定位座下方的第一通孔，第一通孔内设有套筒，套筒侧壁和冷气出口端之间设有第二进气管，套筒上位于和第二进气管连接处设有第二进气单向阀；套筒内滑动连接有活塞，活塞下侧固定有第一连杆，机架上铰接有第二连杆，第二连杆两端部均设有条形槽，第一连杆远离活塞的一端滑动连接在条形槽内，第二连杆远离第一连杆一端的条形槽内还滑动连接有第三连杆，第三连杆远离第二连杆的一端固定有第四连杆，第四连杆远离第三连杆的一端固定在压板上；定位座底部设有与第一通孔连通的凹槽，凹槽内设有与套筒连通的气囊，气囊侧面设有多个凸起部，定位座上用于成型的两侧面均设有用于固定凸起部的第二通孔，凸起部上设有第一出气孔，第一出气孔内设有减压阀。

2.根据权利要求1所述的汽车U型板制作模具，其特征在于：所述凸起部靠近第二通孔内壁的侧面均固定在第二通孔内壁上，气囊上表面也固定在凹槽上表面。

3.根据权利要求2所述的汽车U型板制作模具，其特征在于：所述第一进气管内还设有微型气泵，折弯冲头上还设有第二出气孔，第二出气孔内设有出气单向阀。

4.根据权利要求1所述的汽车U型板制作模具，其特征在于：所述定位座上表面设有磁铁。

5.根据权利要求1所述的汽车U型板制作模具，其特征在于：所述折弯冲头材质为铜。