CN108160814A - 一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺及成型模具 - Google Patents

一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺及成型模具 Download PDF

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Abstract

本发明属于汽车蒸发器水管大肩部成型技术领域，为解决汽车蒸发器水管大肩部成型的技术问题，提供了一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺及成型模具，成型工艺的步骤为：管件端部第一次预扩口→管件端部第二次预扩口→管件端部第一次缩口及管件大肩部第一次预成型→管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型→管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型→管件大肩部第四次预成型→管件最终成型；成型模具包括管件固定装置和管件成型装置。本发明采用逐步多工位改变头部预成型的形状，使材料延长率达到45％的加工工艺，同时优化了工艺路线，大批量生产过程中极大的提高了生产效率和产品质量，有效降低了生产成本。

Description

一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺及成型模具
技术领域
本发明属于汽车蒸发器水管大肩部成型技术领域，具体涉及一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺及成型模具。
背景技术
目前蒸发器水管的大肩部，以及其他管件头部大肩部在成型加工时：
一、报废率较高，主要原因为：
1.管件口径小，壁厚薄。原材料的延伸率不能满足此大肩部成型时所需要的性能，加工时管材料容易开裂。
2.成型后肩部的壁厚不均匀，导致整个头部容易断裂。
3.管端部的密封面不平整，有凹陷，存在严重的泄漏风险。
4.管口部倾斜，不平整，满足不了图纸技术要求。
二、生产效率低：现有大肩部的加工，需要多道工序，多次装夹，多台设备才能制作，严重影响了整个管件的生产节拍，产能不足，是整套工序中的瓶颈。
发明内容
本发明为解决汽车蒸发器水管大肩部成型的技术问题，提供了一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺及成型模具。
本发明采用的技术方案如下：
一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺，采用七套成型模具对管件依次进行管件端部第一次预扩口→管件端部第二次预扩口→管件端部第一次缩口及管件大肩部第一次预成型→管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型→管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型→管件大肩部第四次预成型→管件最终成型的加工，其中，管件端部的第一次预扩口与管件端部的第二次预扩口用于保证管件肩部成型所需的外圆大小，管件端部的第一次缩口及管件大肩部第一次预成型与管件端部的第二次缩口及管件大肩部第二次预成型用于保证肩部成型所需要的走料趋势，管件端部的第三次缩口及管件大肩部第三次预成型与管件大肩部第四次预成型用于进一步固化肩部成型的形态，管件最终成型用于完成最终肩部的成型。
一种汽车蒸发器水管大肩部的成型模具，包括管件固定装置和管件成型装置，所述管件成型装置与管件固定装置相对设置，所述管件固定装置包括上安装模座、下安装模座、上夹模和下夹模，所述上夹模和下夹模分别固定安装在上安装模座和下安装模座上，所述上安装模座由夹模油缸驱动，所述上夹模和下夹模的相对面上分别设置有相对应的且横向贯通的上模腔和下模腔，当上夹模与下夹模对合时上模腔与下模腔形成的模腔与汽车蒸发器水管的成品外形对应；所述管件成型装置包括固定板和依次并排设置在固定板前端的七套成型模具，所述固定板架设在导轨上，且固定板的一端设有伺服电机，固定板在伺服电机的驱动下可沿导轨上下移动，所述固定板的后端设有固定板驱动油缸，所述固定板在固定板驱动油缸的驱动下前后移动，所述第一套成型模具与第二套成型模具用于对管件端部进行预扩口，所述第三套成型模具用于对管件端部进行第一次缩口及管件大肩部第一次预成型，第四套成型模具用于对管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型，第五套成型模具用于对管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型，第六套成型模具用于对管件大肩部第四次预成型，第七套成型模具用于完成管件的最终成型。
所述固定板上设有导向孔，所述七套成型模具分别通过导向孔连接在固定板上，并采用螺纹式的锁紧压板固定在固定板上。
所述每个导向孔的周边均设有外螺纹，所述七套成型模具的模套前端外表面均设有安装限位面，所述锁紧压板内设有通孔，所述通孔的周边设有内螺纹，所述锁紧压板分别穿过各个模套，所述锁紧压板的上部抵住各模套外表面的安装限位面，下部与导向孔的周边螺纹连接。
所述上夹模和下夹模分别采用螺纹紧固安装在上安装模座和下安装模座上。
本发明的有益效果：本发明，在整个加工过程只需要一次性装夹，逐步多工位改变头部预成型的形状，使材料延长率达到45％的加工工艺，减少了多台设备流转的繁琐工步，本发明通过第一冲和第二冲的预扩口改善了原材料延伸率不足，导致的开裂现象，通过第三冲、第四冲和第五冲解决了材料内部壁厚的不均匀产生的断裂象，通过第六冲和第七冲保证了管端密封面的平整，解决了管口部倾斜的问题。本发明优化了工艺路线，大批量生产过程中极大的提高了生产效率和产品质量，有效降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明成型模具的结构示意图；
图中：1-上安装模座，2-上夹模，3-下夹模，4-下安装模座，5-锁紧压板，6-固定板，7-一冲模套，8-一冲模芯，9-二冲模套，10-二冲模芯，11-三冲模套，12-四冲模套，13-四冲模芯，14-五冲模套，15-六冲模套，16-六冲模芯，17-七冲模套，18-七冲模芯，19-固定板驱动油缸，20-导轨，21-伺服电机，22-夹模油缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺，采用七套成型模具对管件依次进行管件端部第一次预扩口→管件端部第二次预扩口→管件端部第一次缩口及管件大肩部第一次预成型→管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型→管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型→管件大肩部第四次预成型→管件最终成型的加工，其中，管件端部的第一次预扩口与管件端部的第二次预扩口用于保证管件肩部成型所需的外圆大小，管件端部的第一次缩口及管件大肩部第一次预成型与管件端部的第二次缩口及管件大肩部第二次预成型用于保证肩部成型所需要的走料趋势，管件端部的第三次缩口及管件大肩部第三次预成型与管件大肩部第四次预成型用于进一步固化肩部成型的形态，管件最终成型用于完成最终肩部的成型。
如图1所示，一种汽车蒸发器水管大肩部的成型模具，包括管件固定装置和管件成型装置，所述管件成型装置与管件固定装置相对设置，所述管件固定装置包括上安装模座1、下安装模座4、上夹模2和下夹模3，所述上夹模2和下夹模3分别采用螺纹紧固安装在上安装模座1和下安装模座4上，所述上安装模座1由夹模油缸22驱动，所述上夹模2和下夹模3的相对面上分别设置有相对应的且横向贯通的上模腔和下模腔，当上夹模2与下夹模3对合时上模腔与下模腔形成的模腔与汽车蒸发器水管的成品外形对应；所述管件成型装置包括固定板6和依次并排设置在固定板6前端的七套成型模具，所述固定板6上设有导向孔，所述七套成型模具分别通过导向孔连接在固定板6上，所述每个导向孔的周边均设有外螺纹，所述七套成型模具的模套前端外表面均设有安装限位面，所述锁紧压板5内设有通孔，所述通孔的周边设有内螺纹，所述锁紧压板5分别穿过各个模套，所述锁紧压板5的上部抵住各模套外表面的安装限位面，下部与导向孔的周边螺纹连接。所述固定板6架设在导轨20上，且固定板6的一端设有伺服电机21，固定板6在伺服电机21的驱动下可沿导轨20上下移动，所述固定板6的后端设有固定板驱动油缸19，所述固定板6在固定板驱动油缸19的驱动下前后移动，所述第一套成型模具与第二套成型模具用于对管件端部进行预扩口，所述第三套成型模具用于对管件端部进行第一次缩口及管件大肩部第一次预成型，第四套成型模具用于对管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型，第五套成型模具用于对管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型，第六套成型模具用于对管件大肩部第四次预成型，第七套成型模具用于完成管件的最终成型。
所述第一套成型模具包括一冲模套7和设置在一冲模套7内的一冲模芯8，所述一冲模套7内设有安装一冲模芯8的限位面，所述一冲模芯8为阶梯轴，所述一冲模芯8的中段与前段通过斜面夹角过渡连接，所述一冲模套7内设有用于控制扩张后的管件外径的内圆模腔。
所述第二套成型模具包括二冲模套9和设置在二冲模套9内的二冲模芯10，所述二冲模套9内设有安装二冲模芯10的限位面，所述二冲模芯10为阶梯轴，所述二冲模芯10的中段与前段通过斜面夹角过渡连接，所述二冲模套9内设有用于控制扩张后的管件外径的内圆模腔，所述二冲模芯10的中段设有控制管件长度的限位台阶，在扩管时，能有效遏制消除管件端口长短不一，不平整等因素，为接下来的成型提供稳定条件。
所述第三套成型模具为三冲模套11，所述三冲模套11内设有控制管件缩口的内腔，所述内腔包括内腔中段和与内腔中段相连的内腔前段，所述内腔前段为喇叭状，所述内腔中段为圆柱状，所述第三套成型模具的目的是使管件预先达到肩部所需形成的鼓包及头部的直段部分。
所述第四套成型模具包括四冲模套12和设置在四冲模套12内的四冲模芯13，所述四冲模套12内设有安装四冲模芯13的限位面，所述四冲模芯13为阶梯轴，所述四冲模芯13的芯棒与管件内壁基本接触，目的使肩部的成型趋势向外侧撑开，限制了管件向内凹的现象。四冲模芯13的中段设有控制管件长度的限位台阶，在顶料的过程中，把多余的料填充到肩部鼓包处，由于管件端部受力，在内外模型腔的控制下，保证管内部的壁厚挤压均匀，并形成肩部的初期形态，这种形态能使肩部的起始折弯处起到支撑作用，为肩部的平整打下基础。所述四冲模套12内设有控制管件缩口的内腔，所述内腔包括内腔中段和与内腔中段相连的内腔前段，所述内腔前段为喇叭状，所述内腔中段为圆柱状，所述第四套成型模具的目的是使管件预先达到肩部所需形成的鼓包及头部的直段部分。
所述第五套成型模具为五冲模套14，所述五冲模套14内设有控制管件缩口的内腔，所述内腔包括内腔中段和与内腔中段相连的内腔前段，所述内腔前段为喇叭状，所述内腔中段为圆柱状，所述第五套成型模具目的是使管件的肩部鼓包再次沿径向撑开，同时轴向方向收紧。
所述第六套成型模具包括六冲模套15和设置在六冲模套15内的六冲模芯16，所述六冲模套15内设有安装六冲模芯16的限位面，所述六冲模芯16的芯棒与管件内壁基本接触，目的使肩部的成型趋势向外侧撑开，限制了管件向内凹的现象。六冲模芯16的中段设有控制管件长度的限位台阶，在顶料的过程中，再次把多余的料填充到肩部鼓包处，由于管件端部受力，在内外模型腔的控制下，保证管内部的壁厚挤压均匀，此时肩部的形状基本成型。所述六冲模套15内设有用于控制管件缩口的内腔，所述内腔包括内腔中段和与内腔中段相连的内腔前段，所述内腔前段与内腔中段均为圆柱状，所述六冲模套15的内腔保证了管件肩部预设定的形状，在肩部的下端部形成支撑区，中端形成屈服区，上端部形成变形区，为最终成型创造条件。
所述第七套成型模具包括七冲模套17和设置在七冲模套17内的七冲模芯18，所述七冲模套17内设有安装七冲模芯18的限位面，所述七冲模芯18的芯棒与管件内壁基本接触，目的使管件内部有支撑，管头部不凹陷。七冲模芯18的中段设有控制管件长度的限位台阶，用于控制管件头部的长度，保证管内部壁厚均匀，同时也是挤压材料端面的支撑面。所述七冲模套17内设有用于控制管件缩口的内腔，所述内腔为圆柱状，所述七冲模套17的端面为平面，与内腔顺滑过渡，所述七冲模套17的端面挤压之前肩部的鼓包，在肩部有支撑的情况下使变形区成型在夹模里，达到最终的产品尺寸。
为了能使管件的材料更加稳定地顺滑过渡，所述一冲模芯8、二冲模芯10、四冲模芯13、六冲模芯16及七冲模芯18的前端端部均设有导向段。
采用本发明的模具进行加工汽车蒸发器水管大肩部时，其具体的施工动作为：先将管毛坯放置于上夹模2与下夹模3内，夹模油缸22动作夹紧管毛坯；固定板6在伺服电机21的带动下横向移动，当一冲模套7与夹模中心轴线对准时，固定板驱动油缸19推动固定板6向前运动，使一冲模套7端面与上夹模2和下夹模3的端面接触，此时固定板驱动油缸19再次退回向后运动，带动固定板6恢复原位；同理，二冲～七冲的成型动作同上，七冲退回后，打开上夹模2与下夹模3，取出管件，动作结束，开始下一个加工循环。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种汽车蒸发器水管大肩部的成型工艺，其特征在于：采用七套成型模具对管件依次进行管件端部第一次预扩口→管件端部第二次预扩口→管件端部第一次缩口及管件大肩部第一次预成型→管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型→管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型→管件大肩部第四次预成型→管件最终成型的加工，其中，管件端部的第一次预扩口与管件端部的第二次预扩口用于保证管件肩部成型所需的外圆大小，管件端部的第一次缩口及管件大肩部第一次预成型与管件端部的第二次缩口及管件大肩部第二次预成型用于保证肩部成型所需要的走料趋势，管件端部的第三次缩口及管件大肩部第三次预成型与管件大肩部第四次预成型用于进一步固化肩部成型的形态，管件最终成型用于完成最终肩部的成型。
2.一种汽车蒸发器水管大肩部的成型模具，其特征在于：包括管件固定装置和管件成型装置，所述管件成型装置与管件固定装置相对设置，所述管件固定装置包括上安装模座(1)、下安装模座(4)、上夹模(2)和下夹模(3)，所述上夹模(2)和下夹模(3)分别固定安装在上安装模座(1)和下安装模座(4)上，所述上安装模座(1)由夹模油缸(22)驱动，所述上夹模(2)和下夹模(3)的相对面上分别设置有相对应的且横向贯通的上模腔和下模腔，当上夹模(2)与下夹模(3)对合时上模腔与下模腔形成的模腔与汽车蒸发器水管的成品外形对应；所述管件成型装置包括固定板(6)和依次并排设置在固定板(6)前端的七套成型模具，所述固定板(6)架设在导轨(20)上，且固定板(6)的一端设有伺服电机(21)，固定板(6)在伺服电机(21)的驱动下可沿导轨(20)上下移动，所述固定板(6)的后端设有固定板驱动油缸(19)，所述固定板(6)在固定板驱动油缸(19)的驱动下前后移动，所述第一套成型模具与第二套成型模具用于对管件端部进行预扩口，所述第三套成型模具用于对管件端部进行第一次缩口及管件大肩部第一次预成型，第四套成型模具用于对管件端部第二次缩口及管件大肩部第二次预成型，第五套成型模具用于对管件端部第三次缩口及管件大肩部第三次预成型，第六套成型模具用于对管件大肩部第四次预成型，第七套成型模具用于完成管件的最终成型。
3.根据权利要求2所述的一种汽车蒸发器水管大肩部的成型模具，其特征在于：所述固定板(6)上设有导向孔，所述七套成型模具分别通过导向孔连接在固定板(6)上，并采用螺纹式的锁紧压板(5)固定在固定板(6)上。
4.根据权利要求3所述的一种汽车蒸发器水管大肩部的成型模具，其特征在于：所述每个导向孔的周边均设有外螺纹，所述七套成型模具的模套前端外表面均设有安装限位面，所述锁紧压板(5)内设有通孔，所述通孔的周边设有内螺纹，所述锁紧压板(5)分别穿过各个模套，所述锁紧压板(5)的上部抵住各模套外表面的安装限位面，下部与导向孔的周边螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的一种汽车蒸发器水管大肩部的成型模具，其特征在于：所述上夹模(2)和下夹模(3)分别采用螺纹紧固安装在上安装模座(1)和下安装模座(4)上。
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