CN108746396A - 一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法 - Google Patents

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贺克明
董锴
邹平
彭永前
徐宏文
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Abstract

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，具体地指一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法。将冲压工件放置在冲压模具上，模具对冲压工件进行冲压，将冲压工件分割为顶盖工件和天窗废料工件两个相互独立的部分，从模具上抓取顶盖工件和天窗废料工件，移动顶盖工件至下一加工工序，移动天窗废料工件至天窗废料存放位置收集存放。本发明加工工序简单，流程简洁，大幅度提高了加工效率，又方便快捷的将天窗废料收集起来，节约了材料，提高了材料利用率，具有极大的推广价值。

Description

一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件加工技术领域，具体地指一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法。
背景技术
带有天窗的汽车顶盖在加工过程中，是通过冲压的方式在顶盖冲压件上冲压出来的，冲压后的部件包括顶盖工件和冲压天窗形成的废料。为了提高材料利用率，降低汽车制造成本，冲压废料应该尽可能回收利用来作为其他零件的毛坯。顶盖天窗废料规则、平整、面积大，是一块值得回收利用的废料。
天窗为顶盖上的一个方形孔洞，孔边沿有翻边，这个方形孔洞由冲压完成，并产生两种模式的废料，一种是天窗整片废料，一种是一分为二的废料。当前的自动化冲压生产过程中，汽车顶盖的天窗部分传统的处理方法分为两种：
一种是将天窗部分冲切并一分为二(或多片)，顺着模具的废料滑道落入地坑，变成废料。这种方法由于结构简单实用，是目前处理天窗废料的主要方法。
另一种是将天窗废料整片冲切落下，但没有滑入地坑，而是通过设置在模具下模中的皮带机构运送出模具外部，再收集，以达到回收再利用的效果。这种方法成功地回收了天窗废料，但是模具下模由于设置了皮带机构，需要在下模中避让很大的空间，模具强度大大减弱，为冲压生产带来安全隐患。所以，这种处理天窗废料的方法很少使用。
总之，为了保证模具的强度，传统的冲压工艺主要是将天窗废料切掉或切碎直接落入废料坑，完全作为废料处理了，从而造成浪费。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有冲压废料没有收集再利用而浪费掉的问题，提供一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法。
本发明的技术方案为：一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：将冲压工件放置在冲压模具上，模具对冲压工件进行冲压，将冲压工件分割为顶盖工件和天窗废料工件两个相互独立的部分，从模具上抓取顶盖工件和天窗废料工件，移动顶盖工件至下一加工工序，移动天窗废料工件至天窗废料存放位置收集存放。
进一步的所述的将待冲压工件放置在冲压模具上的方法为：将冲压工件放置在冲压模具的上模具与下模具之间，使冲压工件上对应顶盖工件的部分置于下模具的翻边凸模上，使对应天窗废料工件的部分置于下模具的修边凸模上，上模具下压将冲压工件固定在上、下模具之间。
进一步的所述的上模具下压将冲压工件固定在上、下模具之间的方法为：冲压工件放置在下模具上后，上模具上的上底板下压，通过第一弹簧连接于上底板下端面的内压料板在第一弹簧作用下压迫在冲压工件上对应天窗废料工件的部分的上端面，通过第二弹簧连接于上底板下端面的外压料板在第二弹簧作用下压迫在冲压工件上对应顶盖工件的部分的上端面。
进一步的所述的模具对冲压工件进行冲压的方法为：冲压工件完成压料工序后，上底板继续向下移动，固定在上底板下端面上且处于外压料板和内压料板之间的刀头向下移动，切开冲压工件直至伸入到修边凸模和翻边凸模之间的间隙内，将冲压工件分割为搁置在翻边凸模上的顶盖工件和搁置在修边凸模上的天窗废料工件并对顶盖工件进行翻边处理。
进一步的所述的对顶盖工件进行翻边处理的方法为：预留修边凸模与翻边凸模之间的间隙大于刀头厚度，刀头沿修边凸模的边缘下切，刀头背离修边凸模的一侧挤压顶盖工件边缘使其向下翻转形成翻边。
进一步的所述的从模具上抓取顶盖工件和天窗废料工件的方法为：完成冲压后，驱动上底板向上移动，然后用带有吸盘的机械手将翻边凸模上的顶盖工件和修边凸模上的天窗废料工件同时吸附住。
进一步的所述的用带有吸盘的机械手吸附顶盖工件和天窗废料工件的方法为：在机械手的端部布置多组间隔布置的悬臂，悬臂上有多个间隔布置的吸盘，机械手驱动悬臂移动到完成冲压的工件上方，使用两侧悬臂上的吸盘吸附顶盖工件，使用中间悬臂上的吸盘吸附天窗废料工件。
进一步的所述的用带有吸盘的机械手吸附顶盖工件和天窗废料工件的方法为：在机械手的端部布置间隔布置的对应顶盖工件的第一悬臂和对应天窗废料工件的第二悬臂，第一悬臂上布置有多个用于吸附的第一吸盘，第二悬臂上布置有多个用于吸附的第二吸盘，使用第一悬臂上的第一吸盘吸附顶盖工件，使用第二悬臂上的第二吸盘吸附天窗废料工件。
进一步的包括以下步骤：
1)、第一工位的机械手抓取待加工的冲压工件，将其移动至模具上并对冲压工件进行对位，使顶盖工件对应的部分处于翻边凸模上，使天窗废料工件对应的部分处于修边凸模上；
2)、上模具的上底板下压，内压料板和外压料板在弹簧作用将冲压工件压迫固定在修边凸模和翻边凸模上；
3)、上底板继续下移，刀头切割冲压工件将其分割为顶盖工件和天窗废料工件两个独立部分；
4)、上底板上移，第二工位的机械手抓取顶盖工件和天窗废料工件；
5)、第二工位的机械手移动顶盖工件和天窗废料工件至顶盖工件的下一加工工位，将顶盖工件放置在顶盖工件的下一加工工位上，机械手驱动天窗废料工件至天窗废料存放位置将其整齐码放。
一种模具结构，包括上模具，其特征在于：包括下模具；所述的下模具包括下底板、固定在下底板上的翻边凸模和修边凸模；所述的修边凸模为用于搁置天窗废料工件的凸起结构；所述的翻边凸模为围绕在修边凸模外侧的、用于搁置顶盖工件的环状凸起结构，翻边凸模和修边凸模之间留有刀头穿过的间隙。
本发明具有以下优点：1、下模具上没有开设供天窗废料工件下行的通孔结构，整个模具结构更加稳定，模具强度得到大幅度提升，避免了在冲压过程中造成的变形问题；
2、本发明通过在第二工位处布置端拾器用于抓取天窗废料，能够自行进行收集天窗废料，并将其码放整齐，便于后续的进一步利用或者是处理；
3、本发明的天窗废料不从模具下模内部排出，因此无卡废料风险，冲压生产效率高、冲压安全性高；
4、本发明通过在第二工位处安装端拾器同时抓取顶盖工件和天窗废料工件，减小了工序流程，提供了加工效率，节省了制作成本。
本发明加工工序简单，流程简洁，大幅度提高了加工效率，又方便快捷的将天窗废料收集起来，节约了材料，提高了材料利用率，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：本发明的模具冲压结构截面图(沿工件的左右方向)；
图2：本发明的模具冲压结构截面图(沿工件的前后方向)；
图3：本发明的冲压工件完成冲压后的结构示意图；
图4：本发明的机械手抓取顶盖工件和天窗废料工件结构示意图；
图5：本发明的冲压流程示意图；
其中：1—冲压工件；2—顶盖工件；3—天窗废料工件；4—翻边凸模；5—修边凸模；6—上底板；7—下底板；8—第一弹簧；9—第二弹簧；10—内压料板；11—外压料板；12—刀头；13—机械手；14—第一吸盘；15—第一悬臂；16—第二吸盘；17—第二悬臂；18—天窗废料存放位置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本实施例为了便于收集天窗废料，对模具结构和抓取工具做了调整，如图1～3所示，为本实施例的模具结构，包括下底板7，下底板7上设置有翻边凸模4和修边凸模5，其中修边凸模5对应天窗废料工件3，翻边凸模4对应顶盖工件2，修边凸模5处于下底板7的中间位置，翻边凸模4为环状结构，围绕在修边凸模5的外侧。其中，为了便于在冲压过程中实现对顶盖工件2边缘位置进行翻边处理，本实施例的翻边凸模4和修边凸模5之间留有宽度大于刀具厚度的间隙，这样在刀具切割冲压工件1时，刀具会挤压顶盖工件2边缘部分，实现顶盖工件2边缘部分的翻边处理。
本实施例的修边凸模5位上表面平整光滑的台状结构，与现有技术的上端尖锐的锥形结构完全不同，冲压完成后能够保留一整块的板状天窗废料，不同于现有技术的冲压后中间对应天窗部分被分割为多块。
本实施例模具的上模具结构如图1～2所示，包括上底板6，上底板6上设置有对应修边凸模5的内压料板10和对应翻边凸模4的外压料板11，内压料板10通过竖向的第一弹簧8连接于上底板6，外压料板11通过第二弹簧9连接于上底板6，内压料板10和外压料板11之间留有间隙，简写内安装有刀头12，上底板6驱动内压料板10和外压料板11下压压迫冲压工件1，刀头12下压切割冲压工件1，实现冲压工序和翻边工序。
为了便于抓取冲压后的顶盖工件2和天窗废料工件3采用带有吸盘14的机械手13进行抓取工作。如图4所示，为本实施例的端拾器结构示意图，机械手13的前端安装有多根间隔布置的悬臂，包括对应顶盖工件2的第一悬臂15和对应天窗废料工件3的第二悬臂17，第一悬臂15上布置有多个用于吸附的第一吸盘14，第二悬臂17上布置有多个用于吸附的第二吸盘16，使用第一悬臂15上的第一吸盘14吸附顶盖工件2，使用第二悬臂17上的第二吸盘16吸附天窗废料工件3。
实际操作包括以下工序，如图5所示：
1、第一工位的抓取装置抓取待加工的冲压工件1，第一工位的抓取装置用于吸附整块板状结构的冲压工件1，只要能够完成将冲压工件1吸附转移的目的即可，通过抓取装置将冲压工件1转移到模具上，并对冲压工件1进行位置调整，使顶盖工件2对应的部分处于翻边凸模4上，使天窗废料工件3对应的部分处于修边凸模5上；
2、上模具的上底板6下压，实际冲压前需要对冲压工件1进行压料固定，避免在冲压过程中工件滑移导致冲压失败，冲压前上底板6下压，内压料板10和外压料板11下压压迫在冲压工件1上，在第一弹簧8和第二弹簧9的作用下压迫固定住冲压工件1，此时第一弹簧8和第二弹簧9处于压迫状态，；
3、上底板6继续下移，刀头12切割冲压工件1将其分割为顶盖工件2和天窗废料工件3两个独立部分，刀头12进入到修边凸模5和翻边凸模4之间的间隙内，刀头12背离修边凸模5的一侧挤压顶盖工件2的边缘部分使顶盖工件2实现翻边；
4、上底板6上移，第二工位的机械手13抓取顶盖工件2和天窗废料工件3，此时第二工位机械手13上第一悬臂15上的第一吸盘14吸附顶盖工件2，第二悬臂17上的第二吸盘16吸附中间的天窗废料工件3；
5、第二工位的机械手移动顶盖工件2和天窗废料工件3至顶盖工件2的下一加工工位，对应顶盖工件2的第一吸盘14松脱顶盖工件2，将顶盖工件2放置在顶盖工件2的下一加工工位上，机械手驱动天窗废料工件3至天窗废料存放位置18，第二悬臂17上的第二吸盘16脱离天窗废料工件3将其整齐码放。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：将冲压工件(1)放置在冲压模具上，模具对冲压工件(1)进行冲压，将冲压工件(1)分割为顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)两个相互独立的部分，从模具上抓取顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)，移动顶盖工件(2)至下一加工工序，移动天窗废料工件(3)至天窗废料存放位置(18)收集存放。
2.如权利要求1所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的将冲压工件(1)放置在冲压模具上的方法为：将冲压工件(1)放置在冲压模具的上模具与下模具之间，使冲压工件上对应顶盖工件(2)的部分置于下模具的翻边凸模(4)上，使对应天窗废料工件(3)的部分置于下模具的修边凸模(5)上，上模具下压将冲压工件(1)固定在上、下模具之间。
3.如权利要求2所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的上模具下压将冲压工件(1)固定在上、下模具之间的方法为：冲压工件(1)放置在下模具上后，上模具上的上底板(6)下压，通过第一弹簧(8)连接于上底板(7)下端面的内压料板(10)在第一弹簧(8)作用下压迫在冲压工件(1)上对应天窗废料工件(3)的部分的上端面，通过第二弹簧(9)连接于上底板(6)下端面的外压料板(11)在第二弹簧(9)作用下压迫在冲压工件(1)上对应顶盖工件(2)的部分的上端面。
4.如权利要求1所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的模具对冲压工件(1)进行冲压的方法为：冲压工件(1)完成压料工序后，上底板(6)继续向下移动，固定在上底板(6)下端面上且处于外压料板(11)和内压料板(10)之间的刀头(12)向下移动，切开冲压工件(1)直至伸入到修边凸模(5)和翻边凸模(4)之间的间隙内，将冲压工件(1)分割为搁置在翻边凸模(4)上的顶盖工件(2)和搁置在修边凸模(5)上的天窗废料(3)工件并对顶盖工件(2)进行翻边处理。
5.如权利要求4所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的对顶盖工件(2)进行翻边处理的方法为：预留修边凸模(5)与翻边凸模(4)之间的间隙大于刀头(12)厚度，刀头(12)沿修边凸模(5)的边缘下切，刀头(12)背离修边凸模(5)的一侧挤压顶盖工件(2)边缘使其向下翻转形成翻边。
6.如权利要求1所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的从模具上抓取顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)的方法为：完成冲压后，驱动上底板(6)向上移动，然后用带有吸盘(14)的机械手(13)将翻边凸模(4)上的顶盖工件(2)和修边凸模(5)上的天窗废料工件(3)同时吸附住。
7.如权利要求6所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的用带有吸盘(14)的机械手(13)吸附顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)的方法为：在机械手(13)的端部布置间隔布置的对应顶盖工件(2)的第一悬臂(15)和对应天窗废料工件(3)的第二悬臂(17)，第一悬臂(15)上布置有多个用于吸附的第一吸盘(14)，第二悬臂(17)上布置有多个用于吸附的第二吸盘(16)，使用第一悬臂(15)上的第一吸盘(14)吸附顶盖工件(2)，使用第二悬臂(17)上的第二吸盘(16)吸附天窗废料工件(3)。
8.如权利要求1所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：所述的移动顶盖工件(2)至下一加工工序、移动天窗废料工件(3)至天窗废料存放位置(18)收集存放的方法为：悬臂(15)上的吸盘(14)吸附住顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)后，在机械手(13)的驱动下先移动至顶盖工件(2)的下一加工工序处，将顶盖工件(2)放置在下一加工工序处，然后机械手(13)驱动悬臂(15)移动至天窗废料存放位置(18)，将天窗废料工件(3)整齐放置在天窗废料存放位置。
9.如权利要求1～7中任一所述的一种汽车顶盖天窗冲压废料的收集方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、第一工位的机械手抓取待加工的冲压工件(1)，将其移动至模具上并对冲压工件(1)进行对位，使顶盖工件(2)对应的部分处于翻边凸模(4)上，使天窗废料工件(3)对应的部分处于修边凸模(5)上；
2)、上模具的上底板(6)下压，内压料板(10)和外压料板(11)在弹簧作用将冲压工件(1)压迫固定在修边凸模(5)和翻边凸模(4)上；
3)、上底板(6)继续下移，刀头(12)切割冲压工件(1)将其分割为顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)两个独立部分；
4)、上底板上移，第二工位的机械手抓取顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)；
5)、第二工位的机械手移动顶盖工件(2)和天窗废料工件(3)至顶盖工件(2)的下一加工工位，将顶盖工件(2)放置在顶盖工件(2)的下一加工工位上，机械手驱动天窗废料工件(3)至天窗废料存放位置(18)将其整齐码放。
10.一种用于如权利要求1～9所述的收集方法的模具结构，包括上模具，其特征在于：包括下模具；所述的下模具包括下底板(7)、固定在下底板(7)上的翻边凸模(4)和修边凸模(5)；所述的修边凸模(5)为用于搁置天窗废料工件(3)的凸起结构；所述的翻边凸模(4)为围绕在修边凸模(5)外侧的、用于搁置顶盖工件(2)的环状凸起结构，翻边凸模(4)和修边凸模(5)之间留有刀头(12)穿过的间隙。
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