CN109622751A - 一种汽车仪表台横梁管梁冲孔的模具及冲孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车仪表台横梁主副管梁冲孔的模具，包括固定板，导向装置，冲压限位装置，冲压装置，所述固定板包括上固定板和下固定板，所述上固定板和下固定板之间设有导向装置，冲压限位装置和冲压装置，使用以上模具进行汽车仪表台横梁主副管梁冲孔的加工时，不需更换模具，采用旋转定位装置即保证打孔的精确度，又可以冲不同位置的孔，冲孔时采用合理距离的避空，很好的保护了需要冲孔的关键，减少了报废率，极大地提高了生产效率。

Description

一种汽车仪表台横梁管梁冲孔的模具及冲孔方法

技术领域

本发明涉及汽车横梁冲孔领域，具体地，涉及一种汽车仪表台横梁主副管梁冲孔的模具。

背景技术

在采用冲孔方式以前管梁是采用钻孔生产，钻孔生产先需划线，打钻孔需要的定位点，然后钻孔。钻头钻孔时容易擦伤管件，造成报废。钻孔时容易产生孔变形、错位、毛刺，造成报废率偏高。钻孔需要划线，打定位点，钻孔3个工作人员配合。而采用冲压方式冲孔，效率提高百倍。冲压不会产生孔变形、错位、毛刺、不会擦伤管件。报废率为零。钻孔需3位员工，而且劳动强度大，并且划线，打定位点，操作钻床，精神需要高度集中，而现在只需一位员工取放管件按下机床开关即可，劳动强度大大降低。

现有技术中，生产汽车驾驶室管梁的过程，一般都是在数控冲孔机上采用冲孔模进行管件的冲孔工序，此类模一方面具普遍存在修模时间长、拆装困难的问题，而且当需要加工不同孔径时，需要更换整套模具，其加工成本比较高；另一方面，现有技术不能冲不同角度不同距离的孔，只能冲固定在一个轴线，同一距离的一个孔，冲孔距离精度不能保证，不能旋转角度冲孔，冲压时管梁都会有轻微弯曲变形，管梁弯曲变形影响管件插，拔出芯棒困难的问题，。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了

一种汽车仪表台横梁主副管梁冲孔的模具，包括固定板，导向装置，冲压限位装置和冲压装置，其特征在于，所述固定板上设有导向装置，所述固定板和导向装置之间设置冲压限位装置和冲压装置。

优选地，所述固定板包括上固定板和下固定板，所述导向装置包括导套和导柱，所述导柱连接上固定板和下固定板，所述导套套接于导柱之上；所述冲压限位装置包括上模限位柱和下模限位柱，所述上模限位柱设置于上固定板，所述下模限位柱设置于下固定板，所述下模限位柱和上模限位柱不接触；所述冲压装置包括凸模装置，凹模装置和脱料装置，所述凹模装置包括凹模芯棒固定座，冲压旋转定位装置，芯棒支撑座，凹模芯棒和凹模，所述芯棒支撑座安装于下固定板，所述凹模芯棒固定于凹模芯棒固定座，凹模芯棒下端设有芯棒支撑座，所述凹模嵌套于凹模芯棒上；所述凸模装置包括凸模固定板和凸模，所述凸模设置于凸模固定板上，所述凸模固定板设置于上固定板，所述模具还包括安装头，所述安装头设置于是上固定板，所述每套模具的芯棒支撑座，凹模芯棒数量相同，每套模具设置2~5个芯棒支撑座和凹模芯棒，凹模与凸模的数量相同，凸模设置于凹模的对应位置的上方。

优选地，所述凹模芯棒固定座还设置有冲压旋转定位装置。

优选地，所述导向装置为四个分别在固定板的四个角均设置一个，所述冲压限位装置为五个，分别设置于固定板临近导向装置的四个角的位置均设置一个和在固定板的中心位置设置一个。

优选地，所述芯棒支撑座与凹模芯棒的避空量为0.3-0.4mm。

一种采用以上模具生产汽车管梁的方法，生产主副管梁时，步骤如下：

S1.将所述模具安装在机床上；

S2.第一道工序，将管件插入凹模芯棒，并把插入端管口贴合凹模芯棒固定座；操作工双手同时分别按压机床冲压开关，上模下行，冲压凸模压入管件进入凹模刀口，管件与冲孔废料分离；上模限位柱与下模限位柱贴合后上模上行，完成第一工序冲压的管梁定位工艺槽与其在同一轴线的孔；完成第一道工序后，将管件从第一道工序拔出，插入第二工序凹模芯棒，进行操作；

S3.把装置管件插入凹模芯棒，再旋转管件让第一工序冲压的工艺槽进入旋转定位并让管件与固定座贴合，然后冲孔。

S4.完成第二道工序后，将管件拔出，插入第三道工序的凹模芯棒，以此类推，直至完成此套模具的全部打孔工序。

优选地，生产管梁时，步骤S2中所述模具在第一道工序时，安装有凹模，其中一个凹模临近设置于模芯棒固定座，用于冲定位槽。

优选地，用两套模具五道工序生产副管梁，其中包括两道工序模具和三道工序模具，所述两道工序模具保括两套凹模装置，在其第一道工序的管梁处于所述凹模芯棒固定座处冲定位槽；所述三道工序模具保括三套凹模装置，其中在第三道工序处设置管件旋转定位装置；其中凸模装置和脱料装置，则根据管梁需要冲孔的数量和位置安装。

优选地，用一套模具五道工序生产副管梁，所述五道工序模具保括五套凹模装置，在其第一道工序的管梁处于凹模芯棒固定座处冲定位槽，其中凸模装置和脱料装置，则根据管梁需要冲孔的数量和位置安装。

优选地，用一套模具四道工序生产主管梁，所述四道工序模具保括四套凹模装置，在其第一道工序的管梁处于凹模芯棒固定座处冲定位槽，其中凸模装置和脱料装置，则根据管梁需要冲孔的数量和位置安装。

本发明通过对管梁冲孔模具进行设置，根据冲孔需要采用不同的模具进行加工，两套模具五道工序对副管梁进行冲孔加工，一套模具五道工序生产副管梁进行冲孔加工，一套模具四道工序生产进行冲孔加工，通过在模具上不同轴设置冲压装置，当同一条轴线需要冲多个孔时，在同一条轴线上安装对应数量的冲压装置，冲压装置包括包括凸模装置，凹模装置和脱料装置，使用时首先在第一道工序时将固定于凹模芯棒固定座的端部管梁冲孔，所述空为定位槽，定位槽用于定位冲孔的位置，保证定位的精确性。

附图说明

图1为本发明的两道工序模具的平面图；

图2为本发明的两道工序模具的立面图；

图3为本发明的三道工序模具的平面图；

图4为本发明的三道工序模具的立面图；

图5为本发明的五道工序模具的平面图；

图6为本发明的五道工序模具的立面图；

图7为本发明的四道工序模具的平面图；

图8为本发明的四道工序模具的立面图；

图9为本发明的冲压旋转定位装置的示意图；

图10为本发明的定位槽示意图。

图中：1凹模芯棒固定座、2凹模芯棒、3导向装置、4凸模固定板、5脱料装置、6凹模、7管件、8芯棒支撑座、9凸模、10冲压旋转定位装置、11冲压限位装置、12管件旋转定位装置、13定位槽、14定位板、15第一道工序、16第二道工序、17第三道工序、18第四道工序、19第五到工序、20上固定板、21下固定板、导套22、导柱23。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

实施例1

如图1~7和图10所示，一种汽车仪表台横梁主副管梁冲孔的模具，包括固定板，导向装置3，冲压限位装置11和冲压装置，固定板上设有导向装置3，固定板和导向装置3之间设置冲压限位装置11和冲压装置。固定板包括上固定板20和下固定板21，导向装置3包括导套22和导柱23，导柱23连接上固定板20和下固定板21，导套22套接于导柱23之上；冲压限位装置11包括上模限位柱和下模限位柱，上模限位柱设置于上固定板20，下模限位柱设置于下固定板21，下模限位柱和上模限位柱不接触；所述冲压装置包括凸模装置，凹模装置和脱料装置，凹模装置包括凹模芯棒固定座1，冲压旋转定位装置10，芯棒支撑座8，凹模芯棒2和凹模6，芯棒支撑座8安装于下固定板，凹模芯棒2固定于凹模芯棒固定座1，凹模芯棒2下端设有芯棒支撑座8，凹模6嵌套于凹模芯棒2上；凸模装置包括凸模固定板4和凸模9，凸模9设置于凸模固定板4上，凸模固定板4设置于上固定板20，凹模芯棒固定座1还设置有冲压旋转定位装置10。导向装置3为四个分别在固定板的四个角均设置一个，冲压限位装置11为五个，分别在临近导向装置3的四个角的位置均设置一个，以及在固定板的中心位置设置一个，每套模具的芯棒支撑座8，凹模芯棒2数量相同，每套模具设置2~5个芯棒支撑座8和凹模芯棒2，凹模6与凸模9的数量相同，凸模9设置于凹模6的对应位置的上方，模具还设有定位板14。

每套模具中第一道工序15在管件固定于凹模芯棒支撑座1的位置都设置有凹模6，凹模6用于冲定位槽13，第一道工序15不设置冲压旋转定位装置10，第二道工序16及此后的每道工序在定位槽13的对应位置都设置冲压旋转定位装置10，根据管件的冲孔位置来决定的凹模芯棒2的长短。

不同的汽车的冲孔位置有所差异，根据冲孔数量，同一道工序中的相同轴的管件冲孔时，增加相对应的凹模6的数量以及相对应的凸模9和凸模固定板4，以及根据脱料需要设置对应数量的脱料装置5；在不同工序冲孔时，需要调节冲压旋转定位装置10的角度位置。

管件在制作，运输，切断加工都会变形。避空小了冲孔后拔不出来（需用工具翘出来）；避空大，容易造成芯棒变形甚至断裂；避空位置不正确，会造成冲孔位置就的偏移造成管件、凸模、凹模的报废，冲孔位置由冲压旋转定位装置10的位置确定。管件7有点轻微弯曲变形，管件的焊接位置（内壁）凸高，芯棒比管件内圆小冲孔才不会造成管件冲孔变形，芯棒就要小很多插、取管件时才方便。但是芯棒偏小就会造成冲压时管件变形，因此采用芯棒对应焊接的位置避空来解决焊缝凸高造成插拔管件困难；另外芯棒不需要冲孔的位置也磨小1MM就解决了弯曲变形影响管件插、拔出芯棒困难的问题；当凹模芯棒长720mm，直径为30.8mm时，选择模具钢材料也是难点，硬度高容易断，硬度低冲压会弯曲。经过对Cr12.D2.SKD11.45#这些模具钢材的试用，使用45#钢材，热处理后硬度与韧性都能达到要求。芯棒支撑座8与凹模芯棒2的距离太小会造成管件插、拔困难，在生产时会造成芯棒弯曲。经过试验，芯棒支撑座8与凹模芯棒2的距离为0.3-0.4mm的避空的位置与避空量，这时管件插、拔顺畅（由于冲孔后会产生0.1-0.2mm的毛刺也会影响拔管件的）。

具体地，如图1~4和图9~10所示，用两套模具五道工序生产副管梁，其中包括两道工序模具和三道工序模具，如图1~2所示为两道工序模具，模具设置2个芯棒支撑座8和凹模芯棒2，如图3~4所示为三道工序模具，模具设置3个芯棒支撑座8和凹模芯棒2。两套模具五道工序生产副管梁时，步骤如下：

S1.将所述模具安装在机床上；

S2.第一道工序15，将管件7插入两道工序模具的第一道工序15的凹模芯棒2，把管件插入凹模芯棒2并把插入端管口贴合凹模芯棒固定座1；操作工双手同时分别按压机床冲压开关，上模下行，冲压凸模9压入管件进入凹模6刀口，管件7与冲孔废料分离；上模限位柱与下模限位柱贴合后上模上行，完成第一工序冲压的管梁定位槽13与其在同一轴线的孔；完成第一道工序后，将管件7从第一道工序15拔出，插入第二道工序16凹模芯棒2，进行操作；

S3.同S2把管件7插入第三道工序17（即三道工序模具中的第一道工序）的凹模芯棒2，在此道工序中设置有管件7旋转定位装置12，旋转定位后，再旋转管件7让第一道工序15冲压的定位槽13进入冲压旋转定位装置10并让管件7与凹模芯棒固定座贴合1，然后冲孔；

S4.完成第三道工序后17，将管件7拔出，插入第四道工序18的凹模芯棒2，旋转管件7使管件在第二步骤中冲的定位槽13进入冲压旋转定位装置10，冲压旋转定位装置10用于控制管件7的旋转位置，方便管件准确冲孔。以此类推，再将管件7从第四道工序18拔出插入第五道工序19进行操作.直至完成此套模具的全部打孔工序。

实施例2

如图5~6和图9~10所示，本实施例与实施例1的区别在于，用一套模具五道工序生产副管梁时，五道工序生产副管梁时，模具设置5个芯棒支撑座8和凹模芯棒2，在S3步骤时，管件插入第三道工序17时，不需要设置旋转定位装置12。

实施例3

如图7~10所示，本实施例与实施例1的区别在于，用一套模具四道工序生产主管梁，四道工序生产副管梁时，模具设置4个芯棒支撑座8和凹模芯棒2，在S3步骤时不需要设置旋转定位装置12，并且只需要四道工序即可完成。

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。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种汽车仪表台横梁主副管梁冲孔的模具，包括固定板，导向装置，冲压限位装置和冲压装置，其特征在于，所述固定板上设有导向装置，所述固定板和导向装置之间设置冲压限位装置和冲压装置。

2.根据权利要求1所述的管梁冲孔模具，其特征在于，所述固定板包括上固定板和下固定板，所述导向装置包括导套和导柱，所述导柱连接上固定板和下固定板，所述导套套接于导柱之上；

所述冲压限位装置包括上模限位柱和下模限位柱，所述上模限位柱设置于上固定板，所述下模限位柱设置于下固定板，所述下模限位柱和上模限位柱不接触；

所述冲压装置包括凸模装置，凹模装置和脱料装置，所述凹模装置包括凹模芯棒固定座，冲压旋转定位装置，芯棒支撑座，凹模芯棒和凹模，所述芯棒支撑座安装于下固定板，所述凹模芯棒固定于凹模芯棒固定座，凹模芯棒下端设有芯棒支撑座，所述凹模嵌套于凹模芯棒上；

所述凸模装置包括凸模固定板和凸模，所述凸模设置于凸模固定板上，所述凸模固定板设置于上固定板。

3.根据权利要求2所述的管梁冲孔模具，其特征在于，所述凹模芯棒固定座还设置有冲压旋转定位装置。

4.根据权利要求2所述的管梁冲孔模具，其特征在于，所述导向装置为四个分别在固定板的四个角均设置一个，所述冲压限位装置为五个，分别设置于固定板临近导向装置的四个角的位置均设置一个和在固定板的中心位置设置一个。

5.根据权利要求2所述的管梁冲孔模具，其特征在于，所述芯棒支撑座与凹模芯棒的避空量为0.3-0.4mm。

6.根据权利要求1至5任一项所述模具用于汽车管梁冲孔的方法，其特征在于，生产主副管梁时，步骤如下：

S1.将所述模具安装在机床上；

S2.第一道工序，将管件插入凹模芯棒，并把插入端管口贴合凹模芯棒固定座；操作工双手同时分别按压机床冲压开关，上模下行，冲压凸模压入管件进入凹模刀口，管件与冲孔废料分离；上模限位柱与下模限位柱贴合后上模上行，完成第一工序冲压的管梁定位工艺槽与其在同一轴线的孔；完成第一道工序后，将管件从第一道工序拔出，插入第二工序凹模芯棒，进行操作；

S3.把装置管件插入凹模芯棒，再旋转管件让第一工序冲压的工艺槽进入旋转定位并让管件与固定座贴合，然后冲孔；

S4.完成第二道工序后，将管件拔出，插入第三道工序的凹模芯棒，以此类推，直至完成此套模具的全部打孔工序。

7.根据权利要求6所述模具用于汽车管梁冲孔的方法，其特征在于，生产管梁时，步骤S2中所述模具在第一道工序时，安装有一凹模，其中一个凹模临近设置于模芯棒固定座，用于冲定位槽。

8.根据权利要求7所述模具用于汽车管梁冲孔的方法，其特征在于，用两套模具五道工序生产副管梁，其中包括两道工序模具和三道工序模具，所述两道工序模具保括两套凹模装置，在其第一道工序的管梁处于凹模芯棒固定座处冲定位槽；所述三道工序模具保括三套凹模装置，其中在第三道工序处设置管件旋转定位装置。

9.根据权利要求7所述模具用于汽车管梁冲孔的方法，其特征在于，用一套模具五道工序生产副管梁，所述五道工序模具保括五套凹模装置，在其第一道工序的管梁处于凹模芯棒固定座处冲定位槽。

10.根据权利要求7所述模具用于汽车管梁冲孔的方法，其特征在于，用一套模具四道工序生产主管梁，所述四道工序模具保括四套凹模装置，在其第一道工序的管梁处于凹模芯棒固定座处冲定位槽。