CN110449517A - 一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，属于轨道交通技术领域。本发明中上模具包括上模本体和设置在上模本体底部的上模刀头，上模本体的一侧沿高度方向贴合设置有固定模块；下模本体靠近固定模块的一侧沿高度方向贴合设置有导向模块，导向模块上远离下模本体的一侧与固定模块相贴合，下模本体的上端面还开设有安装腔，安装腔内铰接设有工件助动部，该工件助动部的横截面呈有缺口的圆形，且工件助动部的顶部延伸超过下模本体的上端面。本发明的目的在于克服现有的折弯模具在对车体钣金进行折弯时阻力过大，且易对车体钣金表面拉伤的不足，能够减小车体钣金折弯时的阻力，减轻车体钣金结构件表面的拉伤。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具。
背景技术
随着轨道交通产业的快速发展，轨道交通车体钣金结构件的需求在逐年增加，轨道交通车体钣金结构件的折弯模具作为车体加工技术的关键设备，广泛适用于动车、高铁、地铁等轨道交通车体以及各类车辆制造领域，具有广阔的应用空间。
其中车体结构件的折弯精度和表面质量关系到车辆的安全可靠性、美观性和寿命，传统的折弯模具在对车体钣金进行折弯时，上模下移至接触车体钣金时，给车体钣金与下模的接触点(支撑点)施加了很大的压力，当上模继续向下移动时，车体钣金在压力的作用下向下滑动弯曲，易对车体钣金的表面形成了轻微的拉伤，影响产品的良率。因此，设计一款不仅能够减小折弯时的阻力，还能够减轻对车体钣金拉伤的折弯模具是行业内一直追求的目标。
经检索，关于折弯模具已有大量专利公开，如中国专利申请号：201710288762X，发明创造名称为：折弯模具，该申请案公开了一种折弯模具，包括压块、底座、凸模芯和两个对称设置的折弯刀块；其中，压块固定设置在上模座上；底座固定设置在下模座上，底座上固定设置有支撑座，支撑座的中间位置设置有凹槽，支撑座的两端设置有开档；凸模芯固定设置在凹槽中，且凸模芯的宽度小于凹槽的宽度；两个折弯刀块与开档转动连接，每个折弯刀块均包括成型端和固定端，成型端设置在压块的下方，固定端通过弹簧与底座连接。
又如中国专利申请号：2017218069848，发明创造名称为：一种折弯模具，该申请案公开了一种折弯模具，包括下模，设置于下模上方的上模，下模的上表面具有弧形凹槽，弧形凹槽的两侧设置有滚轮，上模与下模接触的端面形成弧形端面。
上述两个方案均不失为对折弯模具的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于折弯模具的研究也从未停止。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有的折弯模具在对车体钣金进行折弯时阻力过大，且易对车体钣金表面拉伤的不足，提供了一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，能够减小车体钣金折弯时的阻力，减轻车体钣金结构件表面的拉伤，进而提高加工精度。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，包括配合使用的上模具和下模具，上模具包括上模本体和设置在上模本体底部的上模刀头，上模本体的一侧沿高度方向贴合设置有固定模块，固定模块的底部延伸超过上模本体的底部；下模具包括下模本体，下模本体靠近固定模块的一侧沿高度方向贴合设置有导向模块，导向模块上远离下模本体的一侧与固定模块内侧相贴合，其中下模本体的上端面还开设有安装腔，安装腔内铰接设有工件助动部，该工件助动部的横截面呈有缺口的圆形，且工件助动部的顶部延伸超过下模本体的上端面。
作为本发明更进一步的改进，下模本体靠近导向模块一侧的顶部设有限位模块，限位模块位于导向模块和工件助动部之间。
作为本发明更进一步的改进，限位模块的顶部与工件助动部的上端面平齐。
作为本发明更进一步的改进，限位模块靠近工件助动部的一侧开设有与工件助动部的转动轨迹相匹配的弧形凹槽。
作为本发明更进一步的改进，工件助动部的端部设有复位拉簧，复位拉簧远离工件助动部的一端固定在安装腔内壁上。
作为本发明更进一步的改进，工件助动部上开设有通孔，通孔内安装有转轴，转轴的两端安装在安装腔的内壁上。
作为本发明更进一步的改进，工件助动部顶部缺口朝向正上方，且缺口两侧的连线呈水平方向。
作为本发明更进一步的改进，上模刀头的底部为平面，上模刀头底部靠近固定模块的一侧为横截面呈直角三角形的刀尖，刀尖底部平面的锐角为β，β小于工件助动部顶部缺口之间的夹角。
作为本发明更进一步的改进，上模具还包括安装在折弯机上的装夹部，装夹部位于上模本体的上部。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，下模本体的上端面向下开设有一个安装腔，安装腔内铰接设有工件助动部，该工件助动部的横截面呈有缺口的圆形，且工件助动部的顶部延伸超过下模本体的上端面。初始状态时，工件助动部顶部呈水平状态，将待加工车体钣金放置在工件助动部的顶部，将上模刀头对准工件助动部的缺口面，在折弯机的驱动下，向下推进上模刀头，工件助动部在上模刀头的挤压作用下顺时针转动，同时带动钣金折弯，完成对钣金的折弯加工处理，通过工件助动部的转动带动钣金进行折弯处理，减小了钣金的折弯阻力，减轻了对上模刀头的磨损，提高了折弯模具的使用寿命。
(2)本发明的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，下模具包括下模本体，下模本体靠近固定模块的一侧沿高度方向贴合设置有导向模块，导向模块上远离下模本体的一侧与固定模块相贴合，固定模块在折弯机的驱动下沿导向模块高度方向上下移动，固定模块和导向模块的配合贴紧使用，方便上模具在折弯机驱动下沿导向模块做直线上下运动，始终保证上模具的行进路径在一条直线上，且导向模块可根据具体使用需求刚换尺寸大小，即可调节下模具左侧和上模刀头之间的距离，适用于不同尺寸的车体钣金结构件的折弯加工要求。
(3)本发明的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，工件助动部的端部设有复位拉簧，复位拉簧远离工件助动部的一端固定在安装腔内壁上；复位拉簧的状态为初始自然伸缩状态，当工件助动部在上模刀头的挤压作用下顺时针发生转动时，复位拉簧随着工件助动部向上转动而被拉伸或压缩，此时完成对钣金的折弯处理，上模刀头在折弯机的带动下向上运动，逐渐释放对工件助动部的压制，当上模刀头脱离不再挤压工件助动部时，工件助动部在复位拉簧的弹性作用下回转，复位至原始状态，复位拉簧保证了在折弯完成后，工件助动部能够自动恢复到原始状态，不会对下次折弯处理造成影响。
(4)本发明的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，限位模块靠近工件助动部的一侧开设有与工件助动部的转动轨迹相匹配的弧形凹槽，即工件助动部的外侧能在弧形凹槽内转动，不仅实现了对工件助动部的限位，且不影响工件助动部的自由转动。
附图说明
图1为本发明的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具的结构示意图；
图2为本实用中上模具的结构示意图；
图3为本实用中下模具的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、上模具；101、固定螺栓；110、装夹部；120、上模本体；130、上模刀头；140、固定模块；200、下模具；210、下模本体；220、工件助动部；221、转轴；222、复位拉簧；230、限位模块；240、导向模块。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具针对车体等复杂钣金，采用多角度的柔性折弯工艺，改上、下施压为侧向施压折弯，为折弯操作增加施力空间与角度，满足模具进行复杂运动的需要。折弯动作部分在模具内侧完成，长侧边部分由于板料固定，且浮动下行，不产生任何方式的运动和变化，解决了传统折弯板料翘曲现象，提高了折弯件的平整度。下模具采用滚轴结构，使工件与下模由传统的滑动摩擦变为滚动摩擦，消除了工件表面划伤，提高工件表面质量和折弯操作安全性，减少折弯作业时间，提高了生产效率。具体地，结合图1-图3，本实施例的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，包括配合使用的上模具100和下模具200，上模具100包括上模本体120和设置在上模本体120底部的上模刀头130，上模本体120的一侧沿高度方向贴合设置有固定模块140，固定模块140的底部延伸超过上模本体120的底部，具体地，如图2所示，本实施例中上模本体120的左侧设置有固定模块140，并通过固定螺栓101将固定模块140固定在上模本体120上，固定模块140可以根据实际使用需求更换不同的尺寸。如图3所示，本实施例中下模具200包括下模本体210，下模本体210靠近固定模块140的一侧沿高度方向贴合设置有导向模块240，导向模块240上远离下模本体210的一侧与固定模块140内侧相贴合，即如图1中所示方位，导向模块240的左侧与固定模块140的右侧相贴合。其中固定模块140在折弯机的驱动下沿导向模块240高度方向上下移动，固定模块140和导向模块240的配合贴紧使用，方便上模具100在折弯机驱动下沿导向模块240做直线上下运动，始终保证上模具100的行进路径在一条直线上，且导向模块240可根据具体使用需求刚换尺寸大小，即可调节下模具200左侧和上模刀头130之间的距离，适用于不同尺寸的钣金的折弯加工要求。本实施例中下模本体210的上端面还开设有安装腔(图中并未画出)，具体地，本实施例中下模本体210的上端面向下开设有一个安装腔，该安装腔为敞口设计，四周环绕设有内壁，安装腔内铰接设有工件助动部220，具体地，本实施例中工件助动部220上开设有通孔(图中并未画出)，通孔内安装有转轴222，转轴222的两端安装在安装腔的前后两侧内壁上，工件助动部220能够绕转轴222转动，即工件助动部220在安装腔内能自由转动。该工件助动部220的横截面呈有缺口的圆形，缺口的中心线方向为工件助动部220截面上的径向，且工件助动部220的顶部延伸超过下模本体210的上端面。其中工件助动部220顶部缺口朝向正上方，且缺口两侧的连线呈水平方向。初始状态时，工件助动部220呈图3中所示状态，顶部呈水平状态，将待加工车体钣金放置在工件助动部220的顶部，将上模刀头130对准工件助动部220的缺口面，在折弯机的驱动下，向下推进上模刀头130，直至接触到钣金钣金表面时，再缓慢推进，工件助动部220在上模刀头130的挤压作用下顺时针转动，同时带动钣金折弯，完成对钣金的折弯加工处理。通过工件助动部220的转动带动钣金进行折弯处理，减小了钣金的折弯阻力，减轻了对上模刀头130的磨损，提高了折弯模具的使用寿命。
如图3所示，本实施例中工件助动部220的缺口之间夹角为α，α的大小可以根据车体钣金结构件所需要折弯的角度来调整。如图1和图3所示，本实施例中工件助动部220的端部设有复位拉簧221，复位拉簧221远离工件助动部220的一端固定在安装腔内壁上。具体地，本实施例中复位拉簧221设置有两个，分别位于工件助动部220的前后两侧，对称设计保证工件助动部220运动的稳定性，且能保证对工件助动部220有足够的回缩力量。如图3中所示复位拉簧221的状态为初始自然伸缩状态，当工件助动部220在上模刀头130的挤压作用下顺时针发生转动时，复位拉簧221随着工件助动部220顺时针向上转动而被拉伸或压缩，如图1中所示复位拉簧221的状态为被拉伸或压缩状态，此时完成对钣金的折弯处理，上模刀头130在折弯机的带动下向上运动，逐渐释放对工件助动部220的压制，当上模刀头130脱离不再挤压工件助动部220时，工件助动部220在复位拉簧221的弹性作用下回转，复位至原始状态，即图3中所示状态。复位拉簧221保证了在折弯完成后，工件助动部220能够自动恢复到原始状态，不会对下次折弯处理造成影响。
如图3所示，本实施例中下模本体210靠近导向模块240一侧的顶部设有限位模块230，限位模块230位于导向模块240和工件助动部220之间。具体地，本实施例中限位模块230位于工件助动部220的左侧并对工件助动部220实现限位功能，限位模块230通过固定螺栓101固定在下模本体210的顶部，其中限位模块230的尺寸大小可根据工件助动部220的尺寸和位置来确定。限位模块230的顶部与工件助动部220的上端面平齐，便于对待加工车体钣金进行支撑。本实施例中限位模块230靠近工件助动部220的一侧开设有与工件助动部220的的转动轨迹相匹配的弧形凹槽(图中并未画出)，即工件助动部220的外侧能在弧形凹槽内转动，不仅实现了对工件助动部220的限位，且不影响工件助动部220的自由转动。
如图2所示，本实施例中上模刀头130的底部为平面，方便对钣金进行向下挤压处理，上模刀头130底部靠近固定模块140的一侧为横截面呈直角三角形的刀尖，刀尖底部平面的锐角为β，β小于工件助动部220顶部缺口之间的夹角α，不仅便于将上模刀头130挤压进工件助动部220的缺口面内，且上模刀头130接触面较为尖锐，能够更好实现对钣金的折弯处理。本实施例中上模具100还包括安装在折弯机上的装夹部110，装夹部110位于上模本体120的上部。
本实施例的具体使用过程如下：首先将上模具100的装夹部110安装在折弯机上，并将下模具200底部固定在折弯机模具底座上，均通过螺栓固定。再选择合适尺寸的固定模块140安装在上模本体120的一侧，将上模刀头130对准工件助动部220顶部的缺口，选择合适尺寸的导向模块240和限位模块230安装在下模本体210上；再将待加工车体钣金安装在工件助动部220顶部，启动折弯机，带动上模刀头130向下运行逼近待加工车体钣金，待接触到钣金表面时，上模刀头130缓慢向下工进，挤压车体钣金和工件助动部220，工件助动部220在上模刀头130的挤压作用下顺时针转动，进而对车体钣金实现折弯处理，折弯加工结束。此时，折弯机带动上模刀头130逐渐远离工件助动部220，工件助动部220在在复位拉簧221的弹性作用下回转，复位至原始状态，折弯工件加工完成。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，包括配合使用的上模具(100)和下模具(200)，其特征在于：上模具(100)包括上模本体(120)和设置在上模本体(120)底部的上模刀头(130)，上模本体(120)的一侧沿高度方向贴合设置有固定模块(140)，固定模块(140)的底部延伸超过上模本体(120)的底部；下模具(200)包括下模本体(210)，下模本体(210)靠近固定模块(140)的一侧沿高度方向贴合设置有导向模块(240)，导向模块(240)上远离下模本体(210)的一侧与固定模块(140)内侧相贴合，其中下模本体(210)的上端面还开设有安装腔，安装腔内铰接设有工件助动部(220)，该工件助动部(220)的横截面呈有缺口的圆形，且工件助动部(220)的顶部延伸超过下模本体(210)的上端面。
2.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：下模本体(210)靠近导向模块(240)一侧的顶部设有限位模块(230)，限位模块(230)位于导向模块(240)和工件助动部(220)之间。
3.根据权利要求2所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：限位模块(230)的顶部与工件助动部(220)的上端面平齐。
4.根据权利要求3所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：限位模块(230)靠近工件助动部(220)的一侧开设有与工件助动部(220)的转动轨迹相匹配的弧形凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：工件助动部(220)的端部设有复位拉簧(221)，复位拉簧(221)远离工件助动部(220)的一端固定在安装腔内壁上。
6.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：工件助动部(220)上开设有通孔，通孔内安装有转轴(222)，转轴(222)的两端安装在安装腔的内壁上。
7.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：工件助动部(220)顶部缺口朝向正上方，且缺口两侧的连线呈水平方向。
8.根据权利要求7所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：上模刀头(130)的底部为平面，上模刀头(130)底部靠近固定模块(140)的一侧为横截面呈直角三角形的刀尖，刀尖底部平面的锐角为β，β小于工件助动部(220)顶部缺口之间的夹角。
9.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通车体加工的折弯模具，其特征在于：上模具(100)还包括安装在折弯机上的装夹部(110)，装夹部(110)位于上模本体(120)的上部。
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