CN111167946B - 一种整体天窗成型模具及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体天窗成型模具及其成型工艺，其中，一种整体天窗成型模具，包括落料模具，成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模具，落料模具包括落料上模和落料下模，成型模具包括成型上模和成型下模，整形模具包括整形上模和整形下模，整形上模包括整形上压板和整形上凸模，整形下模包括整形定位块和整形下凹模，整体整形模具包括整体整形上凹模和整体整形下凸模，修边冲孔模具包括修边冲孔上模和修边冲孔下模，本发明通过落料、成型、整形、整体整形和修边冲孔工艺实现天窗成型，减少工艺面的面积，减小了坯料大小，提升材料利用率，比拉延材料利用率提高12％。

Description

一种整体天窗成型模具及其成型工艺

技术领域

本发明涉及汽车零部件生产研究领域中的一种模具，特别是涉及一种整体天窗成型模具及其成型工艺。

背景技术

汽车天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，同时汽车车窗也可以开阔视野以及移动摄影摄像的拍摄需求。

在现有技术中，天窗一般通过坯料采用拉延工艺生产。如图1和图2所示，双点划线所框选部分的区域为坯料200，工艺面为图1和图2中虚线所表示的区域，实线所框选的区域为天窗300。拉延材料利用率低，拉延工艺必须在产品外侧四周均增加工艺面100，拉延完成后把工艺面100切除。而工艺面100需要在3D型面下修剪，容易在产品的外表面产生毛刺。拉延所需的成型力大，一般需要1600吨的冲床才能实现生产，生产能耗高。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种整体天窗成型模具及其成型工艺，减少工艺面的用量，提高材料的利用率。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种整体天窗成型模具，包括落料模具，成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模具，所述落料模具包括落料上模和落料下模，所述落料上模设置有四根定位孔冲切块、四根内孔冲切块以及工艺面冲切块，所述落料下模设置有四个定位孔落料孔和四个内孔落料孔，所述成型模具包括成型上模和成型下模，所述成型上模中部设置有成型上凹腔和位于成型上凹腔旁的成型上凸模，成型下模设置有成型下凹模以及沿竖直方向往复移动的成型下凸模，成型下凸模位于成型下模的中部，所述整形模具包括整形上模和整形下模，所述整形上模包括整形上压板和位于整形上压板旁的整形上凸模，所述整形下模包括整形定位块和整形下凹模，所述整体整形模具包括整体整形上凹模和整体整形下凸模，所述修边冲孔模具包括修边冲孔上模和修边冲孔下模，所述修边冲孔上模包括修边冲孔上压板、位于修边冲孔上压板旁的侧修边斜楔、修边上冲切块和若干个冲头，所述修边冲孔下模包括修边冲孔定位块、位于修边冲孔定位块旁的修边凸模和修边下冲切块。

根据本发明第一方面实施例所述的整体天窗成型模具，所述成型下模设置有成型内定位块和成型外定位块，所述整形下模设置有整形内定位块和整形外定位块。

根据本发明第一方面实施例所述的整体天窗成型模具，所述整形内定位块设置在整形下凹模，所述整形外定位块设置在整形定位块边缘。

根据本发明第一方面实施例所述的整体天窗成型模具，所述整体整形上凹模的下端面设置有若干个整形凹模镶块，所述整体整形下凸模的上端面设置有整形凸模镶块。

根据本发明的第二方面实施例，提供一种整体天窗成型工艺，包括以下步骤：

1)落料：利用落料模具在坯料上冲出四个内孔和四个定位孔，并在坯料的右侧预留工艺面，其中四个内孔包括位于坯料中部的第一孔和靠近工艺面的三个第二孔，四个定位孔位于坯料的边缘；

2)成型：将冲切好的坯料送至成型模具，成型上凸模和成型下凹模将坯料压紧，成型下凸模上行，成型下凸模和成型上凹腔对第一孔或/和第二孔进行成型，形成半成品；

3)整形：将半成品送至整形模具，整形定位块和整形上压板将半成品的中部压紧，利用位于整形上模边缘的整形上凸模和位于整形下模边缘的整形下凹模对半成品的整个型面整形；

4)整体整形：将整形后的半成品送至整体整形模具，利用整体整形上凹模和整体整形下凸模对半成品的所有型面进行整形矫正；

5)修边冲孔：将矫正后的半成品送至修边冲孔模，利用修边冲孔上压板和修边冲孔定位块将半成品的中部压紧，冲头在半成品上冲出所需的孔位，侧修边斜楔和修边凸模将半成品左侧的多余料切除，修边上冲切块和修边下冲切块将四个定位孔所在区域和工艺面切除。

根据本发明第二方面实施例所述的整体天窗成型工艺，所述落料模具、成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模安装在1000吨机床。

根据本发明第二方面实施例所述的整体天窗成型工艺，在步骤3)中，利用整形模具对半成品的整形型面整形，使得半成品的型面控制在±0.8mm以内。

根据本发明第二方面实施例所述的整体天窗成型工艺，在步骤4)中，利用整体整形模具对半成品的整形型面进行矫正，使得半成品的型面控制在±0.5mm以内。

本发明的有益效果是：本发明通过落料、成型、整形、整体整形和修边冲孔工艺实现天窗成型，减少工艺面的面积，减小了坯料大小，提升材料利用率，比拉延材料利用率提高12％，利用成型，可以从原拉延机床1600吨降低到1000吨机床，减小机床吨位，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是现有技术中拉延工艺生产示意图；

图2是图1中Z-Z向的剖视图；

图3是本发明实施例落料后坯料的结构示意图；

图4是本发明实施例成型后半成品的结构示意图；

图5是图4中Z-Z向的结构示意图；

图6是本发明实施例整形后半成品的结构示意图；

图7是图6中Z-Z向的结构示意图；

图8是本发明实施例整体整形后半成品的结构示意图；

图9是图8中Z-Z向的结构示意图；

图10是本发明实施例修边冲孔后半成品的结构示意图；

图11是图10中Z-Z向的结构示意图；

图12是本发明实施例中成型模具的结构示意图；

图13是本发明实施例中整形模具的结构示意图；

图14是本发明实施例中整体整形模具的结构示意图；

图15是本发明实施例中修边冲孔模具的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图12～图15，一种整体天窗成型模具，包括落料模具，成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模具，所述落料模具包括落料上模和落料下模，所述落料上模设置有四根定位孔冲切块、四根内孔冲切块以及工艺面冲切块，所述落料下模设置有四个定位孔落料孔和四个内孔落料孔，所述成型模具包括成型上模10和成型下模，所述成型上模10中部设置有成型上凹腔11和位于成型上凹腔11旁的成型上凸模18，成型下模设置有成型下凹模14以及沿竖直方向往复移动的成型下凸模12，成型下凹模14的下端面设置有多根氮气弹簧15，氮气弹簧15使得成型下凹模14和成型上凸模18将坯料压紧，坯料的外轮阔无走料现象，保证坯料外围边线的稳定性，成型下凸模12位于成型下模的中部；

所述整形模具包括整形上模和整形下模，所述整形上模包括整形上压板20和位于整形上压板20旁的整形上凸模26，所述整形下模包括整形定位块23和整形下凹模24，整形上压板20的上端面设置有多根2.4吨氮气弹簧21，利用2.4吨氮气弹簧21驱使整形上压板20将半成品固定在整形定位块23，

所述整体整形模具包括整体整形上凹模30和整体整形下凸模33，

所述修边冲孔模具包括修边冲孔上模和修边冲孔下模，所述修边冲孔上模包括修边冲孔上压板40、位于修边冲孔上压板40旁的侧修边斜楔45、修边上冲切块41和若干个冲头，所述修边冲孔下模包括修边冲孔定位块43、位于修边冲孔定位块43旁的修边凸模44和修边下冲切块42。

在一些实施例中，所述成型下模设置有成型内定位块17和成型外定位块13，所述整形下模设置有整形内定位块25和整形外定位块22。在成型时，坯料放置到成型下凹模14上，成型内定位块17插到坯料的定位孔内，通过成型内定位块17和成型外定位块13将坯料定位，使用坯料和成型模具的成型型面保持同一中心，成型上凸模18和成型下凹模14将坯料压紧，成型下凸模12上行，成型下凸模12和成型上凹腔11对第一孔或/和第二孔进行成型，坯料的外轮阔无走料现象，保证坯料的外围边线的稳定性。在整形时，坯料放置到整形定位块23上，通过整形内定位块25和整形外定位块22将半成品定位，整形定位块23和整形上压板20将半成品压紧，利用位于整形上模边缘的整形上凸模26和位于整形下模边缘的整形下凹模24对半成品的整个型面整形。

在一些实施例中，所述整形内定位块25设置在整形下凹模24，所述整形外定位块22设置在整形定位块23边缘。

在一些实施例中，所述整体整形上凹模30的下端面设置有若干个整形凹模镶块31，所述整体整形下凸模33的上端面设置有整形凸模镶块32。整形凹模镶块31设置在整体整形上凹模30的关键位置，在生产的时候，可以通过调整整形凹模镶块31实现快速调整型面高度，使产品品质控制在要求以内。整形凸模镶块32设置在整体整形下凸模33的关键位置，在生产的时候，可以通过调整整形凹模镶块31和整形凸模镶块32实现快速调整型面高度，使产品品质控制在要求以内。

如图3～图11所示，一种整体天窗成型工艺，所述落料模具、成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模安装在1000吨机床，包括以下步骤：

1)落料：利用落料模具在坯料上冲出四个内孔和四个定位孔103，并在坯料的右侧预留工艺面100，其中四个内孔包括位于坯料中部的第一孔101和靠近工艺面100的三个第二孔102，四个定位孔103位于坯料的边缘；

2)成型：将冲切好的坯料送至成型模具，成型上凸模18和成型下凹模14将坯料压紧，成型下凸模12上行，成型下凸模12和成型上凹腔11对第一孔101或/和第二孔102进行成型，形成半成品400；

3)整形：将半成品400送至整形模具，由于半成品400属于自由成型，且半成品400的型面弧度平缓，半成品400的成型完成后应力没有释放，回弹大，刚性差，整形定位块23和整形上压板20将半成品400的中部压紧，利用位于整形上模边缘的整形上凸模26和位于整形下模边缘的整形下凹模24对半成品400的整个型面整形，使得半成品400的型面控制在±0.8mm以内；

4)整体整形：由于产品精度要求极高，为了保证产品精度，将整形后的半成品400送至整体整形模具，利用整体整形上凹模30和整体整形下凸模33对半成品400的所有型面进行整形矫正，使得半成品400的型面控制在±0.5mm以内；

5)修边冲孔：将矫正后的半成品400送至修边冲孔模，利用修边冲孔上压板40和修边冲孔定位块43将半成品400的中部压紧，冲头在半成品400上冲出所需的孔位，侧修边斜楔45和修边凸模44将半成品400左侧的多余料切除，修边上冲切块41和修边下冲切块42将四个定位孔103所在区域和工艺面100切除。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种整体天窗成型模具，其特征在于：包括落料模具、成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模具，

所述落料模具包括落料上模和落料下模，所述落料上模设置有四根定位孔冲切块、四根内孔冲切块以及工艺面冲切块，所述落料下模设置有四个定位孔落料孔和四个内孔落料孔，

所述成型模具包括成型上模和成型下模，所述成型上模中部设置有成型上凹腔和位于成型上凹腔旁的成型上凸模，成型下模设置有成型下凹模以及沿竖直方向往复移动的成型下凸模，成型下凸模位于成型下模的中部，所述成型下模设置有成型内定位块和成型外定位块，

所述整形模具包括整形上模和整形下模，所述整形上模包括整形上压板和位于整形上压板旁的整形上凸模，所述整形下模包括整形定位块和整形下凹模，所述整形定位块和所述整形上压板用于将半成品的中部压紧，

所述整体整形模具包括整体整形上凹模和整体整形下凸模，所述整体整形上凹模的下端面设置有若干个整形凹模镶块，所述整体整形下凸模的上端面设置有整形凸模镶块，

所述修边冲孔模具包括修边冲孔上模和修边冲孔下模，所述修边冲孔上模包括修边冲孔上压板、位于修边冲孔上压板旁的侧修边斜楔、修边上冲切块和若干个冲头，所述修边冲孔下模包括修边冲孔定位块、位于修边冲孔定位块旁的修边凸模和修边下冲切块，所述修边冲孔上压板和所述修边冲孔定位块用于将半成品的中部压紧，所述侧修边斜楔和所述修边凸模用于将半成品左侧的多余料切除。

2.根据权利要求1所述的整体天窗成型模具，其特征在于：所述整形下模还设置有整形内定位块和整形外定位块。

3.根据权利要求2所述的整体天窗成型模具，其特征在于：所述整形内定位块设置在整形下凹模，所述整形外定位块设置在与所述整形上压板配合将半成品的中部压紧的所述整形定位块边缘。

4.一种整体天窗成型工艺，其特征在于，整体天窗成型工艺使用权利要求1至3任一项所述的整体天窗成型模具，整体天窗成型工艺包括以下步骤：

1）落料：利用落料模具在坯料上冲出四个内孔和四个定位孔，并在坯料的右侧预留工艺面，其中四个内孔包括位于坯料中部的第一孔和靠近工艺面的三个第二孔，四个定位孔位于坯料的边缘；

2）成型：将冲切好的坯料送至成型模具，成型上凸模和成型下凹模将坯料压紧，成型下凸模上行，成型下凸模和成型上凹腔对第一孔和第二孔进行成型，形成半成品；

3）整形：将半成品送至整形模具，整形定位块和整形上压板将半成品的中部压紧，利用位于整形上模边缘的整形上凸模和位于整形下模边缘的整形下凹模对半成品的型面整形；

4）整体整形：将整形后的半成品送至整体整形模具，利用整体整形上凹模和整体整形下凸模对半成品的所有型面进行整形矫正；

5 ） 修边冲孔：将矫正后的半成品送至修边冲孔模具，利用修边冲孔上压板和修边冲孔定位块将半成品的中部压紧，冲头在半成品上冲出所需的孔位，侧修边斜楔和修边凸模将半成品左侧的多余料切除，修边上冲切块和修边下冲切块将四个定位孔所在区域和工艺面切除。

5.根据权利要求4所述的整体天窗成型工艺，其特征在于：所述落料模具、成型模具、整形模具、整体整形模具和修边冲孔模具安装在1000吨机床。

6.根据权利要求4所述的整体天窗成型工艺，其特征在于：在步骤3）中，利用整形模具对半成品的整形型面整形，使得半成品的型面控制在±0.8mm以内。

7.根据权利要求4所述的整体天窗成型工艺，其特征在于：在步骤4）中，利用整体整形模具对半成品的整形型面进行矫正，使得半成品的型面控制在±0.5mm以内。

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