CN111589952B - 一种抗形变汽车加工用矫正模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗形变汽车加工用矫正模具，包括底座、下模固定件、下模、上模、上模固定件、固定件支撑板、弹性伸缩杆件及压板组件。固定件支撑板通过弹性伸缩杆件安装在底座上，其下侧面安装上模固定件，上侧面安装压板组件。上模安装在上模固定件上，上模固定件中设有用于调节下模左右位置的夹紧组件和锁紧组件。下模固定件安装在底座上，下模安装在下模固定件上，下模固定件上设有用于调节下模左右位置的夹紧组件和锁紧组件。本发明通过上、下模合模冲压平整盘类零件，工作效率高，且本发明合模分模操作方便，上下模合模精度高，矫正效果好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件加工技术领域，尤其涉及抗形变汽车加工用矫正模具。
背景技术
在汽车零部件中，有些盘类零件是用厚度较小的钢扳冲压而成的，为提高该零件的强度和韧性，根据工艺要求，零件加工成形后要进行热处理，但所存在的问题是，经热处理后的工件都不同程度的存在变形，其外形平行度和表面平面度大都不符合设计要求，因此对工件进行抗形变矫正处理成了不可少的工序。现有技术中没有专门设备或器具对这种矫正进行处理，对变形的工件主要通过手工敲打来达到平整的目的，这种方式在操作中一般只对变形部位进行敲打，其它变形不明显的部位则往往被忽略，并且由于每个操作工的经验和敲打力度不同，零件各部位受力也不均匀，零件热处理产生的内应力并未完全消除，因此敲打整形后的工件，其表面平面度和平行度很多仍达不到设计要求，这对产品质量造成了很大影响。
发明内容
为解决上述问题，本申请中提出一种抗形变汽车加工用矫正模具。
本发明采用的技术方案是：
一种抗形变汽车加工用矫正模具，包括：
底座，用于支撑及安装各部件；
下模固定件，固定在底座上侧面，其上侧面设有用于容置下模的矩形凹槽，矩形凹槽的两侧壁分别设有用于调节下模左右位置的夹紧组件和锁紧组件；
上模固定件，用于固定上模，其下侧面设有用于调节上模前后位置的第一插销组件和第二插销组件；
固定件支撑板，用于安装上模固定件；
弹性伸缩杆件，用于将固定件支撑板可伸缩式安装在底座上，且为上、下模的合模及分离提供弹性支持力；
上模，安装在上模固定件上，其下侧面设有与加工工件形状适配的凸台；
下模，安放在下模固定件的矩形凹槽内，与上模对应，其上侧面设有与加工工件形状适配的凹坑。
进一步地，还包括压板组件，压板组件包括连接板及四根支撑立柱，四根支撑立柱垂直连接连接板下侧面的四个边角上，立柱的下端插装在上模固定件中。
进一步地，夹紧组件包括推板、推杆及夹板；矩形凹槽两侧壁内竖直设有阶梯状安装沉孔和水平安装通孔，两推杆分别可滑动穿过水平安装通孔，靠近工件的一端固定连接夹板，伸出凹槽侧壁的一端固定连接推板；锁紧组件包括手轮、螺纹杆及卡接件；两螺纹杆分别螺旋穿过阶梯状安装通孔的小孔下端伸入阶梯安装沉孔的大孔内固定连接卡接件，螺纹杆上端固定连接手轮；卡接件用于限定推杆的位置。
进一步地，推杆上沿其长度方向设有矩形通槽，矩形通槽上等间距设置多个圆形插孔，圆形插孔直径与卡接件外径适配，矩形通槽的宽度与螺纹杆直径适配。
进一步地，上模固定件下侧面中部设有至少两个前后贯通的竖直滑槽，竖直滑槽开口端对称设有两个水平滑槽；竖直滑槽内设有第一插销组件，第一插销组件包括自上而下依次叠装的第一螺旋弹簧、弹簧垫片及插销件；水平滑槽内设有第二插销组件，第二插销组件包括自内而外依次连接的滑杆、若干第二螺旋弹簧及卡条，若干第二螺旋弹簧等间隔地一端端部固定在滑杆上，另一端端部固定在卡条上；插销件与卡条配合锁紧上模。
进一步地，插销件设有外径与竖直滑槽槽宽度适配的圆柱状尾部，外径大于尾部的螺栓头，以及连接尾部与螺栓头的具有左右两个切削平面的连接部，两切削平面与卡条顶面适配。
进一步地，卡条朝向竖直滑槽的一端端部的下侧面为弧形斜面，其顶面为平面。
进一步地，弹性伸缩杆件为汽车减震器，所述汽车减震器包括一个液压缸及套装在液压缸外周的压缩弹簧，液压缸的缸体下端呈圆柱形，可插装在底座上侧面的安装沉孔中，伸缩式液压缸的活塞杆插装在固定件支撑板的下沉孔中，压缩弹簧上端抵靠固定件支撑板，下端抵靠底座。
一种上述抗形变汽车加工用矫正模具的使用方法，包括以下步骤：
(1)首先根据所需要加工工件的形状不同，选择不同结构的上模及下模；将上模安装在上模固定件上，将下模安放在下模固定件的矩形凹槽内；
(2)首先通过插销件前后调节上模的位置使之与下模前后对正，上、下膜前后对正后，将插销件向竖直滑槽内推送，卡条受到压力向两侧收缩第二螺旋弹簧保持压缩状态；当插销件顶部触碰到弹簧垫片时带动弹簧垫片向上挤压第一螺旋弹簧，第一螺旋弹簧处于压缩状态；当插销件连接部处于水平滑槽位置时，卡条被第二螺旋弹簧推出卡住插销件；同时第一螺旋弹簧的弹性势能释放，保证插销件与卡条压紧；
(3)调整安装好上模后，转动两侧手轮将螺纹杆向下旋转，使卡接件脱离插孔；螺纹杆位于通槽内，推动两侧推板使推杆沿着通槽运动，当推板与下模两侧壁接触后，根据上模位置调节两侧推杆使下模与上模左右位置对正，停止推动推板；此时，反向转动手轮带动卡接件向上运动，当卡接件卡入对应位置处的插孔内时，停止转动手轮从而固定下模的位置；
(4)将对正后的矫正模具置于压机中，启动下压机构，驱动装置驱动压板组件沿着竖直方向向下运动，带动固定件支撑板、上模固定件及上模向下运动，上、下模合模，通过上、下模的挤压作用对工件进行抗形变矫正作业；
(5)完整矫正作业后，下压机构上行，在压缩弹簧的弹性力作用下将固定件支撑板向上顶，上模与下模分离，取出工件。
本发明的有益效果：
1、本发明通过上、下模合模冲压平整盘类零件，相对于人工敲打的方式生产效率大大增加。
2、本发明能够根据工件的不同更换上模和下模，上模和下模安装拆卸简单，合模分模操作方便，使用范围更广。
3、本发明通过夹紧组件、锁紧组件、第一插销组件及第二插销组件的配合调节上下模的位置，上下模的合模精度高。
附图说明
图1为本发明提出的汽车加工用矫正模具的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为本发明提出的汽车加工用矫正模具中推板和推杆的连接结构示意图。
图4为图1中B处的局部放大图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施方式1
如图1-4所示，本实施例提供一种抗形变汽车加工用矫正模具，包括底座10、下模固定件20、下模30、上模40、上模固定件50、固定件支撑板60、弹性伸缩杆件80及压板组件70。
底座10用于支撑及安装上述部件。在本实施例中，底座10呈矩形，上侧面平行与下侧面，上侧面作为整个模具的安装平面，上侧面的四角设有伸缩杆件80的安装沉孔。下侧面作为底座10的安装平面。
下模固定件20固定在底座10上侧面，为了方便拆装可通过螺钉可拆卸式固定。下模固定件20的上侧面设有用于容置下模30的矩形凹槽，矩形凹槽的宽度等于下模30宽度，矩形凹槽长度大于下模30长度。下模30安放在矩形凹槽内，宽度方向，即前后方向被矩形凹槽限定而定位，长度方向，即左右方向可滑动调节。
下模固定件20矩形凹槽的左右两侧壁设有用于固定下模20的夹紧组件和锁紧组件。夹紧组件包括推板24、推杆23及夹板22；锁紧组件包括手轮25、螺纹杆26及卡接件27。矩形凹槽两侧壁内设有竖直安装孔和水平安装孔，竖直安装孔为上小下大的阶梯状圆形沉孔，小孔贯穿凹槽侧壁的顶面，小孔内设有与螺纹杆26适配的内螺纹，大孔底部封闭，大孔直径与卡接件27直径适配；水平安装孔为穿过竖直安装孔大孔的圆形通孔，水平安装孔的孔径与推杆23适配。
两推杆23分别从凹槽左右两侧壁的水平安装孔可滑动地穿过，靠近工件的一端固定连接夹板22，伸出凹槽侧壁的一端固定连接推板24，两夹板22的两夹持面相对，所述两夹持面上均粘附有弹性橡胶垫221，弹性橡胶垫不仅可以防止夹板22对下模20的损伤，还起到增大摩擦进一步夹紧下模20的作用。推杆23上沿其长度方向设有矩形通槽231，矩形通槽231上等间距设置多个圆形插孔232，圆形插孔232的直径与卡接件27外径适配，矩形通槽231的宽度与螺纹杆26直径适配。在本实施例中，推杆23与夹板22通过焊接连接为一体，推杆23与推板24通过设置在推杆端部的外螺纹与设置在推板24中心部的螺纹孔螺纹配合连接，并通过螺母及垫片锁紧。
两螺纹杆26分别螺旋穿过凹槽左右两侧壁的竖直安装孔的小孔，下端伸入竖直安装孔的大孔中固定连接卡接件27，螺纹杆26上端固定连接手轮25。卡接件27与竖直安装孔大孔滑动配合连接，螺纹杆26与竖直安装孔小孔螺纹配合连接。在本实施例中，卡接件27呈圆柱形，与螺纹杆26及手轮25通过螺纹配合连接，并通过螺母及垫片等锁紧。为了方便安装，可沿竖直安装孔大孔上端将凹槽侧壁设置为上下剖分式，两部分通过螺钉可拆卸连接。
固定件支撑板60上侧面四角设有用于插装压板组件70的上沉孔，下侧面四角设有用于插装伸缩杆件80的下沉孔。
上模固定件50呈平板状，其外形尺寸小于固定件支撑板60，与上模40尺寸相配。上模固定件50可与固定件支撑板60一体加工，也可单独加工后焊接连接。上模固定件50连接在固定件支撑板60下侧面的中心部。上模固定件50的下侧面中部设有至少两个前后贯通的竖直滑槽501，竖直滑槽501的深度与插销件53的尾部长度适配。竖直滑槽501的开口端对称设有两个水平滑槽502，水平滑槽502仅设有一个朝向竖直滑槽501内侧壁的开口，其长度与竖直滑槽501的长度适配。
水平滑槽502内设有第二插销组件，第二插销组件包括滑杆58、卡条57及若干第二螺旋弹簧56。滑杆58及卡条57的长度与水平滑槽502长度适配，滑杆58及卡条57均可在水平滑槽502中滑动，第二螺旋弹簧56等间隔地一端端部固定在滑杆58上，另一端端部固定在卡条57上，滑杆58和卡条57通过第二螺旋弹簧56连接在一起。卡条57朝向竖直滑槽501的一端的下侧面为弧形斜面，其前侧面为平面，该平面与插销件53两侧的切削平面配合。卡条57弧形斜面的设计可使插销件53在向竖直滑槽501逐步推进时，给卡条57提供一个水平推力，将卡条57推回至水平滑槽502中。
竖直滑槽501内设有第一插销组件，第一插销组件包括第一螺旋弹簧55、弹簧垫片54及插销件53。插销件53设有外径与竖直滑槽501槽宽度适配的圆柱状尾部，外径大于尾部的螺栓头，以及连接尾部与螺栓头的具有左右两个切削平面的连接部。上模40中设有至少两个与插销件53尾部外径适配通孔401。
上模40和上模固定件50通过第一插销组件与第二插销组件配合连接。具体连接方式为：首先将插销件53穿过上模通孔401，卡条57收纳在水平滑槽502中，然后使插销件53尾部在滑槽501中前后滑动，当上模40与下模30前后对正时，将其中一个插销件53向滑槽501内推送，卡条57被第二螺旋弹簧56推出卡住该插销件53，初步固定上模40与上模固定件50的位置。然后将另一插销件53拔出，在该插销件的顶部依次放置弹簧垫片54、第一螺旋弹簧55，将安装好的插销组件重新装入，并用卡条57卡住。再拔出初步安装的插销件53，按同样方案重新装入。插销件53在第一螺旋弹簧55及第二螺旋弹簧56的弹性力下将上模40压紧在上模固定件50上，不会产生晃动。插销机构的设置，即实现了上模40在支撑板50前后方向的位置调节，又实现了上模40与上模固定件50的锁紧定位，保证了在下压状态时上模40位置的稳定，也就保证了上下模的合模精度。
上模40及下模30由模具钢制成，可根据加工工件的形状，制备不同结构的上下模。在上、下模中分别开设与加工工件冲压形状适配的凸台及凹坑；或者直接使用冲压加工工件用的上、下膜。
弹性伸缩杆件80固定端竖直插装在底座10的四个边角上，活动端插装在固定件支撑板60的下沉孔中，固定件支撑板60与底座10上侧面平行设置。在本实施例中，弹性伸缩杆件80优选汽车减震器，汽车减震器为现有技术，包括一个液压缸81及套装在液压缸外周的压缩弹簧82，液压缸81的缸体下端呈圆柱形，可插装在底座10上侧面的安装沉孔中，伸缩式液压缸81的活塞杆插装在固定件支撑板60的下沉孔中，压缩弹簧82上端抵靠固定件支撑板60，下端抵靠底座10。汽车减震器竖直安装，液压缸81活塞杆伸缩运动时可保持稳定的竖直状态，保证了上、下模的合模精度。液压缸81活塞杆受外力回缩时因为液压油的阻力作用产生阻尼，配合压缩弹簧的弹力，可实现上模40的有阻力下行，从而调节上模40与下模30的合模速度，实现加工工件的缓慢延展，提高矫正质量。
压板组件70包括一块连接板71及四根支撑立柱72。四根支撑立柱72垂直连接连接板71下侧面的四个边角上，例如，可通过焊接连接。四根支撑立柱72与固定件支撑板60上侧面四角的上沉孔一一对应，且适配。压板组件70通过四根支撑立柱72插装在固定件支撑板60上侧面四角的上沉孔中。连接板71直接与下压件接触，通过压板组件70传递下压力可防止对固定件支撑板60及上模固定件50的损害。
本发明的工作原理是：
首先根据所需要加工工件的形状不同，选择不同结构的上模40及下模30；将上模40安装在上模固定件50上，将下模30安放在下模固定件20的矩形凹槽内；
首先通过插销件53前后调节上模40的位置使之与下模30前后对正，上、下膜前后对正后，将插销件53向竖直滑槽501内推送，插销件53向上顶的过程中卡条57受到压力向两侧收缩，第二螺旋弹簧56保持压缩状态；同时带动滑杆58沿着水平滑槽502滑动；随着插销件53持续向滑槽501内运动，插销件53的顶部触碰到弹簧垫片54，并带动弹簧垫片54向上挤压第一螺旋弹簧55，第一螺旋弹簧55处于压缩状态；当插销件53尾部完全进入竖直滑槽501内后，插销件53连接部处于水平滑槽502位置，卡条57被第二螺旋弹簧56推出卡住插销件53，卡条57的顶面与插销件53连接部的两侧面接触形成锁紧结构；同时第一螺旋弹簧55的弹性势能释放，保证插销件53与卡条57压紧，不会产生晃动；
调整安装好上模40后，转动两侧手轮25将螺纹杆26向下旋转，使卡接件27脱离插孔232；螺纹杆26位于通槽231内，推动两侧推板24使推杆23沿着通槽231运动，当弹性橡胶垫221与下模30的两侧壁接触后，根据上模30位置调节两侧推杆使下模40与上模30左右位置对正后停止推动推板24；此时，反向转动手轮25带动螺纹杆26和卡接件27向上运动，当卡接件27卡入对应位置处的插孔232内时，停止转动手轮25从而固定下模30的位置；
将对正后的矫正模具置于压机中，启动下压机构，驱动装置驱动压板组件70沿着竖直方向向下运动，带动固定件支撑板60、上模固定件50及上模40向下运动，上、下模合模，通过上、下模的挤压作用对工件进行抗形变矫正作业；完整矫正作业后，下压机构上行，在压缩弹簧82的弹性力作用下将固定件支撑板60向上顶，上模40与下模30分离，取出工件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种抗形变汽车加工用矫正模具，其特征在于，包括：
底座，用于支撑及安装各部件；
下模固定件，固定在底座上侧面，其上侧面设有用于容置下模的矩形凹槽，矩形凹槽的两侧壁分别设有用于调节下模左右位置的夹紧组件和锁紧组件；
上模固定件，用于固定上模，其下侧面设有用于调节上模前后位置的第一插销组件和第二插销组件；
固定件支撑板，用于安装上模固定件；
弹性伸缩杆件，用于将固定件支撑板可伸缩式安装在底座上，且为上、下模的合模及分离提供弹性支持力；
上模，安装在上模固定件上，其下侧面设有与加工工件形状适配的凸台；
下模，安放在下模固定件的矩形凹槽内，与上模对应，其上侧面设有与加工工件形状适配的凹坑；
还包括压板组件， 压板组件包括连接板及四根支撑立柱，四根支撑立柱垂直连接连接板下侧面的四个边角上，支撑立柱的下端插装在上模固定件中；
夹紧组件包括推板、推杆及夹板；矩形凹槽两侧壁内竖直设有阶梯状安装沉孔和水平安装通孔，两推杆分别可滑动穿过水平安装通孔，靠近工件的一端固定连接夹板，伸出凹槽侧壁的一端固定连接推板；锁紧组件包括手轮、螺纹杆及卡接件；两螺纹杆分别螺旋穿过阶梯状安装沉孔的小孔下端伸入阶梯状安装沉孔的大孔内固定连接卡接件，螺纹杆上端固定连接手轮；卡接件用于限定推杆的位置；
推杆上沿其长度方向设有矩形通槽，矩形通槽上等间距设置多个圆形插孔，圆形插孔直径与卡接件外径适配，矩形通槽的宽度与螺纹杆直径适配；
上模固定件下侧面中部设有至少两个前后贯通的竖直滑槽，竖直滑槽开口端对称设有两个水平滑槽；竖直滑槽内设有第一插销组件，第一插销组件包括自上而下依次叠装的第一螺旋弹簧、弹簧垫片及插销件；水平滑槽内设有第二插销组件，第二插销组件包括自内而外依次连接的滑杆、若干第二螺旋弹簧及卡条，若干第二螺旋弹簧等间隔地一端端部固定在滑杆上，另一端端部固定在卡条上；插销件与卡条配合锁紧上模。
2.根据权利要求1所述的抗形变汽车加工用矫正模具，其特征在于，插销件设有外径与竖直滑槽槽宽度适配的圆柱状尾部，外径大于尾部的螺栓头，以及连接尾部与螺栓头的具有左右两个切削平面的连接部，两切削平面与卡条顶面适配。
3.根据权利要求2所述的抗形变汽车加工用矫正模具，其特征在于，卡条朝向竖直滑槽的一端端部的下侧面为弧形斜面，其顶面为平面。
4.根据权利要求1 所述的抗形变汽车加工用矫正模具，其特征在于，弹性伸缩杆件为汽车减震器，所述汽车减震器包括一个液压缸及套装在液压缸外周的压缩弹簧，液压缸的缸体下端呈圆柱形，可插装在底座上侧面的安装沉孔中，伸缩式液压缸的活塞杆插装在固定件支撑板的下沉孔中，压缩弹簧上端抵靠固定件支撑板，下端抵靠底座。
5.一种如权利要求1所述抗形变汽车加工用矫正模具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先根据所需要加工工件的形状不同，选择不同结构的上模及下模；将上模安装在上模固定件上，将下模安放在下模固定件的矩形凹槽内；
（2）首先通过插销件前后调节上模的位置使之与下模前后对正，上、下模前后对正后，将插销件向竖直滑槽内推送，卡条受到压力向两侧收缩第二螺旋弹簧保持压缩状态；当插销件顶部触碰到弹簧垫片时带动弹簧垫片向上挤压第一螺旋弹簧，第一螺旋弹簧处于压缩状态；当插销件连接部处于水平滑槽位置时，卡条被第二螺旋弹簧推出卡住插销件；同时第一螺旋弹簧的弹性势能释放，保证插销件与卡条压紧；
（3）调整安装好上模后，转动两侧手轮将螺纹杆向下旋转，使卡接件脱离圆形插孔；螺纹杆位于矩形通槽内，推动两侧推板使推杆沿着矩形通槽运动，当推板与下模两侧壁接触后，根据上模位置调节两侧推杆使下模与上模左右位置对正，停止推动推板；此时，反向转动手轮带动卡接件向上运动，当卡接件卡入对应位置处的圆形插孔内时，停止转动手轮从而固定下模的位置；
（4）将对正后的矫正模具置于压机中，启动下压机构，驱动装置驱动压板组件沿着竖直方向向下运动，带动固定件支撑板、上模固定件及上模向下运动，上、下模合模，通过上、下模的挤压作用对工件进行抗形变矫正作业；
（5）完整矫正作业后，下压机构上行，在压缩弹簧的弹性力作用下将固定件支撑板向上顶，上模与下模分离，取出工件。
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