CN111822591A - 汽车后纵支臂的成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车后纵支臂的成型工艺,坯料一次两个进行成型整形,依次进行三次拉伸成型和后续三次的成型整形。这样,汽车后纵支臂进行三次减薄拉伸成型,分步逐渐减薄后,减缓了材料的拉伸瞬间受力,从而保证了产品不开裂不起皱;而在后续的翻边、冲孔、翻孔、修边等工序,通过成型模具依次有序地对产品上各个部位达到规定的要求,即不会产生后续加工对已有半成品造成加工伤害而形成的变形,也合理地根据加工难易和加工面积而产生的时间差来安排加工顺序,大大提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及成型工艺的技术领域,具体讲是一种汽车后纵支臂的成型工艺。
背景技术
后纵支臂是汽车稳定支撑的连接部件之一,它是位于汽车底盘位置的受力零件,关系到汽车的安全性能,因此,各汽车生产厂家对后纵支臂的产品要求较高。比如产品成型时减薄率不能超标,不能出现暗裂,产品平整度要符合装配要求,边线的要求要达到高标准,翻孔精度要达标。早前的汽车后纵支臂采用铸铁铸造而成,但是由于受铸造技术等因素的影响,汽车后纵支臂的结构都比较粗糙,整体比较笨重,材料浪费严重。目前市面上出现采用锻造冲压设备模锻成型的汽车后纵支臂,是普遍常用的成型方式。但是,如附图7中所示的汽车后纵支臂,现有技术的一体成型的成型工艺是做不到产品要求的精度的,这是因为:
1)附图7中所示的汽车后纵支臂,产品中间具有一个尺寸较大的翻孔,不仅其大翻孔是矩形的,容易在边角处产生叠料起皱;而且其大翻孔的高度较高,从而造成成型困难,容易在翻边自由端产生变形;再有,大翻孔的立壁拔模角度要求只有1.98度,以及在其中一立壁上的凹槽的槽底拔模角度为0度,为垂直的立面;因此,不仅在成型时容易产生开裂等缺陷,而且脱模也更加困难;
2)附图7中所示的汽车后纵支臂,产品的边缘有一个类似于钩子一样的突耳,由于其呈折弯状,又具有与折弯方向不同的缺口,因此,这个部位的脱模非常困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种避免出现成型产品开裂、起皱等缺陷,从而大大提高产品的质量稳定性的汽车后纵支臂的成型工艺。
为解决上述技术问题,本发明提供的汽车后纵支臂的成型工艺,坯料一次两个进行成型整形,成型工艺包括以下步骤:
1)通过一次成型模具对坯料板进行第一次拉伸成型,得到一次成型半成品,该一次成型半成品在坯料板的中间部位板料减薄形成整体向上鼓起的大包,大包周边部分为平面板材;所述大包整体呈弧形突出,并且大包的底部与平面板材的连接处也为弧形过度;
2)通过二次成型模具对一次成型半成品进行第二次拉伸成型,得到二次成型半成品,该二次成型半成品板料再次减薄,使大包成型拉伸成方形突出,并且方形突出的底部与平面板材的连接处的弧形过度角变小;
3)通过三次成型模具对二次成型半成品进行第三次拉伸成型,得到三次成型半成品,该三次成型半成品对方形突出进行进一步减薄整形,在方形突出的侧壁拉伸成型出侧立壁,在其中两个相对的侧立壁靠近顶部的位置成型出向内凹的竖直立面,在方形突出外部的平面板材上成型出向下突出的斜底沉槽;
4)通过四次成型模具对三次成型半成品进行第四次成型整形,得到四次成型半成品,该四次成型模具包括裁切机构和冲孔机构;其中,通过裁切机构,以产品的轮廓为基础轮廓,在平面板材上向外侧留出预先计算好的拉伸余量,进行裁切;通过冲孔机构,在平面板材的四个边角处各冲出小通孔,并且从方形突出的内部裁切掉顶面中间面板,形成方形的预冲通孔,预冲通孔的边缘离方形突出的顶部折弯边缘留出产品中间大通孔的翻孔余量;
5)通过五次成型模具对四次成型半成品进行第五次成型整形,得到五次成型半成品;该五次成型模具包括大通孔翻孔机构和周边翻边机构;其中,通过大通孔翻孔机构,按产品的顶部轮廓对方形突出的顶部翻孔成型出产品顶部的中间大孔;通过周边翻边机构,对平面板材的周边拉伸成型出周边翻边;
6)通过六次成型模具对五次成型半成品进行第六次成型整形,得到六次成型半成品;该六次成型模具包括中间大孔的侧修边机构,修去中间大孔的边界废料和平面板材周边的边界废料;该六次成型模具还包括突耳处的突耳侧冲孔机构,和方形突出的竖直立面上的立面侧冲孔机构,以及平面板材上斜底沉槽槽底处的斜冲孔机构。
所述步骤6)中六次成型模具中的突耳侧冲孔机构包括上拉板、上滑块、突耳侧孔成型条和下固定板;所述上拉板固定连接在上模组件上,上滑块的上端与上拉板滑动连接并在竖直方向上限位,上滑块的下端与突耳侧孔成型条的上端固定连接,突耳侧孔成型条的下端与待加工产品的下模拟块的突耳侧孔位置处的插孔插接;上滑块一侧与下固定板的一侧滑动连接并水平方向上限位,下固定板的下端固定连接在下模组件上。
所述的上拉板包括水平设置的平板和竖直方向设置的侧挂板,平板的左右两端固定连接在上模组件上,侧挂板为两块且分别位于平板的前后两侧;每块侧挂板均由竖直的连接板和水平的限位板组成形成L形,侧挂板的上端与平板固定连接,两块侧挂板的水平限位板相对设置。
所述的上拉板的左右两端各设有用于合模时对上滑块端面限位的合模限位板,以及开模时对上滑块端面限位的开模限位板。
所述的上滑块的上部的前后两侧分别设有用于与上拉板滑动连接的滑槽,上拉板的水平板滑动连接在滑槽内;上滑块上部的左端面嵌有限位圆柱体,限位圆柱体的端面突出于上滑块的端面,并与连接于上拉板端部的合模限位板抵紧限位或脱开;上滑块上部的右端面也设有限位圆柱体,限位圆柱体的端面突出于上滑块的端面,并与连接于上拉板端部的开模限位板抵紧限位或脱开。
所述上滑块一侧与下固定板的一侧滑动连接并水平方向上限位是指,上滑块的一侧端面上具有向内凹的内凹V形面,并且内凹V形面的长度延伸方向与突耳侧孔成型条的长度延伸方向相同;所述下固定板的一侧端面上具有与上滑块的内凹V形面相配合的向外凸的外凸V形面,上滑块的内凹V形面与下固定板的外凸V形面滑动连接;并且,上滑块面向下固定板的前后两侧各自连接有延伸臂,下固定板的前后两侧各处设有向外突出的突条,突条沿外凸V形面的长度方向边缘设置,延伸臂的另一端与突条卡接同时滑动连接。
所述上滑块上内凹V形面的两面相交处设有内凹的方形沉槽,相应的下固定板上外凸V形面的两面相交处设有与方形沉槽相配合的方形凸条。
所述延伸臂与下固定板配合的一端内侧从端部向内依次设有两个台阶面,分别为第一台阶面和第二台阶面;所述第一台阶面与下固定板上突条的侧壁配合,第二台阶面与上滑块内凹的V形面的边缘配合,突条位于第一台阶面和第二台阶面之间。
采用以上成型拉伸工艺后,本发明与现有技术相比,具有以下优点:
1)在原有的工艺基础上进行进一步的优化,对汽车后纵支臂进行三次减薄拉伸成型,分步逐渐减薄后,减缓了材料的拉伸瞬间受力,从而保证了产品不开裂不起皱;而在后续的翻边、冲孔、翻孔、修边等工序,通过成型模具依次有序地对产品上各个部位达到规定的要求,即不会产生后续加工对已有半成品造成加工伤害而形成的变形,也合理地根据加工难易和加工面积而产生的时间差来安排加工顺序,大大提高生产效率。
2)六次成型模具中的突耳侧冲孔机构,仅通过上滑块内凹V形面和下固定板的外凸V形面的相互配合,以及上滑块上部与上拉板之间的水平方向的滑动配合,来实现模具的脱模,结构更加紧凑、简单,既能实现脱模功能,同时也减少模具体积,减少生产成本。
3)脱模机构中上滑块的上端水平方向滑动连接在上拉板上,在上模组件上行的作用下,上拉板带动上滑块有竖直向上的趋势,但是上滑块在延伸臂与突条的限位作用下,上滑块又不能脱离下固定板的限制,因此,上滑块只能通过与下固定板之间的V形面的配合,一方面在下固定板上斜向滑动,另一方面上滑块在上拉板上水平滑动,两个运动方向的作用下,使固定连接在上滑块下端面的突耳侧孔成型条从下模拟块的插孔处抽出,从而完成突耳侧冲孔机构的脱模;完成脱模后,上滑块上部右侧端面处的限位圆柱体到达连接在上拉板上的开模限位板并相抵后,开模行程结束,从而等待下一次的合模。
4)上滑块内凹的V形面的两面相交处的方形沉槽的设置,使上滑块与下固定板之间的V形面滑动配合时不会因为加工误差以及精度的影响而产生过定位,而造成的滑动不平稳甚至卡死的现象;两样道理,下固定板上的V形面两面相交处的方形凸条也是为了消除加工V形面时产生的加工误差,从而影响与上滑块之间的滑动配合。
附图说明
图1是本发明中三次成型的产品过程示意图。
图2是本发明中一次成型后得到的一次成型半成品的结构示意图。
图3是本发明中二次成型后得到的二次成型半成品的结构示意图。
图4是本发明中三次成型后得到的三次成型半成品的结构示意图。
图5是本发明中四次成型后得到的四次成型半成品的结构示意图。
图6是本发明中五次成型后得到的五次成型半成品的结构示意图。
图7是本发明中六次成型后得到的产品结构示意图。
图8是本发明中六次成型时的成型模具中突耳侧冲孔机构的结构示意图。
图9是图8的局部分解结构示意图。
图10是本发明中上滑块的结构示意图。
其中:a、一次成型产品剖面示意图;b、二次成型产品剖面示意图;c、三次成型产品剖面示意图;
1、一次成型装半成品;2、二次成型装半成品;3、三次成型半成品;4、四次成型半成品;5、五次成型半成品;6、成品;7、大包;8、平面板材;9、方形突出;10、侧立壁;11、竖直立面;12、斜底沉槽;13、小通孔;14、预冲通孔;15、周边翻边;16、中间大孔;17、突耳;18、上拉板;19、上滑块;20、下固定板;21、下模拟块;22、延伸臂;23、限位圆柱体;24、合模限位块;25、开模限位块;26、平板;27、侧挂板;28、滑槽;29、内凹V形面;30、外凸V形面;31、突条;32、方形沉槽;33、方形凸条;34、第一台阶面;35、第二台阶面;36、突耳侧孔成型条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
结合图1~图10所示的本发明汽车后纵支臂的成型工艺的产品成型过程结构示意图可知,汽车后纵支臂的成型工艺,坯料一次两个进行成型整形,成型工艺包括以下步骤:
1)通过一次成型模具对坯料板进行第一次拉伸成型,得到一次成型半成品1,该一次成型半成品1在坯料板的中间部位板料减薄形成整体向上鼓起的大包7,大包7周边部分为平面板材8;所述大包7整体呈弧形突出,并且大包7的底部与平面板材8的连接处也为弧形过度;
2)通过二次成型模具对一次成型半成品1进行第二次拉伸成型,得到二次成型半成品2,该二次成型半成品2板料再次减薄,使大包7成型拉伸成方形突出9,并且方形突出9的底部与平面板材8的连接处的弧形过度角变小;
3)通过三次成型模具对二次成型半成品2进行第三次拉伸成型,得到三次成型半成品3,该三次成型半成品3对方形突出9进行进一步减薄整形,在方形突出9的侧壁拉伸成型出侧立壁10,在其中两个相对的侧立壁靠近顶部的位置成型出向内凹的竖直立面11,在方形突出9外部的平面板材8上成型出向下突出的斜底沉槽12;
4)通过四次成型模具对三次成型半成品3进行第四次成型整形,得到四次成型半成品4,该四次成型模具包括裁切机构和冲孔机构;其中,通过裁切机构,以产品的轮廓为基础轮廓,在平面板材8上向外侧留出预先计算好的拉伸余量,进行裁切;通过冲孔机构,在平面板材8的四个边角处各冲出小通孔13,并且从方形突出9的内部裁切掉顶面中间面板,形成方形的预冲通孔14,预冲通孔14的边缘离方形突出9的顶部折弯边缘留出产品中间大通孔的翻孔余量;
5)通过五次成型模具对四次成型半成品4进行第五次成型整形,得到五次成型半成品5;该五次成型模具包括大通孔翻孔机构和周边翻边机构;其中,通过大通孔翻孔机构,按产品的顶部轮廓对方形突出9的顶部翻孔成型出产品顶部的中间大孔16;通过周边翻边机构,对平面板材8的周边拉伸成型出周边翻边15;
6)通过六次成型模具对五次成型半成品5进行第六次成型整形,得到成品6;该六次成型模具包括中间大孔16的侧修边机构,修去中间大孔16的边界废料和平面板材8周边的边界废料;该六次成型模具还包括突耳17处的突耳侧冲孔机构,和方形突出9的竖直立面上的立面侧冲孔机构,以及平面板材8上斜底沉槽12槽底处的斜冲孔机构。
所述步骤6)中六次成型模具中的突耳侧冲孔机构包括上拉板18、上滑块19、突耳侧孔成型条36和下固定板20;所述上拉板18固定连接在上模组件上,上滑块19的上端与上拉板18滑动连接并在竖直方向上限位,上滑块19的下端与突耳侧孔成型条36的上端固定连接,突耳侧孔成型条36的下端与待加工产品的下模拟块21的突耳侧孔位置处的插孔插接;上滑块19一侧与下固定板20的一侧滑动连接并水平方向上限位,下固定板20的下端固定连接在下模组件上。
所述的上拉板18包括水平设置的平板26和竖直方向设置的侧挂板27,平板26的左右两端固定连接在上模组件上,侧挂板27为两块且分别位于平板26的前后两侧;每块侧挂板27均由竖直的连接板和水平的限位板组成形成L形,侧挂板27的上端与平板26固定连接,两块侧挂板27的水平限位板相对设置。
所述的上拉板18的左右两端各设有用于合模时对上滑块端面限位的合模限位板24,以及开模时对上滑块端面限位的开模限位板25。
所述的上滑块19的上部的前后两侧分别设有用于与上拉板18滑动连接的滑槽28,上拉板18的水平板滑动连接在滑槽28内;上滑块19上部的左端面嵌有限位圆柱体23,限位圆柱体23的端面突出于上滑块19的端面,并与连接于上拉板18端部的合模限位板24抵紧限位或脱开;上滑块19上部的右端面也设有限位圆柱体23,限位圆柱体23的端面突出于上滑块19的端面,并与连接于上拉板18端部的开模限位板25抵紧限位或脱开。
所述上滑块19一侧与下固定板20的一侧滑动连接并水平方向上限位是指,上滑块19的一侧端面上具有向内凹的内凹V形面29,并且内凹V形面29的长度延伸方向与突耳侧孔成型条36的长度延伸方向相同;所述下固定板20的一侧端面上具有与上滑块19的内凹V形面29相配合的向外凸的外凸V形面30,上滑块19的内凹V形面29与下固定板20的外凸V形面30滑动连接;并且,上滑块19面向下固定板20的前后两侧各自连接有延伸臂22,下固定板20的前后两侧各处设有向外突出的突条31,突条31沿外凸V形面30的长度方向边缘设置,延伸臂22的另一端与突条31卡接同时滑动连接。
所述上滑块19上内凹V形面29的两面相交处设有内凹的方形沉槽32,相应的下固定板20上外凸V形面30的两面相交处设有与方形沉槽32相配合的方形凸条33。
所述延伸臂22与下固定板20配合的一端内侧从端部向内依次设有两个台阶面,分别为第一台阶面34和第二台阶面35;所述第一台阶面34与下固定板20上突条31的侧壁配合,第二台阶面35与上滑块19内凹V形面29的边缘配合,突条31位于第一台阶面34和第二台阶面35之间。
以上所述,仅是本发明较佳可行的实施示例,不能因此即局限本发明的权利范围,对熟悉本领域的技术人员来说,凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车后纵支臂的成型工艺,坯料一次两个进行成型整形,其特征在于:成型工艺包括以下步骤:
1)通过一次成型模具对坯料板进行第一次拉伸成型,得到一次成型半成品(1),该一次成型半成品(1)在坯料板的中间部位板料减薄形成整体向上鼓起的大包(7),大包(7)周边部分为平面板材(8);所述大包(7)整体呈弧形突出,并且大包(7)的底部与平面板材(8)的连接处也为弧形过度;
2)通过二次成型模具对一次成型半成品(1)进行第二次拉伸成型,得到二次成型半成品(2),该二次成型半成品(2)板料再次减薄,使大包(7)成型拉伸成方形突出(9),并且方形突出(9)的底部与平面板材(8)的连接处的弧形过度角变小;
3)通过三次成型模具对二次成型半成品(2)进行第三次拉伸成型,得到三次成型半成品(3),该三次成型半成品(3)对方形突出(9)进行进一步减薄整形,在方形突出(9)的侧壁拉伸成型出侧立壁(10),在其中两个相对的侧立壁靠近顶部的位置成型出向内凹的竖直立面(11),在方形突出(9)外部的平面板材(8)上成型出向下突出的斜底沉槽(12);
4)通过四次成型模具对三次成型半成品(3)进行第四次成型整形,得到四次成型半成品(4),该四次成型模具包括裁切机构和冲孔机构;其中,通过裁切机构,以产品的轮廓为基础轮廓,在平面板材(8)上向外侧留出预先计算好的拉伸余量,进行裁切;通过冲孔机构,在平面板材(8)的四个边角处各冲出小通孔(13),并且从方形突出(9)的内部裁切掉顶面中间面板,形成方形的预冲通孔(14),预冲通孔(14)的边缘离方形突出(9)的顶部折弯边缘留出产品中间大通孔的翻孔余量;
5)通过五次成型模具对四次成型半成品(4)进行第五次成型整形,得到五次成型半成品(5);该五次成型模具包括大通孔翻孔机构和周边翻边机构;其中,通过大通孔翻孔机构,按产品的顶部轮廓对方形突出(9)的顶部翻孔成型出产品顶部的中间大孔(16);通过周边翻边机构,对平面板材(8)的周边拉伸成型出周边翻边(15);
6)通过六次成型模具对五次成型半成品(5)进行第六次成型整形,得到成品(6);该六次成型模具包括中间大孔(16)的侧修边机构,修去中间大孔(16)的边界废料和平面板材(8)周边的边界废料;该六次成型模具还包括突耳(17)处的突耳侧冲孔机构,和方形突出(9)的竖直立面上的立面侧冲孔机构,以及平面板材(8)上斜底沉槽(12)槽底处的斜冲孔机构。
2.根据权利要求1所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述步骤6)中六次成型模具中的突耳侧冲孔机构包括上拉板(18)、上滑块(19)、突耳侧孔成型条(36)和下固定板(20);所述上拉板(18)固定连接在上模组件上,上滑块(19)的上端与上拉板(18)滑动连接并在竖直方向上限位,上滑块(19)的下端与突耳侧孔成型条(36)的上端固定连接,突耳侧孔成型条(36)的下端与待加工产品的下模拟块(21)的突耳侧孔位置处的插孔插接;上滑块(19)一侧与下固定板(20)的一侧滑动连接并水平方向上限位,下固定板(20)的下端固定连接在下模组件上。
3.根据权利要求2所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述的上拉板(18)包括水平设置的平板(26)和竖直方向设置的侧挂板(27),平板(26)的左右两端固定连接在上模组件上,侧挂板(27)为两块且分别位于平板(26)的前后两侧;每块侧挂板(27)均由竖直的连接板和水平的限位板组成形成L形,侧挂板(27)的上端与平板(26)固定连接,两块侧挂板(27)的水平限位板相对设置。
4.根据权利要求3所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述的上拉板(18)的左右两端各设有用于合模时对上滑块端面限位的合模限位板(24),以及开模时对上滑块端面限位的开模限位板(25)。
5.根据权利要求4所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述的上滑块(19)的上部的前后两侧分别设有用于与上拉板(18)滑动连接的滑槽(28),上拉板(18)的水平板滑动连接在滑槽(28)内;上滑块(19)上部的左端面嵌有限位圆柱体(23),限位圆柱体(23)的端面突出于上滑块(19)的端面,并与连接于上拉板(18)端部的合模限位板(24)抵紧限位或脱开;上滑块(19)上部的右端面也设有限位圆柱体(23),限位圆柱体(23)的端面突出于上滑块(19)的端面,并与连接于上拉板(18)端部的开模限位板(25)抵紧限位或脱开。
6.根据权利要求2所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述上滑块(19)一侧与下固定板(20)的一侧滑动连接并水平方向上限位是指,上滑块(19)的一侧端面上具有向内凹的内凹V形面(29),并且内凹V形面(29)的长度延伸方向与突耳侧孔成型条(36)的长度延伸方向相同;所述下固定板(20)的一侧端面上具有与上滑块(19)的内凹V形面(29)相配合的向外凸的外凸V形面(30),上滑块(19)的内凹V形面(29)与下固定板(20)的外凸V形面(30)滑动连接;并且,上滑块(19)面向下固定板(20)的前后两侧各自连接有延伸臂(22),下固定板(20)的前后两侧各处设有向外突出的突条(31),突条(31)沿外凸V形面(30)的长度方向边缘设置,延伸臂(22)的另一端与突条(31)卡接同时滑动连接。
7.根据权利要求6所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述上滑块(19)上内凹V形面(29)的两面相交处设有内凹的方形沉槽(32),相应的下固定板(20)上外凸V形面(30)的两面相交处设有与方形沉槽(32)相配合的方形凸条(33)。
8.根据权利要求6所述的汽车后纵支臂的成型工艺,其特征在于:所述延伸臂(22)与下固定板(20)配合的一端内侧从端部向内依次设有两个台阶面,分别为第一台阶面(34)和第二台阶面(35);所述第一台阶面(34)与下固定板(20)上突条(31)的侧壁配合,第二台阶面(35)与上滑块(19)内凹V形面(29)的边缘配合,突条(31)位于第一台阶面(34)和第二台阶面(35)之间。
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