CN112338034A - 一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具及拉延方法 - Google Patents

一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具及拉延方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具及拉延方法，所述拉延模具在现有的半包围下门槛式侧围大压料圈和前后门洞内小压料圈存在的情况下，在下门槛位置处单独分设出上模小压料板和下模小压料板；所述拉延方法，将侧围外板的下门槛位置的拉延方式由传统的普通拉延改为开放式拉延，有效地提高材料利用率，且通过对拉延模具活动部件的行程控制，保证成型过程中压料状态的一致性。

Description

一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具及拉延方法
技术领域
本发明属于冲压工艺中的拉延成型技术领域，具体涉及一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具及拉延方法。
背景技术
在汽车外覆盖件中，侧围是车身外覆盖件中非常关键的部件之一，其结构尺寸是覆盖件中最大的一个，侧围制件的几何形状复杂，为了实现产品形状的设计意图，并保证冲压模具各工序在成型过程中产品的成型质量，对侧围制件的材料要求较高，侧围制件的材料品类是外覆盖件材料品类中最好的，故侧围制件的材料成本也最高，若提高侧围制件的材料利用率，则可以为整车厂节省很大的成本支出。
“半包围下门槛式”侧围的下门槛位置的结构由于A柱的形状和下门槛的成型特性，“半包围下门槛式”侧围一直都采用“全包围下门槛式”侧围的常规拉延工艺补充造型方式，如图1和图2所示，使得“半包围下门槛式”侧围在成型过程中的材料消耗率比“全包围下门槛”侧围的材料消耗率要高，这严重的影响了整车厂侧围单件材料利用率的达成目标，影响整车厂的经济效益。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具及拉延方法，有效提升半包围下门槛式侧围外板拉延成型过程中的材料利用率。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，由上模组件和下模组件组成，在所述上模组件中，在待拉延成形的半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处，设置有上模小压料板1，所述上模小压料板1在氮气弹簧8的作用下运动，所述上模小压料板1通过上导板9与上模凹模本体2滑动连接，所述上模小压料板1通过上退料板螺钉7安装在上模凹模本体2上，所述上模小压料板1上还安装有聚氨酯缓冲器10；
在所述下模组件中，在待拉延成形的半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处，设置有下模小压料板4，所述下模小压料板4与上模小压料板1相对应，通过第二下导板13与下模凸模本体5滑动连接，所述下模小压料板4通过托杆12与具有闭锁功能的压床下气垫相连，且下模小压料板4与下底板14之间安装有用于限位的下退料板螺钉11。
进一步地，在所述上模组件中，上模凹模本体2通过压床快夹机构与压床上滑块安装连接，并随压床上滑块同步滑动。
进一步地，在所述下模组件中，下模凸模本体5通过紧固螺栓固定在下底板14上，下底板14通过压板紧固螺栓固定在压床工作台Ⅳ上，实现下模凸模本体5相对固定。
进一步地，在所述下模组件中，下模压料圈3通过第一下导板6与下模凸模本体5滑动连接；
所述下模压料圈3通过托杆12与具有闭锁功能的压床下气垫相连，且下模压料圈3与下底板14之间安装有用于限位的下退料板螺钉11。
更进一步地，所述下模压料圈3包括：侧围外板四周外侧的下模大压料圈和前后门洞内的下模小压料圈，且下模大压料圈与前后门洞内的下模小压料圈行程相同。
一种半包围下门槛式侧围外板拉延方法，所述拉延方法采用如权利要求1所述拉延模具，所述拉延方法依次包括：拉延压料过程和拉延成型过程；
所述拉延压料过程为：上模小压料板1和上模凹模本体2在压床上滑块的驱动下同步向下移动，直到上模小压料板1接触到下模小压料板4，上模凹模本体2接触到下模压料圈3，拉延压料过程完成；
所述拉延成型过程为：拉延压料完成后，上模小压料板1和上模凹模本体2在压床上滑块的作用下继续向下移动，并分别带动下模小压料板4和下模压料圈3一起向下运动；当下模小压料板4完成工作行程后，半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置结构拉延成型过程则完成；压床上滑块继续向下移动，上模小压料板1和下模小压料板4相对静止不动，而上模凹模本体2在压床上滑块的驱动下继续下行，并与下模压料圈3继续完成剩余行程，当上模凹模本体2和下模压料圈3完成工作行程后，上模凹模本体2与下模凸模本体5之间的半包围下门槛式侧围外板的其余部分结构拉延成型过程则完成。
进一步地，在拉延压料过程开始前，所述拉延模具的各活动部件均处于完全释放行程状态，其中，上模小压料板1在氮气弹簧10的作用下完全释放行程，并通过聚氨酯缓冲器8和上退料板螺钉7与上模凹模本体2连接限位；下模压料圈3和下模小压料板4分别在带有闭锁功能的压床下气垫的作用下完全释放行程，并分别通过限位螺钉11与下底板14连接限位。
进一步地，还包括上下模分离过程，具体如下：
压床上滑块向上打开，压床下气垫闭锁，上模小压料板1、下模小压料板4和下模压料圈3均保持静止不动；
上模凹模本体2随着压床上滑块移动完成第一段行程后，上模小压料板1在氮气弹簧10的作用下完全释放行程；
压床上滑块继续向上移动，压床下气垫闭锁结束，下模小压料板4保持静止不动，压床下气垫通过托杆12控制下模压料圈3随着上模小压料板1和上模凹模本体2向上移动完成第二段行程后，托杆12接触到下模小压料板4；
压床上滑块继续向上移动，下模压料圈3和下模小压料板4随之向上完全释放行程，完成第三段行程。
进一步地，所述第一段行程的数值等于上模小压料板1的行程数值；
所述第二段行程的数值等于下模压料圈3的行程数值与下模小压料板4的行程数值之差；
所述第三段行程的数值等于下模小压料板4的行程数值。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过对开放式拉延和对拉延模具压料圈上下不同行程技术的研究，本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延模具在现有的半包围下门槛式侧围大压料圈和前后门洞内小压料圈存在的情况下，在下门槛位置处单独分设出上模小压料板和下模小压料板；本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延方法，将半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置的拉延方式由传统的普通拉延改为开放式拉延，有效地提高材料利用率，且通过对拉延模具活动部件的行程控制，保证成型过程中压料状态的一致性。
附图说明
图1为现有技术中的全包围下门槛式侧围外板的结构示意图；
图2为现有技术中的全包围下门槛式侧围外板的拉延成型的常规式工艺示意图；
图3为本发明所针对的半包围下门槛式侧围外板的结构示意图；
图4为本发明所针对的半包围下门槛式侧围外板的拉延成型的开放式工艺示意图；
图5为本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延模具的外部结构示意图；
图6为本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延模具的剖视图；
图7为本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延方法中，拉延初始状态下拉延模具示意图；
图8为本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延方法中，拉延压料状态下拉延模具示意图；
图9为图8中A-A处剖面简图；
图10为本发明所述的半包围下门槛式侧围外板拉延方法中，拉延完成态下拉延模具示意图；
图11为图10中B-B处剖面简图；
图中：
Ⅰ上模组件， Ⅱ压床上滑块， Ⅲ下模组件，
Ⅳ压床工作台；
1上模小压料板， 2上模凹模本体， 3下模压料圈，
4下模小压料板， 5下模凸模本体， 6第一下导板，
7上退料板螺钉， 8氮气弹簧， 9上导板，
10聚氨酯缓冲器， 11下退料板螺钉， 12托杆，
13第二下导板， 14下底板。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
实施例一：
本实施例一公开了一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，如图3和图4所示，所述拉延模具针对半包围下门槛式侧围外板的结构进行设计，并通过拉延成型工艺实现半包围下门槛式侧围外板的拉延成型。
如图5所示，所述模具包括：上模组件Ⅰ和下模组件Ⅲ；其中，如图6所示，所述上模组件Ⅰ包括：上模小压料板1、上模凹模本体2、上退料板螺钉7、氮气弹簧8、上导板9和聚氨酯缓冲器10；所述下模组件Ⅲ包括：下模压料圈3、下模小压料板4、下模凸模本体5、下退料板螺钉11、托杆12、下退料板螺钉11、第一下导板6、第二下导板13和下底板14。
如图5和图6所示，所述上模组件Ⅰ中，上模凹模本体2通过压床快夹机构与压床上滑块Ⅱ安装连接，随压床上滑块Ⅱ同步向下移动；上模小压料板1位于待拉延成型的半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处，所述上模小压料板1通过上导板9与上模凹模本体2滑动连接；所述上模小压料板1与上上模凹模本体2之间安装有上退料板螺钉7，上模小压料板1在氮气弹簧8的作用下上下运动，并在氮气弹簧8的作用下完全释放行程时通过上退料板螺钉7实现限位，以使上模小压料板1与上模凹模本体2相对滑动但不相互脱离；所述聚氨酯缓冲器10安装在上模小压料板1上，聚氨酯缓冲器10用于减缓开模过程中上模小压料板1归位时的冲击和噪音。
如图5和图6所示，所述下模组件Ⅲ中，下模凸模本体5通过紧固螺栓固定在下底板14上，下底板14通过压板紧固螺栓固定在压床工作台上，实现下模凸模本体5相对固定，下模压料圈3通过第一下导板6与下模凸模本体5滑动连接；所述下模压料圈3包括：侧围外板四周外侧的下模大压料圈和前后门洞内的下模小压料圈，且下模大压料圈与前后门洞内的下模小压料圈行程相同；所述下模小压料板4与上模小压料板1相匹配地位于待拉延成型的半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处，下模小压料板4通过第二下导板13与下模凸模本体5滑动连接；所述下模压料圈3和下模小压料板4分别通过托杆12与具有闭锁功能的压床下气垫相连，且下模小压料板4和下模压料圈3分别与下底板14之间安装有下退料板螺钉11，压床下气垫通过托杆12控制下模压料圈3和下模小压料板4上下运动，且下模压料圈3和下模小压料板4在压床下气垫的作用下完全释放行程时通过下退料板螺钉11实现限位，以使下模压料圈3和下模小压料板4分别与下模凸模本体5相对滑动但不相互脱离。
实施例二：
本实施例二公开了一种半包围下门槛式侧围外板拉延方法，如图3和图4所示，所述拉延方法针对半包围下门槛式侧围外板的拉延成型，并通过如上述实施例一中所述的拉延模具，将半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处的拉延方式，由普通拉延(有拔模面等工艺补充)变为开放式拉延(无拔模面等工艺补充)。
所述拉延方法依次包括：拉延模具释放行程、拉延压料、拉延成型以及上下模分离；具体过程如下：
步骤一：拉延模具释放行程：
如图7所示，在拉延开始状态下，拉延模具的各活动部件均处于完全释放行程状态，其中，上模小压料板1在氮气弹簧10的作用下完全释放行程，并通过聚氨酯缓冲器8和上退料板螺钉7与上模凹模本体2连接限位；下模压料圈3和下模小压料板4通过托杆12分别在带有闭锁功能的压床下气垫的作用下完全释放行程，并分别通过限位螺钉11与下底板14连接限位；
步骤二：拉延压料：
如图8和图9所示，上模小压料板1和上模凹模本体2在压床上滑块的驱动下同步向下移动，直到上模小压料板1接触到下模小压料板4，上模凹模本体2接触到下模压料圈3，拉延压料过程完成；
步骤三：拉延成型：
如图10和图11所示，拉延压料完成后，上模小压料板1和上模凹模本体2在压床上滑块的作用下继续向下移动，并分别带动下模小压料板4和下模压料圈3一起向下运动，即拉延成型过程开始；当下模小压料板4完成工作行程后，半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置结构拉延成型过程则完成；压床上滑块继续向下移动时，上模小压料板1和下模小压料板4相对静止不动，而上模凹模本体2在压床上滑块的驱动下继续下行，并与下模压料圈3继续完成剩余行程，当上模凹模本体2和下模压料圈3完成工作行程后，上模凹模本体2与下模凸模本体5之间的半包围下门槛式侧围外板的其余部分结构拉延成型过程则完成，即半包围下门槛式侧围外板的整体拉延成型过程完成；
步骤四：上下模分离：
如图6所示，压床上滑块向上打开，此时压床下气垫需要闭锁，上模小压料板1、下模小压料板4和下模压料圈3均保持静止不动；
上模凹模本体2随着压床上滑块向上移动完成第一段行程，所述第一段行程的数值等于上模小压料板1的行程数值；
当上模凹模本体2完成第一段行程后，上模小压料板1在氮气弹簧10的作用下完全释放行程；
压床上滑块继续向上移动，此时压床下气垫闭锁结束，下模小压料板4保持静止不动，压床下气垫通过托杆12控制下模压料圈3运动，在托杆12的作用下，下模压料圈3随着上模小压料板1和上模凹模本体2向上移动完成第二段行程，所述第二段行程的数值等于下模压料圈3的行程数值与下模小压料板4的行程数值之差；
当下模压料圈3完成第二段行程后，托杆12接触到下模小压料板4；
压床上滑块继续向上移动，下模压料圈3和下模小压料板4随之向上完全释放行程，即完成第三段行程，所述第三段行程的数值等于下模小压料板4的行程数值；
压床上滑块完成一次冲程后，则侧围拉延模具的一次工作行程完成。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，由上模组件和下模组件组成，其特征在于：
在所述上模组件中，在待拉延成形的半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处，设置有上模小压料板(1)，所述上模小压料板(1)在氮气弹簧(8)的作用下运动，所述上模小压料板(1)通过上导板(9)与上模凹模本体(2)滑动连接，所述上模小压料板(1)通过上退料板螺钉(7)安装在上模凹模本体(2)上，所述上模小压料板(1)上还安装有聚氨酯缓冲器(10)；
在所述下模组件中，在待拉延成形的半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置处，设置有下模小压料板(4)，所述下模小压料板(4)与上模小压料板(1)相对应，通过第二下导板(13)与下模凸模本体(5)滑动连接，所述下模小压料板(4)通过托杆(12)与具有闭锁功能的压床下气垫相连，且下模小压料板(4)与下底板(14)之间安装有用于限位的下退料板螺钉(11)。
2.如权利要求1所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，其特征在于：
在所述上模组件中，上模凹模本体(2)通过压床快夹机构与压床上滑块安装连接，并随压床上滑块同步移动。
3.如权利要求1所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，其特征在于：
在所述下模组件中，所述下模凸模本体(5)通过压板紧固螺栓固定在下底板(14)上，下底板(14)通过压板紧固螺栓固定在压床工作台上，实现下模凸模本体(5)相对固定。
4.如权利要求1或3所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，其特征在于：
下模压料圈(3)通过第一下导板(6)与下模凸模本体(5)滑动连接；
所述下模压料圈(3)通过托杆(12)与具有闭锁功能的压床下气垫相连，且下模压料圈(3)与下底板(14)之间安装有用于限位的下退料板螺钉(11)。
5.如权利要求4所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延模具，其特征在于：
所述下模压料圈(3)包括：侧围外板四周外侧的下模大压料圈和前后门洞内的下模小压料圈，且下模大压料圈与前后门洞内的下模小压料圈行程相同。
6.一种半包围下门槛式侧围外板拉延方法，其特征在于：
所述拉延方法采用如权利要求(1)所述拉延模具，所述拉延方法依次包括：拉延压料过程和拉延成型过程；
所述拉延压料过程为：上模小压料板(1)和上模凹模本体(2)在压床上滑块的驱动下同步向下移动，直到上模小压料板(1)接触到下模小压料板(4)，上模凹模本体(2)接触到下模压料圈(3)，拉延压料过程完成；
所述拉延成型过程为：拉延压料完成后，上模小压料板(1)和上模凹模本体(2)在压床上滑块的作用下继续向下移动，并分别带动下模小压料板(4)和下模压料圈(3)一起向下运动；当下模小压料板(4)完成工作行程后，半包围下门槛式侧围外板的下门槛位置结构拉延成型过程则完成；压床上滑块继续向下移动，上模小压料板(1)和下模小压料板(4)相对静止不动，而上模凹模本体(2)在压床上滑块的驱动下继续下行，并与下模压料圈(3)继续完成剩余行程，当上模凹模本体(2)和下模压料圈(3)完成工作行程后，上模凹模本体(2)与下模凸模本体(5)之间的半包围下门槛式侧围外板的其余部分结构拉延成型过程则完成。
7.如权利要求6所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延方法，其特征在于：
在拉延压料过程开始前，所述拉延模具的各活动部件均处于完全释放行程状态，其中，上模小压料板(1)在氮气弹簧(10)的作用下完全释放行程，并通过聚氨酯缓冲器(8)和上退料板螺钉(7)与上模凹模本体(2)连接限位；下模压料圈(3)和下模小压料板(4)分别在带有闭锁功能的压床下气垫的作用下完全释放行程，并分别通过限位螺钉(11)与下底板(14)连接限位。
8.如权利要求6所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延方法，其特征在于：
还包括上下模分离过程，具体如下：
压床上滑块向上打开，压床下气垫闭锁，上模小压料板(1)、下模小压料板(4)和下模压料圈(3)均保持静止不动；
上模凹模本体(2)随着压床上滑块以移动完成第一段行程后，上模小压料板(1)在氮气弹簧(10)的作用下完全释放行程；
压床上滑块继续向上移动，压床下气垫闭锁结束，下模小压料板(4)保持静止不动，压床下气垫通过托杆(12)控制下模压料圈(3)随着上模小压料板(1)和上模凹模本体(2)向上移动完成第二段行程后，托杆(12)接触到下模小压料板(4)；
压床上滑块继续向上移动，下模压料圈(3)和下模小压料板(4)随之向上完全释放行程，完成第三段行程。
9.如权利要求8所述一种半包围下门槛式侧围外板拉延方法，其特征在于：
所述第一段行程的数值等于上模小压料板(1)的行程数值；
所述第二段行程的数值等于下模压料圈(3)的行程数值与下模小压料板(4)的行程数值之差；
所述第三段行程的数值等于下模小压料板(4)的行程数值。
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