CN112475032B - 多产品共模生产工艺方法及其成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多产品共模生产工艺方法及其成型模具，所述成型模具包括拉延成型模具、第一修冲模具、第二修冲模具和翻边整形模具，所述多产品共模生产工艺方法包括以下步骤：通过拉延成型模具将所述板材的外围拉延成型框状所述第一零件，其内侧同步拉延成型所述多个第二零件；通过第一次修冲模具，沿所述多个第二零件的外周进行修剪后，与所述板材的余料分离并排出，再对所述第一零件内侧废料中间部分切除和外围废料修冲；通过第二次修冲，沿所述第一零件的内侧缘和外侧缘切除余下的中间废料和所述外围废料；通过翻边整形模具，将所述第一零件的内侧翻边整形得到所述第一零件的成品。

Description

多产品共模生产工艺方法及其成型模具

技术领域

本发明涉及板料成型加工方法技术领域，特别涉及一种多产品共模生产工艺方法，本发明还涉及一种基于上述多产品共模生产工艺方法的成型模具。

背景技术

目前汽车市场竞争的不断加剧，各大汽车厂纷纷把竞争力放在高质量低成本上，面对市场竞争压力的加剧，原材料价格的上涨，成本控制对企业利润的增长和企业的竞争力起到很大的作用，汽车车身材料利用率直接关系车身开发成本及后期生产成本，因为模具工装开发成本是产品研发成本中占有很大比例，在现在的天窗加强框生产中，产品结构大致为“回”字形方框结构，其中间存在较大天窗孔洞区，且所述天窗孔洞区为废料区，在加工过程中为废料切除，整体材料利用率低，而且在现有的天窗加强框支架生产中，分为左前支架、右前支架、左后支架、和右后支架，均需要三工序和三副模具工装，开发成本高，耗时多而且耗人力多。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种多产品共模生产工艺方法及其成型模具，旨在实现多个零件一次成型，减少模具工装开发数量，节约成本。

为实现上述目的，本发明提出一种多产品共模生产工艺方法，包括以下步骤：

拉延成型：对板材进行拉延成型，在外围拉延成型框状的第一零件，在第一零件的内侧拉延成型多个第二零件；

第一次修冲：将所述多个第二零件沿各自的外周进行修剪，与所述板材的余料分离并排出，在所述板材的余料中，将位于所述第一零件内侧的废料的中间部分切除以形成中间切断区，对位于所述第一零件的外周的外围废料进行修冲；

第二次修冲：沿着所述第一零件的内侧缘和外侧缘分别将余下的所述中间废料和所述外围废料切除；以及，

翻边整形：对得到的所述第一零件的内侧进行翻边整形，得到所述第一零件的成品。

可选的，在第一次修冲步骤之后，还包括：

将所述多个第二零件分别进行冲孔及整形，以得到所述多个第二零件的成品。

可选的，在第一次冲修中，还包括：

在将位于所述第一零件内侧的内侧废料的中间部分切除时，将所述第一零件内侧的内侧废料的中间部分切断；和/或，

在对位于所述第一零件的外周的外围废料进行修冲时，将位于所述第一零件的外周的外围废料，自所述外围废料的外侧朝内侧进行切断。

可选的，所述第一零件为顶盖天窗加强框，和/或，

所述多个第二零件包括左前支架、右前支架、左后支架和右后支架。

可选的，在所述拉延成型的步骤之前，所述多产品共模生产工艺方法包括：

提供板材，所述板材上形成有第一零件成型区、与第一零件成型区的内侧邻接的环形过渡区、以及位于所述环形过渡的内侧的多个第二零件成型区。

可选的，在提供板材的步骤中，在所述板材上，所述环形过渡区内侧呈沉台设置，以形成沉台共模区，所述多个第二零件成型区形成在所述沉台共模区。

可选的，所述多个第二零件包括左前支架、右前支架、左后支架和右后支架；

在提供板材的步骤中：

所述多个第二零件成型区包括左前支架成型区、右前支架成型区、左后支架成型区和右后支架成型区，所述左前支架成型区和右前支架成型区；

所述左前支架成型区与所述右前支架成型区分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间形成向上凸起设置的前中间工艺补充区，所述左后支架成型区与所述右后支架成型区分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间形成向上凸起设置的后中间工艺补充区。

可选的，所述前中间工艺补充区的最高弧面位于所述左前支架成型区和右前支架成型区分别往内侧延伸的曲率延伸面上；

所述后中间工艺补充区的最好弧面位于所述左后支架成型区和右后支架成型区分别往内侧延伸的曲率延伸面上。

所述后中间工艺补充区的高弧面相对于所述后中间工艺补充区的高弧面为最高设置。

本发明还提出一种多产品共模生产工艺方法的成型模具，包括：

拉延成型模具，包括拉延下模座、拉延凸模和拉延压边圈，所述拉延凸模与所述拉延下边圈采用镶块拼接结构；和/或，

第一修冲模具，包括修边下模座、修边凸模、周围修边凸模、支架修冲凸模和中间废料修切凸模以及滑板，其中多种凸模均安装在所述修边下模座上，所述滑板用以排出所述多个第二零件；和/或，

第二修冲模具，包括修冲下模座，内侧废料修切凸模，外侧修切凸模；和/或，

翻边整形模具，包括整形下模座、整形凸模。

可选的，所述第一修冲模具包括废料滑槽，用于排出所述内侧废料中被切除的中间部分废料；和/或，

所述翻边整形模具包括退料支架和所述整形下模座上安装的退料气缸，用以取出第一零件的成品。

在本发明提供的技术方案中，通过对所述板材进行拉延，所述板材的外围拉延成型框状所述第一零件，在所述第一零件的内侧同步拉延成型所述多个第二零件，在第一上修冲中对所述多个第二零件沿各自的外周进行修剪，将所述多个第二零件与所述板材的余料分离并排出，再对所述第一零件内侧的废料中间部分切除和其外围废料的修冲，在第二次修冲中沿所述第一零件的内侧缘和外侧缘切除余下的中间废料和所述外围废料，最后再将所述第一零件的内侧翻边整形得到所述第一零件的成品，如此，可以提高整体材料利用率，使加工工序减少，节约成本，节省人力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的多产品共模生产工艺方法成型模具的一实施例；

图2为图1的第一修冲模具的结构示意图；

图3为图1的第二修冲模具的结构示意图；

图4为图1的翻边整形模具结构示意图；

图5为本发明提供的多产品共模生产工艺方法的一实施例的流程示意图；

图6为图5中步骤S10对应的工艺图；

图7为图6的拉延共模工艺模面轴测结构示意图；

图8为图7的拉延模面后支架位置剖切线的结构示意图；

图9为图5中步骤S20对应的工艺图；

图10为图5中步骤S30对应的工艺图；

图11为图5中步骤S40对应的工艺图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前汽车市场竞争的不断加剧，各大汽车厂纷纷把竞争力放在高质量低成本上，面对市场竞争压力的加剧，原材料价格的上涨，成本控制对企业利润的增长和企业的竞争力起到很大的作用，汽车车身材料利用率直接关系车身开发成本及后期生产成本，因为模具工装开发成本是产品研发成本中占有很大比例，在现在的天窗加强框生产中，产品结构大致为“回”字形方框结构，其中间存在较大天窗孔洞区，且所述天窗孔洞区为废料区，在加工过程中为废料切除，整体材料利用率低，而且在现有的天窗加强框支架生产中，分为左前支架、右前支架、左后支架、和右后支架，均需要三工序和三副模具工装，开发成本高，耗时多而且耗人力多。

鉴于此，本发明提供一种多产品共模生产工艺方法，图1至图4为本发明提供的多产品共模生产工艺方法的成型模具一实施例，图5至图11为本发明提供的多产品共模生产工艺方法。

请参阅图1至图4，本发明提供一种多产品共模生产方法的模具，所述模具用以加工所述第一零件与所述多个第二零件，在本实施例中，所述第一零件包括天窗加强框，所述第二零件包括所述左前支架、右前支架、左后支架和右后支架，所述模具包括拉延成型模具5、第一修冲模具6、第二修冲模具 7和翻边整形模具8，显然所述多产品共模生产方法的模具不限于上述四种模具，所述四种模具任一模具都可以用在其他加工工艺方法中和本加工工艺方法中，只要是采用所述多产品共模加工工艺方法加工的模具都可以。

具体地，所述拉延成型模具5包括所述拉延下模座51，所述拉延下模座 51上的中部安装有所述拉延凸模52，且所述拉延凸模52与所述拉延下模座 51中间设有拉延压边圈53，所述拉延压边圈53绕所述板材外侧周向环绕设置，其中所述拉延压边圈53与所述拉延凸模52均采用镶块拼接设置。

所述第一修冲模具6包括修边下模座61，所述修边下模座61上固定安装有周围修边凸模62，支架修冲凸模64、和中间废料修切凸模66，其中所述下周围修边凸模62设在所述修边下模座61内侧，且沿所述第一零件的外侧周向设置，所述支架修冲凸模64为多个设置，分别设置在所述左前支架、右前支架、左后支架、右后支架处，且与上述四个支架适配，用以修切四个支架，所述支架修冲凸模64还可以设置在其他的位置，随所述多个第二零件的位置变化而变化，所述中间废料修切凸模66设置在所述修边下模座的中间，且往前后方向延伸，用以切除中间废料，在所述支架修冲凸模 64 的下端设有滑板 63，用以排出所述中间废料。

所述第二修冲模具7包括修冲下模座72，所述修冲下模座72上端面前侧安装有内侧废料修切凸模71，所述内侧废料修切凸模沿所述天窗加强框的内侧周向设置，所述外侧修切凸模73设置在所述天窗加强框向后一侧的外侧，切除所述天窗加强框后侧外侧的废料。

所述翻边整形模具8，包括整形下模座81，所述整形下模座81上安装有所述整形凸模82，所述整形凸模82沿所述天窗加强框的内侧设置。

进一步的，所述第一修冲模具6还包括废料滑槽68，所述废料滑槽68设在所述第一修冲模具6的修边下模座61中间，当切除中间废料时，用于排出所述中间废料，如此可以避免堵塞，方便后续加工。

在本实施例中，所述翻边整形模具8还包括退料支架83，所述整形下模座81上安装有退料气缸84，通过所述退料气缸84推动所述退料支架83，从而将翻边后的产品从所述翻边整形模具8上顶起，可以取下所述翻边后的成品，如此可以避免卡死，提高取件操作方便性。

在本实施例中参照图5，为本实施例中提供的一多产品共模生产方法实施例的加工过程。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一零件为顶盖天窗加强框，所述第一零件的内侧形成顶盖天窗天窗加强框的天窗孔洞区，所述左前支架，右前支架，左后支架和右后支架在所述天窗孔洞区一起拉延成型。

基于上述硬件结构，本发明提供一种多产品共模生产工艺方法，请参阅图5至图11，附图所示为本发明提供的天窗加强框与支架的共模生产工艺方法的具体实施例，所述天窗加强框与支架的共模生产工艺方法包括以下步骤：

S10：拉延成型：对板材进行拉延成型，在外围拉延成型框状的第一零件，在第一零件的内侧拉延成型多个第二零件；

具体地，参照图6，所述第一零件包括天窗加强框，所述第二零件包括左前支架，右前支架，左后支架和右后支架，在所述板材的外围上形成有天窗加强框零件，在所述板材的内侧共同成型所述左前支架、所述右前支架、所述左后支架和所述右后支架，其中所述顶盖天窗加强框的外侧包括压料工艺区11，在拉延过程中板材周围压料成型。

S20：第一次修冲：将所述多个第二零件沿各自的外周进行修剪，与所述板材的余料分离并排出，在所述板材的余料中，将位于所述第一零件内侧的废料的中间部分切除以形成中间切断区，对位于所述第一零件的外周的外围废料进行修冲；

具体地，参照图2和图9，所述修边下模座61上安装有所述支架修冲凸模64并且沿所述前支架产品修切线22和后支架产品修切线23，将所述左前支架、右前支架，左后支架和右后支架一次性全部切除，并通过安装在上述四个支架下的滑板63，排出模具之后收集，然后通过所述中间废料修切凸模 66，沿着所述中间废料修切线21将天窗孔洞区域的废料中间切开，最后通过所述周圈修冲凸模62，沿着所述第一零件修切线25，将外侧周圈废料切除，同时通过所述周圈废料刀65沿所述周圈废料切断线24，进行对所述外侧周圈废料的二次切断，防止所述废料造成堵塞，从而提高周圈废料排出的顺畅性。

S30：第二次修冲：沿着所述第一零件的内侧缘和外侧缘分别将余下的所述中间废料和所述外围废料切除；

具体地，参照图3和图10，在第一次修冲之后，所述天窗孔洞区剩余两块废料，在第二次修冲中，所述修冲下模座72上设有内侧废料修切凸模71，通过所述内侧废料修切凸模71，沿着所述天窗废料修切线31，将所述剩余的两块废料切除，再通过所述外侧修切凸模73，将所述第二次修冲之后外侧剩余的废料，沿着外侧修切线32切除。

S40：翻边整形：对得到的所述第一零件的内侧进行翻边整形，得到所述第一零件的成品；

具体地，参照图4和11，通过所述整形凸模82，沿着天窗翻遍整形线41 对所述天窗孔洞内侧进行翻遍整形4，可以得到成品，并通过安装在所述整形下模座81上的退料气缸84，推动所述退料支架83，将翻边之后成品顶起，从而完成取件。

在本发明提供的技术方案中，通过对所述板材进行拉延成型1，所述板材的外围拉延成型1框状所述第一零件，在所述第一零件的内侧同步拉延成型1 所述多个第二零件，在第一上修冲2中对所述多个第二零件沿各自的外周进行修剪，将所述多个第二零件与所述板材的余料分离并排出，再对所述第一零件内侧的废料中间部分切除和其外围废料的修冲，在第二次修冲3中沿所述第一零件的内侧缘和外侧缘切除余下的中间废料和所述外围废料，最后再将所述第一零件的内侧翻边整形4得到所述第一零件的成品，如此，可以提高整体材料利用率，使加工工序减少，节省人力，节约成本。

为了更好的保证所述第一零件与所述第二零件的形成，在本实施例中，所述步骤S10包括：

S11：提供板材，所述板材上形成有第一零件成型区、与第一零件成型区的内侧邻接的环形过渡区12、以及位于所述环形过渡区12的内侧的多个第二零件成型区；

具体地，参照图6，在所述板件上，所述天窗加强框的成型区邻接有所述环形过渡区12，所述环形过渡区12的内侧为沉台设置，从而形成沉台共模区 13，所述沉台共模区13同步拉延形成所述左前支架、所述前支架、所述左后支架和所述右后支架的零件，如此所述多个支架可以与所述天窗加强框共模加工，减少加工过程，节约成本。

S12：所述左前支架成型区131和右前支架成型区132，所述左后支架成型区134和右后支架成型区135分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间分别形成向上凸起设置的前中间工艺补充面133和后中间工艺补充面 136；

在本实施例中，参照图6和图7，所述第一零件为顶盖天窗加强框，所述多个第二零件包括左前支架、右前支架、左后支架和右后支架，在所述多个第二成型区包括左前支架成型区131、右前支架成型区132、左后支架成型区 134和右后支架成型区135，其中所述左前支架成型区131与所述右前支架成型区132分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间形成向上凸起设置的前中间工艺补充面133，所述左后支架成型区134与所述右后支架成型区 135分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间形成向上凸起设置的后中间工艺补充面136，再次参照图3和图4，所述前中间工艺补充面133和所述后中间工艺补充面136均向上凸起，其中在所述前中间工艺补充面133上有前支架剖切线1331，后中间工艺补充面136上有后支架剖切线1361，且在中间形成有中间剖切线137，如此设置可使所述板料的中间区域先接触充分成型，避免积料或起皱。

S13：所述前中间工艺补充面133和所述后中间工艺补充面136的最高弧面分别位于所述左前支架成型区131、右前支架成型区132和右前支架成型区 133、右后支架区134的往内侧延伸的曲率延伸面上；

具体而言，参照图6和图7，在本实施例中，所述前中间工艺补充面133 的最高弧面位于所述左前支架成型区131和右前支架成型区132分别往内侧延伸的曲率延伸面上，所述后中间工艺补充面136的最高弧面位于所述左后支架成型区134和右后支架成型区135分别往内侧延伸的曲率延伸面上，所述后中间工艺补充面136的高弧面相对于所述前中间工艺补充面133的高弧面为最高设置，如此可以使所述板材的中间区域更容易被接触然后充分成型，加工过程更加简单，避免积料或起皱，效率更高。

为了实现多产品共模加工，所述步骤S10之前还包括：

S01：所述第一零件为顶盖天窗加强框；和/或，

所述多个第二零件包括左前支架、右前支架、左后支架和右后支架；

在本实施例中，所述多个第二零件包括左前支架、右前支架、左后支架和右后支架，所述多个第二零件还可以包括其他多个零件，在此不做限制，只要是能实现多产品共模加工就可以。

为了方便排出所述中间废料，所述步骤S20包括：

S21：在将位于所述第一零件内侧的内侧废料的中间部分切除时，将所述第一零件内侧的内侧废料的中间部分切断，和/或，

在对位于所述第一零件的外周的外围废料进行修冲时，将位于所述第一零件的外周的外围废料，自所述外围废料的外侧朝内侧进行切断；

具体地，参照图2和图9，通过所述中间废料修切凸模66，沿着所述中间废料修切线21将天窗孔洞区域的废料中间切开，再通过中间废料切断刀67 沿所述中间废料切断线211，将切除的中间部分二次切除，从废料滑槽68排出，从而减小废料的尺寸，提高排出废料的顺畅性，在本实施例中，最后通过所述周圈修冲凸模62，沿着所述第一零件修切线25，将外侧周圈废料切除，同时通过所述周圈废料刀65沿所述周圈废料切断线24，进行对所述外侧周圈废料的二次切断，从而提高周圈废料排出的顺畅性，其中，所述任一切断方法都可以加工出所述天窗加强框。

为了加工出所述第二零件的产品件，所述步骤S20还包括：

将被排出的多个所述第二零件收集后，分别需要各一副模具，再分别进行冲孔及整形，如此可获得所述多个第二零件的成品，如此设置减少加工过程，节约成本消耗。

以上所述仅为本发明的可选地实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种多产品共模生产工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供板材，所述板材上形成有第一零件成型区、与第一零件成型区的内侧邻接的环形过渡区、以及位于所述环形过渡的内侧的多个第二零件成型区，所述多个第二零件成型区包括左前支架成型区、右前支架成型区、左后支架成型区和右后支架成型区，所述左前支架成型区与所述右前支架成型区分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间形成向上凸起设置的前中间工艺补充面，所述左后支架成型区与所述右后支架成型区分别向内侧延伸，在所述多个第二零件成型区中间形成向上凸起设置的后中间工艺补充面；

拉延成型：对板材进行拉延成型，在外围拉延成型框状的第一零件，在第一零件的内侧拉延成型多个第二零件；

第一次修冲：将所述多个第二零件沿各自的外周进行修剪，与所述板材的余料分离并排出，在所述板材的余料中，将位于所述第一零件内侧的中间废料的中间部分切除以形成中间切断区，对位于所述第一零件的外周的外围废料进行修冲；

第二次修冲：沿着所述第一零件的内侧缘和外侧缘分别将余下的所述中间废料和所述外围废料切除；以及，

翻边整形：对得到的所述第一零件的内侧进行翻边整形，得到所述第一零件的成品。

2.如权利要求1所述的多产品共模生产工艺方法，其特征在于，所述第一次修冲步骤之后，还包括：

将所述多个第二零件分别进行冲孔及整形，以得到所述多个第二零件的成品。

3.如权利要求1所述的多产品共模生产工艺方法，其特征在于，所述第一次修冲 中，还包括：

在将位于所述第一零件内侧的内侧废料的中间部分切除时，将所述第一零件内侧的内侧废料的中间部分切断；和/或，

在对位于所述第一零件的外周的外围废料进行修冲时，将位于所述第一零件的外周的外围废料，自所述外围废料的外侧朝内侧进行切断。

4.如权利要求1所述的多产品共模生产工艺方法，其特征在于，所述第一零件为顶盖天窗加强框，和/或，

所述多个第二零件包括左前支架、右前支架、左后支架和右后支架。

5.如权利要求1所述的多产品共模生产工艺方法，其特征在于，所述提供板材的步骤包括，在所述板材上，所述环形过渡区内侧呈沉台设置，以形成沉台共模区，所述多个第二零件成型区形成在所述沉台共模区。

6.如权利要求1所述的多产品共模生产工艺方法，其特征在于，所述前中间工艺补充面的最高弧面位于所述左前支架成型区和右前支架成型区分别往内侧延伸的曲率延伸面上；

所述后中间工艺补充面的最高弧面位于所述左后支架成型区和右后支架成型区分别往内侧延伸的曲率延伸面上；

所述后中间工艺补充面的高弧面相对于所述后中间工艺补充面的高弧面为最高设置。

7.一种多产品共模生产成型模具，用于如权利要求1-6任意一项所述的多产品共模生产工艺方法中，其特征在于，包括：

拉延成型模具，包括拉延下模座、拉延凸模和拉延压边圈，所述拉延凸模与所述拉延压边圈采用镶块拼接结构；和/或，

第一修冲模具，包括修边下模座、修边凸模、周围修边凸模、支架修冲凸模和中间废料修切凸模以及滑板，其中多种凸模均安装在所述修边下模座上，所述滑板用以排出所述多个第二零件；和/或，

第二修冲模具，包括修冲下模座，内侧废料修切凸模，外侧修切凸模；和/或，

翻边整形模具，包括整形下模座、整形凸模。

8.如权利要求7所述的多产品共模生产成型模具，其特征在于，所述第一修冲模具包括废料滑槽，用于排出所述内侧废料中被切除的中间部分废料；和/或，

所述翻边整形模具包括退料支架和所述整形下模座上安装的退料气缸，用以取出第一零件的成品。

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