CN113084034A

CN113084034A - 一种钩型预推刀及包边方法

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Publication number: CN113084034A
Application number: CN202110198701.0A
Authority: CN
Inventors: 周正; 朱建明; 金哲; 胡文剑
Original assignee: Shanghai Superior Die Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Superior Die Technology Co Ltd
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2041-02-22
Also published as: CN113084034B

Abstract

本发明提供一种钩型预推刀及包边方法，通过对现有预推刀进行改进，在现有预推刀的工作面上设置限位机构，从而在预推过程中控制外板的滑移量，减少包边过程中的卷入量，该钩型预推刀能够用于汽车四门两盖总成包边，解决现有预推刀造成的总成轮廓小、边缘塌边、水滴造型不饱满等问题，同时提供了一种包边方法，根据该包边方法能够做出饱满的水滴造型。本发明有效地减少了包边成型工艺缺陷问题，提高模具的调试效率，降低生产成本和项目调试周期，具有极高的产业实用价值。

Description

一种钩型预推刀及包边方法

技术领域

本发明涉及汽车包边领域，特别涉及一种钩型预推刀及包边方法。

背景技术

在汽车制造工艺中，车身的四门两盖是由外装饰板(外板)和内部支撑板(内板)组成的，两者之间通过包边工艺完成装配，包边质量的好坏直接影响到汽车外板的边缘外轮廓及外缘的尺寸精度，进而影响到车身生产节拍、整车匹配和外观Audit。通常包边的过程可以分为两个步骤，即预推和终压，如图1(a)和1(b)所示为预推过程，使外板发生弯折，图1(c)和1(d)为终压过程，其中预推过程决定了外板弯折的状态，对最终包边效果起到关键性作用，预推刀在预推过程中与外板的边缘线性接触，通过对外板边缘施加压力使外板发生弯折。如图2所示为预推过程中预推刀10与外板2的截面图，在预推开始时，外板20边缘与预推刀10的接触点为P1，随着预推刀的下压，预推刀10与外板20边缘会发生相对滑动，预推完成时，外板20边缘与预推刀10的接触点变为P2，即外板20边缘与预推刀10的接触点发生了移动，移动的距离为滑移量S。如图3所示，将预推刀10施加的压力F正交分解为F1和F2，F1会迫使外板在水平方向前推进，增大卷入量，同时，在预推过程中，随着弯折角R的变化，弯折角R的根部受力也在发生变化，导致受力不均匀，最终造成总成轮廓偏小、边缘塌边凹陷、水滴造型不饱满(即水滴高度较小)等问题，如图4所示为上述水滴高度D1和卷入量D2的示意图。此外，现有预推刀10在使用过程中很难精准控制卷入量，导致总成件尺寸很容易出现偏差，此时往往需要不断修改单件轮廓修正偏差，之后才能进行总成调试，这个过程无疑大大降低了模具的调试效率，增加了生产成本和项目调试周期。

基于以上问题，有必要提出一种新的预推刀及包边方法。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钩型预推刀及包边方法，用于解决现有预推刀在使用过程中出现的总成轮廓偏小、边缘塌边凹陷、水滴造型不饱满、无法精准控制卷入量、调试效率低等问题

为实现上述目的，在现有普通预推刀的基础上，本发明提供一种钩型预推刀，包括刀头和刀身，其中刀头包括上避让面、轮廓面及工作面，刀身包括靠山面和底面。其特征在于，所述钩型预推刀的工作面上设置有限位机构，该限位机构能够在预推过程中控制外板的滑移量，从而达到增大总成轮廓、避免边缘塌陷、增大水滴造型等目的。

可选地，所述限位机构沿垂直于所述钩型预推刀截面的方向贯穿部分或整个钩型预推刀。

可选地，所述限位机构可以是工作面上的凹槽或者限位块。

可选地，所述钩型预推刀工作面的底部设置有避让缺口，防止在预推过程中预推刀与外板发生干涉。

可选地，所述避让缺口沿垂直于所述钩型预推刀截面的方向贯穿部分或整个钩型预推刀。

可选地，所述避让缺口的截面形状为圆弧形或多边形。

可选地，所述钩型预推刀可以用CAE(Computer Aided Engineering)辅助工具设计，通过对卷入量、弯折角度、胎膜等综合计算设计出最符合需求的钩型预推刀，避免重复调试。

本发明还提供一种使用上述钩型预推刀进行水滴造型包边的包边方法，其特征在于，所述包边方法包括以下步骤：

S1：将外板放置于内板表面，外板边缘留出余量用以包边；

S2：使用上述钩型预推刀完成预推；

S3：进行终压，完成包边。

其中，上述步骤S2具体包括以下步骤：

S2-1：将外板弯折至预推起始位置；

S2-2：使用钩型预推刀使外板在弯折角根部处的贡献量为2mm以上；

S2-3：当弯折角的角度小于临界角度时，停止预推，预推步骤完成。

可选地，步骤S2-3中所述的临界角度值为30°。

可选地，步骤S2-2中所述外板在所述弯折角根部处的贡献量为2-3mm。

根据上述包边方法，能够做出饱满的水滴造型，同时能够有效地减少包边成型工艺中的缺陷问题，提高模具的调试效率。

本发明提供的一种钩型预推刀及包边方法，具有如下有益效果：通过对现有预推刀进行改进，在现有预推刀的工作面上设置限位机构，从而在预推过程中控制外板的滑移量，减少包边过程中的卷入量，可以通过调整限位机构的位置来改变卷入量，达到不同的包边效果。该钩型预推刀能够用于汽车四门两盖总成包边，解决现有预推刀造成的总成轮廓小、边缘塌边、水滴造型不饱满等问题，同时根据提供的包边方法能够做出饱满的水滴造型，减少反复修正。综上所述，本发明有效地减少了包边成型工艺缺陷问题，提高模具的调试效率，降低生产成本和项目调试周期，具有极高的产业实用价值。

附图说明

图1为包边工艺过程中预推及终压过程示意图。

图2为预推过程中接触点移动的示意图。

图3为预推过程中受力分析示意图。

图4为卷入量和水滴高度示意图。

图5为带有限位机构的钩型预推刀截面示意图。

图6为普通预推刀与钩型预推刀的具体结构及效果对比示意图。

图7为钩型预推刀工作面带凹槽的实物图。

图8为钩型预推刀产生不同贡献量的示意图。

图9为普通预推刀与钩型预推刀包边前盖总成的卷入量对比示意图。

图10为普通预推刀与钩型预推刀包边后门的卷入量对比示意图。

图11为普通预推刀与钩型预推刀包边的塌边情况对比示意图。

图12为带有避让缺口的钩型预推刀示意图。

图13为钩型预推刀进行水滴造型时的预推过程示意图。

图14为钩型预推刀包边铝板大灯处水滴实物图。

图15为钩型预推刀包边铝板大灯处水滴高度示意图。

图16为钩型预推刀完成预推时的实物图。

图17为通过CAE辅助工具设计钩型预推刀的示意图。

元件标号说明

10 现有普通预推刀

11 钩型预推刀

100 刀身

101 刀头

1001 靠山面

1002 底面

1011 避让面

1012 轮廓面

1013 工作面

20 外板

30 内板

40 凹槽

50 限位块

60 避让缺口

70 胎模

P1 预推开始时预推刀与外板接触点

P2 预推结束时预推刀与外板接触点

D1 水滴高度

D2 卷入量

S 预推过程中外板的滑移量

R 弯折角

L1 预推起始位置

L2 钩型预推刀贡献量为0.5mm时预推完成位置

L3 钩型预推刀贡献量为0.3mm时预推完成位置

L4 普通预推刀预推完成位置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例一

本实施例提供一种钩型预推刀11，在现有普通预推刀10的工作面上设置限位机构，如图5所示，限位机构可以是凹槽40，也可以是限位块50或者其他常用结构。通过设置限位机构，控制预推过程中的滑移量S，从而减少卷入量D2，使外板20成型饱满。如图6(a)所示为现有普通预推刀10的截面结构示意图，包括刀头101和刀身100，其中刀头101包括上避让面1011、轮廓面1012及工作面1013，刀身100包括靠山面1001和底面1002。如图6(b)所示为钩型预推刀11的截面结构示意图，可以看到在普通预推刀10的基础上，钩型预推刀11的工作面1013上增加了限位机构凹槽40。如图6(c)所示为现有普通预推刀10预推过程示意图，F1和F2为力F正交分解后的分力，预推时外板20的滑移量为S，如图6(d)所示为带有限位机构的钩型预推刀11预推过程示意图，在该钩型预推刀11工作面1013上设置有凹槽40，该凹槽40作为限位机构可以提供一个沿工作面1013斜向下的力T，迫使外板20更多的在弯折角R处堆积，因此钩型预推刀11预推后的滑移量S1要小于现有预推刀10产生的滑移量S，减少的滑移量则堆积在弯折角R处(将减少的滑移量S-S1定义为贡献量)，这样在包边处就显得更加饱满，轮廓也更大。图7为工作面1013上设置凹槽的钩型预推刀11实物图，虚线内为钩型预推刀11工作面1013设置的凹槽40。实际中可以通过调整限位机构的位置来改变贡献量，图8为钩型预推刀11产生不同贡献量的效果示意图，图中L1为预推起始位置，L2为钩型预推刀11贡献量为0.5mm时预推完成位置，L3为钩型预推刀11贡献量为0.3mm时预推完成位置，L4为普通预推刀预推完成位置，从图中能够看出，钩型预推刀相比普通预推刀减少了卷入量，使轮廓增大。通过限位机构的设置，可以有效的减少预推过程中外板的卷入量，使包边更加饱满，增大总成轮廓，同时限位机构又能精确地控制卷入量，避免总成件尺寸出现偏差，无需频繁修改单件轮廓偏差，提高了模具的调试效率。

图9(a)为现有普通预推刀包边前盖总成的卷入量示意图，图9(b)为钩型预推刀包边前盖总成的卷入量示意图，图中虚线代表包边后的外板边缘位置，实线代表包边后的总成外轮廓线。标记的数字代表该位置的卷入量，单位为mm。可以看出钩型预推刀的使用，减少了卷入量。减少的卷入量(即贡献量)在0.3-0.6mm之间。

图10(a)为现有普通预推刀包边后门的卷入量示意图，图10(b)为钩型预推刀包边后门的卷入量示意图，图中虚线代表包边后的外板边缘位置，实线代表包边后的总成外轮廓线。标记的数字代表该位置的卷入量，单位为mm。可以看出钩型预推刀的使用，减少了卷入量。减少的卷入量(即贡献量)在0-0.4mm之间。

实施例二

本实施例提供一种钩型预推刀，与实施例一不同的是，该钩型预推刀除了减少卷入量外，还能避免塌边情况。如图11(a)所示为普通预推刀包边后的总成轮廓，可以看到图中虚线框内的包边边缘处出现了明显的塌边情况，如图11(b)所示，为钩型预推刀包边后的总成轮廓，没有出现塌边情况。因为限位机构的应用，使得外板更多的被堆积在弯折角根部而非被卷压折入内部，因此钩型预推刀的使用能够避免塌边情况的出现，也因此避免了使用普通推刀时对包边处反复修正的情况，极大的提升了作业效率。

实施例三

本实施例提供一种钩型预推刀11，在实施例一的基础上，该钩型预推刀11还带有避让缺口60。如图12所示为钩型预推刀11的截面示意图，在预推刀工作面1013的底部设置有避让缺口60，所述避让缺口60沿垂直于钩型预推刀截面的方向贯穿部分或整个预推刀。避让缺口60能够在外板20弯折的时候，起到避让作用，避免预推刀与外板在弯折角处发生干涉导致变形。避让缺口60的截面形状可以是圆弧形，也可以是多边形，或是其他几何形状以满足实际的包边需求。

实施例四

本实施例提供一种水滴造型的包边方法，使用实施例三中带有避让缺口的钩型预推刀完成水滴造型包边。具体步骤如下：

S1：将外板放置于内板表面，外板边缘留出余量用以包边；

S2：使用上述实施例三中带有避让缺口的钩型预推刀完成预推；

S3：进行终压，完成包边。

其中，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S2-1：将外板弯折至预推起始位置；

S2-2：使用钩型预推刀使外板在弯折角R根部处多堆积2-3mm，即保证贡献量为2-3mm；

S2-3：当弯折角R角度为30°时，停止预推，预推步骤完成。

如图13所示为钩型预推刀11进行水滴造型包边时的截面示意图，利用钩型预推刀11的限位机构凹槽40减少卷入量，迫使外板在弯折角R根部处多堆积2-3mm，即保证贡献量为2-3mm，使弯折角R根部处饱满起来，钩型预推刀11的底部设置避让缺口60，保证钩型预推刀11不与水滴造型发生干涉，同时保证预推完成时的弯折角R角度为30°，最终完成的水滴造型饱满度好，水滴高度满足要求。

图14为钩型预推刀包边铝板大灯处水滴实物图，使用钩型预推刀形成的包边处水滴造型非常饱满。图15所示为钩型预推刀包边铝板大灯处水滴高度示意图，图中虚线代表包边后的外板边缘位置，实线代表包边后的总成外轮廓线。标记的数字代表该位置的水滴高度，单位为mm。在实际应用中，该水滴造型基本能够做到一次成型，因为发挥了钩型预推刀限位机构的作用，迫使外板在弯折角根部堆积，因此也较容易地实现水滴造型。图16为钩型预推刀完成预推时的实物图，从图中可以看出，预推完成时该弯折角R处有较大的曲率半径，因此会有比较饱满的包边成型效果。

实施例五

本实施例提供一种钩型预推刀的设计方法，上述实施例中的钩型预推刀可以用CAE(Computer Aided Engineering)辅助工具设计，如图17为通过CAE辅助工具设计钩型预推刀的示意图，设计时可以对卷入量D2、胎膜70等因素综合考虑，计算出相应的凹槽40位置及合适的弯折角R，设计出最符合实际需求的钩型预推刀，避免反复调试修正。

由上述实施例可以看出，在实际的包边作业中，钩型预推刀相比于普通预推刀，在尺寸轮廓、水滴造型等方面都有着明显的优势，具有极高的产业实用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种钩型预推刀(11)，包括刀头(101)和刀身(100)，其中刀头(101)包括上避让面(1011)、轮廓面(1012)及工作面(1013)，刀身(100)包括靠山面(1001)和底面(1002)，其特征在于，所述钩型预推刀(11)的工作面(1013)上设置有限位机构。

2.根据权利要求1所述的钩型预推刀(11)，其特征在于，所述限位机构沿垂直于所述钩型预推刀截面的方向贯穿部分或整个钩型预推刀(11)。

3.根据权利要求1所述的钩型预推刀(11)，其特征在于，所述限位机构是设置在工作面(1013)上的凹槽(40)或限位块(50)。

4.根据权利要求1所述的钩型预推刀(11)，其特征在于，所述钩型预推刀(11)工作面(1013)的底部设置有避让缺口(60)。

5.根据权利要求4所述的钩型预推刀(11),其特征在于，所述避让缺口(60)沿垂直于所述钩型预推刀截面的方向贯穿部分或整个钩型预推刀(11)。

6.根据权利要求5所述的钩型预推刀(11)，其特征在于，所述避让缺口的截面形状为圆弧形或多边形。

7.根据权利要求1所述的钩型预推刀(11)，其特征在于，所述钩型预推刀通过CAE辅助工具设计。

8.一种使用权利要求5所述钩型预推刀(11)进行水滴造型包边的包边方法，其特征在于，所述包边方法包括以下步骤：

S1：将外板(20)放置于内板(30)表面，外板(20)边缘留出余量用以包边；

S2：使用所述钩型预推刀(11)完成预推；

S3：进行终压，完成包边。

9.根据权利要求8所述的包边方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S2-1：将外板(20)弯折至预推起始位置；

S2-2：使用钩型预推刀(11)使外板(20)在弯折角(R)根部处的贡献量为2mm以上；

S2-3：当弯折角(R)的角度小于临界角度时，停止预推，预推步骤完成。

10.根据权利要求9所述的包边方法，其特征在于，步骤S2-3中所述的临界角度值为30°。

11.根据权利要求9所述的包边方法，其特征在于，步骤S2-2中所述外板(20)在所述弯折角(R)根部处的贡献量为2-3mm。