CN113198894A - 一种汽车车门水切钣金包边方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车车门水切钣金包边方法及装置，具体包括以下步骤：将汽车车门放置并固定在包边模具上；在外力的作用下，将水切边钣金由初始翻边角度α，翻边到0°并完成翻边过程，使得水切边钣金弯折后的外表面产生若干的光滑凹坑；外力采用翻板机构，完成翻边过程，且翻板机构上设置有若干的凸起结构，凸起结构用于形成光滑凹坑。本发明提供的汽车车门水切钣金包边方法及装置，避免了汽车车门水切钣金包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题，在翻边镶块和凸起结构的作用下，即可完成汽车车门水切部分的翻边过程，减少后期模具与翻边镶块的维护工作量，大大降低了额外费用和生产工时，降低了生产成本。

Description

一种汽车车门水切钣金包边方法及装置

技术领域

本发明属于汽车白车身制造领域，具体涉及一种汽车车门水切钣金包边机构设计方法，应用于白车身车门总成生产过程中的包边工作，属于机器人滚边和模具翻边相结合系统。

背景技术

在整车厂的汽车白车身生产中，四个车门水切处钣金包边与其他包边结构有所不同，其位置处于狭窄且细长的窗框下侧，没有足够空间安装压料装置，易出现包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题。对标其他整车厂的车型后分析发现，车门水切处设有涂胶工艺或焊接工艺。涂胶或焊接的作用就是增加车门外板与加强板之间的连接强度或外板自身强度，并消除车门水切钣金后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题，但随之增加涂胶或焊接成本且浪费生产节拍。因此，在白车身生产领域需要一种包边工具能够简易、高效、省时、省力、环保的完成对白车身车门水切钣金包边工作。

现有技术中的水切钣金包边工艺方法有两种：第一种是机器人滚轮包边工艺，以特殊形式的滚头(如碟形滚头，针形滚头等)进行滚轮包边，由于其空间小，无压料，经常因包边后回弹而出现松动问题，滚头结构不合理而引起波浪和毛刺等问题，增加压力可以解决松动问题，但也增加了滚头及轴承的损耗，波浪和毛刺需要人工修复和打磨，打磨过程又会产生很多烟尘，污染空气环境，且此种方法滚边需要时间约9-10s，拉高了生产工时；第二种是翻边机构包边工艺，采用气缸带动翻边镶块包边，这种方法与传统的包边模类似，与滚轮包边的区别是在于同一工序完成所有包边工作。在实际的应用中比较广泛，缺点是包边后回弹松动导致噪声和异响等问题依然存在，增大压力又会出现压合模具和翻边镶块磨损，需经常烧焊研配修复，造成环境污染，亦增加后期维护工作量。两种技术通过涂胶工艺或焊接工艺来解决问题均需增加额外费用和生产工时，从而增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车车门水切钣金包边方法及装置，解决了汽车车门水切钣金包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题，在翻边镶块和凸起结构的作用下，通过一个工序即可完成翻边过程，减少后期模具与翻边镶块的维护工作量，大大降低了额外费用和生产工时，降低了生产成本。

一种汽车车门水切钣金包边方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将汽车车门放置并固定在包边模具上；

步骤S2：在外力的作用下，将水切边钣金由初始翻边角度α，翻边到0°并完成翻边过程，使得车门水切边钣金弯折后的外表面产生若干的光滑凹坑。通过设置有多个光滑凹坑，大大减少了以往包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题。

所述步骤S2中，所述外力采用翻板机构，完成翻边过程，且所述翻板机构上设置有若干的凸起结构，所述凸起结构用于形成光滑凹坑。

所述步骤S2中，所述光滑凹坑具有若干，且沿着所述水切边钣金弯折后的外表面呈“直线”型或类“S”线型分布。

光滑凹坑的拓扑结构方式，能够基本消除了包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题。

所述步骤S2中，单个的所述凸起结构一次性下压，成形三个所述光滑凹坑，三个所述光滑凹坑紧靠中心并呈圆形阵列分布。

一种汽车车门水切钣金包边装置，包括安装座、设置在所述安装座上的翻边镶块、与所述安装座连接的翻板机构，所述翻边镶块上设置有凸起结构；所述翻板机构设置在支架上，所述支架设置在基准板上，所述基准板与模具基板连接，所述模具基板上设置有包边模具。

所述凸起结构包括下圆柱、一端与所述下圆柱上端面中心连接的上圆柱、与所述下圆柱下端面中心连接的锥体，所述上圆柱的另一端面开设有开口槽，所述下圆柱的直径大于所述上圆柱的直径；所述上圆柱的外侧面设置有螺纹并与所述翻边镶块连接。

设置开口槽，有助于人们安装拆卸凸起结构，利用拧螺丝的原理，将外部构件嵌入在开口槽内旋转即可。

当锥体具有三个时，更优地，在锥体的部位增加垫片，避免锥体对包边外的钣金部分造成损伤，此时单个的凸起结构一次性的下压，可以形成三个光滑的凹坑。

所述翻板机构包括与所述安装座铰接的伸缩杆、与所述伸缩杆连接的气液增压缸、穿过所述安装座的同步轴，所述伸缩杆通过铰接轴与所述安装座连接，所述铰接轴上设置有传感器；

所述安装座为三角结构，所述伸缩杆和所述同步轴分别连接在所述三角结构的两个端部角上。

为防止翻边镶块在工作过程中误损伤模具工作面，支架上安装有限位块，左右对称设置可以防止偏载；传感器设有上下两个极限检测，对应“去”和“回”两个行程的结束检测，方便系统接收信号。

所述凸起结构为7SiCrMoV或Mn12MoV材料制成，所述翻边镶块采用7CrSiMnMoV材料制成。

相邻两个所述光滑凹坑按照20-70mm间距设置。

本发明的有益效果为：

(1)通过在水切边钣金弯折后的外表面设置有光滑凹坑，且将若干的光滑凹坑设置呈类“S”线型，产生了两个重要的技术效果，一是扩大了锥体与钣金件的作用面，能够更为全面的避免松动、波浪、毛刺、噪声和异响的问题，二是避免了直线型光滑凹坑产生的应力集中现象，避免翻版机构和模具受损，避免镶块、凸起结构及模具的使用寿命受到影响，最终基本消除了翻边成型后的回弹现象；

(2)本方案仅使用气动能源，不需要水能及电能，使用过程中，不产生烟尘、辐射等污染，具备安全环保的特征，并且本专利水切钣金包边后，对周边无变形、毛刺等影响，安装水切条后无松动和异响，节拍也能提升至3-5s；

(3)针对现有汽车白车身车门水切钣金包边技术中，存在耗时、涂胶或焊接成本浪费、劳动强度大、设备磨损大以及备件更换频率大的问题，本方案的包边方式，其能够简易、高效、省时省力的对车门水切钣金进行包边工作。

附图说明

图1为本发明专利实施例1和2中翻边镶块的结构示意图。

图2为本发明专利实施例1中凸起结构的结构示意图。

图3为本发明专利实施例1和2中S型安装孔的结构示意图。

图4为本发明专利实施例1中钣金件的凹坑状态示意图一。

图5为本发明专利实施例1中钣金件的凹坑状态示意图二。

图6为本发明专利实施例2中凸起结构的结构示意图。

图7为本发明专利实施例2中钣金件的凹坑状态示意图一。

图8为本发明专利实施例2中钣金件的凹坑状态示意图二。

图9为本发明专利实施例1和2中翻板机构的结构示意图。

图10为本发明专利实施例中翻边过程的流程图。

其中，附图标记为：1、翻边镶块；2、凸起结构；2-1、安装孔；2-11、光滑凹坑；2-12、光滑凹坑；2-13、钣金件；2-14、加强板；2-2、上圆柱；2-3、下圆柱；2-4、锥体；3、安装座；4、伸缩杆；5、同步轴；6、传感器；7、限位块；8、气液增压缸；9、支架；10、基板。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

一种汽车车门水切钣金包边方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：将汽车车门水切边钣金安装固定在包边模具上；

步骤S2：在外力的作用下，将水切边钣金由初始翻边角度α，翻边到0°并完成翻边过程，使得水切边钣金弯折后的外表面产生若干的光滑凹坑。

通过设置有多个光滑凹坑，大大减少了以往包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题。

参见图2，步骤S2中，外力采用翻板机构，完成翻边过程，且翻板机构上设置有若干的凸起结构2，凸起结构2用于形成光滑凹坑。

参见图4和图5，步骤S2中，光滑凹坑具有若干，且沿着水切边钣金弯折后的外表面呈“直线”型或类“S”线型分布，由图可知，图4为类“S”型，图5为直线型。

光滑凹坑的拓扑结构方式，能够基本消除了包边后松动、波浪、毛刺、噪声和异响等一系列技术问题。

钣金件2-13在翻边时，内夹角部位设置有加强板2-14，钣金件外侧的受力部位受到锥体的压力，形成光滑凹坑2-11。

参见图9，一种汽车车门水切钣金包边装置，包括安装座3、设置在安装座3上的翻边镶块1、与安装座3连接的翻板机构，翻边镶块1上设置有凸起结构2；翻板机构设置在支架9上，支架9设置在基准板上，基准板与模具基板10连接，模具基板10上设置有包边模具。

参见图1和图3，翻边镶块上设置有若干安装孔2-1，安装孔2-1内设置有所述凸起结构。

参见图2，凸起结构2包括下圆柱2-3、一端与下圆柱2-3上端面中心连接的上圆柱2-2、与下圆柱2-3下端面中心连接的锥体2-4，上圆柱2-2的另一端面开设有开口槽，下圆柱2-3的直径大于上圆柱2-2的直径；上圆柱2-2的外侧面设置有螺纹并与翻边镶块1连接。

参见图9，翻板机构包括与安装座3铰接的伸缩杆4、与伸缩杆4连接的气液增压缸8、穿过安装座3的同步轴5，伸缩杆4通过铰接轴与安装座3连接，铰接轴上设置有传感器6；

安装座3为三角结构，伸缩杆4和同步轴5分别连接在三角结构的两个端部角上。

为防止翻边镶块1在工作过程中误损伤模具工作面，支架9上安装有限位块7，限位块7与安装座3连接，左右对称设置可以防止偏载；传感器6设有上下两个极限检测，对应“去”和“回”两个行程的结束检测，方便系统接收信号。

凸起结构2为7SiCrMoV或Mn12MoV材料制成，翻边镶块1采用7CrSiMnMoV材料制成。

相邻两个光滑凹坑按照20-70mm间距设置。

如图1和图2所示，凸起结构2露出翻边镶块1的凸起高度为λ(凹坑深度)，范围为单件外板厚度值＜λ≤总成产品厚度值，具体数值根据量产前调试测得数据后进行分析再指导实际生产，在此不再详述。

本专利的使用过程如下：

参见图10，车门总成周围包边结束后，系统发布指令，气液增压缸8驱动伸缩杆4使翻边镶块1带着凸起结构2向前向下运动，实现制件的自包边或与加强版的包边工作并保压2-3秒钟，在完成包边工作后，再由气液增压缸8带动整个结构返程，从而完成整个翻边动作。

实施例2

参见图6，图7和图8，步骤S2中，单个的凸起结构2一次性下压，成形三个光滑凹坑2-12，三个光滑凹坑2-12紧靠中心并呈圆形阵列分布，此时，在凸起结构上，有三个锥体，且绕着下圆柱中心呈圆周阵列分布；

其中附图7中，三个光滑凹坑为一组，若干组呈直线排列，附图8中，三个光滑凹坑为一组，呈类“S”型排列，附图中只画出“S”型的一部分，以作示意。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车车门水切钣金包边方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1：将汽车车门放置并夹紧在包边模具上；

步骤S2：在外力的作用下，将水切边钣金由初始翻边角度α，翻边到0°并完成翻边过程，使得水切边钣金弯折后的外表面产生若干的光滑凹坑。

2.根据权利要求1所述的汽车车门水切钣金包边方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述外力采用翻板机构，完成翻边过程，且所述翻板机构上设置有若干的凸起结构，所述凸起结构用于形成光滑凹坑。

3.根据权利要求1-2任一项所述的汽车车门水切钣金包边方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述光滑凹坑具有若干，且沿着所述水切边钣金弯折后的外表面呈“直线”型或类“S”线型分布。

4.根据权利要求3所述的汽车车门水切钣金包边方法，其特征在于，所述步骤S2中，单个的所述凸起结构一次性下压，成形三个所述光滑凹坑，三个所述光滑凹坑紧靠中心并呈圆形阵列分布。

5.一种汽车车门水切钣金包边装置，其特征在于，包括安装座、设置在所述安装座上的翻边镶块、与所述安装座连接的翻板机构，所述翻边镶块上设置有凸起结构；所述翻板机构设置在支架上，所述支架设置在基准板上，所述基准板与模具基板连接，所述模具基板上设置有包边模具。

6.根据权利要求5所述的汽车车门水切钣金包边装置，其特征在于，所述凸起结构包括下圆柱、一端与所述下圆柱上端面中心连接的上圆柱、与所述下圆柱下端面中心连接的锥体，所述上圆柱的另一端面开设有开口槽，所述下圆柱的直径大于所述上圆柱的直径；所述上圆柱的外侧面设置有螺纹并与所述翻边镶块连接。

7.根据权利要求6所述的汽车车门水切钣金包边装置，其特征在于，所述翻板机构包括与所述安装座铰接的伸缩杆、与所述伸缩杆连接的气液增压缸、穿过所述安装座的同步轴，所述伸缩杆通过铰接轴与所述安装座连接，所述铰接轴上设置有传感器；

所述安装座为三角结构，所述伸缩杆和所述同步轴分别连接在所述三角结构的两个端部角上。

8.根据权利要求7所述的汽车车门水切钣金包边装置，其特征在于，所述凸起结构为7SiCrMoV或Mn12MoV材料制成，所述翻边镶块采用7CrSiMnMoV材料制成。

9.根据权利要求3所述的汽车车门水切钣金包边装置，其特征在于，相邻两个所述光滑凹坑按照20-70mm间距设置。

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