CN113369385B - 一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，包括滑动设置在模具本体上的自回程转换组，自回程转换组与模具本体之间设置有回程弹簧，自回程转换组的一侧配合有模具本体内滑动的缓冲驱动组、另一侧配合有在模具本体内滑动的侧向工作组，侧向工作组的顶部设置有工作驱动块，工作驱动块与上模之间为汽车覆盖件的加工区，位于缓冲驱动组与侧向工作组之间且位于自回程转换组上方的区域设置有与模具本体相连的侧向力自平衡横梁。本发明结构紧凑，稳定性强，对瞬时高速重载的承受能力强，可以进行大面积的负角修冲或翻边、整形操作，实现了高精度、小空间、无侧向力干扰和大面积作业。

Description

一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置

技术领域

本发明涉及用于汽车覆盖件模具的技术领域，特别是指一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置。

背景技术

汽车覆盖件模具（以下简称模具）制造是汽车工业的重要环节，伴随汽车质量的不断提高和汽车新材料的不断应用，对模具制造的技术要求日益提升，特别是在轻量化材料如镁铝合金、铝合金、高强板等材料的不断应用，模具成型难度呈几何倍数的提升，高精度的空间驱动完成大面积的负角修冲或翻边、整形成为困扰难点。同时，降本提效和节能环保要求是每个工程技术人员做高质量发展的重要课题。但在模具制造过程中，面对大面积负角修冲、翻边或整形情况，因模具冲压的瞬时高速重载性，加上特殊角度和侧向力在高速重载情况下的显著影响，需要将成型过程分散较多的工序、做较多的工艺补充，同时还要设计较大模具空间来制作大规模滑车机构。这样不仅带来能源、材料及制造周期的浪费，而且多工序成型操作将降低产品精度，特别是对于无法进行多次成型的镁铝合金、铝合金等材料，将会产生严重的质量影响，从而降低产品质量，带来较大浪费的同时还阻碍轻量化新材料在汽车制造过程中的广泛应用，成为汽车的节能和轻量化障碍。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，解决了需要大面积负角修冲、翻边或整形的汽车覆盖件加工工序多且精度低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，包括横向滑动设置在模具本体上的自回程转换组，自回程转换组与模具本体之间设置有驱动自回程转换组复位的回程弹簧，自回程转换组的一侧设置有倾斜的转换导板配合面，与转换导板配合面相对的另一侧设置有倾斜布置的第二转换导板，转换导板配合面的上方配合有在模具本体内滑动的缓冲驱动组，缓冲驱动组的顶部通过缓冲弹簧与带有驱动的上模配合，第二转换导板的上方配合有在模具本体内滑动的侧向工作组，侧向工作组的顶部设置有工作驱动块，工作驱动块与上模之间为汽车覆盖件的加工区，位于缓冲驱动组与侧向工作组之间且位于自回程转换组上方的区域设置有与模具本体相连的侧向力自平衡横梁，侧向力自平衡横梁上设置有限制侧向工作组向上运动量程的限程防护板。

进一步地，所述缓冲驱动组的外侧设置有与模具本体滑动配合的驱动导板、内侧设置有与侧向力自平衡横梁滑动配合的平衡导板、左右两侧设置有与模具本体滑动配合的本体导板、底部设置有与转换导板配合面滑动配合的第一转换导板，顶部设置有向下延伸的凹槽，凹槽的两侧壁为锁滑面，与锁滑面滑动配合有设置在模具本体上的本体导锁板，本体导锁板的左右两侧设置有与锁滑面滑动配合的导滑面、内端面设置有与侧向力自平衡横梁滑动配合的支锁面。

进一步地，所述回程弹簧和缓冲弹簧均为空气弹簧，回程弹簧安装在模具本体上，自回程转换组的底部设置有与回程弹簧挡止配合的回程键、与模具本体横向滑动配合的平滑面，自回程转换组的左右两侧设置有与模具本体横向滑动配合的侧向导板。

进一步地，所述侧向工作组的底部设置有与第二转换导板滑动配合的第三转换导板、外侧设置有与模具本体滑动配合的工作导板、内侧设置有与侧向力自平衡横梁滑动配合的平衡滑配面。

进一步地，所述侧向力自平衡横梁的前侧设置有与平衡导板配合的平衡中和面、与本体导锁板内端面的支锁面紧配合的导锁面，侧向力自平衡横梁的后侧设置有与侧向工作组的平衡滑配面滑动配合的平衡滑道。

进一步地，所述平衡滑配面突出侧向工作组的内侧壁且底部设置有限位块，平衡滑道突出侧向力自平衡横梁的侧壁与平衡滑配面贴紧且受限位块的限制。

进一步地，所述限程防护板上设置有限程安装孔和朝向下方的限程面，限程防护板通过限程安装孔安装在侧向力自平衡横梁的顶部，侧向工作组的顶部设置有与限程面配合的限程槽。

进一步地，所述侧向力自平衡横梁的两端设置有定位安装孔，侧向力自平衡横梁通过定位安装孔与模具本体固定连接，所述本体导锁板的外端部设置有导锁安装孔，本体导锁板通过导锁安装孔与模具本体固定连接，模具本体上设置有控制缓冲驱动组上极限位置的机构防脱板。

进一步地，所述第三转换导板与竖直方向的夹角为45度，侧向工作组在模具本体内竖直上下滑动。

进一步地，所述第三转换导板与竖直方向的夹角非45度，侧向工作组在模具本体内倾斜上下滑动。

本发明采用加装缓冲空气弹簧的缓冲驱动组，在模具上模下落时缓释高速重载压力，推动缓冲驱动组下移，驱动自回程转换组平移，自回程转换组带动不同角度的侧向工作组完成不同角度的大面积负角修冲或翻边、整形操作；同时，在产生侧向力时，侧向力作用在侧向力自平衡横梁上，缓冲驱动组的侧向力和侧向工作组的侧向力在侧向力自平衡横梁上相互抵消，从而消除瞬时高速重载对模具产生的冲击变形，保证大面积负角修冲或翻边、整形操作的精度和重复性；在精度和变形防护方面，还有限程防护板安装在侧向力自平衡横梁上，防止工作驱动块超程，本体导锁板在限位的同时从模具本体上给与侧向力保证侧向力自平衡横梁的强度；各类导板可以调整滑动间隙和润滑滑动面，从而起到高精度驱动和润滑作用，也便于对机加工误差的调整；回程空气弹簧可以驱动自回程转换组和缓冲驱动组在压力消失后瞬时复位，从而保证装置的连续工作性；整体装置结构紧凑，稳定性强，对瞬时高速重载的承受能力强，可以进行大面积的负角修冲或翻边、整形操作，实现了高精度、小空间、无侧向力干扰和大面积作业。

本发明的有益效果至少包括以下几条：

1，在狭小空间大面积进行负角修冲或翻边、整形操作，大幅度节省了模具工序数、降低了模具重量，提升了汽车零部件的材料利用率；

2，通过导板的过定位驱动，有效的提升了装置的精度和稳定性，对于难以二次成型的轻量化新材料提供了高精度少工序的成型模式，有效的推进了轻量化新材料在汽车上的应用，为汽车轻量化提供了有力支持；

3，缓冲驱动模式将瞬时重载冲击力转换成了缓慢受力，降低了模具刚度要求，为狭小空间高速重载模具冲压提供了良好的技术方案；

4，侧向力自平衡横梁让小空间大侧向力实现抵消，有效的在减少空间的基础上延长了模具寿命、降低了模具冲压变形，保持了模具的长期作业稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本发明的总装图，包括1缓冲驱动组，2自回程转换组，3侧向工作组，4侧向力自平衡横梁，5限程防护板，6缓冲弹簧，7本体导锁板，8驱动导板，19第一转换导板，29，第二转换导板，10平移导板，11侧向导板，12工作导板，13工作驱动块，14机构防脱板；

图2为图1的仰视图，包括15回程弹簧，16回程键；

图3为缓冲驱动组的第一视角图，包括1.1本体导板，8驱动导板，1.3锁滑面；

图4为缓冲驱动组的第二视角图，包括1.2 平衡导板，19第一转换导板；

图5为自回程转换组的第一视角图，包括29第二转换导板，2.1转换导板配合面，11侧向导板；

图6为自回程转换组的第二视角图，包括2.2平滑面，16回程键；

图7为侧向工作组的第一视角图，12工作导板，13工作驱动块；

图8为侧向工作组的第二视角图，包括3.1平衡滑配面，3.2限位块，3.3限程槽，39第三转换导板；

图9为侧向力自平衡横梁的第一视角图，包括4.1 平衡中和面，4.2 导锁面，4.3定位安装孔；

图10为侧向力自平衡横梁的第二视角图，包括4.4平衡滑道；

图11为本体导锁板的立体图，包括7.1导锁安装孔，7.2导滑面，7.3支锁面；

图12为限程防护板的立体图，包括5.1限程安装孔，5.2限程面；

图13为机构防脱板的立体图，包括14.1防脱板安装孔、14.2防脱面。

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付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。

本发明通过对模具成型过程的详细剖析和反复试验，利用中横梁侧向力自平衡结构，配合预压力装置和重复性高精度滑块转换装置，设计了一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，该装置设计了侧向力自平衡横梁、缓冲驱动组、自回程转换组、侧向工作组和限程防护板、本体导锁板，将快速重载的模具负角修冲、翻边或整形内容集中在小空间的装置中，同时与模具本体实现紧密连接，从而通过侧向力自平衡和过定位导正，辅助自带压力源回程模式，将大面积的负角修冲、翻边或整形在狭小空间内高精度完成，有效的减少了成型工序，减少了大面积工艺补充和大规模滑车的应用，也有效的避免了因为工序增多带来的精度降低，大幅度降低镁铝合金、铝合金等难以二次成型材料的模具成型难度，为轻量化汽车的制造提供良好助力。

实施例1，一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，如图1-13所示，包括横向滑动设置在模具本体上的自回程转换组2，自回程转换组2与模具本体之间设置有驱动自回程转换组2复位的回程弹簧15，在外力的作用下自回程转换组2能够克服回程弹簧15的弹力在模具本体内横向滑动，当外力消失后，又能够依靠回程弹簧15的弹力自动复位。

具体地，自回程转换组2的一侧设置有倾斜的转换导板配合面2.1，与转换导板配合面2.1相对的另一侧设置有倾斜布置的第二转换导板29。转换导板配合面2.1的上方配合有在模具本体内滑动的缓冲驱动组1，缓冲驱动组1的顶部通过缓冲弹簧6与带有驱动的上模配合，在上模下压时能够带动缓冲驱动组1在模具本体内向下运动，同时缓冲驱动组1会通过对转换导板配合面2.1的挤压使自回程转换组2克服回程弹簧15的弹力而在模具本体中横向滑动。

所述第二转换导板29的上方配合有在模具本体内滑动的侧向工作组3，当自回程转换组2在模具本体中横向滑动时，会同步驱动侧向工作组3运动。侧向工作组3的顶部设置有工作驱动块13，工作驱动块13与上模之间为汽车覆盖件的加工区，在侧向工作组3在模具本体中运动到极限位置时会与上模配合，进而完成对汽车覆盖件的加工。

进一步地，位于缓冲驱动组1与侧向工作组3之间且位于自回程转换组2上方的区域设置有与模具本体相连的侧向力自平衡横梁4，能够让小空间大侧向力实现抵消。侧向力自平衡横梁4上设置有限制侧向工作组3向上运动量程的限程防护板5，防止侧向工作组3运动超限。

具体地，所述缓冲驱动组1的外侧设置有与模具本体滑动配合的驱动导板8、内侧设置有与侧向力自平衡横梁4滑动配合的平衡导板1.2、左右两侧设置有与模具本体滑动配合的本体导板1.1、底部设置有与转换导板配合面2.1滑动配合的第一转换导板19，顶部设置有向下延伸的凹槽，凹槽的两侧壁为锁滑面1.3，与锁滑面1.3滑动配合有设置在模具本体上的本体导锁板7，本体导锁板7的左右两侧设置有与锁滑面1.3滑动配合的导滑面7.2、内端面设置有与侧向力自平衡横梁4滑动配合的支锁面7.3。

所述回程弹簧15和缓冲弹簧6均为空气弹簧，回程弹簧15安装在模具本体上，自回程转换组2的底部设置有与回程弹簧15挡止配合的回程键16、与模具本体横向滑动配合的平滑面2.2，自回程转换组2的左右两侧设置有与模具本体横向滑动配合的侧向导板11。

所述侧向工作组3的底部设置有与第二转换导板29滑动配合的第三转换导板39、外侧设置有与模具本体滑动配合的工作导板12、内侧设置有与侧向力自平衡横梁4滑动配合的平衡滑配面3.1。

所述侧向力自平衡横梁4的前侧设置有与平衡导板1.2配合的平衡中和面4.1、与本体导锁板7内端面的支锁面7.3紧配合的导锁面4.2，侧向力自平衡横梁4的后侧设置有与侧向工作组3的平衡滑配面3.1滑动配合的平衡滑道4.4。

所述平衡滑配面3.1突出侧向工作组3的内侧壁且底部设置有限位块3.2，平衡滑道4.4突出侧向力自平衡横梁4的侧壁与平衡滑配面3.1贴紧且受限位块3.2的限制。

所述限程防护板5上设置有限程安装孔5.1和朝向下方的限程面5.2，限程防护板5通过限程安装孔5.1安装在侧向力自平衡横梁4的顶部，侧向工作组3的顶部设置有与限程面5.2配合的限程槽3.3。

所述侧向力自平衡横梁4的两端设置有定位安装孔4.3，侧向力自平衡横梁4通过定位安装孔4.3与模具本体固定连接，所述本体导锁板7的外端部设置有导锁安装孔7.1，本体导锁板7通过导锁安装孔7.1与模具本体固定连接，模具本体上设置有控制缓冲驱动组1上极限位置的机构防脱板14。

进一步地，所述第三转换导板39与竖直方向的夹角为45度，侧向工作组3在模具本体内竖直上下滑动。或者所述第三转换导板39与竖直方向的夹角非45度，侧向工作组3在模具本体内倾斜上下滑动。

实施例2，一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，该装置的装配过程及工作过程如下所示：

本装置是安装在模具本体上的，安装时按照以下步骤进行，

①先将回程弹簧15（常用标准件）安装在模具本体上，再将回程键16安装在自回程转换组2上，然后将自回程转换组2放置在模具本体上，使平滑面2.2对齐模具本体的对应滑道，让自回程转换组2可以在模具本体上受力时前后滑动；

②将驱动导板8、本体导板1.1安装在缓冲驱动组1上，然后将缓冲驱动组1放置入模具本体，使第一转换导板19与自回程转换组2上的转换导板配合面2.1贴合，保证第一转换导板19与转换导板配合面2.1平行，与垂直方向呈45度夹角。同时驱动导板8与模具本体的配合面贴合但可以上下滑动；本体导板1.1安装与模具本体贴合，实现缓冲驱动组1的左右定位；

③将第三转换导板39、工作导板12、工作驱动块13安装在侧向工作组3上，将侧向工作组3放入模具本体，使第三转换导板39与自回程转换组2的第二转换导板29贴合，工作导板12与模具本体贴合，让侧向工作组3可以在模具本体中上下滑动；

④将侧向力自平衡横梁4放入缓冲驱动组1与自回程转换组2的中间间隙中，然后通过定位安装孔4.3将侧向力自平衡横梁4固定在模具本体上，平衡中和面4.1与平衡导板1.2贴紧，平衡滑道4.4与平衡滑配面3.1贴紧；

⑤将本体导锁板7通过导锁安装孔7.1安装在模具本体上，使导滑面7.2与锁滑面1.3贴合，支锁面7.3顶紧导锁面4.2；

⑥将限程防护板5安装在侧向力自平衡横梁4上，让限程防护板5限制侧向工作组3的向上行程，防止侧向工作组3向上脱出；

⑦将机构防脱板14安装在模具本体上，让机构防脱板14防止缓冲驱动组1向上脱出，完成整个装置的安装工作。

在本装置工作时：

①首先压力机提供的上下方向的力从模具的上模上传来，首先作用在缓冲弹簧6上，缓冲弹簧6向下压缩，同时传递少部分力到缓冲驱动组1上，缓冲驱动组1受力向下缓慢滑动（缓冲驱动组1受驱动导板8、本体导板1.1、平衡导板1.2的限制，只能上下滑动）；当缓冲弹簧6压缩到底部时，上模与缓冲驱动组1接触，传递向下的力，缓冲驱动组1上的第一转换导板19推动转换导板配合面2.1，从而推动自回程转换组2向前移动（自回程转换组2受侧向导板11、平滑面2.2的限制只能向前后移动）；

②自回程转换组2向前移动时，一方面推动回程弹簧15产生反向力，一方面通过第二转换导板29推动侧向工作组3上的第三转换导板39，使侧向工作组3向上或者倾斜方向移动（侧向工作组3上的第三转换导板9与垂直方向的角度不同将会改变侧向工作组3的移动方向，夹角为45度时垂直向上移动，其他夹角时移动角度变化）。

③侧向工作组3上的工作驱动块3（工作驱动块3上加工有模具形状，为模具的工作面）与上模的工作面贴合，完成负角修冲或翻边、整形操作；

④当模具上模向上运动时，缓冲驱动组1上的压力消失，自回程转换组2上的回程弹簧15因存在反向力，形成压力源，推动自回程转换组2向后运动，从而推动缓冲驱动组1向上运动，从而使缓冲驱动组1、自回程转换组2恢复原位；

⑤侧向工作组3受自重因素，沿工作导板12方向向下滑落，从而恢复原位，此时，整体机构恢复原位，等待下一轮操作；

另外，关于工作过程中侧向力的中和，因为各个转换导板的角度问题，使得缓冲驱动组1与侧向工作组3均产生较大的侧向力，侧向力向内集中在侧向力自平衡横梁4上，向外被模具本体限制，从而在小空间中和了侧向力。

本实施例的结构与实施例1相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：包括横向滑动设置在模具本体上的自回程转换组（2），自回程转换组（2）与模具本体之间设置有驱动自回程转换组（2）复位的回程弹簧（15），自回程转换组（2）的一侧设置有倾斜的转换导板配合面（2.1），与转换导板配合面（2.1）相对的另一侧设置有倾斜布置的第二转换导板（29），转换导板配合面（2.1）的上方配合有在模具本体内滑动的缓冲驱动组（1），缓冲驱动组（1）的顶部通过缓冲弹簧（6）与带有驱动的上模配合，第二转换导板（29）的上方配合有在模具本体内滑动的侧向工作组（3），侧向工作组（3）的顶部设置有工作驱动块（13），工作驱动块（13）与上模之间为汽车覆盖件的加工区，位于缓冲驱动组（1）与侧向工作组（3）之间且位于自回程转换组（2）上方的区域设置有与模具本体相连的侧向力自平衡横梁（4），侧向力自平衡横梁（4）上设置有限制侧向工作组（3）向上运动量程的限程防护板（5）；

所述缓冲驱动组（1）的外侧设置有与模具本体滑动配合的驱动导板（8）、内侧设置有与侧向力自平衡横梁（4）滑动配合的平衡导板（1.2）、左右两侧设置有与模具本体滑动配合的本体导板（1.1）、底部设置有与转换导板配合面（2.1）滑动配合的第一转换导板（19），顶部设置有向下延伸的凹槽，凹槽的两侧壁为锁滑面（1.3），与锁滑面（1.3）滑动配合有设置在模具本体上的本体导锁板（7），本体导锁板（7）的左右两侧设置有与锁滑面（1.3）滑动配合的导滑面（7.2）、内端面设置有与侧向力自平衡横梁（4）滑动配合的支锁面（7.3）；

所述侧向工作组（3）的底部设置有与第二转换导板（29）滑动配合的第三转换导板（39）、外侧设置有与模具本体滑动配合的工作导板（12）、内侧设置有与侧向力自平衡横梁（4）滑动配合的平衡滑配面（3.1）；

所述侧向力自平衡横梁（4）的前侧设置有与平衡导板（1.2）配合的平衡中和面（4.1）、与本体导锁板（7）内端面的支锁面（7.3）紧配合的导锁面（4.2），侧向力自平衡横梁（4）的后侧设置有与侧向工作组（3）的平衡滑配面（3.1）滑动配合的平衡滑道（4.4）。

2.根据权利要求1所述的汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：所述回程弹簧（15）和缓冲弹簧（6）均为空气弹簧，回程弹簧（15）安装在模具本体上，自回程转换组（2）的底部设置有与回程弹簧（15）挡止配合的回程键（16）、与模具本体横向滑动配合的平滑面（2.2），自回程转换组（2）的左右两侧设置有与模具本体横向滑动配合的侧向导板（11）。

3.根据权利要求1或2所述的汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：所述平衡滑配面（3.1）突出侧向工作组（3）的内侧壁且底部设置有限位块（3.2），平衡滑道（4.4）突出侧向力自平衡横梁（4）的侧壁与平衡滑配面（3.1）贴紧且受限位块（3.2）的限制。

4.根据权利要求3所述的汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：所述限程防护板（5）上设置有限程安装孔（5.1）和朝向下方的限程面（5.2），限程防护板（5）通过限程安装孔（5.1）安装在侧向力自平衡横梁（4）的顶部，侧向工作组（3）的顶部设置有与限程面（5.2）配合的限程槽（3.3）。

5.根据权利要求4所述的汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：所述侧向力自平衡横梁（4）的两端设置有定位安装孔（4.3），侧向力自平衡横梁（4）通过定位安装孔（4.3）与模具本体固定连接，所述本体导锁板（7）的外端部设置有导锁安装孔（7.1），本体导锁板（7）通过导锁安装孔（7.1）与模具本体固定连接，模具本体上设置有控制缓冲驱动组（1）上极限位置的机构防脱板（14）。

6.根据权利要求1、2、4、5任一项所述的汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：所述第三转换导板（39）与竖直方向的夹角为45度，侧向工作组（3）在模具本体内竖直上下滑动。

7.根据权利要求1、2、4、5任一项所述的汽车覆盖件模具自平衡集约装置，其特征在于：所述第三转换导板（39）与竖直方向的夹角非45度，侧向工作组（3）在模具本体内倾斜上下滑动。

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