CN113579078A - 一种汽车后地板横梁一的成形模具和成形工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车后地板横梁一的成形模具和成形工艺，汽车后地板横梁一的成形模具用于将汽车后地板横梁一的落料件成形为初步成形件，包括相对应的上模和下模，上模能够向下移动以靠近并压紧下模，上模包括上模框架、上模压料芯和上模镶块，下模包括下模框架、下模压料芯和下模镶块；上模压料芯能够和下模压料芯压出初步成形件的顶面筋条，上模镶块能够和下模压料芯压出初步成形件的侧壁形状；上模压料芯与下模镶块压出初步成形件的翻边。采用如上结构，汽车后地板横梁一采用成形工艺制成，各结构均由上模和下模直接压出，有效避免起皱问题，最终产品质量较高；且成形工艺无需设置工艺补充和压料面，材料利用率较高，整体成本较低。

Description

一种汽车后地板横梁一的成形模具和成形工艺

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种汽车后地板横梁一的成形模具和成形工艺。

背景技术

在汽车的零部件中，整体零件的60％以上均为冲压件。现有技术中生产冲压件大多采用拉延工艺，拉延工艺是利用拉延模具将平板毛坯压制成各种开口的空心工件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。

汽车后地板横梁一即为通过拉延工艺制成的冲压件，由于拉延工艺自身的工艺限制，需要设置工艺补充和压料面，导致拉延工艺的材料利用率较低，汽车后地板横梁一的制造成本较高。

为提高制造过程中的材料利用率以降低制造成本，还可通过成形工艺来制造汽车后地板横梁一，成形工艺无需设置工艺补充和压料面，材料利用率较高，可有效降低冲压件制造成本。但成形工艺相比拉延工艺更易产生起皱现象，即在汽车后地板横梁一的成形过程中，其顶面筋条、侧壁和侧壁凹筋更易存在起皱现象，导致其最终的成品质量较差，甚至无法使用。

因此，如何提供一种能够防止汽车后地板横梁一成形过程中出现起皱的生产方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够防止汽车后地板横梁一成形过程中出现起皱的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车后地板横梁一的成形模具，用于将汽车后地板横梁一的落料件成形为初步成形件，包括相对应的上模和下模，所述上模能够向下移动以靠近并压紧所述下模，所述上模包括上模框架和安装于所述上模框架的上模压料芯和上模镶块，所述上模压料芯能够相对所述上模框架竖向移动，所述下模包括下模框架和安装于所述下模框架的下模压料芯和下模镶块，所述下模压料芯能够相对所述下模框架竖向移动；所述上模向下移动并压紧所述下模的过程中，所述上模压料芯能够压紧所述落料件并和所述下模压料芯压出所述初步成形件的顶面筋条，所述上模镶块能够压紧所述落料件并和所述下模压料芯压出所述初步成形件的外摆侧壁和侧壁凹包；所述上模和所述下模压紧后，所述上模压料芯和所述下模压料芯能够共同向下移动，使所述上模压料芯压紧所述落料件并与所述下模镶块压出所述初步成形件的翻边。

采用如上结构，汽车后地板横梁一采用成形工艺制成，各结构均由上模和下模直接压出，有效避免起皱问题，最终产品质量较高；且成形工艺无需设置工艺补充和压料面，材料利用率较高，整体成本较低。

可选地，所述上模压料芯上端设置有第一驱动部，所述第一驱动部能够驱动所述上模压料芯在所述上模框架内部竖向移动。

可选地，所述第一驱动部为氮气缸，所述氮气缸的活塞端与所述上模压料芯相连接。

可选地，所述下模压料芯下端设置有第二驱动部，所述第二驱动部能够驱动所述下模压料芯在所述下模框架内部竖向移动。

可选地，所述第二驱动部为氮气缸，所述氮气缸的活塞端与所述下模压料芯相连接。

可选地，所述下模还包括若干定位部，各所述定位部均匀设置于与所述落料件外轮廓相对应的位置，以对所述落料件进行定位。

可选地，所述上模压料芯包括上模压料芯镶块，所述上模压料芯通过所述上模压料芯镶块与所述落料件接触。

可选地，所述上模和所述下模的两侧设置能够相配合的卡块和卡槽，所述卡块能够卡入所述卡槽内，以对所述上模和所述下模进行限位。

本发明还提供一种汽车后地板横梁一的成形工艺，包括落料、成形、整形和冲孔侧冲孔，其中成形步骤基于上文所描述的汽车后地板横梁一的成形模具，具体步骤如下：落料：通过板料沿落料线切割，去除所述落料线以外的部分，得到落料件；成形：将所述落料件放置于下模，上模向下移动并与所述下模压紧，上模压料芯抵接压紧所述落料件并和下模压料芯压出初步成形件的顶面筋条；上模镶块抵接压紧所述落料件并和所述下模压料芯压出所述初步成形件的外摆侧壁和侧壁凹包，所述外摆侧壁相较于最终成品外摆预设角度；所述上模压料芯压紧所述落料件并与所述下模镶块压出所述初步成形件的翻边，得到所述初步成形件；整形：将所述外摆侧壁向内侧压入预设角度形成侧壁，再将所述侧壁凹包压为侧壁筋条，得到整形件；冲孔侧冲孔：在所述整形件的顶面和侧面预设位置冲孔，汽车后地板横梁一成形完成。

附图说明

图1是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形模具在未压紧时的截面结构示意图；

图2是图1中汽车后地板横梁一的成形模具在压紧时的截面结构示意图；

图3是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形模具的整体立体结构示意图；

图4是图2中下模的俯视图；

图5是图2中下模的立体结构示意图；

图6是图2中上模的仰视图；

图7是图2中上模在翻转后的立体结构示意图；

图8是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形方法中板料在落料时的落料轮廓图；

图9是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形方法中初步成形件的结构示意图；

图10是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形方法中整形件的结构示意图。

图1-10中的附图标记说明如下：

1上模、11上模框架、12上模压料芯、121上模压料芯镶块、13上模镶块、14第一驱动部、15卡块、2下模、21下模框架、22下模压料芯、23下模镶块、24第二驱动部、25定位部、26卡槽、3初步成形件、31顶面筋条、32外摆侧壁、33侧壁凹包、34翻边、4整形件、41侧壁、42侧壁筋条、5板料线、6落料线。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-10，图1是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形模具在未压紧时的截面结构示意图；图2是图1中汽车后地板横梁一的成形模具在压紧时的截面结构示意图；图3是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形模具的整体立体结构示意图；图4是图2中下模的俯视图；

图5是图2中下模的立体结构示意图；图6是图2中上模的仰视图；图7是图2中上模在翻转后的立体结构示意图；图8是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形方法中板料在落料时的落料轮廓图；图9是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形方法中初步成形件的结构示意图；

图10是本发明实施例所提供汽车后地板横梁一的成形方法中整形件的结构示意图。

本发明提供一种汽车后地板横梁一的成形模具，用于将汽车后地板横梁一的落料件成形为初步成形件3，包括相对应的上模1和下模2，上模1能够向下移动以靠近并压紧下模2，上模1包括上模框架11和安装于上模框架11的上模压料芯12和上模镶块13，上模压料芯12能够相对上模框架11竖向移动，下模2包括下模框架21和安装于下模框架21的下模压料芯22和下模镶块23，下模压料芯22能够相对下模框架21竖向移动；

上模1向下移动并压紧下模2的过程中，上模压料芯12能够压紧落料件并和下模压料芯22压出初步成形件3的顶面筋条31，上模镶块13能够压紧落料件并和下模压料芯22压出初步成形件3的外摆侧壁32和侧壁凹包33；

上模1和下模2压紧后，上模压料芯12和下模压料芯22能够共同向下移动，使上模压料芯12压紧落料件并与下模镶块23压出初步成形件3的翻边34。

采用如上结构，汽车后地板横梁一采用成形工艺制成，各结构均由上模1和下模2直接压出，有效避免汽车后地板横梁一部分位置的起皱问题，最终产品质量较高；且成形工艺无需设置工艺补充和压料面，材料利用率较高，整体成本较低。

其中，落料件是指经汽车后地板横梁一的成形工艺的落料后，形状与成品汽车后地板横梁一相匹配的板料；初步成形件3是指汽车后地板横梁一的成形工艺的落料和成形后，整体结构与成品汽车后地板横梁一相匹配的半成品板料，本实施例便是用于汽车后地板横梁一的成形工艺的成形步骤，能够将落料件加工为初步成形件3。

请参考图1-7，上模压料芯12和上模镶块13设置于上模框架11内部，下模压料芯22和下模镶块23设置于下模框架21的内部，上模压料芯12、上模镶块13、下模压料芯22和下模镶块23的形状均与初步成形件3的形状、结构相匹配。

具体的，将落料件放置于下模2的预定位置后，上模1向下移动，即靠近下模2，上模压料芯12首先与落料件相接触，压紧落料件并与下模压料芯22相配合，压出初步成形件3的顶面筋条31；

压出顶面筋条31后，上模压料芯12和下模压料芯22与下模2保持相对静止，上模1继续向下移动，上模压料芯12便随之在上模框架11内相对上模1竖向向上移动，而后上模镶块13便会与落料件相接触，压紧落料件并与下模压料芯22相配合，压出初步成形件3的外摆侧壁32和侧壁凹包33，此时该外摆侧壁32和侧壁凹包33相比汽车后地板横梁一的成品，侧壁向外侧摆出预设角度，该预设角度在本实施例中选用30度；

压出外摆侧壁32和侧壁凹包33后，上模1便完全与下模2压紧贴合，此时上模压料芯12和下模压料芯22继续保持相对静止并共同竖向向下移动，在该过程中，上模压料芯12能够与下模镶块23相配合，压出初步成形件3的翻边34，初步成形件3制作完成。

在上述过程中，由于初步成形件3的各部分结构均由上模1和下模2直接压出，能够有效避免初步成形件3产生起皱现象，有效提高了汽车后地板横梁一成品的质量。

本实施例中上模压料芯12上端设置有第一驱动部14，第一驱动部14能够驱动上模压料芯12在上模框架11内部上下移动。具体的，第一驱动部14为氮气缸，氮气缸的活塞端与上模压料芯12相连接。

第一驱动部14能够在上模1和下模2的压紧过程中，先控制上模压料芯12保持伸出状态进行移动，待压出顶面筋条31后相对上模1竖向向上移动，与下模压料芯22保持静止，并在上模1和下模2完全压紧贴合后继续驱动上模压料芯12竖向向下移动，与下模镶块23相配合压出初步成形件3的翻边34。

本实施例中下模压料芯22下端设置有第二驱动部24，第二驱动部24能够驱动下模压料芯22在下模框架21内部上下移动。具体的，第二驱动部24为氮气缸，氮气缸的活塞端与下模压料芯22相连接。

第二驱动部24能够在上模1和下模2的压紧过程中，先控制下模压料芯22保持伸出状态，待上模1和下模2完全压紧贴合后，与上模压料芯12保持相对静止，并共同竖向向下移动，以使上模压料芯12能够和下模镶块23相配合，压出初步成形件3的翻边34。

可以理解，第一驱动部14和第二驱动部24也可以是除氮气缸以外的其他驱动结构，如油缸、电机等，本发明对此不做限定，只要二者能够实现上述功能即可。

另外，除上述仅通过第一驱动部14、第二驱动部24来固定和连接上模压料芯12、下模压料芯22的方式，还可通过其他结构使上模压料芯12、下模压料芯22与上模框架11、下模框架21相固定和连接，例如，还可以在上模框架11和下模框架21的对应位置设置若干辅助销，各辅助销能够连接于上模压料芯12和上模框架11或下模压料芯22和下模框架21之间，以使二者相固定。

本实施例中下模2还包括若干定位部25，各定位部25均匀设置于与落料件外轮廓相对应的位置，以对落料件进行定位。

具体如图4和图5所示，本实施例中下模2设置有六个定位部25，其中两个对落料件的顶面进行限位，两个对落料件的侧面进行限位，两个对落料件的底面进行限位。

具体的，本实施例的定位部25为限位销，突出设置于下模2，以对落料件进行限位。当然，定位部25还可以是限位销以外的其他结构，本发明对此不做限定，只要其能够对落料件的放置位置进行限位即可。

本实施例中上模压料芯12包括上模压料芯镶块121，上模压料芯12通过上模压料芯镶块121与落料件接触。

由于在落料件的成形过程中，与落料件相接触的部分需要具有足够的强度，因此上模压料芯12和下模压料芯22等于落料件相接触的部件，均应选用具有足够强度的材质制成。具体如图1和图2所示，上模压料芯镶块121设置于上模压料芯12的底部，能够与下模压料芯22相配合，接触落料件并压出顶面筋条31。采用上述结构，上模压料芯12无需整体采用成本较高的高强度材质，仅需要上模压料芯镶块121由高强度材质制成即可，能够有效降低汽车后地板横梁一的成形模具的整体成本。

另外，当生产不同尺寸或结构的汽车后地板横梁一时，仅需将上模压料芯镶块121的结构替换为所需结构，而无需将上模压料芯12整体进行替换，间接降低了汽车后地板横梁一的制造成本。

相对应的，下模压料芯22也可以通过顶面设置下模压料芯镶块的方式来降低整体成本，本发明对此不做限定，只要其能够完成成形操作即可。可以理解，在实际应用中上模压料芯12和上模压料芯镶块121亦可为一体成型，整体均为高强度材质构成，本发明对此不做限定。

本实施例中上模1和下模2的两侧设置能够相配合的卡块15和卡槽26，卡块15能够卡入卡槽26内，以对上模1和下模2进行限位。

具体如图3-7所示，本实施例中上模1设置有卡块15，下模2设置有卡槽26，在实际应用中，还可以是上模1设置卡槽26，下模2设置卡块15。可以理解，上模1和下模2之间的限位结构亦可以是卡块15和卡槽26以外的其他结构，本发明对此不做限定，只要上模1和下模2能够通过限位结构进行限位即可，例如，还可以在下模框架21的上表面设置若干限位块，并在上模框架11的下表面对应设置若干限位孔，限位块和限位孔相配合，对上模1和下模2进行限位。

本发明还提供一种汽车后地板横梁一的成形工艺，包括落料、成形、整形和冲孔侧冲孔，其中成形步骤基于上文所描述的汽车后地板横梁一的成形模具，具体步骤如下：

落料：通过板料沿落料线切割，去除落料线以外的部分，得到落料件；

成形：将落料件放置于下模2，上模1向下移动并与下模2压紧，上模压料芯12抵接压紧落料件并和下模压料芯22压出初步成形件3的顶面筋条31；上模镶块13抵接压紧落料件并和下模压料芯22压出初步成形件3的外摆侧壁32和侧壁凹包33，外摆侧壁32相较于最终成品外摆预设角度；上模压料芯12压紧落料件并与下模镶块23压出初步成形件3的翻边34，得到初步成形件3，即如图9所示的结构；

整形：将初步成形件3的外摆侧壁32向内侧压入预设角度形成侧壁41，再将侧壁凹包33压为侧壁筋条42，得到整形件4，即如图10所示的结构；

冲孔侧冲孔：在整形件4的顶面和侧面预设位置冲孔，汽车后地板横梁一成形完成。

其中，落料步骤请参考图8，其中板料线5即为落料前板料的整体形状，即如图8所示的矩形，落料线6即为落料时的切割线，采用本方法进行落料，汽车后地板横梁一的材料利用率可达到74％，材料利用率相比拉延工艺显著提高，汽车后地板横梁一的制造成本较低；汽车后地板横梁一的初步成形件3通过上模1和下模2直接压出，能够有效防止局部位置的起皱现象，成品质量较高。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车后地板横梁一的成形模具，用于将汽车后地板横梁一的落料件成形为初步成形件(3)，其特征在于：包括相对应的上模(1)和下模(2)，所述上模(1)能够向下移动以靠近并压紧所述下模(2)，所述上模(1)包括上模框架(11)和安装于所述上模框架(11)的上模压料芯(12)和上模镶块(13)，所述上模压料芯(12)能够相对所述上模框架(11)竖向移动，所述下模(2)包括下模框架(21)和安装于所述下模框架(21)的下模压料芯(22)和下模镶块(23)，所述下模压料芯(22)能够相对所述下模框架(21)竖向移动；

所述上模(1)向下移动并压紧所述下模(2)的过程中，所述上模压料芯(12)能够压紧所述落料件并和所述下模压料芯(22)压出所述初步成形件(3)的顶面筋条(31)，所述上模镶块(13)能够压紧所述落料件并和所述下模压料芯(22)压出所述初步成形件(3)的外摆侧壁(32)和侧壁凹包(33)；

所述上模(1)和所述下模(2)压紧后，所述上模压料芯(12)和所述下模压料芯(22)能够共同向下移动，使所述上模压料芯(12)压紧所述落料件并与所述下模镶块(23)压出所述初步成形件(3)的翻边(34)。

2.根据权利要求1所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述上模压料芯(12)上端设置有第一驱动部(14)，所述第一驱动部(14)能够驱动所述上模压料芯(12)在所述上模框架(11)内部竖向移动。

3.根据权利要求2所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述第一驱动部(14)为氮气缸，所述氮气缸的活塞端与所述上模压料芯(12)相连接。

4.根据权利要求1所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述下模压料芯(22)下端设置有第二驱动部(24)，所述第二驱动部(24)能够驱动所述下模压料芯(22)在所述下模框架(21)内部竖向移动。

5.根据权利要求4所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述第二驱动部(24)为氮气缸，所述氮气缸的活塞端与所述下模压料芯(22)相连接。

6.根据权利要求1所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述下模(2)还包括若干定位部(25)，各所述定位部(25)均匀设置于与所述落料件外轮廓相对应的位置，以对所述落料件进行定位。

7.根据权利要求1所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述上模压料芯(12)包括上模压料芯镶块(121)，所述上模压料芯(12)通过所述上模压料芯镶块(121)与所述落料件接触。

8.根据权利要求1所述的汽车后地板横梁一的成形模具，其特征在于：所述上模(1)和所述下模(2)的两侧设置能够相配合的卡块(15)和卡槽(26)，所述卡块(15)能够卡入所述卡槽(26)内，以对所述上模(1)和所述下模(2)进行限位。

9.汽车后地板横梁一的成形工艺，其特征在于：包括落料、成形、整形和冲孔侧冲孔，其中成形步骤基于权利要求1-8中任一项所述汽车后地板横梁一的成形模具，具体步骤如下：

落料：通过板料沿落料线切割，去除所述落料线以外的部分，得到落料件；

成形：将所述落料件放置于下模(2)，上模(1)向下移动并与所述下模(2)压紧，上模压料芯(12)抵接压紧所述落料件并和下模压料芯(22)压出初步成形件(3)的顶面筋条(31)；上模镶块(13)抵接压紧所述落料件并和所述下模压料芯(22)压出所述初步成形件(3)的外摆侧壁(32)和侧壁凹包(33)，所述外摆侧壁(32)相较于最终成品外摆预设角度；所述上模压料芯(12)压紧所述落料件并与所述下模镶块(23)压出所述初步成形件(3)的翻边(34)，得到所述初步成形件(3)；

整形：将所述初步成形件(3)的所述外摆侧壁(32)向内侧压入预设角度形成侧壁(41)，再将所述侧壁凹包(33)压为侧壁筋条(42)，得到整形件(4)；

冲孔侧冲孔：在所述整形件(4)的顶面和侧面预设位置冲孔，汽车后地板横梁一成形完成。

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