CN115041593A - 一种汽车中通道下部支撑板的成型模具及成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车中通道下部支撑板的成型模具及成型工艺，属于汽车结构件成型技术领域，成型模具包括落料模、预成型模、夹料成型模和冲孔模，落料模、预成型模、夹料成型模和冲孔模安装在一组呈流水线布置的冲床上，成型时将成型汽车中通道下部支撑板的原始条形板料放置到落料模上冲裁得到随型落料件，随型落料件依次经过预成型模、夹料成型模和冲孔模成型得到预成型件、夹料成型件和最终的修边冲孔件，即通过四个工艺步骤实现零件的成型。本发明构思巧妙，布局合理，工艺更加简化，减少冲压工艺步骤，从而减少对应的冲压模具套数，有效降低模具的开发成本和冲压成型成本；同时冲头的改进，保证孔的侧壁光洁度，极大的提高产品的合格率。

Description

一种汽车中通道下部支撑板的成型模具及成型工艺

技术领域

本发明涉及汽车结构件成型技术领域，尤其涉及一种汽车中通道下部支撑板的成型模具及成型工艺。

背景技术

如图1所示，为汽车中通道下部支撑板示意图，一般安装在车身地板总成上，其成型深度为206mm，此类零件的制作难点是零件高侧壁造型复杂，同时产品上4个孔的孔径及侧壁光亮带的要求极高，光亮带要求占整个孔壁的80%以上。如图14所示，采用传统拉延的方式成型，需要5道工序（包括OP10拉延、OP20修边、OP30侧修边、OP40翻整和OP50冲孔），工序数量多，需要的冲压设备多，会导致模具制作成本高，且模具和机床维护成本增加；此外，由于零件整体高度大，即内腔深度过深一步拉延到位易开裂且需要的冲压机床参数匹配困难，侧壁并不是直线，修边角度超差，修边困难。

如何开发一种新型的模具结构，以减少成型工艺，保证产品成型质量，提高制件合格率，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车中通道下部支撑板的成型模具，本技术方案采用落料、预成型、成型、冲孔的工艺排布，在预成型和冲孔工序，采用巧妙的机构成功解决了普通冲床难以满足成型的技术难题，四道工序完成零件的制作，且制件合格率得到有效提升。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种汽车中通道下部支撑板的成型模具，包括落料模、预成型模、夹料成型模和冲孔模，所述落料模、预成型模、夹料成型模和冲孔模安装在一组呈流水线布置的冲床上，将成型汽车中通道下部支撑板的原始条形板料放置到所述落料模上冲裁得到随型落料件，所述随型落料件依次经过所述预成型模、夹料成型模和冲孔模成型得到预成型件、夹料成型件和最终的修边冲孔件。

进一步的，所述预成型模包括相互配合的第一下模组件和第一上模组件，所述第一下模组件包括凹模框、凹模镶块和第一下模座，所述凹模镶块安装在所述凹模框的中间，所述凹模镶块的两侧设置有托料芯，所述托料芯的底部连接有第一氮气弹簧，所述第一氮气弹簧的底部贯穿所述第一下模座后连接在第一下压机板上，所述第一下压机板通过支撑筋板连接在所述第一下模座的下方，所述第一下模座的两侧连接有四个第一板型吊钩；所述凹模镶块的型腔面上设置有两个第一定位销；

所述第一上模组件包括第一上模座和第一上模镶块，所述第一上模镶块嵌入到所述第一上模座的定位槽中并通过螺栓紧固，所述第一上模镶块的一侧设置有上模挡键，所述上模挡键连接在所述第一上模座的定位槽内，所述第一上模座的两侧连接有四个第二板型吊钩；所述第一上模镶块的型腔面上设置有两个弹簧柱塞；所述第一下模座与所述第一上模座之间设置有第一插板导向组件。

进一步的，所述插板导向组件包括相互匹配的插板导滑块和插板，所述插板导滑块通过螺栓连接在所述第一下模座的两侧中间位置，所述插板通过螺栓连接在插板定位座上，所述插板定位座通过螺栓连接在第一上模座的两侧中间，所述插板的工作端的前、后侧面和内侧面上均安装有第一导板。

进一步的，所述插板导向组件上设置有多组限位组件，所述限位组件包括限位器和第一限位柱，所述限位器连接在所述插板导滑块上，所述第一限位柱连接在所述插板定位座上，所述限位器和第一限位柱的上下位置一一对应；所述凹模框和所述第一上模座之间设置有四根存放限位柱。

进一步的，所述凹模框顶面的左右两侧通过螺栓连接有限位用的行程盖板，所述行程盖板的阶梯底面与所述托料芯的顶面接触定位，所述凹模框顶部的前后两侧通过螺栓连接有第一定位板；所述托料芯的左右两侧连接有托料芯导板，所述托料芯导板的外侧导向面与所述凹模框的左右内侧壁滑动配合。

进一步的，所述夹料成型模包括相互配合的第二下模组件和第二上模组件；所述第二下模组件包括下模成型镶块和第二下模座，所述下模成型镶块嵌入连接在所述第二下模座的定位槽内，所述下模成型镶块的两侧与所述第二下模座的定位槽内侧面之间设置有第一调整键，所述下模成型镶块的中间型面上设置有两个第二定位销，所述下模成型镶块的四角设置有第二定位板，所述第二下模座的两侧边缘连接有四个第三板型吊钩，所述第二下模座的顶面上连接有两个平衡垫块，所述平衡垫块位于下模成型镶块的两侧；所述下模成型镶块的长度方向两侧的型面上设置有弹顶销；

所述第二上模组件包括第二上模镶块和第二上模座，所述第二上模镶块嵌入连接在所述第二上模座的定位槽内，第二上模镶块的两侧与所述第二上模座的定位槽内侧面之间设置有第二调整键，所述第二上模座的一侧连接有上模压机板，所述第二上模座的另一侧连接有多个蹲死垫块，所述第二上模镶块的外周设置有压料体组件，所述压料体组件通过第一卸料螺钉和第二氮气弹簧连接在所述第二上模座上，所述第二上模座的两侧边缘连接有四个第四板型吊钩；所述第二下模座和所述第二上模座之间设置有双导向组件。

进一步的，所述双导向组件包括第二插板导向组件和反侧导向组件，所述第二插板导向组件包括相互配合的插入导板和插板导滑座，所述插入导板通过插入导板安装座连接在所述第二下模座的两侧中间，所述插板导滑座通过螺栓连接在所述第二上模座的两侧中间，所述插板导滑座的内侧壁及前后侧壁上连接有多个第二导板；所述插入导板安装座上连接有第二限位柱，所述插板导滑座上连接有第三限位柱，所述第三限位柱与所述第二限位柱上下一一对应；

所述反侧导向组件包括第一反侧导板，所述第一反侧导板通过反侧安装块连接在所述第二下模座上，所述第一反侧导板与所述第二上模镶块的外侧壁滑动配合。

进一步的，所述压料体组件包括压料体本体和压料体镶块，所述压料体本体的中心设置有第二上模镶块贯穿用的通孔，两个所述压料体镶块对称布置且通过螺栓连接在所述压料体本体内，所述压料体镶块上开设有与所述第二定位板配合的让位孔；所述压料体本体的两侧设置有压料体导滑槽，所述压料体导滑槽的侧壁与所述第二导板滑动配合。

进一步的，所述冲孔模包括相互配合的第三下模组件和第三上模组件，所述第三下模组件包括下模符型块、下模修边镶块和第三下模座，所述下模修边镶块连接在所述下模符型块的顶部，所述下模修边镶块连接在所述第三下模座的定位槽中，所述下模修边镶块的侧边与所述第三下模座的定位槽内侧壁之间设置有压紧定位用的第三调整键，下模符型块的冲孔处设置有凹模套，所述第三下模座的底部通过支脚连接在第二下压机板上，所述第二下压机板的两侧安装有四个第五板型吊钩；第三下模座的顶面上安装有导柱支撑板，所述导柱支撑板上安装有导柱组件，两个所述导柱组件中间设置有第四限位柱，第四限位柱安装在所述导柱支撑板上，两个所述导柱支撑板的相对面上安装有第二反侧导板；所述下模修边镶块的外侧设置有废料防护板，所述第三下模座和第二下压机板之间的空隙中放置有废料盒，所述废料盒的位置与所述凹模套、下模修边镶块的位置对应；

所述第三上模组件包括冲头、压料芯本体和第三上模座，所述冲头通过冲头固定板、冲头垫板连接在冲头安装座上，所述冲头与所述凹模套相配合，所述冲头安装座贯穿所述压料芯本体的通孔后连接在上安装板上，所述上安装板连接在所述第三上模座上，所述压料芯本体的顶部连接有压料芯镶块，所述压料芯本体通过第三氮气弹簧、第二卸料螺钉连接在所述第三上模座上，所述第三上模座的两侧连接有导套组件和第六板型吊钩，所述导套组件通过导套垫块连接在所述第三上模座上，所述导套垫块的中间安装有第五限位柱，所述第五限位柱与所述第四限位柱上下一一对应，所述导套组件与所述导柱组件上下一一对应；

所述上安装板上安装有四根内导柱，所述压料芯本体上安装有四个内导套组件，所述内导套组件与所述内导柱一一对应，所述上安装板的中间设置有四个上修边镶块，所述上修边镶块与所述下模修边镶块相配合。

一种汽车中通道下部支撑板的成型工艺，利用以上任意一项所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具冲压成型，具体包括以下步骤：所述汽车中通道下部支撑板设计为几字形深腔结构，包括中间区域和侧边区域，所述侧边区域上对称设置有连接孔，所述中间区域的边缘设置有弧形定位口；

步骤一、落料：根据产品形状和成型性能设计随型落料件的形状尺寸，并在料片上进行排布，料片通过落料模冲压成型所述随型落料件；

步骤二、预成型：采用预成型模冲压拉延作业得到具有初步弯折形状的预成型件；

步骤三、夹料成型：采用夹料成型模的冲压拉延作业得到夹料成型件；

步骤四、终冲孔：采用冲孔模冲压完成连接孔和弧形定位口的成型，得到最终的修边冲孔件。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明一种汽车中通道下部支撑板的成型模具，包括落料模、预成型模、夹料成型模和冲孔模，所述落料模、预成型模、夹料成型模和冲孔模安装在一组呈流水线布置的冲床上，将成型汽车中通道下部支撑板的原始条形板料放置到落料模上冲裁得到随型落料件，随型落料件依次经过预成型模、夹料成型模和冲孔模成型得到预成型件、夹料成型件和最终的修边冲孔件，即成型工艺通过四个步骤获得最终产品。本发明步骤二中通过预成型模的改进，托料芯厚度增高并将氮气弹簧埋入到内部底部嵌入到压机板中，极大的缩小了模具的闭合高度，采用常规冲压设备即可满足生产，降低了冲压生产成本，同时又避免了生产过程工序制件的物流周转；步骤三中，采用夹料成型的方式，有效确保了产品品质；步骤四中，借鉴锉刀和铰刀的工作原理对冲头工作端进行改进，冲头采用阶梯式的结构，确保连接孔侧壁的光洁度，完美解决了孔壁光亮带覆盖面低的问题。总的来说，本发明构思巧妙，布局合理，工艺更加简化，减少冲压工艺步骤，从而减少对应的冲压模具套数，有效降低模具的开发成本和冲压成型成本；同时冲头的改进，增加了连接孔侧壁的光亮带，极大的提高产品的合格率。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明汽车中通道下部支撑板结构示意图；

图2为本发明汽车中通道下部支撑板的成型工艺示意图；

图3为本发明预成型模的下模部分结构示意图；

图4为本发明预成型模的上模部分结构示意图；

图5为本发明预成型模的开模取件状态示意图；

图6为本发明预成型模的托料芯结构主视图；

图7为本发明夹料成型模的下模部分结构示意图；

图8为本发明夹料成型模的上模部分结构示意图（未安装压料体组件）；

图9为本发明夹料成型模的压料体组件结构示意图；

图10为本发明冲孔模的下模部分结构示意图；

图11为本发明冲孔模的上模部分结构示意图（未安装压料器）；

图12为本发明冲孔模的的压料器结构示意图；

图13为本发明冲孔模的的冲头放大图；

图14为传统技术成型工艺示意图；

附图标记说明：1、汽车中通道下部支撑板；101、中间区域；102、侧边区域；103、连接孔；1-1、随型落料件；1-2、预成型件；1-3、夹料成型件；1-4、修边冲孔件；

200、预成型模；201、限位器；202、插板导滑块；203、凹模框；204、托料芯；205、第一定位销；206、凹模镶块；207、第一定位板；208、行程盖板；209、第一下模座；210、支撑筋板；211、第一下压机板；212、第一板型吊钩；213、第一氮气弹簧；214、插板；215、第一限位柱；216、第二板型吊钩；217、第一上模座；218、上模挡键；219、第一上模镶块；220、弹簧柱塞；221、托料芯导板；222、存放限位柱；

300、夹料成型模；301、插入导板；302、第二限位柱；303、插入导板安装座；304、平衡垫块；305、反侧安装块；306、第一反侧导板；307、第二定位板；308、第二定位销；309、下模成型镶块；309-1、弹顶销；310、第一调整键；311、第二下模座；312、第三板型吊钩；313、插板导滑座；314、第三限位柱；315、第二导板；316、第一卸料螺钉；317、第二调整键；318、蹲死垫块；319、第二上模镶块；320、第二氮气弹簧；321、第二上模座；322、上模压机板；323、第四板型吊钩；324、压料体导滑槽；325、压料体本体；326、压料体镶块；

400、冲孔模；401、导柱支撑板；402、导柱组件；403、第四限位柱；404、第二反侧导板；405、第三调整键；406、下模符型块；407、下模修边镶块；408、废料防护板；409、凹模套；410、废料盒；411、支脚；412、第二下压机板；413、第三下模座；414、第五板型吊钩；415、导套垫块；416、导套组件；417、第五限位柱；418、内导柱；419、冲头安装座；420、冲头垫板；421、冲头固定板；422、冲头；423、上修边镶块；424、第三氮气弹簧；425、上安装板；426、第三上模座；427、第六板型吊钩；428、内导套组件；429、第二卸料螺钉；430、压料芯本体；431、压料芯镶块；422-1、冲头工作端；422-2、冲头安装端。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-13所示，一种汽车中通道下部支撑板的成型模具，包括落料模、预成型模200、夹料成型模300和冲孔模400，所述落料模、预成型模200、夹料成型模300和冲孔模400安装在一组呈流水线布置的冲床上，将成型汽车中通道下部支撑板1的原始条形板料放置到所述落料模上冲裁得到随型落料件1-1，所述随型落料件1-1依次经过所述预成型模200、夹料成型模300和冲孔模400成型得到预成型件1-2、夹料成型件1-3和最终的修边冲孔件1-4。

如图3-6所示，所述预成型模200包括相互配合的第一下模组件和第一上模组件，所述第一下模组件包括凹模框203、凹模镶块206和第一下模座209，所述凹模镶块206安装在所述凹模框203的中间，所述凹模镶块206的两侧设置有托料芯204，所述托料芯204的底部连接有第一氮气弹簧213，所述第一氮气弹簧213的底部贯穿所述第一下模座209后连接在第一下压机板211上，所述第一下压机板211通过支撑筋板210连接在所述第一下模座209的下方，所述第一下模座209的两侧连接有四个第一板型吊钩212；所述凹模镶块206的型腔面上设置有两个第一定位销205；

所述第一上模组件包括第一上模座217和第一上模镶块219，所述第一上模镶块219嵌入到所述第一上模座217的定位槽中并通过螺栓紧固，所述第一上模镶块219的一侧设置有上模挡键218，所述上模挡键218连接在所述第一上模座217的定位槽内，所述第一上模座217的两侧连接有四个第二板型吊钩216；所述第一上模镶块219的型腔面上设置有两个弹簧柱塞220；所述第一下模座209与所述第一上模座217之间设置有第一插板导向组件。具体的，弹簧柱塞220主要起到顶件的作用，成型时弹簧柱塞的弹簧压缩，外露的柱销缩到第一上模镶块219的内部，成型结束后弹簧伸开弹力释放，预成型件1-2被顶起脱离第一上模组件，避免上模卡件。

具体的，所述插板导向组件包括相互匹配的插板导滑块202和插板214，所述插板导滑块202通过螺栓连接在所述第一下模座209的两侧中间位置，所述插板214通过螺栓连接在插板定位座上，所述插板定位座通过螺栓连接在第一上模座217的两侧中间，所述插板214的工作端的前、后侧面和内侧面上均安装有第一导板。

具体的，所述插板导向组件上设置有多组限位组件，所述限位组件包括限位器201和第一限位柱215，所述限位器201连接在所述插板导滑块202上，所述第一限位柱215连接在所述插板定位座上，所述限位器201和第一限位柱215的上下位置一一对应；所述凹模框203和所述第一上模座217之间设置有四根存放限位柱222。

具体的，所述凹模框203顶面的左右两侧通过螺栓连接有限位用的行程盖板208，所述行程盖板208的阶梯底面与所述托料芯204的顶面接触定位，所述凹模框203顶部的前后两侧通过螺栓连接有第一定位板207；所述托料芯204的左右两侧连接有托料芯导板221，所述托料芯导板221的外侧导向面与所述凹模框203的左右内侧壁滑动配合。

预成型模200的工作过程：

模具闭合状态：第一上模组件向下运动前，第一氮气弹簧213处于初始状态，托料芯204在第一氮气弹簧213的作用下被顶起，其型面与凹模镶块206的上表面齐平，此时将随型落料件1-1放置于托料芯204上，靠第一定位销205和第一定位板207的约束下，确保定位准确；第一上模组件开始向下运动，第一上模镶块219开始压住随型落料件1-1，并将力通过随型落料件1-1作用在托料芯204上，托料芯204在第一氮气弹簧213的作用下也将力通过随型落料件1-1作用在第一上模镶块219上，此时随型落料件1-1开始成型，零件的顶部造型开始成型出来。

成型过程：第一上模座217带动继续向下运动，第一氮气弹簧213开始压缩，随型落料件1-1在托料芯204和凹模镶块206的约束下成型，模具到达下止点，第一限位柱215与第一下模组件的限位器201接触，整个成型过程完毕。

开模取件：第一上模组件向上运动，第一下模组件和第一上模组件分离，托料芯204活动释放，当上模达到上止点时，成型后的预成型件1-2被托料芯204托起来（如图5所示），操作者利用工具将工序件从正前方拿出。

如图7-9所示，所述夹料成型模300包括相互配合的第二下模组件和第二上模组件；所述第二下模组件包括下模成型镶块309和第二下模座311，所述下模成型镶块309嵌入连接在所述第二下模座311的定位槽内，所述下模成型镶块309的两侧与所述第二下模座311的定位槽内侧面之间设置有第一调整键310，所述下模成型镶块309的中间型面上设置有两个第二定位销308，所述下模成型镶块309的四角设置有第二定位板307，所述第二下模座311的两侧边缘连接有四个第三板型吊钩312，所述第二下模座311的顶面上连接有两个平衡垫块304，所述平衡垫块304位于下模成型镶块309的两侧；所述下模成型镶块309的长度方向两侧的型面上设置有弹顶销309-1，具体的，弹顶销309-1的作用是将成型后的零件顶起来，避免上模卡件；平衡垫块304的作用是确保上模和压料体之间为一个料厚的间隙，它的高度调整可以改变零件成型时走料的压力，平衡垫块加高，压力减小走料快，成型时不易开裂；反之，高度降低后，压力大走料慢，成型时不易起皱，即通过平衡垫块304的设置和调整可以有效的保证成型质量。

所述第二上模组件包括第二上模镶块319和第二上模座321，所述第二上模镶块319嵌入连接在所述第二上模座321的定位槽内，第二上模镶块319的两侧与所述第二上模座321的定位槽内侧面之间设置有第二调整键317，所述第二上模座321的一侧连接有上模压机板322，所述第二上模座321的另一侧连接有多个蹲死垫块318，所述第二上模镶块319的外周设置有压料体组件，所述压料体组件通过第一卸料螺钉316和第二氮气弹簧320连接在所述第二上模座321上，所述第二上模座321的两侧边缘连接有四个第四板型吊钩323；所述第二下模座311和所述第二上模座321之间设置有双导向组件。

具体的，所述双导向组件包括第二插板导向组件和反侧导向组件，所述第二插板导向组件包括相互配合的插入导板301和插板导滑座313，所述插入导板301通过插入导板安装座303连接在所述第二下模座311的两侧中间，所述插板导滑座313通过螺栓连接在所述第二上模座321的两侧中间，所述插板导滑座313的内侧壁及前后侧壁上连接有多个第二导板315；所述插入导板安装座303上连接有第二限位柱302，所述插板导滑座313上连接有第三限位柱314，所述第三限位柱314与所述第二限位柱302上下一一对应；所述反侧导向组件包括第一反侧导板306，所述第一反侧导板306通过反侧安装块305连接在所述第二下模座311上，所述第一反侧导板306与所述第二上模镶块319的外侧壁滑动配合，该滑动配合抵消了第二上模镶块319在成型过程所受的向外侧变形的张力，保证了成型过程中的受力平衡，保证成型稳定性，同时提高模具的使用寿命。

具体的，如图9所示，所述压料体组件包括压料体本体325和压料体镶块326，所述压料体本体325的中心设置有第二上模镶块319贯穿用的通孔，两个所述压料体镶块326对称布置且通过螺栓连接在所述压料体本体325内，所述压料体镶块326上开设有与所述第二定位板307配合的让位孔；所述压料体本体325的两侧设置有压料体导滑槽324，所述压料体导滑槽324的侧壁与所述第二导板315滑动配合。

所述夹料成型模300的工作过程：

模具闭合状态：第二上模组件向下运动前，第二上模组件的第二氮气弹簧320处于初始状态，压料体镶块326安装在压料体本体325上形成为一个整体，在第二氮气弹簧320的作用下，压料体本体325被托起来，其型面高于第二上模镶块319的表面；操作者将预成型件1-2放置在下模成型镶块309上，其位置靠第二定位板307和第二定位销308做精定位，使得预成型件1-2在下模成型镶块309上定位准确且型面完全符型，第二上模组件开始向下运动，压料体镶块326最先与符型在下模成型镶块309上的预成型件1-2接触，并在第二氮气弹簧320初压力的作用下将预成型件1-2的外侧型面压紧在下模成型镶块309上。具体的，预成型件1-2放置到下模成型镶块309时，中间区域通过两个第二定位销308与中间区域101边缘设置的弧形定位口配合定位，四角通过四个第二定位板307进行辅助定位，定位效果更好，保证定位的精度。

成型过程：第二上模座321带动继续向下运动，第二氮气弹簧320开始压缩，第二上模镶块319逐渐开始凸出，并与预成型件1-2接触，随着第二上模组件继续下行，第二上模镶块319与下模成型镶块309开始对预成型件1-2的中间造型做功，做功的过程中，预成型件1-2的外圈一直在压料体镶块326的压紧状态下进行，确保预成型件1-2的外侧板料平稳顺畅的补充内部造型成型所需要的材料延伸。第二上模组件继续下行，成型过程继续，当第三限位柱314与第二限位柱302接触时，第二上模组件向下运动停止，此时压料体本体325的底面刚好与蹲死垫块318接触，第二下模组件和第二上模组件的成型部分的型面完全闭合，预成型件1-2成型到夹料成型件1-3的状态。

为保证上下模具动作可靠，上下模靠插入式导板301与插板导滑座313进行导向，在插板导滑座313的外侧安装了导板315，导板315又与压料体导滑槽324导向，如此设计既节省了空间又满足了所有活动部件的运动平稳可靠，位置精准。第一卸料螺钉316，保证了压料体本体325与第二上模座321连接成为一体。

开模取件：第二上模组件向上运动，第二上模组件和第二下模组件逐渐分离，逐步的第二氮气弹簧320压力释放，压料体本体325与压料体镶块326被顶起，当第二氮气弹簧320的所有行程被释放后，压料体本体325回复到初始位置，当上模达到上止点时，成型后的夹料成型件1-3被第二下模组件上的弹顶销309-1托起离开型面，操作者利用工具将夹料成型件1-3从正前方拿出。

如图10-12所示，所述冲孔模400包括相互配合的第三下模组件和第三上模组件，所述第三下模组件包括下模符型块406、下模修边镶块407和第三下模座413，所述下模修边镶块407连接在所述下模符型块406的顶部，所述下模修边镶块407连接在所述第三下模座413的定位槽中，所述下模修边镶块407的侧边与所述第三下模座413的定位槽内侧壁之间设置有压紧定位用的第三调整键405，下模符型块406的冲孔处设置有凹模套409，所述第三下模座413的底部通过支脚411连接在第二下压机板412上，所述第二下压机板412的两侧安装有四个第五板型吊钩414；第三下模座413的顶面上安装有导柱支撑板401，所述导柱支撑板401上安装有导柱组件402，两个所述导柱组件402中间设置有第四限位柱403，第四限位柱403安装在所述导柱支撑板401上，两个所述导柱支撑板401的相对面上安装有第二反侧导板404；所述下模修边镶块407的外侧设置有废料防护板408，所述第三下模座413和第二下压机板412之间的空隙中放置有废料盒410，所述废料盒410的位置与所述凹模套409、下模修边镶块407的位置对应；

所述第三上模组件包括冲头422、压料芯本体430和第三上模座426，所述冲头422通过冲头固定板421、冲头垫板420连接在冲头安装座419上，所述冲头422与所述凹模套409相配合，所述冲头安装座419贯穿所述压料芯本体430的通孔后连接在上安装板425上，所述上安装板425连接在所述第三上模座426上，所述压料芯本体430的顶部连接有压料芯镶块431，所述压料芯本体430通过第三氮气弹簧424、第二卸料螺钉429连接在所述第三上模座426上，所述第三上模座426的两侧连接有导套组件416和第六板型吊钩427，所述导套组件416通过导套垫块415连接在所述第三上模座426上，所述导套垫块415的中间安装有第五限位柱417，所述第五限位柱417与所述第四限位柱403上下一一对应，所述导套组件416与所述导柱组件402上下一一对应；所述上安装板425上安装有四根内导柱418，所述压料芯本体430上安装有四个内导套组件428，所述内导套组件428与所述内导柱418一一对应，所述上安装板425的中间设置有四个上修边镶块423，所述上修边镶块423与所述下模修边镶块407相配合。

如图13所示，所述冲头422包括冲头工作端422-1和冲头安装端422-2，所述冲头安装端422-2的直径大于冲头工作端422-1的直径，通过冲头安装端422-2定位连接在冲头固定板421上，冲头工作端422-1设计为阶梯式的结构，冲头工作端422-1的顶端分为三个阶梯，顶部的大面中心设置有一个小圆形凸起，小圆形凸起为顶针，即该冲头为顶针式冲头，凸起是活动的，工作时可以避免冲孔废料向上带起来。具体的，长直段的直径与连接孔103的最终尺寸相对应，三个阶梯的尺寸从下向上依次递减，单边差为0.03-0.05mm，借鉴锉刀和铰刀的工作原理，确保连接孔侧壁的光洁度，增加了孔壁光亮带的覆盖面积，可达到80%以上。

冲孔模400的工作，模具闭合状态：第三上模组件向下运动前，上模的第三氮气弹簧424处于初始状态，压料芯本体430及压料芯镶块431在第三氮气弹簧424的作用下被顶起，上模开始向下运动，压料芯镶块431开始压住夹料成型件1-3；

冲孔过程：第三上模组件继续向下运动，第三氮气弹簧424开始压缩，此时夹料成型件1-3在压料芯镶块431的压制下与下模符型块406与下模修边镶块407解密贴合，为防止在冲孔过程中出现超出允许的塌角，此处采用4个初压力为4.2吨的第三氮气弹簧424；上模继续下行，第三氮气弹簧424被压缩，冲头422逐步露出来并与夹料成型件1-3开始接触，在冲头422的最上一层台阶与夹料成型件1-3接触并在凹模套409的共同作用下完成冲孔动作，第三上模座426带动下继续下行，随之冲头422的第二层、第三层、第四层台阶逐步开始工作，对夹料成型件1-3的孔壁进行精密修整，当到达下止点，上方的第五限位柱417与下方的第四限位柱403接触，整个冲孔过程完毕；上滑块之后开始上行，第三氮气弹簧424逐步释放压力，压料芯本体430开始复位，当上滑块到达上止点时，完成1个工作循环，夹料成型件1-3变成修边冲孔件1-4，操作者利用工具将修边冲孔件1-4从模具的正前方取出。

一种汽车中通道下部支撑板的成型工艺，利用如上所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具冲压成型，具体包括以下步骤：所述汽车中通道下部支撑板1设计为几字形深腔结构，包括中间区域101和侧边区域102，所述侧边区域102上对称设置有连接孔103，所述中间区域101的边缘设置有弧形定位口（便于后续冲压成型过程中放料时的定位作业，保证零件加工精度）；

步骤一、落料：根据产品形状和成型性能设计随型落料件1-1的形状尺寸，并在料片上进行排布，料片通过落料模冲压成型所述随型落料件1-1；

步骤二、预成型：采用预成型模200冲压拉延作业得到具有初步弯折形状的预成型件1-2；

步骤三、夹料成型：采用夹料成型模300的冲压拉延作业得到夹料成型件1-3；

步骤四、终冲孔：采用冲孔模400冲压完成连接孔103和弧形定位口的成型，得到最终的修边冲孔件1-4。

在步骤二预成型中,由于设备自身不带顶杆功能，托料芯的活动需要靠氮气弹簧提供力源，需要采用紧凑型氮气弹簧来降低高度尺寸，故选择型号为TL750-250的氮气弹簧，其初压力0.75吨，极限行程为250mm，整体高度570mm，按常规的方案设计模具的闭合高度至少在720mm，不仅模具大，而且受冲床装模高度的影响需要选择400吨以上的双点冲床才能满足使用需求。通过进一步的改进，采用如图5、6所示的结构，将所述托料芯204的宽度增加，其底部设置有盲孔，用于连接第一氮气弹簧213，所述第一氮气弹簧213的底部贯穿所述第一下模座209后连接在第一下压机板211上，且第一下压机板211上也开设有10mm深的安装槽，调整方案后预成型模的高度降低到了580mm，该闭合高度采用普通的冲床即可，有效的实现单个制件的冲压流水线作业，有效提高生产效率。同时托料芯两端的加高位置刚好可以布置导板，让托料芯的上下运动更加平稳可靠。

本发明步骤二中通过预成型模的改进，托料芯厚度增高并将氮气弹簧埋入到内部底部嵌入到压机板中，极大的缩小了模具的闭合高度，采用常规冲压设备即可满足生产，降低了冲压生产成本，同时又避免了生产过程工序制件的物流周转；步骤三中，采用夹料成型的方式，有效确保了产品品质；步骤四中，冲头采用阶梯式的结构，确保连接孔的侧壁光洁度，完美解决了孔壁光亮带问题。总的来说，本发明构思巧妙，布局合理，工艺更加简化，减少冲压工艺步骤，从而减少对应的冲压模具套数，有效降低模具的开发成本和冲压成型成本；同时冲头的改进，保证孔的侧壁光洁度，极大的提高产品的合格率，制件的合格率可以提高到100%。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：包括落料模、预成型模（200）、夹料成型模（300）和冲孔模（400），所述落料模、预成型模（200）、夹料成型模（300）和冲孔模（400）安装在一组呈流水线布置的冲床上，将成型汽车中通道下部支撑板（1）的原始条形板料放置到所述落料模上冲裁得到随型落料件（1-1），所述随型落料件（1-1）依次经过所述预成型模（200）、夹料成型模（300）和冲孔模（400）成型得到预成型件（1-2）、夹料成型件（1-3）和最终的修边冲孔件（1-4）。

2.根据权利要求1所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述预成型模（200）包括相互配合的第一下模组件和第一上模组件，所述第一下模组件包括凹模框（203）、凹模镶块（206）和第一下模座（209），所述凹模镶块（206）安装在所述凹模框（203）的中间，所述凹模镶块（206）的两侧设置有托料芯（204），所述托料芯（204）的底部连接有第一氮气弹簧（213），所述第一氮气弹簧（213）的底部贯穿所述第一下模座（209）后连接在第一下压机板（211）上，所述第一下压机板（211）通过支撑筋板（210）连接在所述第一下模座（209）的下方，所述第一下模座（209）的两侧连接有四个第一板型吊钩（212）；所述凹模镶块（206）的型腔面上设置有两个第一定位销（205）；

所述第一上模组件包括第一上模座（217）和第一上模镶块（219），所述第一上模镶块（219）嵌入到所述第一上模座（217）的定位槽中并通过螺栓紧固，所述第一上模镶块（219）的一侧设置有上模挡键（218），所述上模挡键（218）连接在所述第一上模座（217）的定位槽内，所述第一上模座（217）的两侧连接有四个第二板型吊钩（216）；所述第一上模镶块（219）的型腔面上设置有两个弹簧柱塞（220）；

所述第一下模座（209）与所述第一上模座（217）之间设置有第一插板导向组件。

3.根据权利要求2所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述插板导向组件包括相互匹配的插板导滑块（202）和插板（214），所述插板导滑块（202）通过螺栓连接在所述第一下模座（209）的两侧中间位置，所述插板（214）通过螺栓连接在插板定位座上，所述插板定位座通过螺栓连接在第一上模座（217）的两侧中间，所述插板（214）的工作端的前、后侧面和内侧面上均安装有第一导板。

4.根据权利要求3所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述插板导向组件上设置有多组限位组件，所述限位组件包括限位器（201）和第一限位柱（215），所述限位器（201）连接在所述插板导滑块（202）上，所述第一限位柱（215）连接在所述插板定位座上，所述限位器（201）和第一限位柱（215）的上下位置一一对应；所述凹模框（203）和所述第一上模座（217）之间设置有四根存放限位柱（222）。

5.根据权利要求2所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述凹模框（203）顶面的左右两侧通过螺栓连接有限位用的行程盖板（208），所述行程盖板（208）的阶梯底面与所述托料芯（204）的顶面接触定位，所述凹模框（203）顶部的前后两侧通过螺栓连接有第一定位板（207）；所述托料芯（204）的左右两侧连接有托料芯导板（221），所述托料芯导板（221）的外侧导向面与所述凹模框（203）的左右内侧壁滑动配合。

6.根据权利要求1所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述夹料成型模（300）包括相互配合的第二下模组件和第二上模组件；

所述第二下模组件包括下模成型镶块（309）和第二下模座（311），所述下模成型镶块（309）嵌入连接在所述第二下模座（311）的定位槽内，所述下模成型镶块（309）的两侧与所述第二下模座（311）的定位槽内侧面之间设置有第一调整键（310），所述下模成型镶块（309）的中间型面上设置有两个第二定位销（308），所述下模成型镶块（309）的四角设置有第二定位板（307），所述第二下模座（311）的两侧边缘连接有四个第三板型吊钩（312），所述第二下模座（311）的顶面上连接有两个平衡垫块（304），所述平衡垫块（304）位于下模成型镶块（309）的两侧；所述下模成型镶块（309）的长度方向两侧的型面上设置有弹顶销（309-1）；

所述第二上模组件包括第二上模镶块（319）和第二上模座（321），所述第二上模镶块（319）嵌入连接在所述第二上模座（321）的定位槽内，第二上模镶块（319）的两侧与所述第二上模座（321）的定位槽内侧面之间设置有第二调整键（317），所述第二上模座（321）的一侧连接有上模压机板（322），所述第二上模座（321）的另一侧连接有多个蹲死垫块（318），所述第二上模镶块（319）的外周设置有压料体组件，所述压料体组件通过第一卸料螺钉（316）和第二氮气弹簧（320）连接在所述第二上模座（321）上，所述第二上模座（321）的两侧边缘连接有四个第四板型吊钩（323）；

所述第二下模座（311）和所述第二上模座（321）之间设置有双导向组件。

7.根据权利要求6所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述双导向组件包括第二插板导向组件和反侧导向组件，所述第二插板导向组件包括相互配合的插入导板（301）和插板导滑座（313），所述插入导板（301）通过插入导板安装座（303）连接在所述第二下模座（311）的两侧中间，所述插板导滑座（313）通过螺栓连接在所述第二上模座（321）的两侧中间，所述插板导滑座（313）的内侧壁及前后侧壁上连接有多个第二导板（315）；所述插入导板安装座（303）上连接有第二限位柱（302），所述插板导滑座（313）上连接有第三限位柱（314），所述第三限位柱（314）与所述第二限位柱（302）上下一一对应；

所述反侧导向组件包括第一反侧导板（306），所述第一反侧导板（306）通过反侧安装块（305）连接在所述第二下模座（311）上，所述第一反侧导板（306）与所述第二上模镶块（319）的外侧壁滑动配合。

8.根据权利要求7所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述压料体组件包括压料体本体（325）和压料体镶块（326），所述压料体本体（325）的中心设置有第二上模镶块（319）贯穿用的通孔，两个所述压料体镶块（326）对称布置且通过螺栓连接在所述压料体本体（325）内，所述压料体镶块（326）上开设有与所述第二定位板（307）配合的让位孔；所述压料体本体（325）的两侧设置有压料体导滑槽（324），所述压料体导滑槽（324）的侧壁与所述第二导板（315）滑动配合。

9.根据权利要求1所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具，其特征在于：所述冲孔模（400）包括相互配合的第三下模组件和第三上模组件，所述第三下模组件包括下模符型块（406）、下模修边镶块（407）和第三下模座（413），所述下模修边镶块（407）连接在所述下模符型块（406）的顶部，所述下模修边镶块（407）连接在所述第三下模座（413）的定位槽中，所述下模修边镶块（407）的侧边与所述第三下模座（413）的定位槽内侧壁之间设置有压紧定位用的第三调整键（405），下模符型块（406）的冲孔处设置有凹模套（409），所述第三下模座（413）的底部通过支脚（411）连接在第二下压机板（412）上，所述第二下压机板（412）的两侧安装有四个第五板型吊钩（414）；第三下模座（413）的顶面上安装有导柱支撑板（401），所述导柱支撑板（401）上安装有导柱组件（402），两个所述导柱组件（402）中间设置有第四限位柱（403），第四限位柱（403）安装在所述导柱支撑板（401）上，两个所述导柱支撑板（401）的相对面上安装有第二反侧导板（404）；所述下模修边镶块（407）的外侧设置有废料防护板（408），所述第三下模座（413）和第二下压机板（412）之间的空隙中放置有废料盒（410），所述废料盒（410）的位置与所述凹模套（409）、下模修边镶块（407）的位置对应；

所述第三上模组件包括冲头（422）、压料芯本体（430）和第三上模座（426），所述冲头（422）通过冲头固定板（421）、冲头垫板（420）连接在冲头安装座（419）上，所述冲头（422）与所述凹模套（409）相配合，所述冲头安装座（419）贯穿所述压料芯本体（430）的通孔后连接在上安装板（425）上，所述上安装板（425）连接在所述第三上模座（426）上，所述压料芯本体（430）的顶部连接有压料芯镶块（431），所述压料芯本体（430）通过第三氮气弹簧（424）、第二卸料螺钉（429）连接在所述第三上模座（426）上，所述第三上模座（426）的两侧连接有导套组件（416）和第六板型吊钩（427），所述导套组件（416）通过导套垫块（415）连接在所述第三上模座（426）上，所述导套垫块（415）的中间安装有第五限位柱（417），所述第五限位柱（417）与所述第四限位柱（403）上下一一对应，所述导套组件（416）与所述导柱组件（402）上下一一对应；

所述上安装板（425）上安装有四根内导柱（418），所述压料芯本体（430）上安装有四个内导套组件（428），所述内导套组件（428）与所述内导柱（418）一一对应，所述上安装板（425）的中间设置有四个上修边镶块（423），所述上修边镶块（423）与所述下模修边镶块（407）相配合。

10.一种汽车中通道下部支撑板的成型工艺，其特征在于：利用权利要求1-9任意一项所述的汽车中通道下部支撑板的成型模具冲压成型，具体包括以下步骤：所述汽车中通道下部支撑板（1）设计为几字形深腔结构，包括中间区域（101）和侧边区域（102），所述侧边区域（102）上对称设置有连接孔（103），所述中间区域（101）的边缘设置有弧形定位口；

步骤一、落料：根据产品形状和成型性能设计随型落料件（1-1）的形状尺寸，并在料片上进行排布，料片通过落料模冲压成型所述随型落料件（1-1）；

步骤二、预成型：采用预成型模（200）冲压拉延作业得到具有初步弯折形状的预成型件（1-2）；

步骤三、夹料成型：采用夹料成型模（300）的冲压拉延作业得到夹料成型件（1-3）；

步骤四、终冲孔：采用冲孔模（400）冲压完成连接孔（103）和弧形定位口的成型，得到最终的修边冲孔件（1-4）。

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