CN117000863B - 高精度汽车覆盖件修边模具及应用该模具的自动冲压设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及模具技术领域，尤其涉及一种高精度汽车覆盖件修边模具及应用该模具的自动冲压设备，包括上模座，上模座上设有上模芯，上模芯上设有修边刀块；下模座上设有下模芯，下模芯上设有放置工件的限位槽；导向座设于上模座上，导向座上设有配合块；导向槽设于下模座上，用于供导向座插入；导向杆设于导向槽上；导向块沿上模座的移动的方向滑动于导向杆上，导向块上设有用于供导向座插入的配合槽；上模座下压时，配合块插入配合槽并与配合槽相配，导向座插于导向槽内，并与导向槽相配。导向座进入导向槽内时，导向槽对导向座进行沿上模座宽度方向的限位与导向，导向杆对配合块进行导向，二者相互配合，提升上模座的移动精度，提升修边精度。

Description

高精度汽车覆盖件修边模具及应用该模具的自动冲压设备
技术领域
本发明涉及模具技术领域，尤其涉及一种高精度汽车覆盖件修边模具及应用该模具的自动冲压设备。
背景技术
汽车覆盖件是指覆盖发动机、底盘，构成驾驶室、车身的金属薄板制成的空间形状的表面或内部零件。按功能和部位可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架覆盖件三类。
汽车覆盖件在经历成型工序后需要进行修边工序，以剪切多余的工艺废料。进行修边工序的修边模具包括具有修边刃口的上模和下模，上模和下模均安装于冲压设备上，工作时，冲压设备带动上模朝向下模移动，上模和下模合模时，修边刃口将多余的工艺废料切除，实现自动化修边。
为提升修边后得到的产品的精度，现亟需一种高精度汽车覆盖件修边模具。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供高精度汽车覆盖件修边模具及应用该模具的自动冲压设备。
第一方面，本发明公开一种高精度汽车覆盖件修边模具。
采用的技术方案是：一种高精度汽车覆盖件修边模具，包括上模座，所述上模座上设有上模腔；上模芯，所述上模芯安装于上模腔内，所述上模芯上设有修边刀块；下模座，所述下模座位于上模座的下方，所述下模座上设有下模腔；下模芯，所述下模芯安装于下模腔内，所述下模芯上设有放置工件的限位槽；导向座，所述导向座设于上模座上，所述导向座上设有配合块；导向槽，所述导向槽设于下模座上，且用于供导向座插入，所述导向座与导向槽相适配；导向杆，所述导向杆设于导向槽上；导向块，所述导向块沿上模座的移动的方向滑动于导向杆上，所述导向块上设有用于供导向座插入的配合槽，所述配合块与配合槽相适配；弹性件，所述弹性件设于导向杆上，所述弹性件的一端与导向块抵接，另一端与配合槽的底壁抵接；所述上模座下压时，所述配合块插入配合槽并与配合槽相配，随后导向座插于导向槽内，并与导向槽相配。
本发明的高精度汽车覆盖件修边模具，工作时，上模座朝向下模座移动，配合块先进入配合槽内，并与配合槽相贴合，随后下模座继续移动，导向座进入导向槽内，直至修边刀块完成对工件的修边。导向座进入导向槽内时，导向槽对导向座进行沿上模座宽度方向的限位与导向，而导向杆对配合块进行导向，二者相互配合，提升上模座的移动精度，进而提升修边精度。
进一步，所述配合块沿上模座长度方向的投影为等腰梯形，且大端靠近导向座设置。
进一步，所述下模座上设有加强杆，所述加强杆与导向杆连接。
进一步，所述导向座上设有第一加强槽，所述上模座上设有第二加强槽，所述上模座与下模座抵靠时，所述加强杆同时位于第一加强槽和第二加强槽内。
进一步，所述加强杆上设有圆弧部，所述第一加强槽内设有与圆弧部相适配的圆弧槽，所述上模座与下模座抵靠时，所述圆弧部与圆弧槽相贴合。
进一步，所述导向杆沿上模座的宽度方向相对设有两个，所述加强杆、圆弧部和圆弧槽均对应设有两组。
进一步，所述加强杆上设有斜面，所述斜面沿上模座的长度方向相对设有两个，且均位于加强杆的顶部。
进一步，所述下模座上设有缓冲垫，所述修边刀块完成修边时，所述上模座与缓冲垫抵接；所述上模芯上设有弹性压件，所述导向座插入导向槽时，所述弹性压件与工件抵接。
进一步，所述限位槽的底面上安装有支撑块，并用于放置工件，所述支撑块上开设有负压孔，所述负压孔连通有负压管，所述负压管上安装有负压传感器，所述负压管连通有负压抽吸器；
所述下模芯内设有顶出气缸，所述负压抽吸器上连通有送风管，所述送风管与顶出气缸连通，所述顶出气缸的活塞杆能够伸入限位槽内，并顶出废料。
第二方面，本申请公开一种自动冲压设备。
采用的方案是：一种自动冲压设备，包括上述的高精度汽车覆盖件修边模具，还包括
机架，所述机架与上模座连接；
液压缸，所述液压缸设于机架上，所述液压缸的输出端与上模座连接；
工件机械臂，所述工件机械臂设于机架一侧，并用于取放工件；
废料机械臂，所述废料机械臂设于机架另一侧，并用于取走废料。
本发明的有益效果是，
1、工作时，上模座朝向下模座移动，配合块先进入配合槽内，并与配合槽相贴合，依靠配合块与配合槽的侧壁实现上模座与下模座沿上模座宽度方向的自定位，此时加强杆插于第一导向槽内，实现上模座与下模座沿自身长度方向的定位。配合块与配合槽实现自定位后，导向座更容易与导向槽配合，减少因装配误差导致导向座与导向槽难以配合的可能。
随后上模座继续移动，导向座进入导向槽内，此时导向槽对导向座进行沿上模座宽度方向的限位与导向，而导向杆对配合块进行导向，二者相互配合，提升上模座的移动精度，进而提升修边精度。与此同时，弹性压件压于工件上，减少工件在修边时发生滑动的可能。
在配合块移动的过程中，弹性件对配合块施加压力，进一步提升导向座移动的稳定性。随着导向座继续朝向下模座移动，修边刀块完成对工件的修边，此时上模座与缓冲垫抵接，缓冲垫减少上模座对下模座造成的冲击力，同时圆弧部与第一导向槽内的圆弧槽贴合，进一步对导向座进行限位，同时降低上模座的冲击。
2、通过斜面的设置，便于加强杆进入第一加强槽和第二加强槽，同时加强杆同时位于第一加强槽与第二加强槽内，可进一步提升上模座的运动精度，进而提升修边精度。
3、弹性压件在导向座进入导向槽时压紧工件，此时配合块与配合槽配合，导向座的底面与导向块的顶面配合，导向座与导向槽配合，而加强杆与第一加强槽配合，能够最大可能地保证对工件的定位精度，进而保障修边精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中体现整体的结构示意图。
图2是本发明中体现上模座的结构示意图。
图3是本发明中体现安装槽、稳定槽和锁紧螺栓的结构示意图。
图4是本发明中体现负压抽吸器、负压孔和顶出气缸的结构示意图。
图5是图4中A部的局部放大示意图。
图6是本发明中体现自动冲压设备的结构示意图。
图7是本发明中体现自动冲压设备工作流程的示意图。
图中：1、上模座；11、上模腔；12、上模芯；121、弹性压件；13、第二加强槽；14、修边刀块；2、下模座；21、下模腔；22、下模芯；221、限位槽；222、支撑块；223、负压孔；224、负压管；225、负压抽吸器；226、顶出气缸；227、送风管；23、缓冲垫；3、导向座；31、配合块；32、第一加强槽；4、导向槽；41、导向杆；411、稳定板；412、驱动螺母；42、导向块；421、配合槽；43、弹性件；5、加强杆；51、圆弧部；52、斜面；53、稳定槽；54、安装槽；55、连接板；56、锁紧螺栓；6、机架；61、液压缸；62、工件机械臂；63、废料机械臂。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
第一方面，本申请公开一种高精度汽车覆盖件修边模具。
参照图1和图2，一种高精度汽车覆盖件修边模具包括上模座1和下模座2，上模座1上开设有上模腔11，上模腔11内安装有上模芯12，上模芯12上则固定连接有修边刀块14。下模座2位于上模座1的下方，下模座2上开设有下模腔21，下模腔21内安装有下模芯22，下模芯22上设有放置工件的限位槽221。工作时，将工件放置于限位槽221内，随后上模座1朝向下模座2移动，使得修边刀块14将工件上多余的废料切除，完成修边。
上模座1上还固定连接有导向座3，导向座3上则固定连接有配合块31，配合块31沿上模座1的长度方向的投影为等腰梯形，且大端靠近导向座3设置。下模座2上则开设有导向槽4，导向槽4用于供导向座3插入，且导向座3与导向槽4相适配。导向座3与导向槽4均沿上模座1的长度方向相对设有两组，以提升上模座1与下模座2的配合精度。导向槽4的底壁上固定连接有导向杆41，导向杆41沿上模座1的宽度方向相对设有两个，两个导向杆41上套设有同一个导向块42，导向块42沿上模座1的移动的方向滑动于导向杆41上。导向块42上开设有用于供导向座3插入的配合槽421，配合块31与配合槽421相适配，即配合槽421沿上模座1长度方向的投影也为等腰梯形。
上模座1朝向下模座2移动时，配合块31先进入配合槽421内，并与配合槽421相贴合，依靠配合块31与配合槽421的侧壁实现上模座1与下模座2沿上模座1宽度方向的自定位。配合块31与配合槽421贴合时，导向座3也与导向块42的顶面抵接，并带动导向块42一同移动，随着导向座3进入导向槽4，导向槽4对导向座3进行沿上模座1宽度方向的限位与导向，而导向杆41则对导向块42进行竖直方向的导向，导向座3与导向槽4之间、导向座3的底面与导向块42的顶面之间、配合块31的侧壁与配合槽421的侧壁之间均为面配合，通过三组连续的面配合，大幅提升上模座1和下模座2之间的定位精度，同时导向杆41与导向块42之间的配合又与导向座3和导向槽4之间的配合相辅相成，提升上模座1的运动精度，进而提升修边精度。此外，配合块31与配合槽421实现自定位后，提升了上模座1与下模座2之间的配合精度，此时导向座3更容易与导向槽4配合，减少因装配误差导致导向座3与导向槽4难以配合的可能。
导向杆41上套设有弹性件43，弹性件43的一端与导向块42抵接，另一端与导向槽4的底面抵接。弹性件43可以是压簧，便于对配合块31施加压力，一方面能够提升配合块31移动的稳定性，进而提升上模座1运动的稳定性；另一方面能够在修边刀块14进行修边时，降低下模座2的震动，实现缓冲。
下模座2上固定连接有两个加强杆5，每个加强杆5与一个导向杆41固定连接，便于提升导向杆41的强度，提升配合块31移动的稳定性。导向座3上开设有第一加强槽32，上模座1上开设有第二加强槽13，上模座1朝向下模座2移动时，加强杆5先进入第一加强槽32，随后加强杆5同时位于第一加强槽32和第二加强槽13内。加强杆5同时位于第一加强槽32与第二加强槽13内，可进一步提升上模座1的运动精度，进而提升修边精度。
为便于加强杆5进入第一加强槽32或第二加强槽13，加强杆5上开设有斜面52，斜面52沿上模座1的长度方向相对设有两个，且均位于加强杆5的顶部。加强杆5上还设有圆弧部51，两个加强杆5上的圆弧部51相对设置，每个第一加强槽32内则分别设有与圆弧部51相适配的圆弧槽。当上模座1完成运动时，圆弧部51与圆弧槽相贴合。通过圆弧部51与圆弧槽的配合能够减少冲击，减少加强杆5因与第一加强槽32槽壁撞击而发生损坏的可能，且两个圆弧部51相对设置，能够辅助提升上模座1与下模座2之间的定位精度，减少因重复撞击导致上模座1与下模座2精度降低的可能。
下模座2上设有缓冲垫23，修边刀块14完成修边时，上模座1与缓冲垫23抵接。缓冲垫23便于与弹性件43配合，共同实现对上模座1的缓冲与减震，同时减少上模座1与下模座2直接接触而发生损坏的可能。上模芯12上固定有弹性压件121，导向座3插入导向槽4时，弹性压件121与工件抵接，便于压紧工件，减少工件晃动的可能，进一步提升修边精度。弹性压件121可采用弹簧销。
在另一个实施例中，参照图3和图5，导向杆41的底部与导向槽4的底面螺纹连接，导向杆41上一体成型有稳定板411和驱动螺母412，稳定板411与限位槽221的顶面抵接，便于提升导向杆41的稳定性，驱动螺母412则便于通过扳手驱动导向杆41转动，进而便于导向杆41的底部旋入导向槽4的底面内。加强杆5的底部设有稳定槽53，导向杆41的顶部插于稳定槽53内，且导向杆41的顶面与稳定槽53的顶面抵接，圆弧部51上开设有安装槽54，安装槽54内穿设有锁紧螺栓56，锁紧螺栓56穿过安装槽54的底面与导向杆41螺纹连接。加强杆5上还焊接有连接板55，连接板55通过螺栓与下模座2固定连接。弹性件43远离导向块42的一端抵接于驱动螺母412上，便于提升弹性件43受压与释放时的稳定性。
参照图4，限位槽221的底面上安装有支撑块222，支撑块222设有多个，用于支撑工件。支撑块222上开设有负压孔223，负压孔223则连通有负压管224，每个负压管224上均安装有负压传感器，多个负压管224连通有同一个负压抽吸器225，便于产生抽吸力。当工件放置于支撑块222上时，若工件放置到位，则工件应与支撑块222的顶面贴合，进而将负压孔223封堵，此时负压传感器进行检测，显示应为负压；若工件未放置到位，则负压传感器显示为正压。
下模芯22内固定连接有顶出气缸226，顶出气缸226设有多个，本实施例中为四个，分别位于限位槽221底面的四边。顶出气缸226的活塞杆伸出时，顶出气缸226的活塞杆与限位槽221侧壁间的最小距离不超过10毫米。工件放置于限位槽221内时，工件上需要被切除的废料部分位于顶出气缸226的活塞杆的上方。负压抽吸器225上连通有送风管227，送风管227与四个顶出气缸226均连通，便于给四个顶出气缸226提供动力。
工件被放置于限位槽221内时，工件通过外力施加的负载克服四个顶出气缸226活塞杆的推力，并与支撑块222的顶面贴合，将负压孔223堵住，此时负压抽吸器225无法工作，四个顶出气缸226也失去动力，不再进行顶升，此时工件上被施加的外力取消。当工件修边完成，且工件被取走后，负压抽吸器225继续工作，给四个顶出气缸226提供动力，四个顶出气缸226的活塞杆共同伸出，将废料顶起，使得废料不再位于限位槽221角落内，便于废料被取走。优选的，顶出气缸226的活塞杆能够将废料顶出限位槽221。工件放于限位槽221内的过程中，四个顶出气缸226的活塞杆给工件提供压力，便于提升工件放置时的运动稳定性，进而提升工件的放置精度。
工作原理：工作时，上模座1朝向下模座2移动，配合块31先进入配合槽421内，并与配合槽421相贴合，依靠配合块31与配合槽421的侧壁之间的配合实现上模座1与下模座2沿上模座1宽度方向的自定位，此时加强杆5插于第一加强槽32内，实现上模座1与下模座2沿自身长度方向的定位。
随后上模座1继续移动，导向座3进入导向槽4内，此时导向槽4对导向座3进行沿上模座1宽度方向的限位与导向，而导向杆41对配合块31进行导向，二者相互配合，提升上模座1的移动精度，进而提升修边精度。与此同时，弹性压件121压于工件上，减少工件在修边时发生偏移的可能。
在配合块31移动的过程中，弹性件43对配合块31施加压力，进一步提升导向座3移动的稳定性。随着导向座3继续朝向下模座2移动，修边刀块14完成对工件的修边，此时上模座1与缓冲垫23抵接，缓冲垫23减少上模座1对下模座2造成的冲击力，同时圆弧部51与第一加强槽32内的圆弧槽贴合，进一步对导向座3进行限位，同时降低上模座1的冲击。
第二方面，本申请公开一种自动冲压设备。
参照图6，一种自动冲压设备包括上述的高精度汽车覆盖件修边模具，还包括机架6，机架6上固定连接有液压缸61，液压缸61的输出端沿竖直方向设置，且与上模座1的顶面固定连接。下模座2固定连接于机架6上，且下模座2位于上模座1的下方。机架6的一侧设有工件机械臂62，用于将工件放置于限位槽221内，或自限位槽221内将工件取出。工件机械臂62可采用五轴机械臂，工件机械臂62的末端可安装吸盘，以便于吸取工件。将工件放入限位槽221内时，工件机械臂62给工件提供负载，便于克服顶出气缸226的压力。机架6的另一侧设有废料机械臂63，废料机械臂63便于将工件修边后产生的废料取走。废料机械臂63可采用五轴机械臂，废料机械臂63的末端可采用手指气缸，便于夹持废料。
参照图7，工作时，工件机械臂62夹取工件，并将工件放置于下模芯22的限位槽221内，使工件保持平整。随后液压缸61的输出端伸出，驱动上模座1朝向下模座2移动，直至完成对工件的修边。然后液压缸61的输出端复位，带动上模座1复位。最后工件机械臂62将工件自下模芯22的限位槽221取出，废料机械臂63则将废料取走，实现全自动修边。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种高精度汽车覆盖件修边模具，其特征在于：包括
上模座(1)，所述上模座(1)上设有上模腔(11)；
上模芯(12)，所述上模芯(12)安装于上模腔(11)内，所述上模芯(12)上设有修边刀块(14)；
下模座(2)，所述下模座(2)位于上模座(1)的下方，所述下模座(2)上设有下模腔(21)；
下模芯(22)，所述下模芯(22)安装于下模腔(21)内，所述下模芯(22)上设有放置工件的限位槽(221)；
导向座(3)，所述导向座(3)设于上模座(1)上，所述导向座(3)上设有配合块(31)；
导向槽(4)，所述导向槽(4)设于下模座(2)上，且用于供导向座(3)插入，所述导向座(3)与导向槽(4)相适配；
导向杆(41)，所述导向杆(41)设于导向槽(4)上；
导向块(42)，所述导向块(42)沿上模座(1)的移动的方向滑动于导向杆(41)上，所述导向块(42)上设有用于供导向座(3)插入的配合槽(421)，所述配合块(31)与配合槽(421)相适配；
弹性件（43）所述弹性件(43)设于导向杆(41)上，所述弹性件(43)的一端与导向块(42)抵接，另一端与配合槽(421)的底壁抵接；
所述上模座(1)下压时，所述配合块(31)插入配合槽(421)并与配合槽(421)相配，随后导向座(3)插于导向槽(4)内，并与导向槽(4)相配；
所述下模座(2)上设有加强杆(5)，所述加强杆(5)与导向杆(41)连接；
所述导向座(3)上设有第一加强槽(32)，所述上模座(1)上设有第二加强槽(13)，所述上模座(1)与下模座(2)抵靠时，所述加强杆(5)同时位于第一加强槽(32)和第二加强槽(13)内；
所述加强杆(5)上设有圆弧部(51)，所述第一加强槽(32)内设有与圆弧部(51)相适配的圆弧槽，所述上模座(1)与下模座(2)抵靠时，所述圆弧部(51)与圆弧槽相贴合；
所述导向杆(41)沿上模座(1)的宽度方向相对设有两个，所述加强杆(5)、圆弧部(51)和圆弧槽均对应设有两组。
2.如权利要求1所述的高精度汽车覆盖件修边模具，其特征在于：所述配合块(31)沿上模座(1)长度方向的投影为等腰梯形，且大端靠近导向座(3)设置。
3.如权利要求1所述的高精度汽车覆盖件修边模具，其特征在于：所述加强杆(5)上设有斜面(52)，所述斜面(52)沿上模座(1)的长度方向相对设有两个，且均位于加强杆(5)的顶部。
4.如权利要求1所述的高精度汽车覆盖件修边模具，其特征在于：所述下模座(2)上设有缓冲垫(23)，所述修边刀块(14)完成修边时，所述上模座(1)与缓冲垫(23)抵接；
所述上模芯(12)上设有弹性压件(121)，所述导向座(3)插入导向槽(4)时，所述弹性压件(121)与工件抵接。
5.如权利要求1所述的高精度汽车覆盖件修边模具，其特征在于：所述限位槽(221)的底面上安装有支撑块(222)，并用于放置工件，所述支撑块(222)上开设有负压孔(223)，所述负压孔(223)连通有负压管(224)，所述负压管(224)上安装有负压传感器，所述负压管(224)连通有负压抽吸器(225)；
所述下模芯(22)内设有顶出气缸(226)，所述负压抽吸器(225)上连通有送风管(227)，所述送风管(227)与顶出气缸(226)连通，所述顶出气缸(226)的活塞杆能够伸入限位槽(221)内，并顶出废料。
6.一种自动冲压设备，包括权利要求1-5任一项所述的高精度汽车覆盖件修边模具，其特征在于：还包括
机架(6)，所述机架(6)与下模座(2)连接；
液压缸(61)，所述液压缸(61)设于机架(6)上，所述液压缸(61)的输出端与上模座(1)连接；
工件机械臂(62)，所述工件机械臂(62)设于机架(6)一侧，并用于取放工件；
废料机械臂(63)，所述废料机械臂(63)设于机架(6)另一侧，并用于取走废料。
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