CN203356363U - 一种新型汽车大梁成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型汽车大梁成型模具。包括上模座、下模座、与下模座固定的压料芯、与上模座连接的压料机构、与上模座和下模座分别连接的成型/侧整形机构，工作时制件放置在压料芯上，上模座带动压料机构和成型/侧整形机构向下模座方向运动，压料机构首先接触到制件并压紧固定，上模座和成型/侧整形机构继续运动，然后成型/侧整形机构开始工作。该模具前、后大梁各做一穴。该模具减少了零件的起皱；有效的控制了零件的回弹；解决了大梁成型类零件对生产设备的过渡依赖，提升了合格率；实现了二道工序成型汽车大梁和一模两件的生产方式，利用设备少，提升了生产效率。此种模具适用于汽车大梁类零件的生产。

Description

一种新型汽车大梁成型模具

技术领域

本实用新型涉及冲压成型模具，尤其涉及一种新型汽车大梁冲压成型模具。

背景技术

对于汽车的大梁类零件，一般可分为两种类型：一种为结构比较复杂,在宽度、高度方向上均有落差的；另一种为结构相对简单，在宽度、高度方向上基本没有落差的直梁，例如汽车前大梁和汽车后大梁。对于第二种类型的汽车大梁一般我们采取的工艺方案是：落料（板料）－成型－整形－冲孔，共四道工序完成。这种工艺方案是多年来较为普遍存在的技术方案，也曾经尝试成型、整形两道工序合并，提高产品质量，减少报废率，但由于技术、设备等诸多因素未能成功。此种工艺方案在成型工序中，由于模具没有采取压紧固定机构，材料没有被压紧固定，材料能随即流动，成型过程材料不受控，易形成起皱缺陷；在整形工序中，由于材料在成型工序中第一次塑性变形以后，整形工序中就要克服第一次塑性变形的屈服和应力，因此整形后的材料都会有相应部分的回弹等质量缺陷，被整形零件侧壁回弹不受控；对压力机的要求相对较高，如果设备条件变化，零件不稳定性加剧，易产生废品；汽车前大梁和汽车后大梁各用一条生产线来生产，共用６台压机生产，利用设备多，生产效率低。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型汽车大梁成型模具，这种新型汽车大梁成型模具减少了零件的起皱；有效的控制了零件的回弹；解决了大梁成型类零件对生产设备的过渡依赖，提升了合格率；实现了二道工序成型汽车大梁和一模两件的生产方式，利用设备少，提升了生产效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型汽车大梁成型模具，包括上模座、下模座、与所述下模座固定的压料芯、与所述上模座连接的压料机构、与所述上模座和下模座分别连接的成型/侧整形机构，工作时制件放置在所述压料芯上，所述上模座带动所述压料机构和成型/侧整形机构向所述下模座方向运动，所述压料机构首先接触到所述制件并压紧固定，所述上模座和成型/侧整形机构继续运动，然后所述成型/侧整形机构开始工作。此种汽车大梁成型模具把成型－整形工序合二为一，用压料机构来压紧固定板料，利用成型/侧整形机构一次完成成型；该冲压模具结构减少了零件的起皱，有效的控制了零件的回弹，减少了废品，节省一道工序，减少了生产设备；采用压料机构来压紧固定板料，解决了大梁成型类零件对生产设备的过渡依赖，成品合格率高。

作为本实用新型的进一步改进，所述压料机构包括压料板和氮气弹簧；所述氮气弹簧分别与所述上模座和压料板连接。压料板的运动靠氮气弹簧的弹力来实现。采用氮气弹簧，弹压力恒定，模具结构紧凑，冲压件质量更稳定。 

作为本实用新型的进一步改进，所述成型/侧整形机构包括上模侧整斜锲、下模侧整斜锲和成型/侧整形刀块；所述成型/侧整形刀块与所述上模侧整斜锲固定，所述上模侧整斜锲与所述上模座滑动连接，所述下模侧整斜锲与所述下模座固定。采用成型/侧整形机构，把原来的成型－整形工序合二为一，把原来的两套模具改为一套模具，有效的控制了零件的回弹，减少了废品，节省了一道工序，节省了一套模具，减少了生产设备。 

作为本实用新型的进一步改进，所述压料机构还包括压料板上导向板和压料板下导向板；所述压料板上导向板与所述上模座固定，所述压料板下导向板与所述压料板固定。压料板上导向板和压料板下导向板用于压料板导向。 

作为本实用新型的进一步改进，所述成型/侧整形机构还包括上模侧整斜锲导向板和下模侧整斜锲导向板；所述上模侧整斜锲导向板与所述上模侧整斜锲固定，所述下模侧整斜锲导向板与所述下模侧整斜锲固定。上模侧整斜锲导向板和下模侧整斜锲导向板用于上模侧整斜锲和下模侧整斜锲导向。

作为本实用新型的进一步改进，所述新型汽车大梁成型模具还包括脱料机构，所述脱料机构包括与下模座固定的气缸和穿设于压料芯的脱料杆，所述气缸与所述脱料杆固定。应用脱料机构更方便、快捷地脱掉附着在压料芯上的工件。 

作为本实用新型的进一步改进，该成型模具出二穴，汽车前大梁和后大梁各出一穴。此成型模具一出二穴，汽车前大梁和后大梁同时生产，把原来的前大梁和后大梁两条生产线，改为一条生产线生产，节省了模具，节省了设备，节省了生产成本，提高了生产效率。

作为本实用新型的进一步改进，该模具还包括模座导向机构，所述模座导向机构包括上模导向板和下模导向板；所述上模导向板与所述上模座固定，所述下模导向板与所述下模座固定。上模导向板和下模导向板用于上、下模座导向。 

作为本实用新型的进一步改进，所述上模座还设置有缓冲装置，所述缓冲装置包括弹簧和缓冲块；所述缓冲块与所述上模座固定，所述弹簧自由端正对所述上模侧整斜锲，另一端固定于所述缓冲块。缓冲装置防止上模侧整斜锲回程运动过快，减少冲击力，防撞击。 

相较于现有技术，本实用新型的新型汽车大梁成型模具，把成型－整形工序合二为一，用压料机构来压紧固定板料，利用成型/侧整形机构一次完成成型；该冲压模具结构减少了零件的起皱，有效的控制了零件的回弹，减少了废品，节省一道工序，减少了生产设备；压料机构来压紧固定板料，解决了大梁成型类零件对生产设备的过渡依赖，成品合格率高。此新型汽车大梁成型模具一出二穴，汽车前大梁和后大梁同时生产，把原来的前大梁和后大梁两条生产线，改为一条生产线生产，节省了模具，节省了设备，节省了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型立体剖视展开示意图；

图2是本实用新型中冲压模具结构合模状态立体结构示意图；

图3是本实用新型中冲压模具结构开模状态立体结构示意图；

图4是本实用新型中冲压模具结构Ａ局部放大示意图；

图５是本实用新型中成型/侧整形机构合模状态立体结构示意图；

图6是本实用新型中成型/侧整形机构开模状态立体结构示意图；

图7是本实用新型中模座导向机构立体结构示意图；

图8是本实用新型中压料机构立体结构示意图；

图9是本实用新型中脱料机构立体结构示意图；

图10是本实用新型中上模座立体结构示意图；

图11是本实用新型中下模座立体结构示意图；

图12是本实用新型中冲压模具结构的Ｂ-Ｂ局部放大示意图；

图13是本实用新型中冲压模具结构的Ｃ-Ｃ局部放大示意图。

图中各部件名称如下：

1――上模座

11――长方形凸台

2――下模座

21――长方形缺口

3――模座导向机构

31――上模导向板

32――下模导向板

4――压料芯

41――定位销

5――压料机构

51――压料板上导向板

52――压料板下导向板

53――氮气弹簧

54――压料板

6――成型/侧整形机构

61――下模侧整斜锲

611――下侧整斜面

62――上模侧整斜锲

621――上侧整斜面

63――成型/侧整形刀块

64――下模侧整斜锲导向板

65――上模侧整斜锲导向板

7――缓冲装置

71――弹簧

72――缓冲块

8――脱料机构

81――气缸

82――脱料杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图１、图２和图３所示，所述冲压模具结构，其包括上模座1、下模座2、与所述上模座1和下模座2分别连接的模座导向机构3、用来放置制件的压料芯4、与所述压料芯4和下模座2分别连接的脱料机构8、与所述上模座1连接的压料机构5、与所述上模座1和下模座2分别连接的成型/侧整形机构6，所述压料芯4与所述下模座2固定；在压料芯4上放置成型汽车大梁所需尺寸的制件，所述上模座1在压力机的驱动下通过所述模座导向机构3向所述下模座2方向运动，所述压料机构5高出模具内的其他零部件，首先接触到所述制件并压紧固定，然后所述上模座1继续运动，所述成型/侧整形机构6开始接触所述制件并工作直至合模完成，开模后，脱料机构8工作，从压料芯4上顶脱掉成型后的零件。

如图１、图7、图10及图11所示，模座导向机构3包括上模导向板31和下模导向板32；所述上模导向板31与所述上模座1固定为一体结构，所述下模导向板32与所述下模座2固定为一体结构，上模导向板31和下模导向板32用于引导上模座1与下模座2顺利合模或开模，提高模具合模或开模的准确度和精度。上模座1正面两侧各设置有一块长方形凸台11，长方形凸台11与上模座1固定为一体结构，长方形凸台11的一长边与上模座1的一侧边平齐，长方形凸台11离上模座1正面的距离为265mm；每块长方形凸11台周边还各设置有四块上模导向板31，长方形凸台11的另一长边方向设置有二块上模导向板31，长方形凸台11的另两短边方向各设置有一块上模导向板31，四块所述上模导向板31与长方形凸台11固定为一体结构。下模座2正面设置有容纳所述长方形凸台11的长方形缺口21，长方形缺口21的数量为两个，下模座2两侧各设一个，位置与所述长方形凸台11正对；长方形缺口21长边方向设置有两块与所述上模导向板31位置正对的下模导向板32，长方形缺口21短边方向置有一块与所述上模导向板31位置正对的下模导向板32，所述上模导向板31与下模导向板32形成对插结构，形成对插时的间隙为0.02mm-0.05mm之间。所述上模导向板31与下模导向板32形成对插结构的共设置有8组。合模时，上模座1带动上模导向板31向下模座2和下模导向板32方向运动，首先上模导向板31与下模导向板32形成对插，保证冲压模具合模精度和准度，然后其他部件再工作直至合模完成；开模时与之相反。

如图１、图5、图６和图9所示，所述压料芯4用螺钉与下模座2固定，用来放置成型汽车大梁所需尺寸的制件。压料芯4外形仿制汽车大梁的内形为类似“凸”形并相对于下模座2凸起，两侧设置有定位销41，工作时制件直接放置在压料芯4上并通过定位销41定位。该压料芯4的数量可根据需要设置２组：车前大梁一组，汽车后大梁一组。压料芯4设置于两个下模侧整斜锲61之间，压料芯4左右各设置一个下模侧整斜锲61，压料芯4与左右两个下模侧整斜锲61之间相隔一定距离；压料芯4两侧各设置有一支定位销41，定位销41通过销孔与压料芯4固定；压料芯4两侧各设置有一支脱料杆82，压料芯4设置有圆孔（图中未示），脱料杆82穿设于所述圆孔并能滑动配合，脱料杆82最上端面略低于压料芯4最上端面，脱料杆82与气缸81的活塞杆用螺丝固定连接；压料芯4用螺钉与下模座2固定，位置与压料板54正相对。

如图１、图9所示，所述脱料机构8包括与气缸81和可在气缸81驱动下伸缩的脱料杆82，气缸81的活塞杆(图中未示)与脱料杆82用螺丝固定连接；可以可采气缸81，也可采用液压缸，最好采用单作用气缸或单作用液压缸，气缸81与下模座2用四颗螺钉固定连接，压料芯4设置有圆孔(图中未示)，脱料杆82穿设于所述圆孔并能滑动配合，脱料杆82最上端面略低于压料芯4最上端面。开模后，气缸81在气压作用下工作，活塞杆向上伸出，带动脱料杆82向上伸出，从而顶脱掉附着在压料芯4上的成型后的零件。该脱料机构8的数量可以设置４组：汽车前大梁二组，汽车后大梁二组。

如图１、图5、图6及图8所示，所述压料机构5包括压料板54、氮气弹簧53、压料板上导向板51和压料板下导向板52；压料板上导向板51与上模座1固定连接为一体结构，压料板下导向板52与压料板54固定连接为一体结构。压料板54长度方向设置有６块压料板下导向板52，压料板54长度方向的两侧每侧各设置３块，压料板54的两侧边各设置有一块压料板下导向板52；上模座1上设置有两处用于容纳压料板54的空腔(图中未示)，所述空腔的位置与压料芯4正相对，所述空腔的长度方向设置有６块压料板上导向板51，所述空腔的长度方向两侧各设置有３块，所述空腔的两侧边各设置有一块压料板上导向板51，所述６块压料板上导向板51与上模座1固定连接为一体结构且位置与压料板下导向板52成一一对应关系；所述压料板上导向板51与压料板下导向板52成间隙配合，配合间隙为0.02-0.05mm之间，当压料板54装入上模座的空腔时，能顺利上下滑动。压料板上导向板51和压料板下导向板52用于引导压料板54顺利上下运动，并防止压料板54偏移，提高精度；压料板54与制件接触的部位仿制汽车大梁外形顶部的形状，弹簧最好采用氮气弹簧53，数量为12支，每块压料板54上各设置6支，在压料板54的长度方向上依次布置，两头密中间疏；氮气弹簧53的缸体底部用螺钉与上模座1的固定板固定连接，氮气弹簧53的柱塞杆(图中未示)与压料板54用螺钉固定连接。未合模时，氮气弹簧53的柱塞杆是自由的，没有被压缩，压料板54的工作面比上模侧整斜锲62和成型/侧整形刀块63的工作面都高出大约20~50mm左右；合模时压料板54的工作面首先接触到所述制件并压紧固定，然后上模座继续运动，压料板54不动并压迫氮气弹簧53的柱塞杆往回缩，氮气弹簧53的柱塞杆产生一定的压力压紧所述制件，然后所述上模座1继续运动，所述成型/侧整形机构6开始接触所述制件并工作直至合模完成。开模时，上模座1带动上模侧整斜锲62、氮气弹簧53的缸体和成型/侧整形刀块63向上运动，氮气弹簧53的氮气被压缩时产生压力，压料板54在氮气弹簧53的柱塞杆压力的作用下暂时不动，氮气弹簧53的缸体向上运动而氮气弹簧53的柱塞杆不动，然后模座1带动上模侧整斜锲62、氮气弹簧53的缸体和成型/侧整形刀块63向上运动到一定程度，氮气弹簧53的氮气被压缩产生的压力全部释放，随后氮气弹簧53的柱塞杆和压料板54连同上模座1一起运动直至开模完成。该压料机构5的数量可以设置２组：汽车前大梁一组，汽车后大梁一组。氮气弹簧53与传统弹簧相比有以下优点：(1)在较小的空间中，可以产生较大的初始弹压力，不需要预紧，传力模块一俟开始与氮气弹簧柱塞接触就具有弹压力。一个氮气弹簧可以代替多个弹簧，对于工作行程相同的模具，采用氮气弹簧的模具高度要比采用弹簧的模具高度小很多；(2)弹压力在整个行程中，可以基本保持恒定；(3)根据不同的冷冲压工序要求，其弹压力的大小、受力点的位置可以随时调节，调节准确、方便，在模具设计和调试中，可以很方便实现弹压力的平衡；(4)简化模具压力、卸料等结构，简化模具设计，缩短模具制造周期；(5)提高冲压件质量，保证冲制件质量稳定，缩短在压力机上更换模具时间，提高劳动生产率，降低成本；(6)使用寿命长、安全、可靠，安装和维修简单、可靠、方便；(7)适用于作为不需要外加动力源的气垫装置。

如图１、图5、图6、图12及图13所示，所述成型/侧整形机构6包括上模侧整斜锲62、下模侧整斜锲61、成型/侧整形刀块63、上模侧整斜锲导向板65和下模侧整斜锲导向板64；上模侧整斜锲导向板65用螺钉与上模侧整斜锲62的上侧整斜面621固定连接，下模侧整斜锲导向板64用螺钉与下模侧整斜锲61的下侧整斜面611固定连接，上模侧整斜锲导向板64和下模侧整斜锲导向板65用于引导上模侧整斜锲62向下模侧整斜锲61方向运动，防止偏移；压料芯4左右各设置一个下模侧整斜锲61，压料芯4与左右两个下模侧整斜锲61之间相隔一定距离，两个下模侧整斜锲61用螺钉与下模座2固定连接；所述压料板54左右两侧各设置一块上模侧整斜锲62，位置正好与下模侧整斜锲61相对，上模侧整斜锲62用２根拉杆与上模座1滑动连接，上模侧整斜锲62与上模座1接触并可沿平行上模座方向滑动一段距离，所述压料板54上下运动与左右两个上模侧整斜锲62的滑动运动无干涉；成型/侧整形刀块63的冲压型腔部位仿制汽车大梁外形两侧的形状，并与上模侧整斜锲62用螺钉固定连接，或与上模侧整斜锲62设为一体结构；下模侧整斜锲61侧面为类似直角梯形的形状，斜边朝内，用螺钉与下模座2固定连接；上模侧整斜锲62侧面为类似倒直角梯形的形状，斜边朝外与下模侧整斜锲61斜边相对，最好要用２根拉杆与上模座1滑动连接，上模侧整斜锲62与上模座1接触并可沿平行上模座方向滑动一段距离。未合模时，所述上模侧整斜锲62和成型/侧整形刀块63分置在压料板54的左右两侧并相隔一定距离，所述制件放置在压料芯4上，并用定位销41定位；合模时，上模座带动上模侧整斜锲62、成型/侧整形刀块63和压料板54一起向下运动，运动到一定距离时，最好是下降到底前110mm时，首先压料板54接触到所述制件并压紧固定，然后上模座带动上模侧整斜锲62和成型/侧整形刀块63继续向下运动，成型开始，上模座带动上模侧整斜锲62和成型/侧整形刀块63继续向下运动一段距离时，最好是下降到底前40mm时，随后上模侧整斜锲导向板65与下模整斜锲导向板64接触并沿斜面导向，施加侧整形力，上模侧整斜锲62在下模整斜锲导向板64和上模侧整斜锲导向板65的共同的侧整形力作用下向所述压料芯4的方向直线滑动，侧整形开始，然后上模座继续向下运动，逐步对未成形到底的制件施加侧向整形力至模具完全闭合状态，制件成型和侧整形过程完成。开模时与之相反。该成型/侧整形机构6的数量可以设置４组：汽车前大梁二组，汽车后大梁二组。

如图１、图3所示，所述冲压模具结构，一模做二穴，汽车前大梁和后大梁各做一穴，同时生产。原来的汽车前大梁和后大梁各用一条生产线，不同的模具，现在改为一条生产线并共用模具，节省了设备、减少了模具，实现一模两件的生产方式，大大提升了生产效率。

如图1、图4所示，所述上模座还设置有缓冲装置7，该缓冲装置7包括弹簧71和缓冲块72；所述缓冲块72为块状零件，并用螺钉与所述上模座1固定连接；所述弹簧71正对所述上模侧整斜锲62并安装于所述缓冲块72，弹簧71一端与缓冲块72固定连接，另一端为自由端。该缓冲装置7防止上模侧整斜锲62回程运动过快，减少冲击力，防撞击。该缓冲装置7的数量可以设置８组： 汽车前大梁4组，汽车后大梁4组。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型汽车大梁成型模具，包括上模座(1)、下模座(2)、与所述下模座(2)固定的压料芯(4)，其特征在于：还包括与所述上模座(1)连接的压料机构(5)、与所述上模座(1)和下模座(2)分别连接的成型/侧整形机构(6)，工作时制件放置在所述压料芯(4)上，所述上模座(1)带动所述压料机构(5)和成型/侧整形机构(6)向所述下模座(2)方向运动，所述压料机构(5)首先接触到所述制件并压紧固定，所述上模座(1)和成型/侧整形机构(6)继续运动，然后所述成型/侧整形机构(6)开始工作。

2.根据权利要求1所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：所述压料机构(5)包括压料板(54)和氮气弹簧(53)；所述氮气弹簧(53)分别与所述上模座(1)和压料板(54)连接。

3.根据权利要求1所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：所述成型/侧整形机构(6)包括上模侧整斜锲(62)、下模侧整斜锲(61)和成型/侧整形刀块(63)；所述成型/侧整形刀块(63)与所述上模侧整斜锲(62)固定，所述上模侧整斜锲(62)与所述上模座(1)滑动连接，所述下模侧整斜锲(61)与所述下模座(2)固定。

4.根据权利要求2所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：所述压料机构(５)还包括压料板上导向板(51)和压料板下导向板(52)；所述压料板上导向板(51)与所述上模座(1)固定，所述压料板下导向板(52)与所述压料板(54)固定。

5.根据权利要求3所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：所述成型/侧整形机构(6)还包括上模侧整斜锲导向板(65)和下模侧整斜锲导向板(64)；所述上模侧整斜锲导向板(65)与所述上模侧整斜锲(62)固定，所述下模侧整斜锲导向板(64)与所述下模侧整斜锲(61)固定。

6.根据权利要求1至5任一项所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：所述新型汽车大梁成型模具还包括脱料机构(8)，所述脱料机构(8)包括与下模座(2)固定的气缸(81)和穿设于压料芯(4)的脱料杆(82)，所述气缸(81)与所述脱料杆(82)固定。

7.根据权利要求1至5任一项所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：该成型模具出二穴，汽车前大梁和后大梁各出一穴。

8.根据权利要求1至5任一项所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：该模具还包括模座导向机构(3)，所述模座导向机构(3)包括上模导向板(31)和下模导向板(32)；所述上模导向板(31)与所述上模座(1)固定，所述下模导向板(32)与所述下模座(2)固定。

9.根据权利要求1至5任一项所述的新型汽车大梁成型模具，其特征在于：所述上模座(1)还设置有缓冲装置(7)，所述缓冲装置包括弹簧(71)和缓冲块(72)；所述缓冲块(72)与所述上模座(1)固定，所述弹簧(71)自由端正对所述上模侧整斜锲(62)，另一端固定于所述缓冲块(72)。

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