CN206936149U - 一种汽车高强钢板纵梁成形模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车高强钢板纵梁成形模具，属于汽车零部件成形技术领域。其包括一次成形模具及二次成形模具，一次成形模具包括第一上模座、第一下模座、第一顶料体及第一顶杆，第一上模座设有第一凸模镶块，第一下模座设有第一凹模镶块，第一凹模镶块的侧面为倾斜支撑面，第一凸模镶块的截面为倒梯形结构，二次成形模具包括第二上模座、第二下模座、第二顶料体及第二顶杆，第二上模座上设有第二凸模镶块，第二下模座上设有第二凹模镶块，第二凸模镶块的截面为矩形结构，第二凹模镶块的内侧面为垂直支撑面。本实用新型采用两道成形模具，模具结构简单，制作成本低，消除侧壁在一次成形时产生的海鸥状回弹缺陷，极大的提高了纵梁制件的精度。

Description

一种汽车高强钢板纵梁成形模具

技术领域

本实用新型涉及一种汽车高强钢板纵梁成形模具，属于汽车零部件成形技术领域。

背景技术

汽车制造业中，节约能源一直是研究人员致力解决的主要问题之一，世界第一汽车大国美国的研究表明：如果汽车能减重25％，每天可节油75万-90万桶，一年排放的C02可减少1.0亿-1.2亿立方米。使用高强汽车板可使汽车车身减重25％，节省约15％的燃油，而且其他排放也会相应降低。因此，必须提高汽车高强钢板在汽车车身上的利用率，实现汽车轻量化，从而节省燃油和减少排放，实现汽车的节能环保。与传统汽车板相比，高强汽车板最显著的特点是不断提高的强度级别和持续减薄的厚度。同时还要应对汽车行业对钢板的成形性能、耐腐蚀性能、焊接性能、涂装性能、疲劳性能等越来越苛刻的要求。然而高强度钢板较高的成形性对模具的选材及成形工艺提出很高的要求，尤其对于梁类制件的回弹和扭曲，更是带来严重的技术难题。模具技术是现代冲压生产的核心技术，汽车高强钢板梁类制件是汽车上较重要的零件，汽车高强钢板纵梁的特点是板材强度高，一次成形后易发生回弹及扭曲，为满足机器人自动焊接要求，纵梁内、外侧壁的贴合精度要求较高，要求制件成形纵梁后的侧壁开口尺寸及平面度较高。因此如何利用模具解决高强钢板纵梁成形过程中的回弹和扭曲就显得极其重要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在不足，提供一种结构简单，成本低，避免梁类制件成形过程出现回弹或扭曲的汽车高强钢板纵梁成形模具。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，包括一次成形模具及二次成形模具，所述一次成形模具包括第一上模座、第一下模座、第一顶料体及第一顶杆，所述第一上模座上设有第一凸模镶块，所述第一下模座上设有第一凹模镶块，所述第一顶料体设置在所述第一凹模镶块与第一下模座形成的第一腔室内，所述第一凹模镶块的内侧面为倾斜支撑面，所述第一凸模镶块的截面为倒梯形结构，所述第一凸模镶块的侧面与所述倾斜支撑面倾斜度相同，所述第一顶料体支撑在所述第一顶杆上；所述二次成形模具包括第二上模座、第二下模座、第二顶料体及第二顶杆，所述第二上模座上设有第二凸模镶块，所述第二下模座上设有第二凹模镶块，所述第二凸模镶块的截面为矩形结构，所述第二凹模镶块的内侧面为与所述第二凸模镶块相配合的垂直支撑面，所述第二顶料体设置在所述第二凹模镶块与第二下模座形成的第二腔室内，所述第二顶料体支撑在所述的第二顶杆上。

本实用新型的有益效果是：为了解决现有的纵梁高强钢板板材强度高，一次成形纵梁的侧壁易发生回弹及扭曲，不符合纵梁质量要求，本实用新型纵梁制件板料采用两次成形模具的加工：一次成形将板料的侧壁倾斜设置不是一步到达垂直状态，改变了高强钢板的板材在成形流动过程中走料方向，一次成形后纵梁的侧面板材依然是平直状态，避免出现海鸥状缺陷；二次成形时对一次成形制件的底部圆角做强压，第二凹模镶块的垂直支撑面保证了制件侧壁的开口尺寸。总之，本实用新型采用两道成形模具，模具结构简单，制作成本低，消除侧壁在一次成形时产生的海鸥状回弹缺陷，极大的提高了纵梁制件的精度。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述第一、第二凸模镶块的下棱角为圆弧曲面光滑过渡。

采用上述进一步方案的有益效果是，

进一步的，所述倾斜支撑面与垂直平面的夹角为15度。

采用上述进一步方案的有益效果是，第一凹模镶块的侧面相对于垂直平面向外倾斜15度，板料一次成形形成的制件板料的侧壁向外打开15度，改变了高强钢板的板材在成形流动过程中走料方向，避免出现海鸥状缺陷。

进一步的，所述第一凹模镶块、第二凹模镶块的入模口处设有圆弧导入面。

采用上述进一步方案的有益效果是，导入面减少纵梁制件的板料入模时与凹模镶块的圆角的摩擦力，保证纵梁制件的质量，统计提高模具使用寿命。

进一步的，所述第一下模座、第二下模座上设有墩死块。

采用上述进一步方案的有益效果是，对顶料体的最低位进行限位，同时避免顶料体下降压力过大损坏顶杆。

进一步的，所述第一顶杆与所述第一顶料体、第二顶杆与第二顶料体之间分别设有顶杆垫块。

采用上述进一步方案的有益效果是，增大顶料体与顶杆的摩擦，同时减少顶杆与顶料体的底部的磨损，即便是顶杆垫块磨损，更换方便成本低。

进一步的，所述第二凸模镶块的底部设有凹槽。

进一步的，所述凹槽的深度为1mm。

采用上述进一步方案的有益效果是，第二凸模镶块的底部增加了1毫米空开量，将成形时的力量集中在纵梁一次成形制件底部的圆角区域，有力的控制了制件侧面的开口尺寸。

进一步的，所述第一下模座上设有板料定位机构。

采用上述进一步方案的有益效果是，板料定位机构对要加工成形的板料进行定位，提高纵梁的加工效率及加工精度。

进一步的，所述板料定位机构包括一个或两个定位板，所述定位板安装在所述第一下模座的顶部。

采用上述进一步方案的有益效果是，一个定位板可对板料的一侧进行定位，也可以选择两个定位板对称放置在第一下模座的顶部两侧，不但可以对板料进行定位，还可以对待加工成形的板料的宽度进行选择判断，以保证纵梁的质量。

进一步的，所述第二顶料体上设有与纵梁制件上的通孔相对应的定位销孔，所述第二顶料体通过定位销与一次成型纵梁制件连接，所述所述第二凸模镶块上对应设有容纳定位销的孔腔。

采用上述进一步方案的有益效果是，定位销可对一次成形后的纵梁制件进行稳定定位，避免二次成形过程制件出现活动，影响纵梁的成形精度。

附图说明

图1为本实用新型一次成形模具的结构示意图；

图2为本实用新型二次成形模具的结构示意图；

图中，1、第一上模座；2、第一下模座；3、第一顶料体；4、第一顶杆；5、第一凸模镶块；6、第一凹模镶块；7、第二上模座；8、第二下模座；9、第二顶料体；10、第二顶杆；11、第二凸模镶块；12、第二凹模镶块；13、圆弧导入面；14、墩死块；15、顶杆垫块；16、凹槽；17、定位板；18、定位销；19、板料；20、一次成形制件；21、纵梁制件。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，一种汽车高强钢板纵梁成形模具，包括一次成形模具及二次成形模具，所述一次成形模具包括第一上模座1、第一下模座2、第一顶料体3及第一顶杆4，所述第一上模座上设有第一凸模镶块5，所述第一下模座上设有第一凹模镶块6，所述第一顶料体设置在所述第一凹模镶块与第一下模座形成的第一腔室内，所述第一凹模镶块的内侧面为倾斜支撑面，所述第一凸模镶块的截面为倒梯形结构，所述第一凸模镶块的侧面与所述倾斜支撑面倾斜度相同，所述第一顶料体支撑在所述第一顶杆上；所述二次成形模具包括第二上模座7、第二下模座8、第二顶料体9及第二顶杆10，所述第二上模座上设有第二凸模镶块11，所述第二下模座上设有第二凹模镶块12，所述第二凸模镶块的截面为矩形结构，所述第二凹模镶块的内侧面为与所述第二凸模镶块相配合的垂直支撑面，所述第二顶料体设置在所述第二凹模镶块与第二下模座形成的第二腔室内，所述第二顶料体支撑在所述的第二顶杆上。

所述倾斜支撑面与垂直平面的夹角为15度。第一凹模镶块的侧面相对于垂直平面向外倾斜15度，板料一次成形形成的制件板料的侧壁向外打开15度，改变高强钢板的板材在成形流动过程走料方向，避免出现海鸥状缺陷。

所述第一凹模镶块、第二凹模镶块的入模口处设有圆弧导入面13。导入面减少纵梁制件的板料入模时与凹模镶块的圆角的摩擦力，保证纵梁制件的质量，统计提高模具使用寿命。

所述第一下模座、第二下模座上设有墩死块14。对顶料体的最低位进行限位，同时避免顶料体下降压力过大损坏顶杆。

所述第一顶杆与所述第一顶料体、第二顶杆与第二顶料体之间分别设有顶杆垫块15。增大顶料体与顶杆的摩擦，同时减少顶杆与顶料体的底部的磨损，即便是顶杆垫块磨损，更换方便成本低。

所述第二凸模镶块的底部设有凹槽16。所述凹槽的深度为1mm。第二凸模镶块的底部增加了1mm空开量，将成形时的力量集中在纵梁一次成形制件底部的圆角区域，有力的控制了制件侧面的开口尺寸。

所述第一下模座上设有板料定位机构。板料定位机构对要加工成形的板料进行定位，提高纵梁的加工效率及加工精度。

所述板料定位机构包括一个或两个定位板17，所述定位板安装在所述第一下模座的顶部。一个定位板可对板料的一侧进行定位，也可以选择两个定位板对称放置在第一下模座的顶部两侧，不但可以对板料进行定位，还可以对待加工成形的板料的宽度进行选择判断，以保证纵梁的质量。

所述第二顶料体上设有与纵梁制件上的通孔相对应的定位销孔，所述第二顶料体通过定位销18与一次成型纵梁制件连接，所述所述第二凸模镶块上对应设有容纳定位销的孔腔。定位销可对一次成形后的纵梁制件进行稳定定位，避免二次成形过程制件出现活动，影响纵梁的成形精度。

工作时，第一顶杆通过顶杆垫块将第一顶料体顶起，顶出后的第一顶料体的上表面与第一凹模镶块的上平面平齐，将待加工的纵梁制件的板料19放置在第一顶料体上，通过定位板定位，第一上模座下行开始压制成形，至此第一上模座和第一下模座闭合，将制件一次成形到位形成一次成形制件20。第二顶杆通过顶杆垫块将第二顶料体顶起，第二顶料体顶出后其上表面与第二凹模镶块的上平面平齐，然后一次成形制件放置在第二顶料体上，通过定位销定位，第二上模座下行开始压制成形，第二上模座与第二下模座闭合，成形到位形成纵梁制件。纵梁材质为B400/780DP，其屈服强度为625MP，抗拉强度为780MP，板料厚度为4mm，一次成形时将纵梁的侧壁打开15度角，第一凹模镶块的圆角R15mm，对纵梁制件进行一次成形；二次成形时第二凸模镶块的侧面为90度，第二凹模镶块的圆角为R13mm，第二凸模镶块的底面凹进去1mm，距第二凸模镶块的圆角10mm，对制件进行二次成形。通过两次简单的成形工艺，完成的制件精度完全满足要求。

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

Claims (10)

1.一种汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，包括一次成形模具及二次成形模具，所述一次成形模具包括第一上模座、第一下模座、第一顶料体及第一顶杆，所述第一上模座上设有第一凸模镶块，所述第一下模座上设有第一凹模镶块，所述第一顶料体设置在所述第一凹模镶块与第一下模座形成的第一腔室内，所述第一凸模镶块的截面为倒梯形结构，所述第一凹模镶块的内侧面为与所述第一凸模镶块相配合的倾斜支撑面，所述第一顶料体支撑在所述第一顶杆上；所述二次成形模具包括第二上模座、第二下模座、第二顶料体及第二顶杆，所述第二上模座上设有第二凸模镶块，所述第二下模座上设有第二凹模镶块，所述第二凸模镶块的截面为矩形结构，所述第二凹模镶块的内侧面为与所述第二凸模镶块相配合的垂直支撑面，所述第二顶料体设置在所述第二凹模镶块与第二下模座形成的第二腔室内，所述第二顶料体支撑在所述的第二顶杆上。

2.根据权利要求1所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述第一、第二凸模镶块的下棱角为圆弧过渡。

3.根据权利要求1或2所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述倾斜支撑面与垂直平面的夹角为15度。

4.根据权利要求3所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述第一凹模镶块、第二凹模镶块的入模口处设有圆弧导入面。

5.根据权利要求1所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述第一下模座、第二下模座上设有墩死块。

6.根据权利要求1所述的汽车高强钢纵梁成形模具，其特征在于，所述第一顶杆与所述第一顶料体、第二顶杆与第二顶料体之间分别设有顶杆垫块。

7.根据权利要求1所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述第二凸模镶块的底部设有凹槽。

8.根据权利要求7所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述凹槽的深度为1mm。

9.根据权利要求1所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述第一下模座上设有板料定位机构。

10.根据权利要求9所述的汽车高强钢板纵梁成形模具，其特征在于，所述板料定位机构包括一个或两个定位板，所述定位板安装在所述第一下模座的顶部。