CN210497989U - 一种用于加工大型车体钣金件的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工大型车体钣金件的模具，属于轨道交通技术领域。本实用新型中包括配合使用的上模和下模，上模包括内嵌段，内嵌段底部中心设有避让凹槽；下模包括模具本体，模具本体内开设有活动腔，活动腔顶部用于与内嵌段相配合，且活动腔内从上至下依次安装有顶料模块和动力顶升模块，其中顶料模块的底端与动力顶升模块相连，且顶料模块的顶部端面为朝向外侧凸出的弧形凸面，该弧形凸面与避让凹槽相匹配。本实用新型的目的在于克服现有的轨道交通车体折弯操作模具在加工U型钣金件时精度较低，且加工完成后工件难以从脱模的不足，能够提高加工精度，且减小了加工完成后工件的卸取难度。

Description

一种用于加工大型车体钣金件的模具

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种用于加工大型车体钣金件的模具。

背景技术

钣金是一种针对金属薄板的综合冷加工工艺，包括剪、切、复合、折、焊接、铆接、拼接、成型等(如轨道交通车体等)，其显著的特征就是同一零件厚度一致。钣金具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、性能好等优点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用。

随着轨道交通产业的快速发展，轨道交通车体的钣金结构件需求在逐年增加，其中轨道车体精密折弯模具作为车体加工技术的关键设备，尚没有国家标准和行业标准，产业缺乏高端研发、测试设备和成果转化的相关数据及试验论证，难以完成尖端科研和产品技术升级。在车体逐步使用轻量化材料的大背景下，如何对车体进行精密折弯是目前行业内的技术难题。

经检索，关于折弯模具已有大量专利公开，如中国专利申请号：2014208058561，发明创造名称为：一种折弯机用折弯下模具，该申请案公开了一种折弯机用折弯下模具，包括下模座、模底顶块和卸料弹簧，下模座从上往下依次设有第一空腔、第二空腔和弹簧腔；弹簧腔设置于第二空腔的底面上；模底顶块的横截面为倒置的T字形，模底顶块安装在第二空腔中，其一端伸入第一空腔内，另一端连接卸料弹簧；卸料弹簧安装在弹簧腔内。

又如中国专利申请号：2013106192903，发明创造名称为：一种折弯机模具，该申请案公开了一种折弯机模具，包括上模和下模，上模的上方固定有一块U型加固板a，下模的下方固定有一块U型加固板b；U型加固板a、U型加固板b的开口端相向设置，且U型加固板a的开口大于U型加固板b的开口；上模的下方设置有模槽，下模的上方设置有模块，其中模槽为矩形，且模块为矩形。

上述两个方案均不失为对折弯机模具的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于折弯机模具的研究也从未停止。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有的轨道交通车体折弯操作模具在加工U型钣金件时精度较低，且加工完成后工件难以从脱模的不足，提供了一种用于加工大型车体钣金件的模具，能够一次性折弯，提高了加工精度，且减小了加工完成后工件的卸取难度。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种用于加工大型车体钣金件的模具，包括配合使用的上模和下模，上模包括内嵌段，内嵌段底部中心设有避让凹槽；下模包括模具本体，模具本体内开设有活动腔，活动腔顶部用于与内嵌段相配合，且活动腔内从上至下依次安装有顶料模块和动力顶升模块，其中顶料模块的底端与动力顶升模块相连，且顶料模块的顶部端面为朝向外侧凸出的弧形凸面，该弧形凸面与避让凹槽相匹配，顶料模块在动力顶升模块的伸缩作用下沿高度方向上下移动。

作为本实用新型更进一步的改进，活动腔包括从上往下依次设置的加工腔、顶料腔和动力腔，其中顶料腔内安装有顶料模块，顶料模块的顶端延伸至加工腔内，顶料模块的底端与动力顶升模块相连，且动力顶升模块设置在动力腔内。

作为本实用新型更进一步的改进，模具本体的顶部端面为支撑端面，支撑端面与竖直平面之间的夹角为β，其中β的大小范围为87°-89°。

作为本实用新型更进一步的改进，上模还包括与折弯机相连的安装段，安装段底部设置有压紧段，压紧段底部中心设置有内嵌段，且压紧段的两侧沿内嵌段中心高度方向呈对称分布，压紧段两侧的底部端面与竖直平面之间的夹角为α，α大小与β一致。

作为本实用新型更进一步的改进，顶料腔的宽度大于加工腔的宽度，且顶料腔的宽度也大于动力腔的宽度。

作为本实用新型更进一步的改进，顶料模块包括从上到下依次设置的顶料段和配合段，其中顶料段伸入加工腔内，配合段安装在顶料腔内，且配合段的宽度大于加工腔的宽度。

作为本实用新型更进一步的改进，配合段底部端面向内开设有配合腔，动力顶升模块的顶端配合卡在配合腔内并与顶料模块相连。

作为本实用新型更进一步的改进，动力顶升模块为弹簧，弹簧的底端设置在动力腔的底面上，弹簧的顶端与顶料模块底端相连。

作为本实用新型更进一步的改进，动力顶升模块为液压缸，液压缸的底端设置在动力腔的底面上，液压杆的顶端与顶料模块底端相连。

作为本实用新型更进一步的改进，上模和下模的材料采用42CrMo钢。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种用于加工大型车体钣金件的模具，活动腔顶部用于与内嵌段相配合，使用时，内嵌段将待加工钢材向下压进活动腔内，且活动腔内从上至下依次安装有顶料模块和动力顶升模块，其中顶料模块的底端与动力顶升模块相连，且顶料模块的顶部端面为朝向外侧凸出的弧形凸面，该弧形凸面与避让凹槽相匹配，避让凹槽两侧的顶压凸块向下挤压待加工金属薄板，弧形凸面用于支撑在工件的底部，使得初步成型的U型钣金件的底部呈向上凸出的弧形面，用以抵消折弯成型后的U型钣金件的自行反弹，保证加工好的U型钣金件在取出反弹后仍能保证底部端面的水平，即保证U型钣金件的底部端面两侧夹角γ始终保持在90°，从而满足U型钣金件的加工要求，提高了U型钣金件的加工精度。

(2)本实用新型的一种用于加工大型车体钣金件的模具，加工腔的宽度等于所需加工U型钣金件的宽度，深度比所需加工U型钣金件的深度要大，使工件在加工过程中时刻与加工腔的内壁保持接触，使得工件在加工过程中不易产生形变。

(3)本实用新型的一种用于加工大型车体钣金件的模具，配合腔的宽度与动力腔的宽度一致，其中动力顶升模块的一端放置于配合腔内，顶升模块的另一端放置于动力腔内，且顶升模块带动顶料模块在顶料腔内进行上下运动；配合腔和动力腔不仅方便放置动力顶升模块，且对动力顶升模块进行左右限位控制。

(4)本实用新型的一种用于加工大型车体钣金件的模具，加工工件时，上模挤压下模，此时压紧段压在下模顶部两侧的支撑端面上，待加工金属薄板放置在上模和下模之间，当上模向钢板施加压力时，内嵌段将金属薄板挤压进加工腔内，压紧段向下抵扣在金属薄板的两侧，从而完成对U型钣金件的加工，形成U型钣金件的预成型结构，在动力顶升模块的作用下，U型钣金件自动弹出加工腔并取出后在其自行反弹的作用下，保证了底部端面和两侧端面的平整，满足U型钣金件的加工要求，提高了U型钣金件的加工精度。采用一次性折弯，提高了U型钣金件的加工精度，通过动力顶升模块能自动将加工完成的U型钣金件从下模的加工腔内顶出，且不会对U型钣金件造成伤害，进而提高了下模的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型中的动力顶升模块被压缩状态下的结构示意图；

图2为本实用中的动力顶升模块自然状态下的结构示意图；

图3为本实用中下模的结构示意图；

图4为本实用新型中顶料模块的结构示意图；

图5为本实用新型中上模的结构示意图；

图6为本实用新型中所加工工件的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、上模；110、安装段；120、压紧段；130、内嵌段；131、顶压凸块；132、避让凹槽；

200、下模；210、模具本体；211、支撑端面；212、加工腔；213、顶料腔；214、动力腔；220、折弯机底座；221、固定螺母；230、顶料模块；231、弧形凸面；232、顶料段；233、配合段；234、配合腔；240、动力顶升模块；300、U型钣金件。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

针对轨道车体折弯涉及多个部位多次回弹补偿计算的问题，传统折弯工艺需要多次试模、修模，车体材质与外形的些微变化都需要重复试模修模过程，造成折弯模具设计加工时间长、难度大、精度低，且加工完成后，工件难以从下模具中脱出。采用本实施例的一种用于加工大型车体钣金件的模具能够很好解决上述问题。结合图1-图6，本实施例的一种用于加工大型车体钣金件的模具，包括配合使用的上模100和下模200，上模100包括内嵌段130，内嵌段130底部中心设有避让凹槽132，如图5所示，本实施例中避让凹槽132的两侧设有顶压凸块131，使用时，对待加工金属薄板进行挤压，具体地，本实施例中避让凹槽132为向上凹陷的弧形凹槽，使得上模100底部带有供工件反弹的空间，以此抵消折弯成型后的U型钣金件的自行反弹，从而满足折弯工件的加工要求。如图1-图4所示，本实施例中下模200包括模具本体210，模具本体210内开设有活动腔，活动腔顶部用于与内嵌段130相配合，使用时，内嵌段130将待加工钢材向下压进活动腔内，且活动腔内从上至下依次安装有顶料模块230和动力顶升模块240，其中顶料模块230的底端与动力顶升模块240相连，顶料模块230的顶部端面为朝向外侧凸出的弧形凸面231，该弧形凸面231与避让凹槽132相匹配，避让凹槽132两侧的顶压凸块131向下挤压代加工钢材，弧形凸面231用于支撑在工件的底部，使得初步成型的U型钣金件300的底部呈向上凸出的弧形面，用以抵消折弯成型后的U型钣金件300的自行反弹，保证加工好的U型钣金件300在取出反弹后仍能保证底部端面的水平，即保证U型钣金件300的底部端面两侧夹角γ始终保持在90°，从而满足U型钣金件300的加工要求，提高了U型钣金件300的加工精度。其中顶料模块230在动力顶升模块240的伸缩作用下沿高度方向上下移动，便于实现对U型钣金件300的自动弹出。

如图3所示，本实施例中活动腔包括从上往下依次设置的加工腔212、顶料腔213和动力腔214，其中顶料腔213内安装有顶料模块230，顶料模块230的顶端延伸至加工腔212内，用于对所需加工U型钣金件300的底部端面进行支撑，且便于在后续U型钣金件300的取出过程中施以顶升的力量。顶料模块230的底端与动力顶升模块240相连，且动力顶升模块240设置在动力腔214内，具体地，本实施例中动力顶升模块240的底端设置在动力腔214的底面上。本实施例中顶料腔213的宽度大于加工腔212的宽度，且顶料腔213的宽度也大于动力腔214的宽度。其中加工腔212的宽度等于所需加工U型钣金件300的宽度，深度比所需加工U型钣金件300的深度要大，使工件在加工过程中时刻与加工腔212的内壁保持接触，使得工件在加工过程中不易产生形变。

如图4所示，本实施例中顶料模块230包括从上到下依次设置的顶料段232和配合段233，其中顶料段232伸入加工腔212内，配合段233安装在顶料腔213内，且配合段233的宽度大于加工腔212的宽度，因此配合段233始终保持在顶料腔213内上下运动，便于将顶料模块230的底端限位卡在顶料腔213内，防止在动力顶升模块240的顶升作用下从加工腔212内脱出，加强了整体结构的稳定性。其中顶料段232的顶部端面为朝向外侧凸出的弧形凸面231，在加工U型钣金件300的过程中用于对U型钣金件300的底部端面进行支撑，配合段233底部端面朝向顶料段232方向开设有配合腔234，动力顶升模块240的顶端配合卡在配合腔234内并与顶料模块230相连。如图1所示，配合腔234的宽度与动力腔214的宽度一致，其中动力顶升模块240的一端放置于配合腔234内，顶升模块240的另一端放置于动力腔214内，且顶升模块240带动顶料模块230在顶料腔213内进行上下运动。配合腔234和动力腔214不仅方便放置动力顶升模块240，且对动力顶升模块240进行左右限位控制。

如图1所示，本实施例中模具本体210的顶部端面为支撑端面211，支撑端面211与竖直平面之间的夹角为β，其中β的大小范围为87°-89°。具体地，本实施例中β为89°。如图5所示，本实施例中上模100还包括与折弯机相连的安装段110，安装段110底部设置有压紧段120，压紧段120底部中心设置有内嵌段130，且压紧段120的两侧沿内嵌段130中心高度方向呈对称分布，其中压紧段120的宽度大于内嵌段130的宽度，且压紧段120两侧的底部端面与竖直平面之间的夹角为α，α大小与β一致。加工工件时，上模100挤压下模200，此时压紧段120压在下模200顶部两侧的支撑端面211上，待加工的金属薄板放置在上模100和下模200之间，当上模100向金属薄板施加压力时，内嵌段130将金属薄板挤压进加工腔212内，压紧段120向下抵扣在金属薄板的两侧，从而完成对U型钣金件300的加工，形成U型钣金件300的预成型结构，即此时U型钣金件300的底部呈向上凸起的弧形面，U型钣金件300的顶部两侧呈向下凹陷的弧形端面，在动力顶升模块240的作用下，U型钣金件300自动弹出加工腔212并取出后在其自行反弹的作用下，保证了底部端面和两侧端面的平整，满足U型钣金件300的加工要求，提高了U型钣金件300的加工精度。采用一次性折弯，提高了U型钣金件300的加工精度，通过动力顶升模块240能自动将加工完成的U型钣金件300从下模200的加工腔212内顶出，且不会对U型钣金件300造成伤害，进而提高了下模200的使用寿命。

如图1所示，本实施例中动力顶升模块240为弹簧，弹簧的底端设置在动力腔214的底面上，弹簧的顶端与顶料模块230底端相连。其中弹簧的数量为多个个，可以根据下模200的宽度选择合适的弹簧数量，确保在自动卸取工件时有足够的动力。

本实施例的具体工作过程如下所示：将下模200底部固定在折弯机底座220上并通过固定螺母221固定，上模100安装在折弯机的模具夹紧装置上，将待加工的金属薄板放置在下模200的顶端，启动折弯机，上模100在折弯机的推动下快速靠近待加工工件，在上模100底部的内嵌段130接触到待加工工件时，速度变慢，并且匀速推进，顶料模块230在压力作用下向下运动，弹簧受到压力开始收缩，直至将内嵌段130完全压入加工腔212内，压紧段120与支撑端面211完全贴合，停止推进，慢速退回上模100，此时弹簧由于不再受到向下的压力，得到向上运动的趋势，顶料模块230在弹簧力的作用下开始推动加工完成后的U型钣金件300向上运动，直至将工件推出加工腔212，U型钣金件300加工完成。采用用本实施的模具进行折弯的工件精度高，表面质量好，无损伤。

实施例2

本实施例的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其结构与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中模具本体210的顶部端面为支撑端面211，支撑端面211与竖直平面之间的夹角为β，其中β的大小范围为87°-89°。具体地，本实施例中β为88°。

本实施例中动力顶升模块240为液压缸，液压缸的底端设置在动力腔214的底面上，液压杆的顶端与顶料模块230底端相连，使用液压驱动能够轻松实现将加工完成后的U型钣金件300从下模200的加工腔212内顶出，减小取件时的磨损。

本实施例中上模100和下模200的材料采用42CrMo钢，具有高强度和韧性，提高了上模100和下模200的使用寿命。

实施例3

本实施例的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其结构与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中模具本体210的顶部端面为支撑端面211，支撑端面211与竖直平面之间的夹角为β，其中β的大小范围为87°-89°。具体地，本实施例中β为87°。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于加工大型车体钣金件的模具，包括配合使用的上模(100)和下模(200)，其特征在于：上模(100)包括内嵌段(130)，内嵌段(130)底部中心设有避让凹槽(132)；下模(200)包括模具本体(210)，模具本体(210)内开设有活动腔，活动腔顶部用于与内嵌段(130)相配合，且活动腔内从上至下依次安装有顶料模块(230)和动力顶升模块(240)，其中顶料模块(230)的底端与动力顶升模块(240)相连，且顶料模块(230)的顶部端面为朝向外侧凸出的弧形凸面(231)，该弧形凸面(231)与避让凹槽(132)相匹配，顶料模块(230)在动力顶升模块(240)的伸缩作用下沿高度方向上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：活动腔包括从上往下依次设置的加工腔(212)、顶料腔(213)和动力腔(214)，其中顶料腔(213)内安装有顶料模块(230)，顶料模块(230)的顶端延伸至加工腔(212)内，顶料模块(230)的底端与动力顶升模块(240)相连，且动力顶升模块(240)设置在动力腔(214)内。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：模具本体(210)的顶部端面为支撑端面(211)，支撑端面(211)与竖直平面之间的夹角为β，其中β的大小范围为87°-89°。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：上模(100)还包括与折弯机相连的安装段(110)，安装段(110)底部设置有压紧段(120)，压紧段(120)底部中心设置有内嵌段(130)，且压紧段(120)的两侧沿内嵌段(130)中心高度方向呈对称分布，压紧段(120)两侧的底部端面与竖直平面之间的夹角为α，α大小与β一致。

5.根据权利要求1所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：顶料腔(213)的宽度大于加工腔(212)的宽度，且顶料腔(213)的宽度也大于动力腔(214)的宽度。

6.根据权利要求5所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：顶料模块(230)包括从上到下依次设置的顶料段(232)和配合段(233)，其中顶料段(232)伸入加工腔(212)内，配合段(233)安装在顶料腔(213)内，且配合段(233)的宽度大于加工腔(212)的宽度。

7.根据权利要求6所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：配合段(233)底部端面向内开设有配合腔(234)，动力顶升模块(240)的顶端配合卡在配合腔(234)内并与顶料模块(230)相连。

8.根据权利要求1所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：动力顶升模块(240)为弹簧，弹簧的底端设置在动力腔(214)的底面上，弹簧的顶端与顶料模块(230)底端相连。

9.根据权利要求1所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：动力顶升模块(240)为液压缸，液压缸的底端设置在动力腔(214)的底面上，液压杆的顶端与顶料模块(230)底端相连。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于加工大型车体钣金件的模具，其特征在于：上模(100)和下模(200)的材料采用42CrMo钢。

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