CN211757688U - 汽车保险杠吸能盒挤压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车保险杠吸能盒挤压模具，包括依次可拆卸固定的上模、中模和垫，上模设有四个第一分流孔，镶环与上模相向的一侧均匀形成有8个第二分流孔，镶环的另一侧形成有对应模孔尺寸的3个小模芯，中模内开有模孔。本实用新型的模具针对型材断面的结构设计了各个分流孔的大小和形状，以达到供料平衡的目的，并对可能产生的变形作了预处理，修改了孔型，保证了型材的外观形位公差要求。将模具中的上模设计为分体式组合结构，可以使原整体上模数控机床加工不到的位置均可以拆开单独加工，大小模芯上需要电加工的位置少了很多，这样优化了模具的加工流程，缩短了模具的制造周期，从而节约了成本。

Description

汽车保险杠吸能盒挤压模具

技术领域

本实用新型涉及铝型材挤压技术领域，尤其是涉及一种汽车保险杠吸能盒挤压模具。

背景技术

汽车吸能盒是汽车保险杠系统中重要的吸能装置，安装在汽车的横梁与车架纵梁之间，作为一种低速安全保护系统而存在。汽车保险杠系统一般由横梁、吸能盒、托架、内衬等组成，横梁的主要作用是将碰撞中产生的能量均匀的传递给吸能盒，同时防止内侵量过大造成发动机部件的损坏，吸能盒的作用是通过自身的压溃变形将碰撞中产生的能量转化为内能，吸收能量，并将由前横梁传递来的碰撞力均匀的传递到车身两个前纵梁骨架上，吸能盒起到了降低碰撞事故对车身的破坏及人员的伤害作用，对于车自身及车内人员的安全都有着极大的影响，因此吸能盒的力学性能有着较高的要求，这是吸能盒批量生产制造的一个难点，另外对于铝合金吸能盒，往往是通过挤压成型的，对于此类异形非对称的型材，挤压过程中尺寸公差的控制也是一个难点，这对模具的设计制造提出了很高的要求，需要进行多次试模才能最终确定模具的设计方案，保证型材的尺寸在公差范围内，因此铝合金吸能盒的批量生产是一个复杂的过程。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述技术的难点提供一种便于加工、生产效率高、尺寸精确的铝合金吸能盒挤压模具，同时在挤压过程中严格控制挤压工艺参数，解决了现有技术中存在的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车保险杠吸能盒挤压模具，包括自上而下依次可拆卸固定的上模、中模和垫，上模上端设有四个第一分流孔，呈2*2矩阵排列，四个第一分流孔之间形成十字形分流桥，上模下端设有用于安装镶环的镶环槽，镶环槽的中心处即十字形分流桥的中心处，该中心处朝向中模相向一侧固定有大模芯；

镶环与上模相向的一侧均匀形成有8个第二分流孔，8个第二分流孔之间形成米字形分流桥，镶环的另一侧形成有对应模孔尺寸的3个小模芯，镶环的中心设有用于大模芯插入的插孔，镶环嵌入镶环槽内，并通过定位销与上模连接，第二分流孔与第一分流孔相通，米字形分流桥位于四个第一分流孔正下方；

中模内开有模孔，在模孔的四周形成有焊合室，垫内开有通孔，第一分流孔、第二分流孔、模孔和通孔均相通。

进一步，上模、中模和垫之间通过螺栓固定。

进一步，模孔外圈形成有一圈与模孔孔型形状相对应的挡块。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种汽车保险杠吸能盒挤压模具，具有以下有益效果：该模具针对型材断面的结构设计了各个分流孔的大小和形状，以达到供料平衡的目的，并对可能产生的变形作了预处理，修改了孔型，保证了型材的外观形位公差要求。将模具中的上模设计为分体式组合结构，分为主体和镶环，分体式结构可以使原整体上模数控机床加工不到的位置均可以拆开单独加工，大小模芯上需要电加工的位置少了很多，这样优化了模具的加工流程，缩短了模具的制造周期，从而节约了成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型组合后的结构示意图；

图3为图1中各部件组合后的俯视图；

图4为本实用新型的纵向剖视图；

图5为上模的结构示意图；

图6为上模的仰视方向的示意图；

图7为图5的俯视图；

图8为图5的主视图；

图9为镶环的结构示意图；

图10为图9的俯视图；

图11-12为图9的仰视方向的示意图；

图13为中模的结构示意图；

图14为图13的仰视方向的示意图；

图15为图13的俯视图；

图16为垫的结构示意图；

图17为使用本实用新型制得的成品型材的结构示意图；

附图标记说明：

1-上模；2-镶环；3-中模；4-垫；5-第一分流孔；6-十字形分流桥；7-大模芯；8-小模芯；9-模孔；10-第二分流孔；11-插孔；12-镶环槽；13-米字形分流桥；14-焊合室；15-通孔；16-挡块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-17所示，一种汽车保险杠吸能盒挤压模具，包括自上而下依次可拆卸固定的上模1、中模3和垫4，中模3与上模1通过螺栓连接，垫4与中模3通过螺栓连接到另一侧，从而形成一个完整的挤压模具。上模1上端设有四个第一分流孔5，呈2*2矩阵排列，四个第一分流孔5之间形成十字形分流桥6，上模1下端设有用于安装镶环2的镶环槽12，镶环槽12的中心处即十字形分流桥6的中心处，该中心处朝向中模3相向一侧固定有大模芯7。

镶环2与上模1相向的一侧均匀形成有8个第二分流孔10，8个第二分流孔10之间形成米字形分流桥13，十字形分流桥6和米字形分流桥13将各分流孔分隔开来。

镶环2的另一侧形成有对应模孔9尺寸的3个小模芯8，3个小模芯8形状各异，与吸能盒相适配。镶环2的中心设有用于大模芯7插入的插孔11，镶环2嵌入镶环槽12内，并通过定位销与上模1连接，第二分流孔10与第一分流孔5相通，米字形分流桥13位于四个第一分流孔5正下方。

中模3内开有模孔9，在模孔9的四周形成有焊合室14，对分流后的工料进行压力焊合。焊合后的工料通过模芯和模孔之间的空隙被挤出，通过这一系列的挤压、分流、焊合过程最后便得到了汽车吸能盒的外形。

垫4内开有通孔15，第一分流孔5、第二分流孔10、模孔9和通孔15均相通。

模孔9外圈形成有一圈与模孔9孔型形状相对应的挡块16，起到了限制流速的作用。

上模形成的4个第一分流孔5，使整根工料先分流成4股，工料在挤压开始阶段有一个预变形过程，这样可以防止在挤压过程中产生很大的压力，可以起到保护模具的作用。分流孔的面积与分流桥的宽度成正比，这是分流孔与分流桥尺寸的设计依据之一，分流孔的大小还取决于模孔尺寸的大小；镶环2置于上模1中，两部件通过定位销连接为一体。需要说明的是：镶环2置入上模1时镶环2的米字型分流桥13均置于上模1内的各第一分流孔5中间，将各第一分流孔5均分为两个，因此安装有镶环2的上模分流孔增加到了8个。

由于吸能盒对尺寸精度以及力学性能有着严格的要求，并且该吸能盒是非对称结构，仅在一侧存在着开口,在挤压过程中会发生轻微的形变，因此模孔也要设计为对应的非对称形式，由于型材有着较高的尺寸精度要求，因此需要在模孔上作不断地尝试与调整，才能满足圆孔的同心度要求以及圆到边的位置度要求。

挤压作业过程中要对温度进行严格把控以达到期待的力学性能状态。

通过汽车铝合金吸能盒的挤压模具制备铝合金吸能盒型材的挤压方法，制备步骤如下：

第一步：用剥皮机去除铝合金铸棒的表面氧化层，铸棒尺寸为φ228*850mm，将处理好的铝合金铸棒预热，预热的方式为阶梯加热，铸棒头部加热到480-490℃，中部加热到460-480℃，尾部加热到440-460℃，然后对其喷涂碳粉，放入挤压机挤压筒中；

第二步：对挤压模具通过远红外加热炉加热后达到温度要求，模具加热温度为450-500℃；

第三步：挤压筒的挤压装置以6-8m/min的挤压速度将铝合金铸棒向吸能盒模具挤压，铝合金铸棒从模具中挤压成型出挤压件；

第四步：切除积压件头部和尾部，进行风冷处理，挤出口增加高压风机，对风冷后的挤压件进行矫直，随后定尺锯切，锯切长度为1890mm；

第五步：对切割后的挤压件进行热处理，合金经过挤压在线淬火后，此时的力学性能还不能达到要求，因此需要对型材进行人工时效处理，时效温度为160℃，时效时间为3.5-4.5小时，可以达到T6的状态要求。

吸能盒模具做成分体式上模也有自己的优缺点，优点是多了镶环后，方便维修模具，有利于孔型的调整，模具加工效率提高，节约了一些成本，缺点在于上模镶环有一定的厚度，从而使上模分流桥的厚度变薄，这样会导致模芯与上模的连接强度降低，在挤压时可能由于压力过大导致上模的分流桥断裂。目前针对这一问题的解决方法是相对于整体式模具上模的厚度分体式上模的厚度再加厚20mm，这样既保证了分流桥的强度，也可以减少一些摩擦力。

本实用新型由于将模具中的上模设计为分体式组合结构，使现有大小模芯之间数控机床加工不到的位置，均可以拆开单独加工，这样电加工的位置少了很多，优化了流程，缩短了模具的制造周期，降低了成本。为了达到型材所要求的尺寸精度，不断对模具进行优化调整，并且严格把控挤压工艺流程，控制各个环节的温度，使其达到所要求的力学性能状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (3)

1.一种汽车保险杠吸能盒挤压模具，其特征在于：包括自上而下依次可拆卸固定的上模(1)、中模(3)和垫(4)，上模(1)上端设有四个第一分流孔(5)，呈2*2矩阵排列，四个第一分流孔(5)之间形成十字形分流桥(6)，上模(1)下端设有用于安装镶环(2)的镶环槽(12)，镶环槽(12)的中心处即十字形分流桥(6)的中心处，该中心处朝向中模(3)相向一侧固定有大模芯(7)；

镶环(2)与上模(1)相向的一侧均匀形成有8个第二分流孔(10)，8个第二分流孔(10)之间形成米字形分流桥(13)，镶环(2)的另一侧形成有对应模孔(9)尺寸的3个小模芯(8)，镶环(2)的中心设有用于大模芯(7)插入的插孔(11)，镶环(2)嵌入镶环槽(12)内，并通过定位销与上模(1)连接，第二分流孔(10)与第一分流孔(5)相通，米字形分流桥(13)位于四个第一分流孔(5)正下方；

中模(3)内开有模孔(9)，在模孔(9)的四周形成有焊合室(14)，垫(4)内开有通孔(15)，第一分流孔(5)、第二分流孔(10)、模孔(9)和通孔(15)均相通。

2.根据权利要求1所述的汽车保险杠吸能盒挤压模具，其特征在于：上模(1)、中模(3)和垫(4)之间通过螺栓固定。

3.根据权利要求1所述的汽车保险杠吸能盒挤压模具，其特征在于：模孔(9)外圈形成有一圈与模孔(9)孔型形状相对应的挡块(16)。

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