一种汽车前地板的拉延修边复合模具及其加工方法与流程

1.本发明涉及汽车制造技术领域，具体地指一种汽车前地板的拉延修边复合模具及其加工方法。


背景技术：

2.近年来随着中国汽车市场进入负增长，汽车厂商间优胜劣汰加速，为了在日益严峻的竞争环境下抢占主动权，各大汽车厂家通过在新车型开发阶段不断创新，促使新工艺、新技术在生产中应用，从而降低新车型投资及单台车生产成本。目前汽车覆盖件零件主要采用冲压成型工艺生产。冲压成型通常需要采用两工序或者多工序组合完成零件生产。在汽车冲压件的生产成本中，模具开发成本费用和压床使用费用占零件总成本费用的比值较高。因此，通过压缩零件成型工序数量，减少模具开发成本和压机使用成本，是汽车制造商降低整车成本的重要途径之一。前地板作为汽车内覆盖件之一，其具有自身的特点：第一、零件整体造型深度较浅，因此其成型过程中材料流入量较小，第二：作为汽车内覆盖件，对外观品质要求相对较低。由于前地板材料流入小，品质要求相对较低等特点，因此前地板零件在满足品质要求的基础上，可以进行模具结构工序复合，以消减整车生产成本。为了削减前地板冲压模具工序数量，国内已有工程师对前地板的冲压工艺以及模具结构设计进行了深入的研究。董立光等基于对op20工序进行修边、翻边复合，设计出修边翻边复合模，满足了前地板两工序化冲压工艺方案(董立光，高远，谷晓玉等。汽车前地板修边翻边复合模设计[j]。模具工业2013，02—0033—03)。然而，其复合模具结构仅停留在op20工序的修边翻边复合模，此修边翻边复合模具由于本身结构缺陷，零件在修边时容易产生切屑、毛刺，品质稳健性差，同时这种复合模具对模具加工、调试要求极高，后期模具量产生产状况极不稳定，零件品质很难有效保证。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种将拉延与修边工序内容进行复合、保证修边品质稳健的汽车前地板的拉延修边复合模具及其加工方法。
[0004]
为实现此目的，本发明所设计的汽车前地板的拉延修边复合模具，包括上下布置的拉延凹模和拉延凸模，所述拉延凸模内设置有压边圈；其特征在于：所述拉延凹模和所述拉延凸模上分别设置有相互对应、用于对板料的四个转角处进行修边操作的修边凹模和修边凸模，所述修边凸模位于所述压边圈内，所述压边圈上开设有供所述修边凸模顶部穿过的过孔。
[0005]
进一步的，所述拉延凹模在与所述板料的四个转角的修边对应位置处分别设置有一个所述修边凹模；所述拉延凸模在与所述板料的四个转角的修边对应位置处分别设置有一个所述修边凸模。
[0006]
进一步的，所述压边圈包括位于所述拉延凸模中部、用于压紧所述板料的中部表面的中部压边圈和位于所述拉延凸模外侧、用于压紧所述板料的外侧表面的外侧压边圈，
所述修边凸模设置于所述中部压边圈与所述外侧压边圈之间。
[0007]
进一步的，所述外侧压边圈下方设置有用于抵推所述外侧压边圈和所述拉延凹模、避免所述拉延凹模的模具刃口与所述拉延凸模的模具刃口接触的抵推结构。
[0008]
进一步的，所述抵推结构包括分别设置于所述外侧压边圈的四个转角处下方的四个抵推气缸，所述抵推气缸的活塞杆连接所述外侧压边圈的底部。
[0009]
进一步的，所述拉延凹模和所述拉延凸模上分别设置有相互配合、用于使所述修边凹模与所述修边凸模准确配合的导向结构。
[0010]
进一步的，所述导向结构包括固定于所述拉延凹模内、位于所述拉延凹模的四个转角处的四个导向套和固定于所述拉延凸模内、位于所述拉延凸模的四个转角处的导向柱。
[0011]
基于上述汽车前地板的拉延修边复合模具的加工方法是：放置板料，拉延凹模下移，拉延凹模与压边圈配合压紧板料的中部表面，拉延凹模与拉延凸模配合对板料进行拉延操作，拉延凹模继续下移，拉延凹模与压边圈配合压紧板料外侧表面，修边凹模与修边凸模配合对板料的四个转角处进行修边操作，拉延凹模上移，取出板料。
[0012]
进一步的，所述修边凹模与修边凸模配合对板料的四个转角处进行修边操作的方法是：所述修边凸模采用顶面为斜面的修边刀，所述修边凹模采用具有与所述修边刀配合的轴孔的修边套筒，所述修边刀顶部部分刃入所述板料进入所述修边套筒内。
[0013]
更进一步的，所述修边刀刃入所述板料内的高度为0.8mm—1.2mm。
[0014]
本发明的有益效果是：通过将修边模具集成在拉延模具上，减少了加工工序，解决了前地板修边翻边复合模具本身的结构缺陷，零件不易产生切屑、毛刺，品质稳健性高，模具加工、调试要求低，后期模具量产生产状况稳定，零件品质得到了有效保证。相比三工序化前地板工艺，减少了一套冲压模具的开发，节约了一套模具的制造费用。
附图说明
[0015]
图1为本发明中汽车前地板的拉延修边复合模具加工板料的竖直向截面图；
[0016]
图2为图1中i1放大图；
[0017]
图3为图1中i2放大图；
[0018]
图4为本发明中板料的冲压工艺布局图；
[0019]
图5为图4中a处放大图；
[0020]
图6为本发明中四角修边处的尺寸图；
[0021]
图7为图6中a-a截面图；
[0022]
其中，1—拉延凹模，2—拉延凸模，3—压边圈(3.1—中部压边圈，3.2—外侧压边圈)，4—板料，5—修边凹模，6—修边凸模，7—抵推气缸，8—导向套，9—导向柱，10—板料线，11—分模线，12—四角修边线，13—翻边轮廓线，14—交刀点，15—拉延修边线。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0024]
如图1—7所示的拉延修边复合模具，包括上下布置的拉延凹模1和拉延凸模2，拉延凸模2内设置有压边圈3；拉延凹模1和拉延凸模2上分别设置有相互对应、用于对板料4的
四个转角处进行修边操作的修边凹模5和修边凸模6，修边凸模6位于压边圈3内，压边圈3上开设有供修边凸模6顶部穿过的过孔。压边圈3包括位于拉延凸模2中部、用于压紧板料4的中部表面的中部压边圈3.1和位于拉延凸模2外侧、用于压紧板料4的外侧表面的外侧压边圈3.2，修边凸模6设置于中部压边圈3.1与外侧压边圈3.2之间。外侧压边圈3.2下方设置有抵推结构，其包括分别设置于外侧压边圈3.2的四个转角处下方的四个抵推气缸7，抵推气缸7的活塞杆连接外侧压边圈3.2的底部。
[0025]
拉延凹模1和拉延凸模2上分别设置有相互配合、用于使修边凹模5与修边凸模6准确配合的导向结构，其包括固定于拉延凹模1内、位于拉延凹模1的四个转角处的四个导向套8和固定于拉延凸模2内、位于拉延凸模2的四个转角处的导向柱9。
[0026]
冲压工艺设计：
[0027]
为了保证模具的强度，修边轮廓工艺尺寸详情见图6，要满足如下设计：以零件的翻边轮廓线13的翻边半径r与四角修边线12的切点为基础，向内延长长度b，b尺寸为25mm，目的是保证四角修边工序下的压料圈3的局部强度。
[0028]
以零件的翻边轮廓线13的翻边半径r与四角修边线12的切点为基础，向外延长长度c，c的外端点比拉延修边刀与四角修边刀的修边交点向外延伸长度d，d的长度为2mm，目的是保证拉延工序与修边工序的修边接刀充分。
[0029]
四角修边线12宽度方向尺寸e，e为5mm，其目的是考虑到此处为单侧修边，保证修边镶块所受侧向力作用的结构稳定。
[0030]
考虑到修边凹模5及压料圈3的加工性，需要倒圆角r，r尺寸最小为5mm。
[0031]
局部分模线的处理：为了保证局部压边圈3的强度，四角修边线12与拉延模的分模线11之间间距f的尺寸为30mm。
[0032]“冲舌(即修边废料附着在板料4上，下同)”修边刃入量g，g的尺寸为1mm。
[0033]“冲舌”修边避开量h，h的尺寸为1mm。
[0034]
模具工作过程：拉延修边复合模工作过程兼具拉延模具和修边模具工作过程，即在拉延工序内容即将完成时，进行局部修边工序内容。当拉延凹模到底时拉延工序内容和修边工序内容同时完成，模具主要工作过程如下:
[0035]
拉延凹模1距形成底40mm时，拉延凹模1与中部压边圈3.1啮合，拉延凹模1继续向下运动，板料4开始进行拉延成型；拉延凹模1距行程底1mm时，修边凸模6开始接触板料4，此时外侧压边圈3.2相对修边工作起压料作用，随着拉延凹模1的继续向下运动，修边凸模6冲入修边凹模5中，开始进行板料4的四角修边。当拉延凹模1运动至行程底时，完成拉延和修边工序内容。
[0036]
本发明通过将修边模具集成在拉延模具上，减少了加工工序，解决了前地板修边翻边复合模具本身的结构缺陷，零件不易产生切屑、毛刺，品质稳健性高，模具加工、调试要求低，后期模具量产生产状况稳定，零件品质得到了有效保证。相比三工序化前地板工艺，减少了一套冲压模具的开发，节约了一套模具的制造费用。
[0037]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。