一种自动化负角度弯曲成型工装的制作方法

1.本发明涉及汽车零件冲压技术领域，更具体地，涉及一种自动化负角度弯曲成型工装。


背景技术：

2.零件弯曲工艺在汽车和军工领域应用非常多，特别是军工领域对零件弯曲精度要求越来越高。针对零件弯曲工艺，传统方案是先落料，再弯曲工艺，针对负角度工艺要求，由于弯曲滑块整形范围限制，需增加整形工艺，保证r强压，工序内容多，劳动强度大，且无法完成自动化设计，生产效率低。
3.因此，如何提供一种集成落料、弯曲和r角整形，负角度弯曲一次成形到位的自动化负角度弯曲成型工装成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种自动化负角度弯曲成型工装，以解决上述背景技术中的问题。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种自动化负角度弯曲成型工装，包括上模座、下垫板以及弯曲下模芯；
6.所述下垫板固定于工作面上，所述弯曲下模芯设置在所述下垫板上，其左右两侧面和上顶面为板料的冲压面，左右两侧面分别与所述下垫板和所述上顶面之间的夹角使得板料负角度弯曲；
7.所述上模座设置在所述弯曲下模芯的上方，其底面设有与所述弯曲下模芯相吻合的冲压槽，所述冲压槽与所述上顶面两侧相吻合的夹角处设有负角成型机构，以使得所述板料的上端负角成型；所述上模座的两端还设有r角整形机构，以使得所述板料的下端负角成型。
8.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述冲压槽的底部宽度大于或等于所述弯曲下模芯的上顶面的宽度。
9.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述负角成型机构包括弯曲旋转镶块和复位弹簧，所述弯曲旋转镶块转动连接在所述冲压槽的上端两侧夹角处；所述复位弹簧的两端分别与所述弯曲旋转镶块的侧面和所述上模座的中部位置连接，其用于分别带动两个弯曲旋转镶块复位至初始位置；
10.所述弯曲旋转镶块的侧壁上开设有成型槽，所述成型槽的其中一侧边的初始位置与所述冲压槽的上顶面之间留有第一转动角度、另一侧边与所述冲压槽的侧面之间留有第二转动角度；当所述上模座与所述弯曲下模芯冲压吻合时，位于左侧的弯曲旋转镶块逆时针转动，位于左侧的弯曲旋转镶块顺时针转动，以使得所述冲压槽的两侧边与所述成型槽的上侧边和左右两侧边分别平齐。
11.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述弯曲旋转镶块的侧
壁上还设有到位块，所述上模座的内部设有与所述到位块相配合的限位槽；当所述弯曲旋转镶块位于初始位置时，所述到位块与所述限位槽的一侧壁抵触；当所述到位块与所述限位槽的另一侧壁相抵时，所述冲压槽的两侧边与所述成型槽的上侧边和左右两侧边分别平齐。
12.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述成型槽的两侧边之间的夹角为r角。
13.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述下垫板上还设有修边下镶块，所述修边下镶块位于所述弯曲下模芯的一侧，所述板料沿着所述修边下镶块的上表面进入，且所述修边下镶块的高度与所述弯曲下模芯的高度一致。
14.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述r角整形机构包括整形驱动镶块、r角整形镶块以及回程弹簧，所述冲压槽的两侧面设有整形孔，所述r角整形镶块滑动连接在所述整形孔内，且所述r角整形镶块远离所述冲压槽的一端与所述整形孔的侧壁之间通过回程弹簧连接；
15.所述上模座的两端顶部设有驱动孔，所述驱动孔与所述整形孔垂直连通；所述整形驱动镶块嵌入至所述驱动孔内，且所述整形驱动镶块的其中一端与所述r角整形镶块通过斜面滑动连接、另一端连接有驱动气缸。
16.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所位于同一侧的回程弹簧的数量为两根，所述整形驱动镶块位于两根回程弹簧之间。
17.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述整形孔为上宽下窄的等腰梯形结构，所述r角整形镶块的侧壁与所述整形孔的侧面相互吻合。
18.可选地，根据本发明所述的自动化负角度弯曲成型工装，所述r角整形镶块靠近所述冲压槽的一端还设有r角橡胶软模。
19.本发明设计一种自动化负角度弯曲成型工装，集成落料、弯曲和r角整形，负角度弯曲一次成形到位，结合自动化送料和出料机构，实现自动化生产，同时针对不同料厚的零件，调整修边下镶块位置保证修边间隙，调整闭合高度保证弯曲成形料厚差，r角区域设置橡胶软模保证r角尺寸差，模具兼容性大大增加，适用多品种小批量生产。
20.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
21.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
22.图1为本发明所公开的自动化负角度弯曲成型工装的结构示意图；
23.图2为本发明所公开的自动化负角度弯曲成型工装的剖视图；
24.图3为本发明所公开的自动化负角度弯曲成型工装的成型示意图；
25.图4为本发明所公开的r角整形镶块的结构示意图。
26.附图标记说明：1-下垫板；2-弯曲下模芯；3-上模座；4-冲压槽；5-弯曲旋转镶块；6-复位弹簧；7-成型槽；8-r角整形镶块；9-整形驱动镶块；10-回程弹簧；11-修边下镶块；12-板料；13-r角橡胶软模；14-到位块；15-限位槽。
具体实施方式
27.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
28.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
29.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
30.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
32.根据图1至图4所示，本发明提供了一种自动化负角度弯曲成型工装，包括上模座3、下垫板1以及弯曲下模芯2。
33.下垫板1固定于工作面上，弯曲下模芯2设置在下垫板1上，其左右两侧面和上顶面为板料12的冲压面，左右两侧面分别与下垫板1和上顶面之间的夹角使得板料12负角度弯曲。为保证弯曲后板料12流动，在零件下部区域，即在上模下行到底后，上模座3与下垫板1之间的间隙应大于板料12的料厚。
34.上模座3设置在弯曲下模芯2的上方，其底面设有与弯曲下模芯2相吻合的冲压槽4，冲压槽4与上顶面两侧相吻合的夹角处设有负角成型机构，以使得板料12的上端负角成型；上模座3的两端还设有r角整形机构，以使得板料12的下端负角成型。
35.进一步地，由于本发明针对板料12进行的是负角度冲压，弯曲下模芯2整体为上宽下窄的梯形结构，为了保证弯曲下模芯2能够顺利的嵌入至冲压槽4内，冲压槽4的底部宽度大于或等于弯曲下模芯2的上顶面的宽度。
36.再进一步地，负角成型机构包括弯曲旋转镶块5和复位弹簧6，弯曲旋转镶块5转动连接在冲压槽4的上端两侧夹角处；复位弹簧6的两端分别与弯曲旋转镶块5的侧面和上模座3的中部位置连接，其用于分别带动两个弯曲旋转镶块5复位至初始位置。
37.弯曲旋转镶块5的侧壁上开设有成型槽7，成型槽7的其中一侧边的初始位置与冲压槽4的上顶面之间留有第一转动角度、另一侧边与冲压槽4的侧面之间留有第二转动角度；当上模座3与弯曲下模芯2冲压吻合时，位于左侧的弯曲旋转镶块5逆时针转动，位于左侧的弯曲旋转镶块5顺时针转动，以使得冲压槽4的两侧边与成型槽7的上侧边和左右两侧边分别平齐。在一次完整的冲压过程中，上模座3下移，弯曲下模芯2带动板料12首先与弯曲旋转镶块5的顶部侧边接触，然后推动弯曲旋转镶块5旋转，弯曲旋转镶块5的另一侧边在旋转的过程中会推动板料12朝向弯曲下模芯2的两侧面弯曲，从而实现板料12上端的负角度弯曲。待后续的r角整形机构完成工作后，上模座3上行，弯曲旋转镶块5受复位弹簧6作用完成回弹，待上模到上限位后，弯曲零件在零件退料机构作用下完成零件退料，一个工作循环结束。
38.再进一步地，弯曲旋转镶块5的侧壁上还设有到位块14，上模座3的内部设有与到位块14相配合的限位槽15；当弯曲旋转镶块5位于初始位置时，到位块14与限位槽15的一侧
壁抵触；当到位块14与限位槽15的另一侧壁相抵时，冲压槽4的两侧边与成型槽7的上侧边和左右两侧边分别平齐。板料12的弯曲的负角大小根据成型槽7的夹角大小和限位槽15的弧长所决定。
39.再进一步地，成型槽7的两侧边之间的夹角为r角，保证板料12上端形成圆弧的r角。
40.进一步地，下垫板1上还设有修边下镶块11，修边下镶块11位于弯曲下模芯2的一侧，板料12沿着修边下镶块11的上表面进入，且修边下镶块11的高度与弯曲下模芯2的高度一致。上模座3与修边下镶块11相互作用，实现板料12的切断和修边工序。
41.进一步地，r角整形机构包括整形驱动镶块9、r角整形镶块8以及回程弹簧10，冲压槽4的两侧面设有整形孔，r角整形镶块8滑动连接在整形孔内，且r角整形镶块8远离冲压槽4的一端与整形孔的侧壁之间通过回程弹簧10连接。
42.上模座3的两端顶部设有驱动孔，驱动孔与整形孔垂直连通；整形驱动镶块9嵌入至驱动孔内，且整形驱动镶块9的其中一端与r角整形镶块8通过斜面滑动连接、另一端连接有驱动气缸。待上模座3到位后，上模座3保持压力，驱动气缸开始工作，驱动整形驱动镶块9下行，通过机械驱动r角整形镶块8横向移动，从而实现对板料12下端的r角整形。待板料12r角整形完成，驱动气缸回程，r角整形镶块8受回程弹簧10的作用完成回程。
43.进一步地，位于同一侧的回程弹簧10的数量为两根，整形驱动镶块9位于两根回程弹簧10之间，有效保证对整形驱动镶块9的回弹作用，避免对板料12产生干涉，且单一的回程弹簧10会导致整形驱动镶块9回弹时受力不均，容易与整形孔产生过度磨损。
44.再进一步地，整形孔为上宽下窄的等腰梯形结构，r角整形镶块8的侧壁与整形孔的侧面相互吻合。通过整形孔的结构对r角整形镶块8的移动进行导向，保证r角整形镶块8对板料12下端r角的整形效果。
45.再进一步地，r角整形镶块8靠近冲压槽4的一端还设有r角橡胶软模13，通过r角橡胶软模13能够有效保证r角整形效果，提高整形面积和压力。
46.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。