车辆顶盖切换模具的制作方法

本发明涉及车辆加工设备，尤其涉及一种车辆顶盖切换模具。

背景技术：

为满足不断变化的市场需求，新车型往往会根据顾客需求、功能配置等进行不同款型的开发，从而使产品优势得到进一步提升。如某车型同步开发有天窗型和无天窗型两款车型。

制造时通常是使用两套冲压模具，分别进行制造，因此需要更多的经费投入，制造成本提高。还有一些制备时先冲压无天窗的工件，再对需要开设天窗的工件单独进行天窗的冲压，这种方式效率低，冲压天窗时定位发生改变，影响精度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车辆顶盖切换模具，能够根据车型选择是否在顶盖上冲压天窗，该模具导向性及运动稳定性强，压料效果好。

本发明的车辆顶盖切换模具，包括：压料芯、安装基座、周圈压料芯；所述压料芯设置在上模座上，具有中空的容置空间；所述安装基座，位于所述容置空间内，在所述安装基座上具有压料工作螺栓、压料氮气弹簧和切换氮气弹簧，其中，所述安装基座和周圈压料芯通过所述压料工作螺栓滑动连接；所述压料氮气弹簧止抵在所述周圈压料芯上；所述切换氮气弹簧止抵在所述容置空间内壁的托板上；所述切换氮气弹簧的行程大于所述压料氮气弹簧的行程。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，还包括：切换支架，通过气缸驱动与所述上模座在水平方向上滑动配合；所述安装基座在所述切换氮气弹簧的驱动下，在竖直方向上具有第一位置和第二位置，且在竖直方向上，所述第一位置高于所述第二位置；在所述安装基座上具有凹槽结构，在所述第一位置时，所述切换支架与所述凹槽结构滑动配合；在所述第二位置时，所述切换支架止顶在所述安装基座的顶面。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，所述切换支架呈框架结构，具有多个通孔，每个所述通孔的周圈内壁形成导滑导向部；在所述通孔的前侧内壁上形成向后凸起的前限位面；在所述通孔的后侧内壁上形成向前凸起的后限位面；在所述切换支架的后端，形成向后凸起的连接凸起，用于和所述气缸连接。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，还包括：导板，固定设置在所述切换支架的上表面，与所述上模座导滑；压块，固定设置在所述上模座上，并伸入所述通孔内，位于所述前限位面和所述后限位面之间；导柱，固定设置在所述上模座上，在所述安装基座上设置有导套，所述导柱与所述导套滑动配合；基座工作螺栓，栓杆滑动地套设在所述安装基座上的限位沉台孔内，所述栓杆从所述限位沉台孔伸出的部分与所述上模座固定。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，所述连接凸起上形成卡槽，连接结构通过所述卡槽连接所述气缸和所述切换支架；所述连接结构包括：滑板连接块，具有垂直的第一边和第二边，所述第一边卡入所述卡槽内；卡接块，中部形成贯通所述卡接块一个边缘的阶梯槽，所述阶梯槽外周具有连接孔，分别与所述连接凸起和所述第二边连接；气缸连接块，一端形成法兰台，卡接在所述阶梯槽内，另一端与所述气缸的伸缩杆螺纹连接。需要理解，第一边和第二边可以是两个垂直边中的任一个。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，至少在所述安装基座的两侧的顶面上形成氮气弹簧安装座，用于安装所述压料氮气弹簧和所述切换氮气弹簧，其中一侧的所述氮气弹簧安装座具有间隔，所述间隔形成所述凹槽结构；所述氮气弹簧安装座顶面形成导滑面。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，所述安装基座的底面形成镶块安装座，在所述镶块安装座上设置有翻边整形镶块。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，所述镶块安装座外周侧壁上设置有基座侧导板，所述周圈压料芯套设在所述镶块安装座外，与所述基座侧导板滑动配合。

如上所述的车辆顶盖切换模具，其中，在所述周圈压料芯外周壁上形成有内压芯侧导板，与所述压料芯滑动配合。

本发明的车辆顶盖切换模具，通过压料氮气弹簧和切换氮气弹簧的配合，有选择的控制对车辆顶盖的工件进行开设天窗的冲压处理。采用周圈压料芯结构对天窗周圈进行压紧，避免了氮气弹簧压料力分散的问题，有效压料力较高，压料效果较好。

在一些优选实施例中，通过基座侧导板与周圈压料芯内圈导滑导向、压料芯与周圈压料芯外圈内压芯侧导板导滑导向，再结合导柱导向，使得翻边整形镶块及安装基座整体运动更稳定，有效降低侧向扭力，提高零部件使用寿命，同时可保证天窗修边、翻边精度质量。

此外，采用周圈压料芯，无需对尺寸较大的压料芯开合、型面研合，加工调试、研配，操作灵活性大幅提高，便于操作，且也有利于型面研合、验证，大幅提高了工作效率。

进一步，通过切换支架为框架式结构、压料氮气弹簧及支撑氮气弹簧采用沉入式设计的氮气弹簧安装座，通过其间隔形成的凹槽结构，提供切换支架的滑动空间，无需额外设计上滑块、下滑块，减少了零部件，使结构更简单，在无需上下滑块的情况下，降低了高度；此外，通过氮气弹簧安装槽，相当于氮气弹簧自身高度“变短”，相当于降低了下滑块的高度，进而可以降低安装基座的高度，同时能够降低模具重量，模具成本也同时降低。

附图说明

图1为本发明车辆顶盖切换模具的示意图；

图2为图1中隐藏压料芯的示意图(工作状态)；

图3为图2另一视角的示意图；

图4为本发明车辆顶盖切换模具中切换支架的示意图；

图5为图4的爆炸图；

图6为本发明车辆顶盖切换模具中安装基座和周圈压料芯的示意图；

图7为本发明车辆顶盖切换模具中安装基座底部的示意图；

图8为本发明车辆顶盖切换模具中周圈压料芯的示意图；

图9为图1中隐藏压料芯的示意图(非工作状态)；

图10为图9另一视角的示意图。

附图标记：

11切换支架22导柱

111导滑导向部23基座工作螺栓

112前限位面31安装基座

113后限位面311氮气弹簧安装座

114连接凸起312导滑面

1141卡槽313压料氮缸槽

12导板314切换氮缸槽

13滑板连接块315镶块安装座

14卡接块32导套

141阶梯槽33压料工作螺栓

15气缸连接块34压料氮气弹簧

151法兰台35切换氮气弹簧

16气缸36基座侧导板

17锁紧螺母37翻边整形镶块

21压块41周圈压料芯

211固定部42内压芯侧导板

212导向部51压料芯

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明公开一种车辆顶盖切换模具，参见图1到图10包括：压料芯51、安装基座31、周圈压料芯41；所述压料芯51设置在上模座上，具有中空的容置空间；所述安装基座31，位于所述容置空间内，在所述安装基座31上具有压料工作螺栓33、压料氮气弹簧34和切换氮气弹簧35，其中，所述安装基座31和周圈压料芯41通过所述压料工作螺栓33滑动连接；所述压料氮气弹簧34止抵在所述周圈压料芯41上；所述切换氮气弹簧35止抵在所述容置空间内壁的托板上；所述切换氮气弹簧35的行程大于所述压料氮气弹簧34的行程。

上述压料工作螺栓33是与周圈压料芯41滑动的配合，实现安装基座31和周圈压料芯41的相对运动，具体的，可以在周圈压料芯41上形成沉台孔，压料工作螺栓33具有栓体和比栓体粗的栓头，栓体穿过沉台孔，栓头比沉台孔直径大，卡接在沉台孔上，栓体穿过沉台孔，并且露出，露出的部分具有螺纹，螺接到安装基座31上。当然，这仅是优选的设置方式，能够实现安装基座31和周圈压料芯41的相对运动的连接结构都可以用于本申请。

优选的，车辆顶盖切换模具还包括切换支架11，如图4和图5所示，通过气缸16驱动与所述上模座在水平方向上滑动配合。结合图2、图3和图9、图10，所述安装基座31在所述切换氮气弹簧35的驱动下，在竖直方向上具有第一位置和第二位置，且在竖直方向上，所述第一位置高于所述第二位置；在所述安装基座31上具有凹槽结构，在所述第一位置时，所述切换支架11与所述凹槽结构滑动配合；在所述第二位置时，所述切换支架11止顶在所述安装基座31的顶面。

在第一位置时，一般是不需要在车辆顶盖上设置冲压天窗，也可以称为非工作状态，此时切换支架11与是在凹槽结构中的，需要注意，虽然提及切换支架11与凹槽结构滑动配合，但是二者并非一直处于相对滑动的状态，例如在第一位置，即不需要在车辆顶盖上设置冲压天窗的非工作状态，二者可以是处于插接状态，且不滑动的(如图9所示)。只有在需要进行状态改变，即需要开设天窗时，安装基座31为第二位置，切换支架11从凹槽结构中滑出，并且通过气缸16改变横向位置，止顶在所述安装基座31的顶面，对安装基座31起到辅助支撑的功能(如图2所示)。第二位置时，也成为工作状态。

参见图2和图9，分别示出了工作状态和非工作状态。

提到气缸16，现在说明气缸16和切换支架11的连接方式。

继续参见图4和图5，切换支架11的连接凸起114上形成卡槽1141，连接结构通过所述卡槽1141连接所述气缸16和所述切换支架11；所述连接结构包括：滑板连接块13，具有垂直的第一边和第二边，所述第一边卡入所述卡槽1141内；卡接块14，中部形成贯通所述卡接块14一个边缘的阶梯槽141，所述阶梯槽141外周具有连接孔，分别与所述连接凸起114和所述第二边连接；气缸连接块15，一端形成法兰台151，卡接在所述阶梯槽141内，另一端与所述气缸16的伸缩杆螺纹连接。

需要理解，上述阶梯槽141是从卡接块14的一个边缘上开始形成的，贯通其边缘，以方便法兰台151卡入。

切换支架11呈框架结构，具有多个通孔，每个所述通孔的周圈内壁形成导滑导向部111；在所述通孔的前侧内壁上形成向后凸起的前限位面112；在所述通孔的后侧内壁上形成向前凸起的后限位面113；在所述切换支架11的后端，形成向后凸起的连接凸起114，用于和所述气缸16连接。

该多个通孔设置的位置需要根据安装基座31来设置，安装基座31上具有用于安装压料氮气弹簧34和切换氮气弹簧35的空间，通孔需要对该空间进行避让。

优选的，于安装压料氮气弹簧34和切换氮气弹簧35的空间可以为氮气弹簧安装座311，参见图6到图8，至少在所述安装基座31的两侧的顶面上形成氮气弹簧安装座311，用于安装所述压料氮气弹簧34和所述切换氮气弹簧35，一侧的所述氮气弹簧安装座311具有间隔，所述间隔形成所述凹槽结构；所述氮气弹簧安装座311顶面形成导滑面312。图6中，两侧氮气弹簧安装座311结构不完全相同，左侧的练成一排为整体结构，右侧形成上述间隔。

车辆顶盖切换模具还包括：导板12、压块21、导柱22和基座工作螺栓23。其中，导板12固定设置在所述切换支架11的上表面，与所述上模座导滑；压块21固定设置在所述上模座上，并伸入所述通孔内，位于所述前限位面112和所述后限位面113之间；导柱22固定设置在所述上模座上，在所述安装基座31上设置有导套32，所述导柱22与所述导套32滑动配合；基座工作螺栓23栓杆滑动地套设在所述安装基座31上的限位沉台孔内，所述栓杆从所述限位沉台孔伸出的部分与所述上模座固定。

优选的，安装基座31的底面形成镶块安装座315，在所述镶块安装座315上设置有翻边整形镶块37。

所述镶块安装座315外周侧壁上设置有基座侧导板36，所述周圈压料芯41套设在所述镶块安装座315外，与所述基座侧导板36滑动配合。

在所述周圈压料芯41外周壁上形成有内压芯侧导板42，与所述压料芯51滑动配合。

下面说明一种优选的车辆顶盖切换模具的结构，并将其零部件分别的进行说明。

切换支架11：大致为平面框架式结构，中间设计有过个通孔，框架上平面为安装面，其上固定安装有均匀分布的导板12。下平面为导滑面，工作状态切换时与安装基座31接触导滑。

导滑导向部111：在切换支架11的前端中间的通孔左右两侧框架为导滑导向部111，后端左右两侧框架也分别设置对称布置的导滑导向部111，以前端中间处为例：导滑导向部111的内侧面及底面分别与压块21导滑导向，通过压块21将切换支架11限位在上模座上，同时也通过压块21实现导滑导向。导滑导向部111前侧(气缸伸缩方向，如图2中箭头a示出了“前”，箭头b示出了“后”)框架设计有局部凸起的前限位面112，用于气缸16收缩切换机构切换至非工作状态时与压块21接触实现行程限位；导滑导向部111(气缸伸缩方向)后侧框架设计有局部凸起的后限位面113，用于气缸收缩切换机构切换至工作状态时与压块21接触实现另一侧的行程限位。

连接凸起114：切换支架11靠近气缸的一侧中间设计有与气缸连接的连接凸起114；连接凸起114的底部加工有卡槽1141，用于与滑板连接块13卡接连接。

导板12：固定安装在切换支架11上表面，用于工作状态切换时与上模座导滑。

滑板连接块13：具有垂直的第一边和第二边，可以理解为“l”字母形结构，l形一侧，即第一边，伸入连接凸起114的卡槽1141内，通过卡接实现更好的连接效果。

卡接块14：大致为长方体结构，中间加工有阶梯槽141，或者也可以称为台阶状的u形槽，用于与气缸连接块15卡接连接。通过卡接安装便于拆卸、安装。

气缸连接块15：为一端带有法兰台151的圆柱结构，与法兰台151相对的另一端加工有与气缸伸缩杆螺纹配合的螺纹底孔。

气缸16：固定安装在上模座上，伸缩端与切换支架11固定连接，用于工作状态切换提供驱动力。

锁紧螺母17：安装在气缸伸缩端头的外螺纹上，气缸16与气缸连接块15固定连接后，在使用锁紧螺母17进行二次锁紧，防止松脱。

压块21：通过螺栓固定安装在上模座上，用于将切换支架限位在上模座内，同时起到导滑导向的作用。参见图5，其由固定部211和导向部212构成，固定部有螺栓过孔，主要用于固定使用；端部一侧凸出的台阶为导向部212，其余固定部形成的l形两个面分别与切换支架的导滑导向部111接触导滑。

导柱22：固定安装在上模座上，与安装基座上的导套32配合实现安装基座31运动精确导滑导向。

基座工作螺栓23：穿过安装基座31上的限位沉台孔，通过端头的外螺纹固定安装在上模座上，用于将安装基座整体的安全限位。

安装基座31：如图6所示，安装基座31上部的两侧具有凸起的台阶状的氮气弹簧安装座311，氮气弹簧安装座311上表面为支架的导滑面312，与切换支架11下表面接触导滑。其中一侧侧的氮气弹簧安装座311中间形成凹槽结构。需要理解，每侧的氮气弹簧安装座311都具有多个，而在这测的氮气弹簧安装座311彼此之间是间隔的，该间隔形成上述凹槽结构。另一侧的氮气弹簧安装座311可以组成一体，也可以采用间隔设置。

氮气弹簧安装座311顶面为支架的导滑面312，底面上形成有安装槽，用于安装压料氮气弹簧34和切换氮气弹簧35，参见图7，安装槽分为压料氮缸槽313，用于安装压料氮气弹簧34，切换氮缸槽314用于安装切换氮气弹簧35。由于图7中安装有压料氮气弹簧34和切换氮气弹簧35，因此上述的安装槽并不明显，图中仅指出了其边框线。

压料氮缸槽313和切换氮缸槽314均延伸到氮气弹簧安装座311内。

参见图7，可以看到安装基座31的下部的结构，其下部具有镶块安装座315，翻边整形镶块37固定安装在镶块安装座315上，镶块安装座315底部为法兰结构，即镶块安装座315尺寸小于安装基座31，从而在安装基座31底部形成有空出的空间，该空出的空间类似法兰结构。切换氮缸槽314和压料氮缸槽313分别位于该法兰结构上。导套32：如图6所示，固定安装在安装基座31上部，位于两侧的氮气弹簧安装座311之间，与导柱22配合导滑导向。

压料工作螺栓33：穿过周圈压料芯41上的沉台孔通过端头外螺纹固定安装在安装基座31上，用于将周圈压料芯41安装在安装基座31上，实现周圈压料芯41的运动及行程控制。

压料氮气弹簧34：固定安装在安装基座31上的压料氮缸槽313内，伸缩端抵在周圈压料芯41上，用于天窗版车型顶盖生产时，提供天窗周圈压料力。

切换氮气弹簧35：固定安装在安装基座31上的切换氮缸槽314内，设置四个分别位于安装基座的四角位置，伸缩端抵在压料芯5上，用于切换机构工作状态切换时，提供垂直方向上运动的切换动力。切换氮气弹簧35的行程大于压料氮气弹簧34的行程。

基座侧导板36：固定安装在镶块安装座315周圈侧壁上，与周圈压料芯41的内侧立壁导滑，起到周圈压料芯37及安装基座31运动时导滑导向。

翻边整形镶块37：翻边整形凹模，工作时与下模的凸模配合完成翻边成形。

周圈压料芯41：大致为与天窗形状类似的环形结构，通过压料工作螺栓33安装在安装基座31上，用于天窗周圈压料。

内压芯侧导板42：固定安装在周圈压料芯41的外侧周圈立壁，与压料芯5接触导滑，起到导滑导向的作用。

压料芯51：，用于顶盖外板整体压料，与上模座连接。

实际使用中，生产带有天窗的顶盖时，切换机构工作状态如图1、图2、图4所示，气缸16为顶出状态，导滑支架11运动至前侧，导滑支架11的下表面与安装基座31的氮气弹簧安装座311底部的支架导滑面312接触。冲压生产上模座下降时，压料芯51先接触制件进行压料，上模座继续向下，周圈压料芯41开始接触天窗周圈板料，随后压料氮气弹簧34逐渐被压缩并提供压料力，然后上模座继续向下运动，安装基座31上的翻边整形镶块37进行天窗翻边整形工作。压料芯51开始压料后，切换氮气弹簧35逐渐被压缩直至模具闭合。

生产不带天窗版的顶盖时，工作状态切换至非工作状态，参见图9图10，具体过程如下：气缸16收缩并带动导滑支架11整体向后侧移动既定的距离，切换氮气弹簧35将始终处于非压缩的自由状态，将安装基座整体支撑位于压料芯51内部，导滑支架11的框架体在安装基座31上的投影位于氮缸安装座311形成的凹槽内。冲压生产时，上模向下运动，压料芯51先接触制件进行压料，随后进行相应的冲压工作内容，直至模具闭合。在此过程中切换氮气弹簧35始终处于顶起状态，使得周圈压料芯及安装基座整体位于压料芯51型面上方，翻边整形镶块37不参与工作，同时压料氮气弹簧34为自由伸长状态，并与周圈压料芯保留有2mm距离。直至模具闭合时，导滑支架31的框架主体会处于安装基座31上氮缸安装座311形成的凹槽内，达到如图9、图10所示的状态。

此外，冲压生产及切换上述两种状态的过程中基座侧导板36及内压芯侧导板可起到导滑导向的作用，同时使得安装基座31、周圈压料芯41、压料芯51有效保证在较为稳定的状态。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。