一种汽车C柱多方位侧冲孔复合模具的制作方法

本发明属于汽车配件冲压模具技术领域，具体涉及一种汽车c柱多方位侧冲孔复合模具。

背景技术

汽车的c柱是车身的重要组成部分，它的变形或者受损都会对整车稳定性造成严重影响。汽车的c柱采用冲压模具加工的方式生产，现有的汽车c柱冲压模具通常包括冲压、侧冲孔、切边、修边等多道工序，并且为多工序分步加工，多工序分步加工需要多次定位工件，多次定位工件的公差累积导致冲压加工件制造偏差增加，降低了加工精度，无法保证产品合格率及加工稳定性；其次，多工序分步冲压加工的劳动强度大，生产效率低，浪费了大量的工作时间，增加了操作设备台数和设备能耗，制造成本高。另外，进行侧冲孔加工时，冲头对模具冲孔部位的冲压力大，容易造成模具冲孔部位严重的磨损，降低模具的使用寿命，如采用高硬度的模具钢制造模具，则材料成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车c柱多方位侧冲孔复合模具以解决上述技术问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种汽车c柱多方位侧冲孔复合模具，包括下模组件、上模组件、模板运动导向装置和压料芯，上模组件位于下模组件上方，上模组件可沿模板运动导向装置上下运动，上模组件包括上模座，上模座上设有上模腔，压料芯安装于上模腔内，上模腔内设有若干个斜楔，若干个斜楔沿着多个方位和多个倾斜角度分布于上模腔内，其方位和角度依待加工的工件的结构设置，斜楔的顶部安装有倾斜的冲头，斜楔改变冲压力的方向，使其由竖直方向变为倾斜方向，实现对工件的斜面进行侧冲孔；下模组件包括下模座，下模座上设有凸模，凸模内设有若干个与斜楔相匹配的凸模镶块，凸模镶块与凸模可拆卸式连接，凸模镶块的硬度高于凸模的硬度；当斜楔对工件进行侧冲孔时，斜楔和冲头顶在凸模镶块上，凸模镶块的硬度比凸模的硬度高，因此能承受更大的冲压力，不易磨损，方便更换；凸模的其他部位在冲压过程中起到辅助支撑的作用。

优选的，压料芯上设有与凸模匹配的凹型腔，凹型腔内设有若干个与斜楔相匹配的压料镶块，压料镶块与凹型腔可拆卸地连接，压料镶块的硬度高于凹型腔的硬度。压料镶块直接承受斜楔冲头的冲压力，硬度高，不易磨损，方便更换。

优选的，上模腔的侧壁上设有用于固定压料芯的侧销，压料芯的侧壁上设有与侧销匹配的腰型安装槽，腰型安装槽在竖直方向上设置，侧销可嵌入腰型安装槽内并且在腰型安装槽内滑动。将压料芯固定于上模腔内，再将上模腔朝下活动地安装于下模座上方，压料芯可将工件向下顶出上模座。

优选的，压料芯的侧壁上设有多个压料芯导板，压料芯通过压料芯导板与上模腔的侧壁滑动连接，方便安装。

优选的，压料芯的四个顶角处分别设有锥形平衡凹块，下模座的四个顶角处分别设有与锥形平衡凹块匹配的锥形平衡凸块，合模时锥形平衡凸块嵌入锥形平衡凹块内并且抵住锥形平衡凹块，二者准确配合，可减少压料芯动作时的导板磨损。

优选的，凸模的外围设有多个用于快速限位工件的工件导正架，工件导正架包括安装于下模座上的导正底座和垂直连接导正底座的导正立板，导正立板靠近凸模的一侧设有向下倾斜的导正过渡部。上料时，将工件粗定位卡在各个导正立板上，上模组件冲压工件时，工件沿着导正过渡部滑入凸模上，因此不需工人对工件精确定位即可准确上料。

优选的，模板运动导向装置包括分别设置于下模座的左右两侧的导向槽，导向槽内设有导柱，导向槽的侧壁上还安装有多个外导板；模板运动导向装置还包括设置于上模座的左右两侧的导向架，导向架可卡合于导向槽内，导向架内设有导套，导柱可嵌设于导套内。上模组件与下模组件合模时，导套沿着导柱向下移动，起到对上模定位的作用；外导板可使导向槽与导向架的滑动连接更顺畅。

优选的，下模座的顶角处对称地设有多个聚氨酯吸震组件，聚氨酯吸震组件包括聚氨酯吸震柱和安装于聚氨酯吸震柱外侧的限位环，合模时聚氨酯吸震柱可抵住上模座，吸收上模高压冲力造成的震动，提高冲压加工的稳定性；限位环可限制聚氨酯吸震柱被压缩时的倾斜偏移量，保证聚氨酯吸震柱在纵向上稳定地弹性移动。

本发明的有益效果是：

1、上模座内的斜楔和冲头可对工件冲压的同时进行侧冲孔，多工序同时进行，提高了加工效率，节约了制造成本；减小了定位误差，提高了加工品质。

2、凸模镶块和压料镶块解决了模具在产品冲压过程中因长时间冲压疲劳而局部磨损的问题，保证了冲压成型质量，同时凸模可选用硬度较低的模具钢，降低了模具钢材成本；凸模镶块为组合式，方便维修工维护，降低维修镶块材料成本。

3、压料芯与上模座的滑动连接稳定，工作可靠；上模组件与下模组件之间的运动导向准确稳定；聚氨酯吸震组件可吸收上模高压冲力造成的震动，使加工更加稳定。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的下模组件结构示意图；

图3是本发明的凸模镶块结构示意图；

图4是图2中a部分的放大示意图；

图5是本发明的上模组件结构示意图；

图6是本发明的压料芯结构示意图。

图中标记为：1.下模组件；11.下模座；12.凸模；13.凸模镶块；14.锥形平衡凸块；15.工件导正架；151.导正底座；152.导正立板；153.导正过渡部；16.聚氨酯吸震柱；17.限位环；2.上模组件；21.上模座；22.上模腔；23.斜楔；24.冲头；25.侧销；3.压料芯；31.凹型腔；32.压料镶块；33.腰型安装槽；34.压料芯导板；35.锥形平衡凹块；41.导向槽；42.导柱；43.外导板；44.导向架；45.导套。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种汽车c柱多方位侧冲孔复合模具，包括下模组件1、上模组件2、模板运动导向装置和压料芯3，上模组件2位于下模组件1上方，上模组件2可沿模板运动导向装置上下运动，上模组件2包括上模座21，上模座21上设有上模腔22，压料芯3安装于上模腔22内，上模腔22内设有若干个斜楔23，若干个斜楔23沿着多个方位和多个倾斜角度分布于上模腔22内，其方位和角度依待加工的c柱工件的结构设置，斜楔23的顶部安装有倾斜的冲头24，斜楔23与冲头24改变冲压力的方向，使其由竖直方向变为倾斜方向，实现对工件的斜面进行侧冲孔；下模组件1包括下模座11，下模座11上设有凸模12，凸模12内设有若干个与斜楔23相匹配的凸模镶块13，凸模镶块13与凸模12可拆卸式连接，凸模镶块13的硬度为60-62hrc,凸模12的硬度为50-55hrc。

如图6所示，压料芯3上设有与凸12模匹配的凹型腔31，凹型腔31内设有若干个与斜楔23相匹配的压料镶块32，压料镶块32与凹型腔31可拆卸地连接，压料镶块32的硬度高于凹型腔31的硬度。

如图5和图6所示，上模腔22的侧壁上设有用于固定压料芯3的侧销25，压料芯3的侧壁上设有与侧销25匹配的腰型安装槽33，腰型安装槽33在竖直方向上设置，侧销25可嵌入腰型安装槽33内并且受到压力时可在腰型安装槽33内滑动。

如图6所示，压料芯3的侧壁上设有多个压料芯导板34，压料芯4通过压料芯导板34与上模腔22的侧壁滑动连接。

如图2和图6所示，压料芯3的四个顶角处分别设有锥形平衡凹块35，下模座11的四个顶角处分别设有与锥形平衡凹块35匹配的锥形平衡凸块14，合模时锥形平衡凸块14抵住锥形平衡凹块35。

如图2所示，凸模12的外围设有多个用于快速限位工件的工件导正架15，工件导正架15包括安装于下模座11上的导正底座151和垂直连接导正底座151的导正立板152，导正立板152靠近凸模12的一侧设有向下倾斜的导正过渡部153。

如图2和图5所示，模板运动导向装置包括分别设置于下模座11的左右两侧的导向槽41，导向槽41内设有导柱42，导向槽41的侧壁上还安装有多个外导板43；模板运动导向装置还包括设置于上模座21的左右两侧的导向架44，导向架44可卡合于导向槽41内，导向架44内设有导套45，导柱42可嵌设于导套45内。

如图2所示，下模座11的四个顶角处对称地设有多个聚氨酯吸震组件，聚氨酯吸震组件包括聚氨酯吸震柱16和安装于聚氨酯吸震柱16外侧的限位环17，聚氨酯吸震柱16为可弹性压缩材质，合模时聚氨酯吸震柱16可抵住上模座21，吸收上模高压冲力造成的震动。

上料时，将工件粗定位在下模座的各个导正立板上，将压料芯安装于上模腔内，将上模组件安装于下模组件正上方，上模组件向下冲压工件，工件沿着导正过渡部滑入凸模上，并且紧密贴合凹型腔和凸模进而冲压成型，同时上模腔内的斜楔和冲头沿倾斜的角度对工件冲孔，完成多方位多角度的侧冲孔加工；冲压冲孔完成后，压料芯将冲压成品顶出上模组件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。