一种汽车边梁的整形工装的制作方法

本实用新型属于汽车注塑零件整形技术领域，具体涉及一种汽车边梁的整形工装。

背景技术：

当今世界汽车工业是一个国家工业水平的重要标志之一。随着汽车生产技术和汽车市场的发展，汽车的种类越来越多，并且逐渐向着节能环保的方向发展，也极大地方便了人们的生活和出行。汽车内外饰系统是汽车车身的重要组成部分，对汽车外观和人体在车内的体验具有重要影响，因此，内外饰系统的设计工作量占汽车造型设计的比重较大，是车身最重要的部分之一。汽车内外饰体现了汽车内部空间的功能，需要满足乘客的舒适感、视觉美观和操作方便等要求，对汽车内外饰产品的外观和功能提出了更高的质量要求。

汽车内外饰产品的生产过程中，由于产品结构不均、原料流动速度不均、冷却时间不一致、成型顶出不平衡等原因，使产品在注塑过程中产生内应力，同时注塑件根据胶位厚度的不同，收缩变形应力也不同，导致产品整体出现翘曲变形，次品率较高。汽车边梁是最易变形的产品之一，由于边梁为细长形状，注塑成型后，边梁的头部位置容易出现翘起变形，变形原因和改善方法包括以下几点：(1)成型条件引起的残余应力变形，通过降低注射压力，提高注塑模具温度，使模具温度均匀；(2)脱模不良引起的应力变形，增加顶针数量，加大脱模斜度，改善脱模；(3)冷却不均匀引起的应力变形，更改模具水路结构，加强冷却时间，使边梁冷却均匀；(4)产品收缩不均引起的应力变形，调整模具结构，适当调节产品壁厚，使产品壁厚一致。总之，产品变形的原因比较复杂、各项工艺优化成本较高且需要大量的验证实验，经济效益较低。

目前，应用较广的技术是对汽车内外饰产品进行整形，改善翘曲变形，达到合格产品的标准。整形工装采取压制的方法，使注塑件受力均匀，能够解决冷却后产品翘曲变形的问题。例如，专利cn201320285489.2公开了一种用于汽车装饰盖定型的整形工装，其底座上安装有快速夹头、连接硅胶材质的整形压块、用于固定产品上部位置及高度的支撑块以及若干定位和矫正产品下方开档尺寸的定位销，所述定位销分别插入产品对应位置的孔内，该整形工装结构简单、操作方便。专利cn201820182030.2提供了一种suv车顶塑料行李架的整形工装，包括操作台、快速夹钳、前端定位块、后端定位块、气缸、压块、气缸支撑架及电气控制设备，该整形工装通过对注塑成型后的塑料行李架的两端翘曲变形部分进行有效的整形，保证其能够达到符合产品要求的效果，且成型后不再反弹。

目前，市场上还没有专门针对汽车边梁的变形问题的整形装置，汽车边梁形状细长且两端形状不对称，采用传统的整形工装难以对汽车边梁的头部和尾部的变形进行整形，次品率较高，整形过程和程度不易控制。本实用新型通过对汽车边梁的变形分析，专门设计了汽车边梁的整形工装，通过对产品后期进行整形工艺调节，能够快速解决边梁的变形问题，并且结构简单实用，成本低廉，非常适用于解决边梁及类似产品的变形问题。

技术实现要素：

针对汽车边梁及类似产品的整形问题，本实用新型提供了一种汽车边梁的整形工装，所述整形工装通过气缸提供驱动力，利用气缸压头施压进行整形，并且配有支撑块对整个边梁进行整体定位和夹持，保证边梁头部受力的同时，边梁的其他部分不变形；所述整形工装能够实现手动整形和自动整形，提高整形效率和质量。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种汽车边梁的整形工装，所述整形工装包括压紧装置、支撑装置、和自动控制装置；所述支撑装置包括金属支架和工作台，支撑所述整形工装；所述压紧装置位于所述工作台的上部，压紧装置包括至少两个支撑块和至少一个驱动气缸，所述工作台一端设有气缸支撑架，用于支撑驱动气缸，所述驱动气缸下端连接气缸压头，所述支撑块设在气缸压头与工作台之间，用于支撑所述边梁；所述自动控制装置包括自动控制盒和手动开关，并通过线路连接所述驱动气缸和气缸压头，并控制整形参数。

所述支撑装置包括金属支架和工作台，金属支架为立方体形状，并具有一定的强度，能够支撑所述整形工装的所有部件，使所有部件稳定地运作，保证所述边梁顺利稳定整形；所述工作台设在金属支架的顶面，为所述压紧装置提供一个平整的水平平面，即操作平面。

优选的，所述支撑装置的底部还可以包括轮子，便于所述整形工装移动位置，更优选的，所述轮子为万向轮。

所述压紧装置位于所述工作台的上部；所述压紧装置包括至少一个驱动气缸、至少两个支撑块、气缸支撑架和气缸压头；所述支撑块设置在工作台的上表面，两块支撑块分别位于工作台的两端，用于支撑所述边梁的头部和尾部。优选的，所述支撑块的上部具有l形或凹形卡槽，所述卡槽用于放置并卡住边梁，更优选的，所述支撑块的上部还设有压紧件，所述压紧件的一端铰接在支撑块上，另一端卡住支撑块上的边梁，所述压紧件的作用是进一步固定边梁，防止边梁的一端在气缸压头下压制整形时，另一端或其余部分翘起，影响整形质量。

优选的，所述支撑块的数量为2-20块，所述工作台两端的支撑块之间均匀设置若干支撑块，实现对边梁的各个位置的均匀支撑，更优选的，所述支撑块分为两列排布，每列支撑块支撑一个边梁，可同时对两个边梁进行压制整形，更优选的，所述支撑块分为多列排布，同时对多个边梁进行压制整形。在本实用新型的一个具体实施方式中，所述支撑块分为两列，每列支撑块支撑一个边梁，每列支撑块的数量为8个。

所述气缸支撑架设置在工作台一端，气缸支撑架的底部固定在工作台的上表面，气缸支撑架的顶部固定连接所述驱动气缸，气缸支撑架的顶部对应驱动气缸底部出口的位置设有通孔，用于使所述气缸压头穿过。

所述驱动气缸设置在气缸支撑架的顶部，并且驱动气缸的放置方式为垂直于水平地面，驱动气缸的底部出口连接气缸压头，所述气缸压头穿过气缸支撑架，并在驱动气缸的作用下在垂直于水平地面的方向上做往复运动，气缸压头下方设有支撑块。使用时，所述边梁放置在所述支撑块上，且边梁头部位于气缸压头的下方，气缸压头在驱动气缸的作用下向下运动，压制边梁，进行整形；整形后，气缸压头向上运动，将边梁从支撑块上取下。

优选的，所述驱动气缸的数量为两个，并设置在气缸支撑架的两侧，每个驱动气缸配有一个气缸压头，可以同时压制两个边梁。

优选的，所述气缸压头的外表面设有刻度尺，能够精确确定气缸压头的下移距离。

所述驱动气缸选自市售的普通气缸，根据边梁的具体整形要求，选自合适的气缸。

所述驱动气缸通过气路连接气源设备，优选的，所述气源设备为空气压缩机。

所述自动控制装置包括自动控制盒和手动开关，并通过线路连接所述驱动气缸和气缸压头，并控制整形参数。所述手动开关设置在气缸支撑架旁边的工作台上，手动开关为驱动气缸的气动开关，一个手动开关连接并控制一个驱动气缸；使用时，打开所述手动开关，驱动气缸开始做功，气缸压头向下运动，对支撑块上的边梁施加压力，进行压制整形；整形后，关闭所述手动开关，气缸压头向上运动，离开边梁，即可取下边梁。

所述自动控制盒内置集成控制芯片，所述芯片控制整形过程中的各个参数。所述自动控制盒可以设置在所述支撑装置的任意位置，优选的，所述自动控制盒设置在所述金属支架的侧面或工作台的上表面。在本实用新型的一个具体实施方式中，所述自动控制盒设置在金属支架的侧面。

所述自动控制盒外表面设有控制面板，所述控制面板的按键和屏幕对应连接所述集成控制芯片；所述控制面板包括气缸压头位移调节键、位移显示屏、整形时间调节键、时间显示屏和开始键；所述气缸压头位移调节键设置所述气缸压头向下移动的位移，所述位移数据显示在位移显示屏上，所述整形时间调节键设置气缸压头压制的时间，所述时间显示在时间显示屏上，所述开始键控制压制整形过程的开始和结束。

所述整形工装包括两种控制方式：手动控制和自动控制，使用时，任选其一。所述手动开关对所述整形工装进行手动控制，所述自动控制盒对所述整形工装进行自动控制。

所述整形工装的电源选自外接电源或蓄电电池。

本实用新型还提供了一种汽车边梁的整形工装的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

(1)清洁所述整形工装，并检查各部件是否正常；

(2)接通电源，在所述自动控制盒的控制面板上设置气缸压头位移和压制时间，或者手动控制所述手动开关；

(3)将需要整形的边梁放置在所述支撑块上，按下控制面板的开始键，或者手动控制所述手动开关，开始压制整形；

(4)压制整形结束后，气缸压头上移，取出合格的边梁。

附图说明

图1是本实用新型的整形工装整体结构图

图2是本实用新型的自动控制盒6结构示意图

附图中，1-支撑装置，101-金属支架，102-工作台，103-万向轮，2-气缸支撑架，3-驱动气缸，301-气缸压头，4-支撑块，5-手动开关，6-自动控制盒，601-气缸压头位移调节键，602-位移显示屏，603-整形时间调节键，604-时间显示屏，605-开始键，606-集成控制芯片，7-边梁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型提供了一种汽车边梁的整形工装，所述整形工装包括压紧装置、支撑装置1、和自动控制装置；所述支撑装置1包括金属支架101和工作台102，支撑所述整形工装；所述压紧装置位于所述工作台102的上部，压紧装置包括至少两个支撑块4和至少一个驱动气缸3，所述工作台102一端设有气缸支撑架2，用于支撑驱动气缸3，所述驱动气缸3下端连接气缸压头301，所述支撑块4设在气缸压头301与工作台102之间，用于支撑所述边梁7；所述自动控制装置包括自动控制盒6和手动开关5，并通过线路连接所述驱动气缸3和气缸压头301，并控制整形参数。

实施例1

本实施例的整形工装采用手动控制方式，电源为外接电源。

本实施例的整形工装的整体结构如图1所示，支撑装置1包括金属支架101和工作台102，金属支架101为立方体形状，并具有一定的强度，能够支撑所述整形工装的所有部件，使所有部件稳定地运作，保证边梁7顺利稳定整形。工作台102设在金属支架101的顶面，为压紧装置提供一个平整的水平平面，即操作平面。支撑装置1的底部还包括万向轮103，便于所述整形工装移动位置。

压紧装置位于工作台102的上部，压紧装置包括两个驱动气缸3、十六个支撑块4、气缸支撑架2和两个气缸压头301；支撑块4设置在工作台102上表面，并分为两列，同时对两个边梁7进行压制整形，每列支撑块4支撑一个边梁7，每列支撑块4的数量为八个，每列支撑块4的两端分别位于工作台102的两端，其余支撑块4均匀设置在两端的支撑块4中间，用于支撑边梁7的头部、尾部和中间的各部分。支撑块4的上部具有l形卡槽，用于放置并卡住边梁7，防止边梁7的一端在气缸压头301下压制整形时，另一端或其余部分翘起，影响整形质量。

气缸支撑架2设置在工作台102的一端，气缸支撑架2的底部固定在工作台102的上表面，气缸支撑架2的顶部固定连接驱动气缸3，气缸支撑架2的顶部对应驱动气缸3底部出口的位置设有通孔，用于使气缸压头301穿过气缸支撑架2。

驱动气缸3的数量为两个，并设置在气缸支撑架2的两侧，可以同时整形两个边梁7；驱动气缸3放置方式为垂直于水平地面，驱动气缸3的底部出口连接气缸压头301，气缸压头301在驱动气缸3的作用下在垂直于水平地面的方向上做往复运动，气缸压头301下方设有支撑块4。使用时，边梁7放置在支撑块4上，且边梁7头部位于气缸压头301的下方，气缸压头301在驱动气缸3的作用下向下运动，压制边梁7，进行整形；整形后，气缸压头301向上运动，将边梁7从支撑块4上取下。驱动气缸3通过气路连接空气压缩机。

自动控制装置包括自动控制盒6和手动开关5，并通过线路连接驱动气缸3和气缸压头301，并控制整形参数。手动开关5设置在气缸支撑架2两侧的工作台102上，手动开关5为驱动气缸3的气动开关，手动开关5为两个，一个手动开关5连接并控制一个驱动气缸3。使用时，打开手动开关5，驱动气缸3开始做功，气缸压头301向下运动，对支撑块4上的边梁7施加压力，进行压制整形；整形后，关闭手动开关5，气缸压头301向上运动，离开边梁7，即可取下边梁7。

自动控制盒6设置在金属支架101的侧面。

实施例2

本实施例的整形工装采用自动控制方式，电源为外接电源。

本实施例整形工装的自动控制盒6的结构示意图如图2所示，自动控制盒6内置集成控制芯片606，控制整形过程中的各个参数。自动控制盒6设置在金属支架101的侧面。自动控制盒6外表面设有控制面板，控制面板的按键和屏幕对应连接所述集成控制芯片606；控制面板包括气缸压头位移调节键601、位移显示屏602、整形时间调节键603、时间显示屏604和开始键605；气缸压头位移调节键601设置气缸压头301向下移动的位移，位移数据显示在位移显示屏602上，整形时间调节键603设置气缸压头301压制的时间，时间显示在时间显示屏604上，开始键605控制压制整形过程的开始和结束。

本实施例的整形工装的其他部件和结构与实施例1的部件和结构相同。

在实际工作车间中，不使用本实施例的整形工装的情况下，对100个汽车边梁进行注塑，每个汽车边梁的注塑周期为150秒，并且检测产品合格率为70％；使用本实施例的整形工装的情况下，对100个汽车边梁进行注塑和整形，每个产品注塑后使用本实施例的整形工装整形90秒后，注塑周期降到100秒，并且检测产品合格率为100％。产品合格率大幅提高。虽然每个产品的整个注塑周期从150秒延长到190秒，但使用本实施例的整形工装后，实际的注塑周期下降了33％，在实际生产中，注塑周期的设备和生产成本较大，操作过程复杂，技术水平较高，而整形过程的设备和生产成本较低，操作简单，技术水平较低，所以整形过程的时间延长对生产合格产品的影响较小。

以实际工作车间每年生产汽车边梁为17.5万台汽车供货计算，每年减少人工费用2万元，每年减少废品损失0.8万元，同时保证了产品质量。

本实用新型提供的整形工装也可以适用于形状类似的其他注塑产品的整形。