用于前下控制臂C型口的修冲模具及其修边方法与流程

用于前下控制臂c型口的修冲模具及其修边方法
技术领域
1.本发明涉及c型口的修边领域，特别涉及一种用于前下控制臂c型口的修冲模具及其修边方法。


背景技术：

2.在现有技术中，单片式前下控制臂是目前主流车型中最常用的麦弗逊悬架中的核心零件之一，由超高强钢钢板冲压成形而成。这类零件由于空间布置的需要，具备独特的几何特征：c型口造型独特，尺寸要求高。
3.图1为现有技术中前下控制臂的结构示意图。
4.如图1所示，前下控制臂具有两个c型口10。目前c型口10通常采用常规的冲压，c型口的修边很难在保证尺寸精度的同时保证修边镶块具备足够的强度，因此无法同时保证修边镶块的寿命和冲压件的修边质量。
5.图2为现有技术中c型口的修边方法的示意图一。图3为现有技术中c型口的修边方法的示意图二。
6.如图2和图3所示，常规的c型口修边方法采用从零件外侧向零件内侧分两次修边。图2表示第一次修边，采用修边凸模23，沿凸模运动方向a运动，对c型口10进行第一次修边。图3表示第二次修边，采用修边凸模23，沿凸模运动方向a运动，对c型口10进行第二次修边。
7.图4为现有技术中c型口修边后的毛刺示意图。
8.如图4所示，这种工艺两次侧修边的修冲角度不同，工艺接刀处有缺口和毛刺，即两次修边后产生的毛刺100，所以不能保证尺寸和外观要求。
9.同时，因为零件造型的限制，c型口的位置空间狭小，侧修边结构设置困难，不能保证修边的质量和稳定。另外，零件的材料强度高，模具空间小，结构尺寸和形状受限，因此c型口的修边刃口经常损坏，维护成本较高。
10.有鉴于此，本技术发明人设计了一种用于加工c型口的修边方法，以期克服上述技术问题。


技术实现要素：

11.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中c型口的侧修边结构设置困难，不能保证修边的质量和稳定等缺陷，提供一种用于加工c型口的修边方法。
12.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
13.一种用于前下控制臂c型口的修冲模具，包括下模和上模，其特点在于：所述下模包括下模座、凹模斜楔机构、修边凸模和凸模斜楔机构，所述凹模斜楔机构和所述凸模斜楔机构分别滑动地安装在所述下模座上，所述凹模斜楔机构和所述凸模斜楔机构之间形成一安装空间，待加工的前下控制臂的第一臂部安装在所述安装空间内，所述修边凸模安装在所述凸模斜楔机构的内壁面上，且所述修边凸模插入所述第一臂部的c型口内；
14.所述凹模斜楔机构的上部开设有一凹口，所述前下控制臂的第二臂部安装在所述
凹口内，使得所述前下控制臂横跨地安装在所述凹模斜楔机构上；
15.所述上模包括上模座、凹模驱动块和凸模驱动块，所述上模与所述下模匹配合模时，所述凹模驱动块与所述凹模斜楔机构配合，驱动所述凹模斜楔机构移动，所述凸模驱动块与所述凸模斜楔机构配合，驱动所述凸模斜楔机构移动，使得所述修边凸模对所述前下控制臂的c型口由内至外进行修边。
16.根据本发明的一个实施例，所述凹模斜楔机构的一侧两端分别设置有至少一个斜向的第一驱动面，所述凹模驱动块与所述第一驱动面相互匹配，通过所述凹模驱动块和所述第一驱动面之间的推动力，使得所述凹模斜楔机构移动。
17.根据本发明的一个实施例，所述第一驱动面位于所述凹口的两侧。
18.根据本发明的一个实施例，所述凹口的宽度大于所述第二臂部的宽度，所述凹口的侧部内壁面与所述第二臂部之间留有间隙。
19.根据本发明的一个实施例，所述下模座上设置有至少一个导轨，所述凹模斜楔机构的底端设置有至少一个导轨滑槽，所述凹模斜楔机构通过所述导轨滑槽安装在所述导轨上。
20.根据本发明的一个实施例，所述凹模斜楔机构上与所述第一臂部相对的壁面上开设有一修边凹槽，所述修边凹槽与所述第一臂部的形状相互匹配，用于固定所述第一臂部的位置。
21.根据本发明的一个实施例，所述凸模斜楔机构的外侧面设置有至少一个斜向的第二驱动面，所述凸模驱动块与所述第二驱动面相互匹配，通过所述凸模驱动块和所述第二驱动面之间的推动力，使得所述凸模斜楔机构移动。
22.根据本发明的一个实施例，所述修边凸模包括基体和刃部，所述刃部通过增材制造的方式安装在所述基体上。
23.根据本发明的一个实施例，所述刃部的端部为圆弧面。
24.根据本发明的一个实施例，所述刃部采用碳化钨、钛合金、钛基复合材料、铁基复合材料和金属基陶瓷材料。
25.本发明还提供了一种用于前下控制臂c型口的修边方法，其特点在于，所述修边方法采用如上所述的用于前下控制臂c型口的修冲模具，所述修边方法包括以下步骤：
26.s1、将待加工带c型口的前下控制臂放入修冲模具的下模中，所述前下控制臂上带有c型口的第一臂部位于所述下模的凹模斜楔机构和凸模斜楔机构之间的所述安装空间内，所述前下控制臂的第二臂部安装在所述凹模斜楔机构的凹口内，使得所述前下控制臂横跨地安装在所述凹模斜楔机构上；
27.s2、压机向下运动，使得修冲模具的上模整体向下运动，压紧所述前下控制臂；
28.s3、所述上模的凹模驱动块与所述下模中的凹模斜楔机构接触配合，驱动所述凹模斜楔机构滑动靠近并压紧所述前下控制臂上带有c型口的第一臂部；
29.s4、所述上模的凸模驱动块与所述下模中的凸模斜楔机构接触配合，驱动所述凸模斜楔机构滑动靠近所述前下控制臂，通过所述凸模斜楔机构上设置的修边凸模对所述c型口进行修边；
30.s5、压机向上运动，所述上模与所述下模分离，取出所述前下控制臂。
31.根据本发明的一个实施例，所述步骤s2具体包括：所述上模中的压料板与所述前
下控制臂接触，并压紧所述前下控制臂。
32.根据本发明的一个实施例，所述压料板的压力为12t。
33.根据本发明的一个实施例，所述步骤s3具体包括：
34.s
31
、所述凹模驱动块的驱动面与所述凹模斜楔机构的驱动面接触，且发生相对滑动，使得所述凹模斜楔机构沿所述下模的导轨滑动；
35.s
32
、所述凹模斜楔机构的修边凹槽贴紧所述c型口并保持施压。
36.根据本发明的一个实施例，所述步骤s4具体包括：
37.s
41
、所述凸模驱动块的驱动面与所述凸模斜楔机构的驱动面接触，且发生相对滑动，使得所述凸模斜楔机构滑动靠近所述c型口；
38.s
42
、所述修边凸模安装在所述凸模斜楔机构上，随着所述凸模斜楔机构的运动，所述修边凸模完成对所述c型口的修边。
39.根据本发明的一个实施例，所述步骤s5具体包括：
40.s
51
、压机向上运动，所述凸模驱动块的驱动面与所述凸模斜楔机构的驱动面分离，所述凸模斜楔机构在自身力源的作用下回退至初始安装位置；
41.s
52
、所述凹模驱动块的驱动面与所述凹模斜楔机构的驱动面分离，所述凹模斜楔机构在自身力源的作用下回退至初始安装位置；
42.s
53
、所述上模的压料板与所述前下控制臂的表面分离，从所述修冲模具中取出所述前下控制臂。
43.根据本发明的一个实施例，所述步骤s1中所述凹模斜楔机构和所述凸模斜楔机构之间的距离在进行修边之前大于70mm。
44.根据本发明的一个实施例，所述步骤s4中所述凹模斜楔机构和所述凸模斜楔机构之间的距离在进行修改时大于等于20mm。
45.本发明的积极进步效果在于：
46.本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具可以保证c型口只经过一次修边就能完成，既能提高c型口的尺寸精度，又能提高效率。所述修冲模具修边后的c型口，无毛刺，与数模保持一致。同时，所述修冲模具采用新型材料可以有效地降低模具维护成本，同时获得良好的尺寸和外观。
47.本发明用于前下控制臂c型口的修边方法，可以保证c型口只经过一次修边就能完成，既能提高c型口的尺寸精度，又能提高效率。通过所述用于加工c型口的修边方法的使用，修冲后的c型口上没有缺口或毛刺，与数模保持一致。
附图说明
48.本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
49.图1为现有技术中前下控制臂的结构示意图。
50.图2为现有技术中c型口的修边方法的示意图一。
51.图3为现有技术中c型口的修边方法的示意图二。
52.图4为现有技术中c型口修边后的毛刺示意图。
53.图5为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中下模的立体图。
54.图6为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中上模的立体图。
55.图7为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中凹模斜楔机构的立体图一。
56.图8为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中凹模斜楔机构的立体图二。
57.图9为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中修边凸模的立体图。
58.图10为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具的使用状态示意图。
59.图11为本发明用于前下控制臂c型口的修边方法的流程图。
60.【附图标记】
61.毛刺
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100
62.c型口
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10、43
63.下模
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20
64.上模
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30
65.前下控制臂
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40
66.下模座
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21
67.凹模斜楔机构
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22
68.修边凸模
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23
69.凸模斜楔机构
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24
70.导轨
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25
71.安装空间
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41
73.第二臂部
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42
74.上模座
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31
75.凹模驱动块
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32
76.凸模驱动块
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33
77.压料板
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34
78.凹口
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221
79.第一驱动面
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222
80.导轨滑槽
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223
81.修边凹槽
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224
82.第二驱动面
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241
83.基体
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231
84.刃部
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232
85.接合线
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233
具体实施方式
86.为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
87.现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
88.此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。
89.此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
90.图5为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中下模的立体图。图6为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中上模的立体图。
91.如图5和图6所示，本发明公开了一种用于前下控制臂c型口的修冲模具，包括下模20和上模30。其中，下模20包括下模座21、凹模斜楔机构22、修边凸模23和凸模斜楔机构24，凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24分别滑动地安装在下模座21上。凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间形成一安装空间b，待加工的前下控制臂40的第一臂部41安装在安装空间b内，修边凸模23安装在凸模斜楔机构24的内壁面上，且修边凸模23出入所述第一臂部41的c型口43内。凹模斜楔机构22的上部开设有一凹口221，前下控制臂40的第二臂部42安装在凹口221内，使得前下控制臂40横跨地安装在凹模斜楔机构22上。
92.上模30包括上模座31、凹模驱动块32和凸模驱动块33，将上模30与下模20匹配合模时，凹模驱动块32与凹模斜楔机构22配合，驱动凹模斜楔机构22移动，凸模驱动块33与凸模斜楔机构24配合，驱动凸模斜楔机构24移动，使得修边凸模23对前下控制臂40的c型口43由内至外进行修边。
93.在针对c型口的修边开始前和修边结束后，修边凸模23位于零件的两个c型口之间的，即修边过程中修边凸模23是从零件内向零件外运动而完成修边的。
94.另外，上模30上还可以设置有压料板34，当上模30和下模20合模时，压料板24用于压紧待加工零件，例如前下控制臂40。
95.此处，安装空间b(即凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间围设形成的空间)的宽度为凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间的最小距离，其在修边之前(即凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24的行程都为0)应大于70mm，以保证前下控制臂40的放入和拿出过程正常。
96.在修边时(即凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24的行程达到最大)，凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间的最小距离应大于等于20mm。
97.图7为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中凹模斜楔机构的立体图一。图8为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中凹模斜楔机构的立体图二。
98.如图7和图8所示，优选地，凹模斜楔机构22的一侧两端分别设置有至少一个斜向的第一驱动面222，凹模驱动块32与第一驱动面222相互匹配，通过凹模驱动块32和第一驱动面222之间的推动力，使得凹模斜楔机构22移动。
99.优选地，第一驱动面222位于凹口221的两侧。
100.特别地，此处凹口221的宽度大于第二臂部42的宽度，凹口221的侧部内壁面与第二臂部42之间留有间隙。
101.也就是说，凹口221的大小要大于零件(例如大于200mm)，可以完全跨过零件并在运动过程中完全避让开零件，不与零件接触。这里的零件例如为前下控制臂。
102.凹模斜楔机构22的结构做成跨过零件的形式是因为零件本身造型的限制，在零件
的同一侧无法布置足够大小的结构，因此凹模斜楔机构22结构的这种跨过零件的形式是修冲c型口方法的一个重要部分。
103.进一步地，下模座21上设置有至少一个导轨25，凹模斜楔机构22的底端设置有至少一个导轨滑槽223，凹模斜楔机构22通过导轨滑槽223安装在导轨25上。这样凹模斜楔机构22只能沿导轨25限制的方向运动(例如沿图7所示的箭头方向移动)，其他方向的运动受到限制，误差小于0.05mm。
104.同理，凸模斜楔机构24也可以通过导轨滑动连接在下模座21上。
105.另外，在凹模斜楔机构22上与前下控制臂40的第一臂部41相对的壁面上还开设有一修边凹槽224，修边凹槽224与第一臂部41的形状相互匹配，用于固定第一臂部41的位置。
106.如图5和图6所示，优选地，在凸模斜楔机构24的外侧面设置有至少一个斜向的第二驱动面241，将凸模驱动块33与第二驱动面241相互匹配，通过凸模驱动块33和第二驱动面241之间的推动力，使得凸模斜楔机构24移动。
107.图9为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具中修边凸模的立体图。
108.如图9所示，优选地，修边凸模23包括基体231和刃部232，将刃部232通过增材制造的方式安装在基体231上。刃部232的端部优选为圆弧面。
109.具体地说，由于修边凸模23的设计空间受到严格限制，在保证凸模具备足够韧性的同时，还需要保证修边刃口处具备足够的硬度。因此，修边凸模23采用增材制造的方式制作。修边凸模23的刃部232由特殊材料制成，其与工件接触的区域采用3d打印的高强度合金附着在具备良好韧性的基体231之上，既保证刃口的剪切强度又具备足够的韧性，大幅提高修边凸模的寿命。刃部232和基体231的接合处，接合线233的形状为二次曲线，以保证接合处性能的可靠性。
110.其中，刃部232优选地采用碳化钨、钛合金、钛基复合材料、铁基复合材料和金属基陶瓷材料，通过激光3d打印技术附着在基体231上。
111.高强钢材料制成的前下控制臂在许多车型中都有应用，采用此种修边方式可以简化c型口的修边工艺，提高生产效率，新型材料的应用可以有效地降低模具维护成本，同时获得良好的尺寸和外观。
112.图10为本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具的使用状态示意图。
113.如图10所示，本发明用于c型口加工的修冲模具采用了凹模斜楔机构，通过斜楔结构使得凹模斜楔机构从待加工零件的下部穿过，这种结构解决了c型口43左侧空间不足无法设置斜楔的问题，修c型口43时修边凹模224在凹模斜楔结构22的推动下先沿图7中所示箭头方向向右侧运动，压紧c型口41。修边凸模23再沿图7中所示箭头方向向左侧运动进行修边，修边后修边凸模23先向右侧回退。修边凹模224在凹模斜楔结构22的带动下回退，完成c型口43的修边。
114.所述用于前下控制臂c型口的修冲模具可以保证c型口只经过一次修边就能完成，既能提高c型口的尺寸精度，又能提高效率。使用这种修冲模具修冲后的c型口上没有缺口或毛刺，与数模保持一致。
115.综上所述，本发明用于前下控制臂c型口的修冲模具可以保证c型口只经过一次修边就能完成，既能提高c型口的尺寸精度，又能提高效率。所述修冲模具修边后的c型口，无毛刺，与数模保持一致。
116.同时，所述修冲模具采用新型材料可以有效地降低模具维护成本，同时获得良好的尺寸和外观。
117.图11为本发明用于前下控制臂c型口的修边方法的流程图。
118.如图11所示，本发明还公开了一种用于前下控制臂c型口的修边方法，采用上述用于前下控制臂c型口的修边模具，所述修边方法包括以下步骤：
119.步骤s1、将待加工带c型口的前下控制臂40放入修冲模具的下模20中，前下控制臂40上带有c型口43的第一臂部41位于下模20的凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间的安装空间b内，使得前下控制臂40横跨地安装在凹模斜楔机构22上。
120.其中，凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间的距离在进行修边之前大于70mm。
121.步骤s2、压机向下运动，使得修冲模具的上模30整体向下运动，压紧前下控制臂40。
122.优选地，所述步骤s2还可以具体包括：上模30中的压料板34与前下控制臂40接触，并压紧前下控制臂40。
123.本实施例中压料板210的压力优选地为12t。
124.步骤s3、上模30的凹模驱动块32与下模20中的凹模斜楔机构22接触配合，驱动凹模斜楔机构22滑动靠近并压紧前下控制臂40上带有c型口43的第一臂部41。
125.优选地，所述步骤s3还可以具体包括：
126.s
31
、凹模驱动块32的驱动面与凹模斜楔机构22的驱动面接触，且发生相对滑动，使得凹模斜楔机构22沿下模20的导轨25滑动(如沿图10中箭头方向向右侧运动)；
127.s
32
、凹模斜楔机构22的修边凹槽224贴紧c型口43并保持施压。
128.进一步具体地，修边凹模224在凹模斜楔机构22的推动下沿图10中箭头方向向右侧运动，在凹模斜楔机构224的行程达到最大时，修边凹模224贴紧c型口43并保持一定压力。
129.步骤s4、上模30的凸模驱动块33与下模20中的凸模斜楔机构24接触配合，驱动凸模斜楔机构24滑动靠近前下控制臂40，通过凸模斜楔机构24上设置的修边凸模23对c型口43进行修边。
130.优选地，所述步骤s4还可以具体包括：
131.s
41
、凸模驱动块33的驱动面与凸模斜楔机构24的驱动面接触，且发生相对滑动，使得凸模斜楔机构24滑动靠近c型口43(如沿图10中箭头方向向左侧运动)；
132.s
42
、修边凸模23安装在凸模斜楔机构24上，随着凸模斜楔机构24的运动，修边凸模23完成对c型口43的修边。
133.当凸模斜楔结构的行程达到最大时，完成对c型口43的修边。
134.其中，凹模斜楔机构22和凸模斜楔机构24之间的距离在进行修改时大于等于20mm。
135.步骤s5、压机向上运动，上模30与下模20分离，取出前下控制臂40。
136.优选地，所述步骤s5还可以具体包括：
137.s
51
、压机向上运动，凸模驱动块33的驱动面与凸模斜楔机构24的驱动面分离，凸模斜楔机构24在自身力源的作用下回退至初始安装位置(即凸模斜楔机构24的行程为0的位置)；
138.s
52
、凹模驱动块32的驱动面与凹模斜楔机构22的驱动面分离，凹模斜楔机构22在自身力源的作用下回退至初始安装位置(即凹模斜楔机构22的行程为0的位置)；
139.此时修边凹槽224与前下控制臂40分离。
140.s
53
、上模30的压料板34与前下控制臂40的表面分离，从所述修冲模具中取出前下控制臂40。
141.另外，优选地，修边凸模23的刃部采用碳化钨、钛合金、钛基复合材料、铁基复合材料和金属基陶瓷材料。
142.本发明用于加工c型口的修边方法，可以保证c型口只经过一次修边就能完成，既能提高c型口的尺寸精度，又能提高效率。通过所述用于加工c型口的修边方法的使用，修冲后的c型口上没有缺口或毛刺，与数模保持一致。
143.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。