专利名称：一种轿车加油口盖铰链装配模具及装配方法
技术领域：
本发明涉及一种模具结构及工艺。
背景技术：
为了降低能源消耗、节约成本、提升效率，目前汽车零部件在制作过程中均向低成本、高效率、低能耗方向发展。鉴于此，汽车冲压件在工艺设计时应如何减少工序、取消或减少手工作业、尽量使用模具制作等已成为汽车零部件制造行业考虑的重点之一，汽车零部件制造的机械自动化生产已成为该行业发展的趋势。根据申请人对轿车加油口盖铰链装配工艺进行研究发现，传统工艺工序多、效率低、成本高，其工序内容如下
1)轴切头采用剪板机切头，因部分原材料来料头部变形无法直接使用；
2)轴下料长度为6000mm的棒料用模具落料成长度为91mm的轴待用，采用模具下料；
3)轴与铰链装配手工装配；
4)尺寸检测利用检测工装确认轴与铰链装配的相对尺寸；
5)打扁利用打扁模具打扁，完成总成零件制作。按照此工艺生产，至少需要5人同时操作、需要63T冲床2台、剪板机1台，模具2 副，这种方式不适合汽车零部件的大批量生产，如果减少工序，存在下列技术难题
1)轴原材料来料头部有部分变形严重，无法直接使用，需要用剪板机剪掉变形部位才能正常使用；
2)轴与铰链配合时，对装配后的松紧程度有要求，因此必须把铰链一次性成型到位，然后手工装配，造成轴装配困难；
3)装配后，铰链与轴的相对位置有要求，因此需要制作专门的检测工装检测，并手工调整到位；
4)轴打扁后尺寸变长，卡模导致取件困难。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种改进方案及结构，专门用于轿车加油口盖铰链装配的模具，把传统工艺方案的所有工序内容融为一体，只需要1副模具、一台设备和1名操作工即可完成该产品的制作，实现低成本、高效率、低能耗的目标。本发明采用的技术方案如下
一种轿车加油口盖铰链装配模具，包括上模、下模、切头凸模、切头凹模、上整形压料板、下整形压料板、切断打扁凸模、切断打扁凹模、打扁凸模、打扁凹模、活动定位机构及定位销等，一副模具上同时完成轴切头、轴下料、铰链与轴装配、轴打扁及铰链成型等多个工序。其中所述切头凸模、切断打扁凸模和打扁凸模并列固定在上模上，切头凹模、切断打扁凹模和打扁凹模对应并列固定在下模上；所述切断打扁凹模上设置有供铰链轴水平穿过的孔；所述切头凸模和切头凹模安装在模具最右边。上、下整形压料板分别靠弹簧弹性连接在上、下模上，并分别位于切断打扁凸模和打扁凸模之间，和切断打扁凹模和打扁凹模之间。活动定位机构由定位块和弹簧组成，安装在下模的轴向孔中，定位块上端与打扁凸模的一部分相对。所述打扁凸模的下端做成阶梯状，高的一阶对准定位块，矮的一阶对准打扁凹模。所述定位销安装在下整形压料板上，与铰链上的定位孔配合，定位铰链。由上述结构可见，为防止轴原材料来料变形无法使用，在模具右边设计切头凸、凹模，当发现来料头部变形无法使用时，先切头后再使用。为防止轴与铰链装配太紧而采用手工装配，在铰链制作时与轴装配的局部位置加大1mm，让轴能轻松地在模具上装配到位，然后利用装配模具上的上、下整形压料板把铰链与轴装配位置整形到位。整形压料板同时起整形和压料的作用，当模具接近下始点时对铰链与轴装配位置进行整形，防止轴与铰链装配太松影响使用。轴与铰链装配后的相对位置直接由装配模具上的活动定位机构确定，即起定位作用，取消了专用检测工装的使用；活动定位机构同时起顶料的作用，防止轴因打扁后变长而卡模，解决了取件困难的问题。利用上述加油口盖铰链装配模具进行铰链装配的方法步骤如下
(1)将模具安装在冲床上，上模靠模柄固定在机床滑块上，下模靠机床压板及螺栓固定在工作台上，利用模具上的限位柱调整好模具行程，将机床滑块运行到上始点准备冲压；
(2)将铰链放入模具的下整形压料板上，由定位销定位，然后将铰链轴的原材料穿过切断打扁凹模的孔，同时穿过铰链，并紧靠在活动定位机构凸起的定位块侧面；
(3)按下机床按钮，模具运动
当上模向下运行，导柱、导套首先接触，模具导向开始；
当上模再向下运行，打扁凸模与活动定位机构接触，并推动活动定位机构向下运动； 当上模再运行，上、下整形压料板压料开始，此时铰链和铰链轴的相对位置在压料力作用下不会发生移动；
当上模再运行，切断打扁凸、凹模接触，铰链轴切断开始； 当上模再运行，切头凸、凹模接触，铰链轴切头开始； 当上模再运行，铰链轴打扁开始；
当上模再运行，上、下整形压料板对铰链整形开始，直至上模运行到下始点，机床滑块继续运动，回到上始点，取出零件，完成一次冲压过程，一个总成零件的制作完成。本发明具有如下优点
1)工序少，效率高，成本低，能耗低；
2)减少产品周转，零件品质稳定；
3)多道工序设计在同一副模具上，便于模具维修及生产参数调整，如果模具大批量生产后发生变化，能及时发现，杜绝批量品质问题产生。
图1是本发明模具的结构原理总图；图中1、切头凸模，2、模柄，3、上模，4、上整形压料板，5、导套，6、切断打扁凹模，7、导柱，8、下整形压料板，9、下模，10、切头凹模，11、定位销； 图2是本发明轴切头示意图； 图中1、切头凸模，10、切头凹模，16、轴； 图3是本发明模具处于上始点时的示意图中6、切断打扁凹模，12、限位柱，13、定位块，14、弹簧，15、打扁凹模，16、轴，17、切断打扁凸模，18、打扁凸模；
图4是本发明模具处于下始点时的示意图； 图5是轿车加油口盖铰链总成示意图； 图中19、铰链，20、铰链轴。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明的结构
参见图1 图4，本模具由上模3、下模9、切头凸模1、切头凹模10、上整形压料板4、下整形压料板8、切断打扁凸模17、切断打扁凹模6、打扁凸模18、打扁凹模15、活动定位机构、 模柄2、导柱7、导套5、限位柱12及定位销11等组成。模柄2固定在上模上，起安装上模的作用，与机床滑块直接连接。切头凸模1、切断打扁凸模17和打扁凸模18并列固定在上模上，切头凹模10、切断打扁凹模6和打扁凹模18对应并列固定在下模上，此部分零件属于本模具主要工作部件，完成轴切头、轴下料和轴打扁的工作。上、下整形压料板4和8分别靠弹簧弹性连接在上、下模上，并分别位于切断打扁凸模和打扁凸模之间，和切断打扁凹模和打扁凹模之间，起压料和整形的作用。活动定位机构由定位块13和弹簧14组成，安装在下模的孔中，起对铰链轴定位的作用，工作中靠打扁凸模18推动而向下运动，打扁凸模做成阶梯状，高的一阶对准定位块， 矮的一阶对准打扁凹模。先推动活动定位机构再完成打扁工作，在模具开始打扁工作时，此活动定位机构已经被推动到低于轴的位置，轴打扁变长后靠此活动定位机构顶料，防止零件卡模；
定位销11安装在下整形压料板上，起定位铰链的作用，定位销及活动定位机构两者确定了铰链与轴的相对位置；
导套5、导柱7分别安装在上、下模上，作为模具的导向部件； 限位柱12安装在下模上，起行程限位的作用，控制模具行程。装配步骤如下
将本发明模具安装在63T冲床上，上模靠模柄固定在机床滑块上，下模靠机床压板及螺栓固定在工作台上，利用模具上的限位柱调整好模具行程，将机床滑块运行到上始点准备冲压。首先将铰链放入模具定位销，然后将轴原材料穿过切断打扁凹模的孔，同时穿过铰链，并紧靠在活动定位机构上，双手按下机床按钮，完成一次冲压过程，每冲压一次，完成一个总成零件制作。当上模运行到离下始点50mm位置时，导柱、导套接触，模具导向开始；当上模运行到25mm位置时，打扁凸模与活动定位机构接触，并推动活动定位机构向下运动；
当上模运行到20mm位置时，上、下整形压料板压料开始，此时铰链和轴的相对位置在压料力作用下不会发生移动；
当上模运行到12mm位置时，切断打扁凸、凹模接触，轴切断开始； 当上模运行到7mm位置时，切头凸、凹模接触，轴切头开始； 当上模运行到2mm位置时，轴打扁开始；
当上模运行到Imm位置时，上、下整形压料板对铰链整形开始，直至上模运行到下始点 (如图4所示)，机床滑块继续运动，回到上始点，取出零件放入盛具，完成一次冲压过程。
本工艺获得的零件总成如图5所示。
权利要求
1.一种轿车加油口盖铰链装配模具，包括上模(3)、下模(9)、模柄O)、导柱(7)、导套 (5)；其特征在于还包括切头凸模(1)、切头凹模(10)、上整形压料板G)、下整形压料板 (8)、切断打扁凸模(17)、切断打扁凹模(6)、打扁凸模(18)、打扁凹模(15)、活动定位机构 (13)及定位销(11)；所述切头凸模(1)、切断打扁凸模(17)和打扁凸模(18)并列固定在上模上，切头凹模 (10)、切断打扁凹模(6)和打扁凹模(15)对应并列固定在下模上；所述切断打扁凹模(6) 上设置有供铰链轴水平穿过的孔；所述切头凸模和切头凹模安装在模具最右边；上、下整形压料板(4和8)分别靠弹簧弹性连接在上、下模上，并分别位于切断打扁凸模(17)和打扁凸模(18)之间，和切断打扁凹模(6)和打扁凹模(15)之间；活动定位机构(13)由定位块(13)和弹簧(14)组成，安装在下模的轴向孔中，定位块 (13)上端与打扁凸模(18)的一部分相对；所述打扁凸模(18)的下端做成阶梯状，高的一阶对准定位块(13)，矮的一阶对准打扁凹模(15)；所述定位销(11)安装在下整形压料板(8)上，与铰链上的定位孔配合，定位铰链。
2.利用权利要求1所述的加油口盖铰链装配模具进行铰链装配的方法，其特征在于所述装配步骤如下(1)将模具安装在冲床上，上模靠模柄固定在机床滑块上，下模靠机床压板及螺栓固定在工作台上，利用模具上的限位柱调整好模具行程，将机床滑块运行到上始点准备冲压；(2)将铰链放入模具的下整形压料板上，由定位销定位，然后将铰链轴的原材料穿过切断打扁凹模的孔，同时穿过铰链，并紧靠在活动定位机构凸起的定位块侧面；(3)按下机床按钮，模具运动当上模向下运行，导柱、导套首先接触，模具导向开始；当上模再向下运行，打扁凸模与活动定位机构接触，并推动活动定位机构向下运动； 当上模再运行，上、下整形压料板压料开始，此时铰链和铰链轴的相对位置在压料力作用下不会发生移动；当上模再运行，切断打扁凸、凹模接触，铰链轴切断开始； 当上模再运行，切头凸、凹模接触，铰链轴切头开始； 当上模再运行，铰链轴打扁开始；当上模再运行，上、下整形压料板对铰链整形开始，直至上模运行到下始点，机床滑块继续运动，回到上始点，取出零件，完成一次冲压过程，一个总成零件的制作完成。
全文摘要
一种轿车加油口盖铰链装配模具，包括上模、下模、切头凸模、切头凹模、上整形压料板、下整形压料板、切断打扁凸模、切断打扁凹模、打扁凸模、打扁凹模、活动定位机构及定位销等，其采用一副模具上同时完成轴切头、轴下料、铰链与轴装配、轴打扁及铰链成型等多个工序，可以实现低成本、高效率、低能耗的目标。
文档编号B21D37/10GK102266891SQ20111021959
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者刘佳, 张健, 牟燕, 罗旭 申请人:联伟汽车零部件(重庆)有限公司