重型汽车u型大梁宽度无级可调模具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及汽车U型大梁制造的模具调整装置，具体为一种重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，包括上模组合和下模组合；所述上模组合包括若干个上模组件，所述下模组合包括与上模组件数量相同的下模组件；所述上模组件和下模组件一一对应；所述下模组件包括下底座，所述下底座上表面间隔一定距离活动安装有两个具有突出部的凹模固定座；所述上模组件包括上底座，所述上底座的下表面通过螺栓固定安装有横截面呈台阶状的凸模导向键，所述凸模导向键的两端分别装配有凸模固定座，所述凸模固定座的上部加工有与凸模导向键呈台阶配合的台阶槽。本发明设计合理，通过凸模固定座的C型结构与调整斜契结构，实现汽车U型大梁不同料厚及宽度无级可调的模具。
【专利说明】重型汽车U型大梁宽度无级可调模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车U型大梁制造的模具调整装置，具体为一种重型汽车U型大梁宽度无级可调模具。
【背景技术】
[0002]为实现汽车U型大梁批量生产需求，考虑采用模具冲压成型工艺:一则产品质量稳定，二则生广效率提闻。
[0003]但由于目前重型汽车U型大梁宽度、厚度品种多样，宽度从230mm至320mm、厚度从4mm至1Omm不等，要实现多品种、多厚度大梁的冲压生产，则每一种产品厚度对应一种宽度的大梁，就需要开发一套模具，那么最终需要开发十几套模具。
[0004]现有市场价格开发一套重型汽车大梁模具费用高达230万元，如需开发十几套模具，则费用高昂，且开发周期长，使得大梁生产时的产品制造成本大大提高，模具长6m-13m，宽0.8m-l.2m，生产现场占地面积大，且给生产及模具管理也带来诸多不便。
[0005]在此背景下亟需开发一种新型模具来解决多品种小批量生产重型汽车大梁的问题，这就对模具设计制造提出更高的要求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种重型汽车U型大梁宽度无级可调模具。
[0007]本发明是采用如下技术方案实现的:
一种重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，包括上模组合和下模组合。
[0008]所述上模组合包括若干个上模组件，所述下模组合包括与上模组件数量相同的下模组件；所述上模组件和下模组件一一对应。
[0009]所述下模组件包括下底座，所述下底座上表面间隔一定距离固定安装有两个具有突出部的凹模固定座；例如，凹模固定座通过横截面呈台阶状的凹模导向键(T形导向键)固定安装在下底座上，凹模固定座通过台阶槽与凹模导向键进行台阶配合，凹模固定座可以在凹模导向键上滑动，当滑动到合适位置后，即可用紧固螺栓固定。
[0010]所述上模组件包括上底座，所述上底座的下表面通过螺栓固定安装有横截面呈台阶状的凸模导向键(T形导向键)，即凸模固定座通过T形导向键与上底座并用螺栓连接起来；，所述凸模导向键的两端分别装配有凸模固定座，所述凸模固定座的上部加工有与凸模导向键呈台阶配合的台阶槽；通过T形导向键实现凸模固定座的左右移动，并能冲制不同厚度及宽度的汽车大梁。
[0011]所述凸模固定座的顶面嵌入装配有水平放置的调整斜契，所述调整斜契的斜面与凸模固定座的斜面配合，所述调整斜契上与斜面对应的侧面与凸模导向键的端面接触。
[0012]所述凸模固定座的底面加工有供凹模固定座的突出部伸入的凹槽，当凹模固定座的突出部伸入凸模固定座的凹槽内时，凹模固定座突出部的一侧面与凸模固定座凹槽的一侧面接触，凹模固定座突出部的另一侧面与凸模固定座凹槽的另一侧面之间的距离为汽车U型大梁的厚度。
[0013]工作时，根据所需冲压的汽车U型大梁的长度，确定上模组件和下模组件的数量，然后将上、下模组件合模后安装在压力机上。开动压力机，将上模组合提升至高点，此时，松动凹模固定座的全部固定螺钉，然后开动压力机，将上模组合点动压下至下死点前20-80mm时停机，之后，通过人工调节位于上模组合一端的调整器总成推动调整斜契运动，或者人工手动推动调整斜契运动，使得凸模固定座沿凸模导向键滑动，根据汽车U型大梁的宽度及厚度，调整两个凸模固定座之间的距离到合适的尺寸，将两个凹模固定座之间的距离调整到合适的尺寸后，此时开动压力机将上模组合提升至高点，拧紧凹模固定座的固定螺钉。然后，将板料放入下模组合上，进行冲压作业。
[0014]所用的调整器总成本领域技术人员能够容易实现，例如通过丝杠加弹簧结构，通过丝杠螺母的传动可以推动调整斜契运动。
[0015]优选地，所述凸模固定座的外侧面和上底座的侧面之间安装有将凸模固定座与调整斜契紧密配合的弹簧组件，所述弹簧组件包括弹簧和丝堵，所述丝堵旋入上底座侧面的螺纹孔内，弹簧的一端抵靠凸模固定座、另一端抵靠上底座侧面。弹簧的作用是保证凸模固定座与调整斜契紧密贴合，若弹簧失效，则用螺钉顶紧即可。
[0016]优选地，所述下模组件的两个凹模固定座之间安装有将汽车U型大梁顶起的顶出装置。所述顶出装置包括顶出器，所述顶出器上部安装有顶出器垫板和进出料滚动机构，所述顶出器下部安装有与压床托杆连接的顶出器顶杆，所述顶出器顶杆通过顶杆套穿出下底座。这样，在冲压作业完成后，通过顶出装置自动将汽车U型大梁从凹模固定座之间顶出，通过进出料滚动机构滚动出料。
[0017]优选地，所述下模组件的下底座两侧分别固定安装有导板；所述上模组件的上底座两侧分别加工有与导板配合的导板槽。在冲压成型时，上模组合和下模组合可以很好的配合。
[0018]优选地，所述上模组件的上底座安装有将汽车U型大梁进行精确定位的导正销总成，所述导正销总成包括导正销座筒，所述导正销座筒内活动安装有导正销，所述导正销穿过汽车U型大梁后插入位于下模具组件的下底座上表面的凹孔中，导正销可以对板料实现精准定位，顶出器和顶出器垫板加工出避让孔。
[0019]优选地，当凹模固定座的突出部伸入凸模固定座的凹槽内时，凹模固定座突出部的一侧面安装有凹模反侧块、另一侧面安装有凹模镶块，凸模固定座凹槽的一侧面安装有凸模反侧块、另一侧面安装有凸模镶块。具体实施时，在冲压时为抵消侧向力，将凸模固定座整体设计成C形结构，凸模固定座另一侧的部分低于其一侧部分40mm，在上模组件向下运动时，镶有凸模反侧块(导板)的凸模固定座一侧部分首先与同样镶有凹模反侧块(导板)的凹模固定座一侧部分接触，随着压机向下运动，凸模固定座的另一侧部分(工作部分)与板料接触并最终冲压成型。另外，上述结构在将上模组合点动压下至下死点前20-80mm时停机之后通过调整器总成推动调整斜契运动时,调整斜楔可以同时带动凸模固定座和凹模固定座沿T形导向键(凸模导向键和凹模导向键)滑动，根据汽车U型大梁的宽度及厚度，调整凸模固定座之间的距离到合适的尺寸。
[0020]当产品料厚变化需要调整时，单片料和双片料之间的转换，单片料冲压时在凸模镶块背后垫相应厚度(例如8_)的垫片，松动凸模镶块的固定螺钉，插入垫片即可；料厚变化之间的转换，料厚小于8mm时，在凹模镶块背后垫相应厚度的垫片，松动凹模镶块的固定螺钉，插入垫片即可，例如lmm、3mm、4mm等。
[0021]优选地，为了更好的完成冲压工艺，在冲压过程中防止大梁板材受力不均匀导致变形而包在上模，还包括与压床打杆连接的打料板，所述打料板的底面固定连接有打料杆，所述打料杆通过打杆套穿出上底座后位于两个凸模固定座之间。
[0022]优选地，为了防止误压，所述上模组合和下面组合之间还安装有单个断裂负荷40t的限制器。
[0023]本发明的优点如下:
(O换模速度快，技术含量高。
[0024]原有模具在切换生产时，要把模具整体从压机上拆卸下来，从清理模具到更换模具镶块，再安装到压机上进行调整生产，整个过程劳动量大，效率低，并且还需要多名熟练的模具钳工分工协作，才能完成，切换时间需要5-6小时。而现结构模具在切换生产时，一名员工通过调整器上的丝杠和螺母配合转动，推动斜楔带动凸模固定座运动，就能实现冲压不同品种料厚及腹面宽度的大梁，模具切换时间仅仅为0.5小时，并且不需要模具频繁从压机上拆装。
[0025]( 2 )节约模具开发费用，实现一模多用。
[0026]原有模具结构除上下模座为固定的外，凸凹模全部用拼接结构，如以12m长的模具为例，凸凹模各分成0.5m 一段，则一种产品的模具就需要48块镶块，现有内外梁加起来共有18种产品，如按原技术模具结构设计制造，光模具凸凹模镶块就需864块镶块，并且镶块材料为Crl2Mo，仅镶块材料重量就达406吨，光材料费用达284万元。本发明模具结构只需凸凹模固定座96块，就能实现18种产品的冲压生产，完全满足实际的生产需求，真正实现了一模多用的功能，为同类产品的模具开发提供了新的思路。
[0027](3)、凸模固定座与凹模固定座的反侧向力:通过C型块产生内部平衡力，在材料成型时，对外部不再产生作用力。
[0028](4)、无级可调:通过丝杆螺母和调整斜契机构，带动凸模固定座(C型块)中心对称，同时张开或缩小，最终实现U型大梁模具在冲压不同厚度和宽度的大梁时可无级调整。
[0029]本发明设计合理，结构简单，通过凸模固定座的C型结构与调整斜契结构，实现汽车U型大梁不同料厚及宽度无级可调的模具，解决了产品不同料厚模具间隙的调整及内外梁(单片料和双片料)同时冲的问题；产品不同腹面宽度导致模具凸凹模横向行程调整问题；如何在模具结构上快速实现调整以上两项问题的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是本发明的侧视图。
[0031]图2是上模组合和下模组合配合冲压汽车U型大梁成型后的示意图。
[0032]图3是上模组合和下模组合配合冲压汽车U型大梁成型前的示意图。
[0033]图4是冲压成型后上模组合和下模组合分开后的示意图。
[0034]图5是具有打料杆配合冲压成型的结构示意图。
[0035]图6是具有定位销总成的结构示意图。
[0036]图7是定位销总成的结构示意图。[0037]图8是凸模导向键和凹模导向键的侧视图。
[0038]图中，1-下底座，2-上底座，3-导板，4-导板镶块，5-起重棒，6_凸模导向键，7_凸模固定座，8-凹模固定座，9-凸模镶块，10-凹模镶块，11-凸模反侧块，12-凹模反侧块，13-顶出器，14-顶出器垫板，15-顶出器顶杆，16-打料杆，17-打料板，18-顶杆套，19-打杆套，20-进出料滚动机构，21-调整鞋契，22-导正销总成，23-上模组件，24-下模组件，25-限制器总成，26-调整器总成，27-调整弹簧，28-丝堵，29-压机打杆，30-压机托杆，31-汽车U型大梁，32-导正销座筒，33-导正销，34-端盖，35-调整螺钉。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
[0040]一种重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，包括上模组合和下模组合，所述上模组合包括若干个上模组件23，所述下模组合包括与上模组件数量相同的下模组件24 ;所述上模组件23和下模组件24 —一对应，如图1所示。
[0041]所述下模组件24包括下底座I，所述下底座I上表面间隔一定距离固定安装有两个具有突出部的凹模固定座8，凹模固定座8的距离根据汽车大梁的宽度调整确定。
[0042]所述上模组件23包括上底座2，所述上底座2的下表面通过螺栓固定安装有横截面呈台阶状的凸模导向键6 (如图8所示)，所述凸模导向键6的两端分别装配有凸模固定座7 (如图2所示)，所述凸模固定座7的上部加工有与凸模导向键6呈台阶配合的台阶槽。
[0043]所述凸模固定座7的顶面嵌入装配有水平放置的调整斜契21，所述调整斜契21的斜面与凸模固定座7的斜面配合，所述调整斜契21上与斜面对应的侧面与凸模导向键6的端面接触。
[0044]所述凸模固定座7的底面加工有供凹模固定座8的突出部伸入的凹槽，当凹模固定座8的突出部伸入凸模固定座7的凹槽内时，凹模固定座8突出部的一侧面与凸模固定座7凹槽的一侧面接触，凹模固定座8突出部的另一侧面与凸模固定座7凹槽的另一侧面之间的距离为汽车U型大梁的厚度。
[0045]所述下模组件24的两个凹模固定座8之间安装有将汽车U型大梁顶起的顶出装置。如图4所示，所述顶出装置包括顶出器13，所述顶出器13上部安装有顶出器垫板14和进出料滚动机构20，所述顶出器13下部安装有与压床托杆30连接的顶出器顶杆15，所述顶出器顶杆15通过顶杆套18穿出下底座I。
[0046]所述下模组件24的下底座I两侧分别固定安装有导板3 ;所述上模组件23的上底座2两侧分别加工有与导板3配合的导板槽,还安装有导板镶块4,如图6所不。
[0047]所述上模组件23的上底座2安装有将汽车U型大梁进行精确定位的导正销总成22，如图7所示，所述导正销总成22包括导正销座筒32，所述导正销座筒32内活动安装有导正销33，所述导正销33穿过汽车U型大梁31后插入位于下模具组件24的下底座I上表面的凹孔中，所述导正销座筒32的顶部安装有端盖34和调整螺钉35，通过旋拧调整螺钉35实现对导正销33的调节，即使得导正销33的顶出与缩回。
[0048]所述凸模固定座7的外侧面和上底座2的侧面之间安装有将凸模固定座7与调整斜契21紧密配合的弹簧组件，如图3所示。
[0049]还包括与压床打杆29连接的打料板17，所述打料板17的底面固定连接有打料杆16，所述打料杆16通过打杆套19穿出上底座2后位于两个凸模固定座7之间，如图5所示。
[0050]所述若干个上模组件的位于同一侧的调整斜契21分别依次首尾相连后形成调整斜契组合；所述上模组合的一端安装有调节调整斜契组合运动的调整器总成26。
[0051]当凹模固定座8的突出部伸入凸模固定座7的凹槽内时，凹模固定座8突出部的一侧面安装有凹模反侧块12、另一侧面安装有凹模镶块10，凸模固定座7凹槽的一侧面安装有凸模反侧块11、另一侧面安装有凸模镶块9。
[0052]所述上模组合和下面组合之间还安装有限制器25。
[0053]具体实施时，如果产品长度变化需要调整时，还有纵向定位器，纵向定位器安装在顶出器的中部，以保证产品中心线和压机中心线接近为原则。
【权利要求】
1.一种重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，包括上模组合和下模组合； 所述上模组合包括若干个上模组件(23 )，所述下模组合包括与上模组件数量相同的下模组件(24);所述上模组件(23)和下模组件(24) —一对应； 其特征在于:所述下模组件(24)包括下底座(1)，所述下底座(1)上表面间隔一定距离固定安装有两个具有突出部的凹模固定座(8)； 所述上模组件(23)包括上底座(2)，所述上底座(2)的下表面通过螺栓固定安装有横截面呈台阶状的凸模导向键(6)，所述凸模导向键(6)的两端分别装配有凸模固定座(7)，所述凸模固定座(7)的上部加工有与凸模导向键(6)呈台阶配合的台阶槽； 所述凸模固定座(7)的顶面嵌入装配有水平放置的调整斜契(21)，所述调整斜契(21)的斜面与凸模固定座(7)的斜面配合，所述调整斜契(21)上与斜面对应的侧面与凸模导向键(6)的端面接触； 所述凸模固定座(7)的底面加工有供凹模固定座(8)的突出部伸入的凹槽，当凹模固定座(8)的突出部伸入凸模固定座(7)的凹槽内时，凹模固定座(8)突出部的一侧面与凸模固定座(7)凹槽的一侧面接触，凹模固定座(8)突出部的另一侧面与凸模固定座(7)凹槽的另一侧面之间的距离为汽车U型大梁的厚度。
2.根据权利要求1所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述下模组件(24)的两个凹模固定座(8)之间安装有将汽车U型大梁顶起的顶出装置。
3.根据权利要求2所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述顶出装置包括顶出器(13)，所述顶出器(13)上部安装有顶出器垫板(14)和进出料滚动机构(20)，所述顶出器(13)下部安装有与压床托杆(30)连接的顶出器顶杆(15)，所述顶出器顶杆(15)通过顶杆套(18)穿出下底座(1`)。
4.根据权利要求1或2或3所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述下模组件(24)的下底座(1)两侧分别固定安装有导板(3);所述上模组件(23)的上底座(2)两侧分别加工有与导板(3)配合的导板槽。
5.根据权利要求4所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述上模组件(23)的上底座(2)安装有将汽车U型大梁进行精确定位的导正销总成(22)，所述导正销总成(22)包括导正销座筒(32)，所述导正销座筒(32)内活动安装有导正销(33)，所述导正销(33)穿过汽车U型大梁(31)后插入位于下模具组件(24)的下底座(1)上表面的凹孔中。
6.根据权利要求5所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述凸模固定座(7)的外侧面和上底座(2)的侧面之间安装有将凸模固定座(7)与调整斜契(21)紧密配合的弹簧组件。
7.根据权利要求6所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:还包括与压床打杆(29 )连接的打料板(17)，所述打料板(17 )的底面固定连接有打料杆(16 )，所述打料杆(16)通过打杆套(19)穿出上底座(2)后位于两个凸模固定座(7)之间。
8.根据权利要求7所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述若干个上模组件的位于同一侧的调整斜契(21)分别依次首尾相连后形成调整斜契组合；所述上模组合的一端安装有调节调整斜契组合运动的调整器总成(26)。
9.根据权利要求8所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:当凹模固定座(8)的突出部伸入凸模固定座(7)的凹槽内时，凹模固定座(8)突出部的一侧面安装有凹模反侧块(12)、另一侧面安装有凹模镶块(10)，凸模固定座(7)凹槽的一侧面安装有凸模反侧块(11)、另一侧面安装有凸模镶块(9)。
10.根据权利要求9所述的重型汽车U型大梁宽度无级可调模具，其特征在于:所述上模组合和下面组合之间还安装有限制器(25 )。
【文档编号】B21D53/88GK103752699SQ201310749072
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】陈澔利, 王张胜, 刘刺, 张巧巧, 廉建华 申请人:山西大运汽车制造有限公司