车辆纵梁成形模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种车辆纵梁成形模具。该车辆纵梁成形模具包括：下模座、上模座、设置在下模座上的预弯工序下模、以及设置在上模座上且与预弯工序下模相配合的预弯工序上模；预弯工序下模上设置有凹槽和用于定位板料的定位装置；预弯工序上模上设置有与凹槽相配合的凸起；凹槽和凸起设置于板料翻边成形的缺料区域。由于本实用新型在预弯工序下模上设置有凹槽，预弯工序上模上设置有凸起，所以采用该预弯工序上模和预弯工序下模对板料进行冲压时，会在板料上的缺料区域形成储料凸包，当对板料进行成形工序时，可以减小翼面落差及扭曲的回弹，保证车辆纵梁的翼面落差和扭曲量，进而减少了工作人员的调试量，缩短了调试周期，降低了开发成本。
【专利说明】车辆纵梁成形模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆【技术领域】，具体而言，涉及一种车辆纵梁成形模具。
【背景技术】
[0002]皮卡纵梁是车架的基础，如图1至图3所示，皮卡纵梁I’一般由主梁2’和副梁3’扣合装配经焊合而成，保证主梁2’和副梁3’冲压件的精度是皮卡车架质量控制的关键。皮卡纵梁I’的截面一般为U形，为了满足使用强度，大多数主梁2’和副梁3’的料厚为3mm以上，材料强度较高。为了满足产品需求及工艺性需要，皮卡纵梁I’的翼面、腹面均设计有落差。对于带落差的主梁2’和副梁3’的中段，在U形截面成形时，翼面的多料、少料造成落差的回弹及零件扭曲，导致翼面落差尺寸较差。
[0003]目前，成形主梁2’和副梁3的模具包括如下两种:一种是:开发模具时，凭经验值进行预弯、成形、侧整形局部补偿，在零件出来后根据零件的各序回弹检测情况，通过调试数据进行轮廓、型面补偿整改各工序模具；另一种是:开发模具在设计环节进行CAE(Computer Aided Engineering)分析,凭CAE分析结果和经验值进行预弯、成形、侧整形的局部补偿，在模具调试零件出来后根据零件的各序回弹检测情况，对各序进行再补偿，重点关注调试成形和侧整本工序模具调试整改。上述两种方法的缺陷是:在模具设计中，均是只关注本工序冲压内容，针对其偏差采取直接工艺补偿的方法对回弹量进行补偿，该补偿效果不是很理想；调试时，对于翼面、腹面落差、扭曲等，钳工只能调试腹面圆角、间隙、侧壁间隙、补偿腹面偏差和压力参数等来调整，而零件的可调整空间又很小，致使调试需要进行整改的工作量大，调试整改周期较长，极大地降低了调试效率。
实用新型内容
[0004]鉴于此，本实用新型提出了一种可有效降低车辆纵梁的落差回弹及零件扭曲的车辆纵梁成形模具。
[0005]一个方面，本实用新型提出了一种车辆纵梁成形模具，该模具包括:下模座、上模座、设置在所述下模座上的预弯工序下模、以及设置在所述上模座上且与所述预弯工序下模相配合的预弯工序上模；其中，所述预弯工序下模上设置有凹槽和用于定位板料的定位装置；所述预弯工序上模上设置有与所述凹槽相配合的凸起；并且，所述凹槽和所述凸起设置于所述板料翻边成形的缺料区域。
[0006]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，所述定位装置包括至少两个挡料板。
[0007]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，所述挡料板包括底座和竖直连接于所述底座上的挡板。
[0008]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，所述定位装置还包括:设置在所述预弯工序上模上的导正销；导正销与预弯工序下模上和板料上设置的定位孔相配合。
[0009]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，所述凹槽和所述凸起的形状为锥形或喇叭形。
[0010]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，所述凹槽和所述凸起的表面为光滑过渡。
[0011]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，所述预弯工序下模的侧壁凸设有第一挡键；所述预弯工序上模的侧壁凸设有与所述第一挡键相配合的第二挡键。
[0012]进一步地，上述车辆纵梁成形模具还包括:与所述预弯工序下模并列设置于下模座上的成形工序下模、以及与所述预弯工序上模并列设置于所述上模座上与成形工序下模相配合的成形工序上模；其中，成形工序下模对应于成形板料的多料区域的部分凹模口高于其他部分。
[0013]进一步地，上述车辆纵梁成形模具中，成形工序下模的凹模口设置有30度的斜面或者圆角光滑过渡。
[0014]进一步地，上述车辆纵梁成形模具，上模座上设置有导向腿，下模座上设置有导向槽，导向腿与导向槽相配合。
[0015]本实用新型中的车辆纵梁成形模具，通过预弯工序上模和预弯工序下模对板料进行预弯，由于预弯工序下模上设置有凹槽，预弯工序上模上设置有凸起，并且，凹槽和凸起对应于板料翻边成形的缺料区域，所以采用该预弯工序上模和预弯工序下模对板料进行冲压时，会在板料上的缺料区域形成储料凸包，进而当对板料进行成形工序时，可以有效地减小翼面落差及扭曲回弹，保证了车辆纵梁的翼面落差和扭曲量，进而减少了工作人员的调试量，避免了模具的型面机加工调试整改，缩短了调试周期，降低了模具的开发成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0017]图1为相关技术中车辆纵梁的立体结构图；
[0018]图2为相关技术中车辆纵梁的焊合外形图；
[0019]图3为相关技术中车辆纵梁中副梁的中段结构示意图；
[0020]图4为本实用新型实施例提供的预弯工序下模的立体结构示意图；
[0021]图5为本实用新型实施例提供的预弯工序上模的结构示意图；
[0022]图6为预弯后的板料的立体结构示意图；
[0023]图7为成形后的板料的立体结构示意图；
[0024]图8为本实用新型实施例提供的车辆纵梁成形模具的下模立体结构示意图。
[0025]图9为本实用新型实施例提供的车辆纵梁成形模具的上模立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]参见图4、图5、图8和图9，图中示出了本实用新型实施例提供的车辆纵梁成形模具的结构示意图。如图所示，本实施例包括下模座1、上模座5、预弯工序下模11和预弯工序上模12。其中，预弯工序下模11设置在下模座I上，预弯工序上模12设置在上模座5上，预弯工序上模12与预弯工序下模11相配合，进行预弯工序时，板料2放置在预弯工序下模11上，预弯工序上模12向下冲压，以对板料2进行冲压预弯。
[0028]预弯工序下模11上设置有凹槽111和定位装置。定位装置用于将板料2固定在预弯工序下模11上。预弯工序上模12上设置有与凹槽111相配合的凸起121，并且，凹槽111和凸起121对应于板料2的翻边成形时的缺料区域。缺料区域为在翻边成形时材料拉伸变薄产生拉应力的部位。具体实施时，凹槽111和凸起121的形状可以为锥形或喇叭形，当然，也可以为其他形状，本实施例对凹槽111和凸起121的具体形状不做任何限定。优选地，凹槽111和凸起121的表面为光滑过渡，以避免加工后的板料二次成形痕问题；具体实施时，凹槽锥形的内外侧高度差接近缺料的线长；凹槽和凸起可以设计为镶块。
[0029]本实施例中的车辆纵梁成形模具，通过预弯工序下模11和预弯工序上模12对板料2进行预弯，由于预弯工序下模11上设置有凹槽111，预弯工序上模12上设置有凸起121，并且，凹槽111和凸起121对应于板料2的缺料区域，所以采用该预弯工序下模11和预弯工序上模12对板料2进行冲压时，会在板料2上的翻边成形缺料区域形成储料凸包21，如图6所示，进而当对板料2进行成形时，可以有效地减小翼面落差及扭曲回弹，保证了车辆纵梁的翼面落差和扭曲量，进而减少了调试工作人员的调试量，凹槽111和凸起121为小的镶块结构，方便调整，避免了模具的型面机加工调试整改，缩短了调试周期，降低了模具的开发成本。
[0030]可以看出，本实施例在预弯工序中，对板料2上形成储料凸包21，在接下来的成形工序中，该储料凸包21翻边成形时变平，材料得到延展补偿了缺料区材料的变薄，消除了侧壁的拉应力，从而减少了回弹量。
[0031]继续参见图4、图5、图8和图9，上述实施例中，定位装置可以包括至少两个挡料板112。具体地，挡料板112包括底座1121和竖直连接于该底座1121上的挡板1122，挡板1122抵压在板料I的边缘，以对板料2进行粗定位；具体实施时，底座1121和挡板1122可以一体成型。优选地，挡料板112为三个。进一步地，定位装置还可以包括:设置在预弯工序上模12上的导正销123 ;其中，预弯工序下模11上和板料2上均设置有定位孔113，可以通过穿过上述定位孔113的导正销123对板料2进一步固定。
[0032]预弯时，预弯工序上模12向预弯工序下模11运动，对板料2进行冲压，为了对预弯工序上模12进行限位，还可以在上述各实施例中的预弯工序下模11的侧壁上凸设有第一挡键114和在预弯工序上模12的侧壁上设置第二挡键122，通过第一挡键114和第二挡键122的配合，以对预弯工序上模12进行限位。
[0033]参见图8、图9，上述实施例中，还可以包括成形工序下模13和成形工序上模14，以使该模具可以对预弯后的板料2完成成形工序。具体地，成形工序下模13与预弯工序下模11并列设置在下模座I上，成形工序上模14与预弯工序上模12并列设置在上模座5上，成形工序上模14与成形工序下模13相配合，对预弯后的板料2进行成形，以使预弯后的板料2成形为U字形截面。
[0034]本实施例中，成形工序下模13对应于板料2的多料区域凹模口的部分高于其余部分，以使成形工序上模14向下运动时，该多料区域凹模口高先接触到板料2，随着成型工序上模14的下行，两侧逐渐翻起，从而使翻边成形时多余材料分散，减少局部的压应力。参见图7，图7中的副梁3中的弧度段31先翻，之后再对该板料2的其他部分进行成形。该种成形工序，可以进一步减少车辆纵梁的翼面落差及扭曲回弹，保证了车辆纵梁的翼面落差和扭曲量。
[0035]优选地，参见图8，成形工序下模13的凹模口设置有30度的斜面，或者圆角光滑过渡。具体地，成型工序模具13的侧面和顶面之间为30度斜面过渡或圆角光滑过渡。
[0036]上述各实施例中，参见图8、图9，上模座5上设置有导向腿15，下模座I上设置有导向槽16,导向腿15与导向槽16相配合。具体地,上模座5上设置有四个导向腿15,对应地，下模座I上设置有四个导向槽16，导向腿15与导向槽16相配合，以提高模具刚性和稳定性。
[0037]综上，本实施例中的车辆纵梁成形模具包括预弯工序模具和成形工序模具，通过预弯工序下模11和预弯工序上模12对板料2进行预弯，由于预弯工序下模11上设置有凹槽111，预弯工序上模12上设置有凸起121，并且，凹槽111和凸起121对应于板料2翻边成形的缺料区域，所以采用该预弯工序下模11和预弯工序上模12对板料12进行冲压时，会在板料2上的缺料区域形成储料凸包21，如图6所示，进而通过成形工序模具对板料2进行翻边成形时，可以有效地减小翼面落差及扭曲回弹，保证了车辆皮卡纵梁的翼面落差和扭曲量，进而减少了钳工的调试量，避免了模具的型面机加工调试整改，缩短了调试周期，降低了模具的开发成本。
[0038]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种车辆纵梁成形模具，其特征在于，包括:下模座(I)、上模座(5)、设置在所述下模座(I)上的预弯工序下模(11)、以及设置在所述上模座(5)上且与所述预弯工序下模(11)相配合的预弯工序上模(12);其中， 所述预弯工序下模(11)上设置有凹槽(111)和用于定位板料(2)的定位装置； 所述预弯工序上模(12)上设置有与所述凹槽(111)相配合的凸起(121);并且，所述凹槽(111)和所述凸起(121)设置于所述板料(2)翻边成形时的缺料区域。
2.根据权利要求1所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，所述定位装置包括至少两个挡料板(112)。
3.根据权利要求2所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于， 所述挡料板(112)包括底座(1121)和竖直连接于所述底座(1121)上的挡板(1122)。
4.根据权利要求2所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，所述定位装置还包括:设置在所述预弯工序上模(12)上的导正销(123);所述导正销(123)与所述预弯工序下模(11)上和板料(2)上设置的定位孔(113)相配合。
5.根据权利要求1所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，所述凹槽(111)和所述凸起(121)的形状为锥形或喇叭形。
6.根据权利要求5所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，所述凹槽(111)和所述凸起(121)的表面为光滑过渡。
7.根据权利要求1所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于， 所述预弯工序下模(11)的侧壁凸设有第一挡键(114)； 所述预弯工序上模(12)的侧壁凸设有与所述第一挡键(114)相配合的第二挡键(122)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，还包括:与所述预弯工序下模(11)并列设置于所述下模座(I)上的成形工序下模(13)、以及与所述预弯工序上模(12)并列设置于所述上模座(5)上且与所述成形工序下模(13)相配合的成形工序上模(14);其中，所述成形工序下模(11)对应于所述板料(2)的多料区域的部分凹模口高于其他部分。
9.根据权利要求8所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，所述成形工序下模(13)的凹模口设置有30度的斜面或者圆角光滑过渡。
10.根据权利要求8所述的车辆纵梁成形模具，其特征在于，所述上模座(5)上设置有导向腿(15)，所述下模座(I)上设置有导向槽(16)，所述导向腿(15)与所述导向槽(16)相配合。
【文档编号】B21D37/10GK204093942SQ201420444299
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】林明, 李树新, 张明扬, 孟庆瑞 申请人:北汽福田汽车股份有限公司, 山东潍坊福田模具有限责任公司