板件的包边模块、包边模具和包边方法与流程

本发明涉及板件包边技术领域，特别涉及一种板件的包边结构、一种能够实现所述板件的包边结构的包边模块、一种包边模具、以及一种板件包边方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，轿车的普及越来越广，同时，人们对汽车的实用性、安全性、舒适性的要求不断提高，例如，对外覆的门盖类零件的质量要求更高。

而实际中，外覆的门盖类零件的优劣对整车质量起着决定性的作用，这些外覆盖件一般都是由内板和外部构成，比如汽车车门零件，现有技术为保证其安全性及牢固性，车门的门外板和门内板均使用全钢材料，且在包边机包边完成后，还要经过焊接工序，使其达到强度的要求。

然而，现有的这种内外板包合首先需要两道工艺才能完成，即模具包边和焊接加工，而现有的模具包边结构复杂，制件品质低，生产效率低；其次，由于汽车对于外板的表面质量有着很高的要求，而焊接点则恰好能够影响外板的表面质量，例如，现有电焊焊接设备焊接车门时，车门外板的表面会产生电极压痕，降低产品表观品质，且焊点位置不固定，降低了产品的一致性，另外，不同材质的内外板再经过焊接，可能会出现热变形，导致翘曲或凹陷，在一定程度上影响了车身品质。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种板件的包边结构，以实现内外板的高强度结合，以提高板件包边结构的强度和可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种板件的包边结构，所述板件的包边结构包括外板和叠加在所述外板的板面上的内板，其中，所述内板的边缘弯曲形成有内板包边槽；所述外板的边缘连续向内弯曲形成有第一包边槽和第二包边槽，所述第二包边槽位于所述第一包边槽内且所述第二包边槽的槽开口朝向所述第一包边槽的内部；其中，所述内板包边槽整体容纳在所述第一包边槽内，且所述内板的边缘前端容纳定位在所述第二包边槽内，且所述外板的边缘前端容纳定位在所述内板包边槽内。

相对于现有技术，本发明所述的板件的包边结构中，由于内板的边缘弯曲形成有内板包边槽，外板的边缘连续向内弯曲形成有第一包边槽和第二包边槽，而内板包边槽整体容纳在第一包边槽内，且内板的边缘前端容纳定位在第二包边槽内，且外板的边缘前端容纳定位在内板包边槽内，这样，通过内板包边槽和第二包边槽的相互嵌套，可以实现内板和外板的高强度结合，从而取消了现有技术的对内板和外板进行焊接而产生的焊接点，防止了板件由于热变形而产生翘曲或凹陷，显著地提升了外板的表面质量，并提高了板件包边结构的强度和可靠性。

进一步地，所述内板的板面和所述外板的板面之间设置有低弹性模量的粘合剂层。

更进一步地，所述内板包边槽、所述第一包边槽和所述第二包边槽为U 形槽。

进一步地，所述内板为钢质板料，所述外板为铝质板料。

另外，本发明提供一种用于形成以上所述的板件的包边结构的包边模块，其中，所述包边模块具有用于对叠加的具有内板和外板的板件进行包边的包边作业面，所述包边作业面包括相对垂直布置的第一弧形凹部和挤压面、连接在所述挤压面靠近所述第一弧形凹部的端部的第二弧形凹部、连接在所述第一弧形凹部和所述第二弧形凹部之间朝向所述挤压面的另一端部倾斜的斜面。

这样，当所述包边模块沿着平行板件板面的方向运动挤压所述外板的过程中，所述第一弧形凹部能够首先引导并驱使叠加的所述外板弯曲并带动所述内板弯曲，随后，所述包边模块沿着垂直板件板面的方向运动，以通过所述倾斜部、所述第二弧形凹部和所述挤压面的共同作用，使得所述内板的边缘弯曲形成内板包边槽，使得所述外板的边缘连续向内弯曲形成第一包边槽和位于所述第一包边槽内且槽开口朝向所述第一包边槽的内部的第二包边槽，并使得所述内板包边槽整体容纳在所述第一包边槽内，所述内板的边缘前端容纳定位在所述第二包边槽内，且所述外板的边缘前端容纳定位在所述内板包边槽内，以形成相互嵌套的包边结构；然后，所述包边模块继续沿着垂直板件板面的方向运动使得所述挤压面能够压紧所述外板和所述内板的所述包边结构，从而能够形成内板和外板高强度结合的包边结构。

进一步地，所述第二弧形凹部和所述挤压面形成的一部分包边作业面能够完全贴合所述外板的一部分外表面。

另外，本发明还提供一种包边模具，所述包边模具包括：支撑台和定位机构，所述定位机构用于将待包边的具有叠加的内板和外板的板件定位在所述支撑台上；水平推进装置和以上所述的包边模块，所述包边模块连接于所述水平推进装置的推进杆，以在所述推进杆的驱动下能够水平运动挤压所述板件，使得所述外板的边缘和所述内板的边缘相互嵌套形成包边结构，并且所述包边模块能够相对于所述推进杆在高度方向上上下滑动；垂直推进装置，所述包边模块连接于所述垂直推进装置的压紧杆，以在所述压紧杆的驱动下能够沿高度方向运动压紧所述外板和所述内板的所述包边结构，并且所述包边模块能够相对于所述压紧杆水平滑动。

通过该包边模具，可以一次形成内板和外板高强度结合的包边结构，从而替代了传统的模具包边工序和焊接加工工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

进一步地，所述水平推进装置的所述推进杆连接有推进块，所述包边模块在高度方向上可滑动地装配在所述推进块的容纳槽内，或者，所述包边模块的朝向所述推进杆的侧面上形成有垂直导向槽，所述推进杆可滑动地容纳在所述垂直导向槽内；所述包边模块的上表面和/或下表面形成有水平导向槽，所述压紧杆可滑动地容纳地在所述水平导向槽内。

进一步的，所述定位机构包括：设置在所述支撑台两侧的对中气缸，每个对中气缸连接有能够对所述支撑台上的所述板件进行对中的对中块；设置在所述支撑台两侧的夹紧气缸，每个夹紧气缸的输出端传动地连接有可转动设置的夹钳，所述夹钳在各自对应的所述夹紧气缸的驱动下能够转动压紧所述支撑台上已对中的所述板件。

最后，本发明提供一种板件包边方法，其中，所述板件包边方法包括：

S1，在支撑台上定位内板和外板，其中，所述内板叠加在所述外板的上板面上且所述外板伸出所述内板预定距离，在所述外板伸出所述内板的同一端部，所述内板的边缘和所述外板的边缘分别具有向上的翻边；

S2，所述包边模块沿平行于板面的方向运动挤压所述外板的具有翻边的端部，以通过所述包边模块上的包边作业面的第一弧形凹部引导驱使所述外板弯曲，并带动叠加的所述内板一同弯曲，直到所述外板进入所述包边作业面的斜面，随后，所述包边模块沿着垂直于板面的方向运动，以通过所述包边作业面的所述斜面、第二弧形凹部、和挤压面继续引导驱使所述外板和所述内板继续弯曲，以使得所述内板的边缘弯曲形成内板包边槽，所述外板的边缘连续向内弯曲形成第一包边槽和位于所述第一包边槽内且槽开口朝向所述第一包边槽的第二包边槽，并使得所述内板包边槽整体容纳在所述第一包边槽内，所述内板的边缘前端容纳定位在所述第二包边槽内，且所述外板的边缘前端容纳定位在所述内板包边槽内，以形成包边结构；

S3，所述包边模块继续沿着垂直于板面的方向运动以压紧所述外板和所述内板的所述包边结构。

通过该板件包边方法，可以形成内板和外板高强度结合的包边结构，从而替代了传统的模具包边工序和焊接加工工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的板件的包边结构的示意图；

图2为图1中的外板的结构示意图；

图3为图1中的内板的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的包边模块的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的包边模具的立体结构示意图；

图6为图5的侧视结构示意图；

图7-图10为本发明实施例所述的板件包边方法的示意图。

附图标记说明：

1-外板，2-内板，3-内板包边槽，4-第一包边槽，5-第二包边槽，6-包边模块，7-包边作业面，8-第一弧形凹部，9-挤压面，10-第二弧形凹部，11- 斜面，12-包边模具，13-支撑台，14-定位机构，15-水平推进装置，16-推进杆，17-垂直推进装置，18-推进块，19-对中气缸，20-对中块，21-夹紧气缸， 22-夹钳，23-固定块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、2和3所示，本发明的板件的包边结构包括外板1和内板2，内板2叠加在外板1的板面上，其中，内板2的边缘弯曲形成有内板包边槽3；外板1的边缘连续向内弯曲形成有第一包边槽4和第二包边槽5，第二包边槽5位于第一包边槽4内且第二包边槽5的槽开口朝向第一包边槽4的内部；其中，内板包边槽3整体容纳在第一包边槽4内，且内板2的边缘前端容纳定位在第二包边槽5内，且外板1的边缘前端容纳定位在内板包边槽3内。

通过该技术方案，由于内板2的边缘弯曲形成有内板包边槽3，外板1 的边缘连续向内弯曲形成有第一包边槽4和第二包边槽5，而内板包边槽3 整体容纳在第一包边槽4内，且内板2的边缘前端容纳定位在第二包边槽5 内，且外板1的边缘前端容纳定位在内板包边槽3内，这样，通过内板包边槽3和第二包边槽5的相互嵌套，可以实现内板2和外板1的高强度结合，从而取消了现有技术的对内板2和外板1进行焊接而产生的焊接点，防止了板件由于热变形而产生翘曲或凹陷，显著地提升了外板的表面质量，并提高了板件包边结构的强度和可靠性。

当然，需要说明的是，板的边缘可以为弧形结构，也可以为断面结构，这都可以形成本发明所述的板件的包边结构。

进一步地，为了提高内板2和外板1的结合强度和密封性，优选地，本发明的板件的包边结构中，内板2的板面和外板1的板面之间设置有粘合剂层，由于内板包边槽3和第二包边槽5的相互高强度嵌套，粘合剂可以选用现有的高弹性的粘合剂，但更优选地，粘合剂可以选用现有的低弹性模量的的粘合剂，从而更进一步提高外板1和内板2的包边结构的稳固性。

另外，在本发明的板件的包边结构，内板2的边缘可以弯曲形成弧形或圆形的内板包边槽3，相对应地，外板1的边缘可以连续弯曲形成弧形或圆形的第一包边槽4和第二包边槽5，同样可以将弧形或圆形的内板包边槽3 整体容纳在第一包边槽4内，使得内板2的边缘前端容纳定位在的第二包边槽5内，且外板1的边缘前端容纳定位在内板包边槽3内。

但是，为了加工成型，降低生产成本，更优选地，如图1、2和3所示，本发明的板件的包边结构中，内板包边槽3、第一包边槽4和第二包边槽5 为U形槽，即在一种成形方式中，可以将内板2的边缘弯曲形成图3所示的 U形结构的内板包边槽3，并可以将外板1的边缘连续进行两次弯曲以形成图2所示的两个U形槽，即第一包边槽4和第二包边槽5，并使第二包边槽 5的槽开口朝向第一包边槽4的内部，然后将内板2的内板包边槽3对准外板1的第一包边槽4和第二包边槽5，以与外板1进行插装从而形成本发明的板件的包边结构。

当然，为了提高生产效率，本发明的板件的包边结构可以设置为一次成形，该一次成形可以通过以下所述的本发明的包边模块、或包边模具、或板件包边方法来实现。

在实际中，外板1和内板2可以采用相同材料的板件，例如两者可以全部为钢板，或者全部为铝合金板。但在本发明的板件的包边结构的优选结构中，内板2为钢质板料，外板1为铝质板料，这样，与内外板均为钢板的包边结构相比，能够在确保强度的同时显著地降低包边板件的重量，以实现车辆的轻量化，同时，与内外板均为铝合金的包边板件，还能够在确保强度的同时显著地降低生产成本。

另外，如上所述的，为了能够一次成形本发明的板件的包边结构，本发明提供一种包边模块6，该包边模块6用于形成以上所述的板件的包边结构，其中，如图4所示，包边模块6具有用于对叠加的具有内板2和外板1的板件进行包边的包边作业面7，该包边作业面7在包边模块6动作时首先使外板1弯曲，并随后能够迫使叠加的外板1和内板2一同弯曲以形成以上所述的内板包边槽3、第一包边槽4和第二包边槽5，并使各个包边槽能够嵌套以形成高强度的结合，具体地，如图4所示，本发明的包边作业面7包括相对垂直布置的第一弧形凹部8和挤压面9、连接在挤压面9靠近第一弧形凹部8的端部的第二弧形凹部10、连接在第一弧形凹部8和第二弧形凹部10 之间朝向挤压面9的另一端部倾斜的斜面11。斜面11的倾斜角度可以根据实际包边需求来具体设定，在此并不做具体限定。这样，在包边作业时，包边模块6沿着平行板件板面的方向运动挤压外板1的过程中，第一弧形凹部 8能够首先引导并驱使外板1弯曲，并带动叠加的内板2一同弯曲，直到包边模块6接触支撑台13的端面或者外板1进入斜面11，随后，包边模块6 沿着垂直于板面的方向运动，以通过包边作业面7的斜面11、第二弧形凹部 10、和挤压面9的共同作用继续引导驱使外板1和内板2继续弯曲，以使得内板2的边缘弯曲形成内板包边槽3，使得外板1的边缘连续向内弯曲形成第一包边槽4和位于第一包边槽4内且槽开口朝向第一包边槽4的内部的第二包边槽5，并使得内板包边槽3整体容纳在第一包边槽4内，内板2的边缘前端容纳定位在第二包边槽内，且外板1的边缘前端容纳定位在内板包边槽3内，以形成相互嵌套的包边结构；随后，包边模块6继续沿着垂直板件板面的方向运动使得挤压面9能够压紧外板1和内板2的所述包边结构，以形成本发明的板件的包边结构，提高了生产效率。

进一步地，为了提高外板1的表面挤压质量，更优选地，如图8所示，第二弧形凹部10和挤压面9形成的一部分包边作业面7能够完全贴合外板1 的一部分外表面，例如，挤压面9贴合外板1的上表面，而第二弧形凹部10 贴合外板1的弯曲部，以使得外板1的外表面连续光滑过渡，提高板面质量。

相应地，本发明提供一种包边模具，如图5和6所示，包边模具12包括支撑台13、定位机构14、水平推进装置15、以上所述的包边模块6、和垂直推进装置17，其中，定位机构14用于将待包边的具有叠加的内板2和外板1的板件定位在支撑台13上，而包边模块6连接于水平推进装置15的推进杆16，以在推进杆16的驱动下能够水平运动挤压板件，使得外板1的边缘和内板2的边缘相互嵌套形成包边结构，并且包边模块6能够相对于推进杆16在高度方向上上下滑动；同时，包边模块6连接于垂直推进装置17 的压紧杆，以在压紧杆的驱动下能够沿高度方向运动压紧外板1和内板2的包边结构，并且包边模块6能够相对于压紧杆水平滑动。

这样，可以将内板2和外板1放置到支撑台13上，内板2放置在外板1 的上表面上，用定位机构14进行对中后固定以将内板2和外板1定位在支撑台13上，随后，水平推进装置15启动，推进杆16驱动包边模块6水平运动挤压板件，使得外板1的边缘和内板2的边缘弯曲以相互嵌套形成包边结构，即使得内板2的边缘弯曲形成内板包边槽3，使得外板1的边缘连续向内弯曲形成第一包边槽4和位于第一包边槽4内且槽开口朝向第一包边槽 4的内部的第二包边槽5，并使得内板包边槽3整体容纳在第一包边槽4内，内板2的边缘前端容纳定位在第二包边槽内，且外板1的边缘前端容纳定位在内板包边槽3内，以形成相互嵌套的包边结构；随后，垂直推进装置17 启动，垂直推进装置17的压紧杆驱动包边模块6沿着垂直板件板面的方向运动使得挤压面9能够挤压压紧外板1和内板2的所述包边结构，以形成本发明的板件的包边结构。

进一步地，为了便于包边模块6与水平推进装置15和垂直推进装置17 的连接，以满足包边模块6水平运动和垂直运动，在优选结构中，如图5所示，一种形式中，水平推进装置15的推进杆16连接有推进块18，推进块 18通过其两侧固定块23来限定运动，如图5所示，包边模块6在高度方向上可滑动地装配在推进块18的容纳槽内，而包边模块6的上表面和/或下表面形成有水平导向槽，压紧杆可滑动地容纳地在水平导向槽内。或者，在另一种形式中，包边模块6的朝向推进杆16的侧面上形成有垂直导向槽，推进杆16可滑动地容纳在垂直导向槽内，而包边模块6的上表面和/或下表面形成有水平导向槽，压紧杆可滑动地容纳地在水平导向槽内。

这样，推进杆16水平推动包边模块6时，包边模块6通过所述水平导向槽相对于压紧杆水平滑动，当压紧杆垂直推动包边模块时，包边模块6能够在容纳槽内上下滑动，或者通过垂直导向槽相对于推进杆16上下滑动。

另外，如图5所示，在一种优选结构形式中，定位机构14包括：

设置在支撑台13两侧的对中气缸19，每个对中气缸19连接有能够对支撑台13上的板件进行对中的对中块20；和，设置在支撑台13两侧的夹紧气缸21，每个夹紧气缸21的输出端传动地连接有可转动设置的夹钳22，夹钳 22在各自对应的夹紧气缸21的驱动下能够转动压紧支撑台13上已对中的板件。这样，通过对中块20和夹钳22的相互配合，可以将板件定位在支撑台 13上。

此外，如上所述的，本发明还提供一种板件包边方法，如图7-10所示，所述板件包边方法包括：

S1，在支撑台13上定位内板2和外板1，其中，内板2叠加在外板1 的上板面上且外板1伸出内板2预定距离，该预定距离可根据实际包边需求进行调整，在外板1伸出内板2的同一端部，内板2的边缘和外板1的边缘分别具有向上的翻边，具体如图7所示；

在此需要说明的是，可以预先在内板2的边缘和外板1的边缘分别形成翻边，然后将具有翻边的内板2和外板1错开预定距离后通过粘合剂以形成板件，再将该板件定位在支撑台13上；或者，也可以将外板1放置到支撑台13上，然后将内板2粘合到外板1的上表面上并如上所述的错开预定距离以形成板件，再通过定位机构14定位，随后分别在内板2和外板1的以预定距离错开的端部形成各自的翻边；

然后进行第二和第三步骤：即如图7-10所示，

S2，包边模块6沿平行于板面的方向运动(如水平箭头所示)挤压外板 1的具有翻边的端部，以通过包边模块6上的包边作业面7的第一弧形凹部 8引导驱使外板1弯曲，并带动叠加的内板2一同弯曲，直到外板1进入包边作业面的斜面11(也就是，如图8所示，包边模块6的前端面接触支撑台 13的端面)，随后，包边模块6沿着垂直于板面的方向运动(如垂直箭头所示)，以通过包边作业面7的斜面11、第二弧形凹部10、和挤压面9继续引导驱使外板1和内板2继续弯曲，以使得内板2的边缘弯曲形成内板包边槽 3，外板1的边缘连续向内弯曲形成第一包边槽4和位于第一包边槽4内且槽开口朝向第一包边槽4的第二包边槽5，并使得内板包边槽3整体容纳在第一包边槽4内，内板2的边缘前端容纳定位在第二包边槽5内，且外板1 的边缘前端容纳定位在内板包边槽3内，以形成包边结构；

S3，包边模块6继续沿着垂直于板面的方向运动以压紧外板1和内板2 的包边结构，从而形成内板2和外板1高强度结合的包边结构，从而替代了传统的模具包边工序和焊接加工工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。