本发明涉及冲压加工领域，尤其涉及一种预催出气壳的冲压加工专用模具及其加工方法。
背景技术：
汽车尾气是导致环境污染的主要因素之一，为了较少尾气排放产生的危害，如今的汽车排气系统中都需要加装尾气预催化装置，这样就会把一氧化碳以及氮化物转化为二氧化碳、氮气等无害气体。对于尾气预催化装置，其外壳起到了结构承载、安全防护等多方面的作用。当前生产预催出气壳多采用冲压的方法，有很多工厂因为设计能力及加工经验的限制，仍在采用两个半壳分开加工的方式，这就会造成生产原材料的浪费。所以有必要发明一种材料利用率高、加工精度高的预催出气壳的冲压加工专用模具。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种材料利用率高、加工精度高的预催出气壳的冲压加工专用模具。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种预催出气壳的冲压加工专用模具，包括成型模和一次侧切与切边模；所述成型模包括上模板和下模板；所述下模板通过下模脚安装在下安装板上方；所述下模脚包括第一下模脚和第二下模脚；所述第一下模脚设置于下模板边缘处；所述第二下模脚设置于下模板平面中心处；
所述上模板下端设置有凹模；所述下模板上端设置有凸模；所述凹模与凸模配合设置；所述凸模四周设置有压料板；所述压料板与下模板之间配合设置有下固定板和下垫板；
所述凹模外侧设置有导套固定板；所述凹模外侧与导套固定板相对位置竖直设置有导向块；所述导向块外侧设置有限位柱。
进一步地，所述压料板上端设置有定位块和等高块；所述凹模成型面外侧端面上设有定位槽；所述定位块与定位槽配合设置；所述等高块与定位块相对设置于凸模成型面两侧；所述凹模上端连通设置有顶销；所述顶销包括第一顶销和第二顶销；所述凹模上有第一高点和第二高点；所述第一顶销分别与第一高点靠外一侧的曲面配合设置；所述第二顶销与第二高点靠外一侧的曲面配合设置。
进一步地，所述一次侧切与切边模包括上模板和下模板；所述下模板通过下模脚安装在下安装板上；所述下模板上端设置有斜楔下垫板和下垫板；所述下垫板上端设置有下定位板；所述斜楔下垫板位于下垫板外侧；所述斜楔下垫板与导柱嵌套配合。
进一步地，所述上模板下端固定设置有上固定板和导套固定板；所述导套固定板位于上固定板外侧；所述导套固定板外侧设置有限位柱；所述上固定板下端设置有切边冲头和导料板；所述导料板位于切边冲头外侧；所述切边冲头与上模板之间配合设置有冲头垫板；所述压料板下方设置有导料块。
进一步地，所述一次侧切与切边模内竖直设置有切边冲头；所述切边冲头与第一刀口镶件固定连接；所述一次侧切与切边模内横向设置有侧冲头；所述侧冲头与第二刀口镶件固定连接；所述第一刀口镶件周围配合设置有挡块；所述第二刀口镶件靠外一侧设置有侧冲头小垫板；侧冲头底部通过冲头固定板与冲头垫板连接。
一种预催出气壳的冲压加工方法：加工所需模具包括落料模、成型模、一次侧切与切边模、二次侧切模、切开模、二次切边模和三次切边模；预催出气壳为内部贯通的不规则筒状结构；所述预催出气壳由第一半壳和第二半壳拼装而成；所述第一半壳和第二半壳的分割面为预催出气壳投影面积最大时的外轮廓线的所在平面；加工步骤如下，首先进行落料，第一半壳和第二半壳采用连料设计；接着采用成型模制备粗加工件，所述粗加工件为第一半壳和第二半壳横截面较大一端相互连接构成的一体件；随后对所述粗加工件上第一半壳和第二半壳相接位置进行一次侧切，对粗加工件上端内侧进行一次切边；然后对粗加工件沿长度方向两侧边进行二次侧切来去除预留部分；随后在第一半壳和第二半壳的相接位置对粗加工件进行横切，使第一半壳和第二半壳分离；再对第一半壳靠外一侧的端面进行二次切边，完成第一半壳部分的加工；最后对第二半壳靠外一侧的端面进行三次切边，完成第二半壳部分的加工。
有益效果：本发明的一种预催出气壳的冲压加工专用模具，采用两半壳连料一同成型的设计，显著提高了落料阶段的原材料利用率；通过对成型模所制成的粗加工件进行一些列的后续切割，保证了第一半壳和第二半壳结构尺寸的精准；该加工方案材料利用率高，流程性多步骤加工简化了单个工段的加工难度，降低了不良品率和返工难度，节省了生产成本，提升了生产效率。
附图说明
附图1为冲压加工流程示意图；
附图2为成型模结构示意图；
附图3为顶销位置示意图；
附图4为成型模俯视图；
附图5为一次侧切与切边模结构示意图；
附图6为一次侧切与切边模冲头与刀口镶件配合示意图；
附图7为第一刀口镶件和第二刀口镶件位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
一种预催出气壳的冲压加工专用模具，包括成型模b1和一次侧切与切边模c1；如附图2所示，所述成型模b1包括上模板b101和下模板b102；所述下模板b102通过下模脚安装在下安装板b103上方；所述下模脚包括第一下模脚b104和第二下模脚b105；所述第一下模脚b104设置于下模板b102边缘处；所述第二下模脚b105设置于下模板b102平面中心处，用来加强下模板b102在冲压时的抗变形能力，保证加工精度；
所述上模板b101下端设置有凹模b106；所述下模板b102上端设置有凸模b110；所述凹模b106与凸模b110配合设置；所述凸模b110四周设置有压料板b107；所述压料板b107与下模板b102之间配合设置有下固定板b108和下垫板b109；压料板b107、下固定板b108和下垫板b109从上到下设置，并通过螺栓与下垫板b109底部的下模板b102及第一下模脚b104固定连接，依次来稳固模具结构，保持对原料板的约束作用。
所述凹模b106外侧设置有导套固定板b112；所述导套固定板b112内部配合设置有导套和导柱；所述凹模b106外侧与导套固定板b112相对位置竖直设置有导向块b111；所述导向块b111外侧设置有限位柱b115。
如附图2所示，所述压料板b107上端设置有定位块b113和等高块b114；所述凹模b106成型面外侧端面上设有定位槽；所述定位块b113与定位槽配合设置；所述等高块b114与定位块b113相对设置于凸模b110成型面两侧；使用定位块b113和等高块b114可以快速校准凹模b106和凸模b110的相对位置，防止设备损坏，保证加工精度；所述凹模b106上端连通设置有顶销b116；
如附图3所示，所述顶销b116包括第一顶销b1161和第二顶销b1162；所述凹模b106上有第一高点b1061和第二高点b1062；所述第一顶销b1161分别与第一高点b1061靠外一侧的曲面配合设置；所述第二顶销b1162与第二高点b1062靠外一侧的曲面配合设置；样件加工完成后会随凸模b110上升，需要使用顶销b116将样件顶出，第一顶销b1161和第二顶销b1162针对成型面的特点分别设置在两个高点的靠外一侧，这样当顶销b116施加向下载荷时，样件受向下的推力以及向第一顶销b1161和第二顶销b1162之间的挤压力，更利于样件下凹面处脱离凸模b110，同时样件内凹面两侧的斜面也会保证受挤压区域不发生较大形变，保证样件顶出后不会变形。
如附图5所示，所述一次侧切与切边模c1包括上模板c101和下模板c102；所述下模板c102通过下模脚c104安装在下安装板c103上；所述下模板c102上端设置有斜楔下垫板c112和下垫板c108；所述下垫板c108上端设置有下定位板c107；所述斜楔下垫板c112位于下垫板c108外侧；所述斜楔下垫板c112与导柱嵌套配合，加强凸模b110在冲压过程中的稳定性。
如附图5所示，所述上模板c101下端固定设置有上固定板c105和导套固定板c109；所述导套固定板c109位于上固定板c105外侧；所述导套固定板c109外侧设置有限位柱c124；所述上固定板c105下端设置有切边冲头c113和导料板c106；所述导料板c106位于切边冲头c113外侧；所述切边冲头c113与上模板c101之间配合设置有冲头垫板c125；所述压料板c106下方设置有导料块c123。
如附图6所示，所述一次侧切与切边模c1内竖直设置有切边冲头c113；所述切边冲头c113与第一刀口镶件c117固定连接；所述一次侧切与切边模c1内横向设置有侧冲头c116；所述侧冲头c116与第二刀口镶件c118固定连接；侧冲头c116底部通过冲头固定板c114与冲头垫板c115连接，起到加固侧冲头c116以及缓解冲击的作用；
如附图7所示，所述第一刀口镶件c117周围配合设置有挡块c120，用来限定切边冲头c113的运动轨迹防止侧向偏移，提升切割精度；所述第二刀口镶件c118靠外一侧设置有侧冲头小垫板c122，起到加固和缓冲的作用。
如附图1所示，一种预催出气壳的冲压加工方法：加工所需模具包括落料模、成型模b1、一次侧切与切边模c1、二次侧切模、切开模、二次切边模和三次切边模；预催出气壳为内部贯通的不规则筒状结构；所述预催出气壳由第一半壳1和第二半壳2拼装而成；所述第一半壳1和第二半壳2的分割面为预催出气壳投影面积最大时的外轮廓线的所在平面；加工步骤如下，如附图1(a)所示，首先进行落料，第一半壳1和第二半壳2采用连料设计；接着如附图1(b)所示，接着采用成型模b1制备粗加工件3，所述粗加工件3为第一半壳1和第二半壳2横截面较大一端相互连接构成的一体件；随后如附图1(c)所示，对所述粗加工件3上第一半壳1和第二半壳2相接位置进行一次侧切，方便后续切割时的位置校正和夹持，再对粗加工件3上端内侧进行一次切边，因为粗加工件3上端在成型加工时位于进料端，会有部分多余原料残留；然后如附图1(d)所示，对粗加工件3沿长度方向两侧边进行二次侧切来去除的边缘处的预留部分；随后如附图1(e)所示，在第一半壳1和第二半壳2的相接位置对粗加工件3进行横切，使第一半壳1和第二半壳2分离；再如附图1(f)所示，对第一半壳1靠外一侧的端面进行二次切边，完成第一半壳1部分的加工；最后如附图1(g)所示，对第二半壳2靠外一侧的端面进行三次切边，完成第二半壳2部分的加工。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。