一种U型梁整形工装及相应整形方法与流程

本发明涉及车辆
技术领域：
，特别涉及车辆的u型梁整形工艺，具体涉及一种u型梁整形工装及相应整形方法。
背景技术：
：u型梁是汽车行业和机械行业常见的一种零件，随着轻量化程度的推进，零件材料强度等级不段提升，u型梁的回弹也越来越大。对于u型梁的制件，大都是采用模具侧整形的方法进行，但是这种方案的模具结构复杂、投入成本高、调试整改周期长、生产效率低；具体表现如下：(1)现在的工艺方案必需要用到斜楔(cam)总成，而斜楔总成的成本较高，且占空间；使用此工艺方案必然会造成工装尺寸偏大，且增加斜楔成本，造成模具成本高；(2)现有的工艺方案不能做有负角的产品，当产品有负角，零件无法从凸模上脱模；(3)当处于调试阶段时，如果零件不达标，或如果变更材质或料厚，必然要重新补焊和加工模具型面，此时模具整改难度大、费时费力；(4)现有方案只能生产一种零件规格的产品，生产效率低。技术实现要素：本发明的主要目的是提出一种u型梁整形工装及相应整形方法，旨在解决现有u型梁整形工艺方案因采用传统模具而带来的模具结构复杂、投入成本高、调试整改周期长、生产效率低的问题。为实现上述目的，本发明提出一种u型梁整形工装，用于u型梁整形工艺的零件整形，所述u型梁整形工装包括上模体以及与所述上模体相配合的下模体；所述上模体包括上模座，所述上模座的底部连接有上模模芯；所述下模体包括下模座，所述下模座的上端面成型有开口向上的凹槽，凹槽内布置有顶升机构、下模整形刀块与侧推机构；所述顶升机构安装于所述凹槽的底端，顶升机构的顶部设有托芯，顶升机构的左右两侧设有所述下模整形刀块，所述下模整形刀块上远离顶升机构的一端连接有所述侧推机构；其中，与所述凹槽槽壁相连的下模座上端面还设置有高度可调式墩死块。可选地，所述顶升机构具体为安装于所述凹槽底端中部的行程可调式顶升机构，行程可调式顶升机构的顶部设置有托芯，托芯的上部放置有待整形的零件；在所述行程可调式顶升机构的带动下，所述零件在两个下模整形刀块围成的空间内做上下运动。可选地，所述待整形的零件具体为“u”型零件，所述“u”型零件与托芯之间通过限位结构相固定配合；所述限位结构为定位孔与定位块的配合结构，或者，导向槽与导向块的配合结构；当所述限位结构具体为定位孔与定位块的配合结构时，所述“u”型零件的底面设有定位块，托芯的顶面设置有与所述定位块相配合的定位孔；所述“u”型零件与托芯之间通过所述定位块与定位孔的限位配合相固定；当所述限位结构具体为导向槽与导向块的配合结构时，所述“u”型零件的底面两侧成型有导向块，托芯的顶面相应位置成型有与所述导向块相配合的导向槽；所述“u”型零件与托芯之间通过所述导向槽与导向块的配合相固定。可选地，所述托芯具体为塑性变形托芯或刚性托芯；所述塑性变形托芯采用塑性材料制作而成，在一定压力下具有弹性及塑性变形能力；刚性托芯采用刚性材料制作而成，不可变形，只承担压料和退料作用；其中，只有在零件自身强度和刚度足够不会变形的时候，才采用刚性托芯。可选地，所述下模整形刀块设置有一对，且相向而设，两个所述下模整形刀块的相向端顶部分别成型有导向面，所述导向面与零件的翻边面成一定角度。可选地，所述导向面与零件的翻边面之间具体呈0-45°角，以使得经过此处的零件翻边面向下移动至导入下模整形刀块的工作面。可选地，所述下模整形刀块采用硬质材料，如skd11cr12、cr12mov等钢性材料；并且，所述下模整形刀块的外表面还进行热处理和表面处理(td、pvd等)。可选地，所述侧推机构具体为安装于所述凹槽槽壁上的行程可调式侧推机构，其设置有一对，且相向而设；两个所述行程可调式侧推机构的一端与相应凹槽的槽壁相接，其另一端分别与相应下模整形刀块的背端相接；在所述行程可调式侧推机构的带动下，两个所述下模整形刀块在凹槽内相互靠近或远离。可选地，所述高度可调式墩死块设置有一对，分别安装于与凹槽的两侧槽壁相连的下模座上端面。可选地，所述行程可调式顶升机构、行程可调式侧推机构与高度可调式墩死块可以采用伸缩杆、弹簧等结构作为伸缩部件，其动力来源可以采用油缸、电机、气缸等形式；同时，所述高度可调式墩死块与行程可调式侧推机构也可以采用刚性垫块，以人工干预的方式调节行程。一种采用上述工装进行u型梁整形的方法，包括以下步骤：s1、将顶升机构的顶部顶起，并保证顶起后，托芯上的零件不会与下模整形刀块接触；s2、将上模模芯从零件上方压住零件，并操作顶升机构下行；顶升机构开始下行后，零件翻边面开始与下模整形刀块的导向面接触；当顶升机构持续下行，零件翻边面开始接触下模整形刀块的工作面；s3、使顶升机构继续下行，直至上模座的底部与高度可调式墩死块的顶部相接触；s4、上模座回程，打开模腔，并使顶升机构继续往上顶起以托起零件，工作完成。可选地，所述步骤s1之前还包括步骤s0，即对模具进行调试；在模具调试阶段，如果零件回弹偏大或偏小，通过调整高度可调式墩死块的高度来实现相应零件整形量的调整；如果有不同开口尺寸的零件要生产，通过调整侧推机构的行程来实现下模模口开口宽度的调整。本发明的技术方案中，通过设计一种新的u型梁整形工装和整形方法，由以前的侧整形或正整形工艺改为主动挤压式工艺成形，其在保证产品质量的条件下，还可大幅度地减少调试时间和难度，并且采用的工装结构更为简单、投入成本更低，同时，只需通过简单调整模具，就可以生产多种规格的零件，生产效率极高。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为现有u型梁整形工艺中侧整形工序的工艺原理简图；图2为图1的正视结构示意图；图3为本发明提供的u型梁整形工装一实施例的工作状态结构示意图；图4为本发明提供的u型梁整形工装一实施例的闭合状态结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称1上模体24下模整形刀块11上模座241导向面12上模模芯25侧推机构2下模体251行程可调式侧推机构21下模座26托芯22凹槽27高度可调式墩死块23顶升机构3零件231行程可调式顶升机构31“u”型零件本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。u型梁是汽车行业和机械行业常见的一种零件，针对上述零件，现有的整形工艺方法为op10拉延、op20修边、op30修边、op40侧整形等。针对op40侧整形工序，其工艺简图如图1、图2所示，采用的模具为传统模具。结合实际经验可知，上述工艺存在以下缺陷：(1)上述工艺方案必需要用到斜楔(cam)总成，而斜楔总成的成本较高，且占空间；使用此工艺方案必然会造成工装尺寸偏大，且增加斜楔成本，造成模具成本高；(2)上述工艺方案不能做有负角的产品，当产品有负角，零件无法从凸模上脱模；(3)当处于调试阶段时，如果零件不达标，或如果变更材质或料厚，必然要重新补焊和加工模具型面，此时模具整改难度大、费时费力；(4)上述工艺方案只能生产一种零件规格的产品，生产效率低。鉴于此，本发明提供一种u型梁整形工装及相应整形方法，用于u型梁整形工艺的零件3整形。图3至图4为本发明提供的u型梁整形工装一实施例，请参阅图3至图4，所述u型梁整形工装包括上模体1以及与上模体1相配合的下模体2。上模体1包括上模座11，上模座11的底部连接有上模模芯12；下模体2包括下模座21，下模座21的上端面成型有开口向上的凹槽22，凹槽22内布置有顶升机构23、下模整形刀块24与侧推机构25。其中，顶升机构23安装于凹槽22的底端，顶升机构23的顶部设有托芯26，顶升机构23的左右两侧设有下模整形刀块24，下模整形刀块24上远离顶升机构23的一端连接有侧推机构25。其中，与凹槽22槽壁相连的下模座21上端面还设置有高度可调式墩死块27。请参阅图3至图4，本实施例中，顶升机构23具体为安装于凹槽22底端中部的行程可调式顶升机构231；行程可调式顶升机构231的顶部设置有托芯26，托芯26的上部放置有待整形的零件3；在行程可调式顶升机构231的带动下，零件3在下模整形刀块24的工作空间内做上下运动。请参阅图3至图4，本实施例中，下模整形刀块24设置有一对，且相向而设；两个下模整形刀块24的相向端顶部分别成型有导向面241，导向面241与零件3的翻边面呈0-45°角，以使得经过此处的零件3翻边面向下移动至导入下模整形刀块24的工作面。请参阅图3至图4，本实施例中，侧推机构25具体为安装于凹槽22槽壁上的行程可调式侧推机构251，其设置有一对，且相向而设；两个行程可调式侧推机构251的一端与相应凹槽22的槽壁相接，其另一端分别与相应下模整形刀块24的背端相接；在行程可调式侧推机构251的带动下，两个下模整形刀块24在凹槽22内相互靠近或远离。请参阅图3，本实施例中，高度可调式墩死块27设置有一对，分别安装于与凹槽22的两侧槽壁相连的下模座21上端面。进一步地，本实施例中的零件3具体为“u”型零件31，“u”型零件31与托芯26之间通过限位结构(图中未标示)相固定配合；限位结构为定位孔与定位块的配合结构，或者，导向槽与导向块的配合结构；当限位结构具体为定位孔与定位块的配合结构时，“u”型零件31的底面设有定位块，托芯26的顶面设置有与定位块相配合的定位孔；“u”型零件31与托芯26之间通过定位块与定位孔的限位配合相固定；当限位结构具体为导向槽与导向块的配合结构时，“u”型零件31的底面两侧成型有导向块，托芯26的顶面相应位置成型有与导向块相配合的导向槽；“u”型零件31与托芯26之间通过导向槽与导向块的配合相固定。另外，需要说明的是，本实施例中的行程可调式顶升机构231、行程可调式侧推机构251与高度可调式墩死块27均可采用伸缩杆、弹簧等结构作为伸缩部件，动力来源可以采用油缸、电机、气缸等形式；同时，高度可调式墩死块27与行程可调式侧推机构251也可采用刚性垫块，以人工干预的方式调节行程。同时，还需说明的是，本实施例中的托芯26具体为塑性变形托芯或刚性托芯；塑性变形托芯采用塑性材料制作而成，在一定压力下具有弹性及塑性变形能力；刚性托芯采用刚性材料制作而成，不可变形，只承担压料和退料作用。下模整形刀块24则采用硬质材料，如skd11cr12、cr12mov等钢性材料；并且，在下模整形刀块24的外表面还进行热处理和表面处理(td、pvd等)。其中，只有在零件3自身强度和刚度足够不会变形的时候，才采用刚性托芯。此外，本发明还提供了一种采用上述实施例工装进行u型梁整形的整形方法的另一实施例，包括以下步骤：s1、将行程可调式顶升机构231的顶部顶起，并保证顶起后，托芯26上的“u”型零件31不会与下模整形刀块24接触；s2、将上模模芯12从“u”型零件31上方压住“u”型零件31，提供上压力，上模模芯12要压住“u”型零件31的r角，保证“u”型零件31定位可靠及“u”型零件31不变形；接着，操作行程可调式顶升机构231下行；行程可调式顶升机构231开始下行后，“u”型零件31翻边面开始与下模整形刀块24的导向面241接触(如图3所示)；当行程可调式顶升机构231持续下行，“u”型零件31翻边面开始接触下模整形刀块24的工作面；在此工作中，若托芯26为塑性变形托芯，塑性变形托芯会压缩变形，充满“u”型零件31下方，并成为“u”型零件31的凸模部分，保证工件内部不失稳；若托芯26为刚性托芯，则只承担压料和退料作用；s3、使行程可调式顶升机构231继续下行，直至上模座11的底部与高度可调式墩死块27的顶部相接触(如图4所示)；s4、上模座11回程，打开模腔，并使行程可调式顶升机构231继续往上顶起以托起“u”型零件31，工作完成。其中，需要说明的是，在具体工作前需对模具进行调试，在模具调试阶段，如果“u”型零件31回弹偏大或偏小，可通过调整高度可调式墩死块27的高度来实现相应零件3整形量的调整，实现零件3合格，避免了原有方案反复补焊加工模具的缺陷。如果有不同开口尺寸的“u”型零件31要生产，可通过调整行程可调式侧推机构251的行程来实现下模模口开口宽度的调整，从而进一步地实现不同规格的工装切换和零件3生产。本发明的技术方案中，通过设计一种新的u型梁整形工装和整形方法，由以前的侧整形或正整形工艺改为主动挤压式工艺成形，其在保证产品质量的条件下，还可大幅度地减少调试时间和难度，并且采用的工装结构更为简单、投入成本更低，同时，只需通过简单调整模具，就可以生产多种规格的零件3，生产效率高。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12