一种用于双曲面铝合金型材压弯模具的制作方法

本实用新型属于铝合金型材压弯工艺技术领域，具体涉及一种用于双曲面铝合金型材压弯模具。

背景技术：

目前，随着汽车轻量化的推进，从成本、安全性等方面考虑，以铝合金挤压型材为主体的空间框架结构具有广阔的发展前景。铝合金框架式车身上的零部件不仅仅只是单曲面结构，大部分是双曲面甚至更复杂的结构。

压弯成型工艺是通过机械加压的方法，将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，以形成所需形状零件的工序。目前，铝合金型材通常在压力机上利用模具进行压弯，虽然在一定程度上实现了对型材的压弯，但是由于模具柔性化程度低，仍存在一定的问题。一方面现有的压弯模具对型材进行压弯时，只满足单曲面结构，无法进行双曲面等复杂结构的压弯，无法满足框架式车身等复杂结构的需求；另一方面，双曲面型材在进行压弯时，存在着型材的支撑和定位问题，会对铝合金型材的成形质量具有严重的影响。而目前的压弯模具结构只满足单曲面结构的压弯成型，没有考虑双曲面等复杂结构的压弯工艺。这就导致了铝合金框架式车身上具有双曲面结构的零部件只能用拉弯等其他弯曲工艺，相较于压弯工艺，生产成本提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有的技术缺陷，提供一种用于双曲面铝合金型材压弯模具，其特征在于，所述压弯模具包括上模座模块、下模座模块、凸模和凹模，所述凸模和凹模是相匹配的双曲面模具；

所述上模座模块包括上模座和凸模连接板；

所述下模座模块包括下模座和凹模连接板；

所述凹模上还设有左右延伸的加工凹槽，夹紧装置和支撑机构，所述加工凹槽中高度最低处设有多个支撑安装槽，所述支撑机构设置在所述支撑安装槽中；

其中，所述支撑机构还包括支撑块，支撑连接板，螺杆和弹簧，所述支撑连接板和螺杆与所述凹模连接，所述弹簧分别与所述支撑块和支撑连接板连接，所述支撑安装槽尺寸与所述支撑块和支撑连接板的尺寸相匹配。

更进一步地，所述凹模连接板设有多个均匀分布的连接板方形槽，所述凹模底面设有与所述连接板方形槽数量，尺寸和位置相匹配的凹模方形槽。

更进一步地，所述连接板方形槽中设有定位块，所述定位块固定在所述连接板方形槽中。

更进一步地，所述定位块尺寸与所述连接板方形槽相匹配，顶部设有螺孔，顶部边缘设有倒角。

更进一步地，所述支撑机构中的所述支撑块采用空心结构，顶部是平面，底部设有开口，所述螺杆顶部由所述支撑块底部开口延伸至支撑块内部，底部穿过所述支撑连接板并与所述支撑连接板和凹模固定，所述弹簧设置在所述螺杆外侧，顶部和底部分别与所述支撑块和支撑连接板连接。

更进一步地，所述支撑机构在初始位置上所述支撑块顶部高度高于所述加工凹槽曲面最高点；所述压弯模具在加工受压后，所述支撑块全部陷入所述支撑安装槽中，与所述支撑安装槽所处加工凹槽曲面的高度相同。

更进一步地，所述凹模左右两端设有多个用于固定所述夹紧装置的通孔。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的的铝合金型材压弯模具采用模块化结构，分为上模座、下模座、凹模、凸模四个模块，每个模块都是独立的一部分。对不同双曲面结构防撞梁横梁，上下模座结构保持不变，只需要对凹模、凸模模块进行重新设计，就可以进行不同曲率双曲面结构横梁的压弯。提高了模具的通用性，避免模具因为专一性设计而造成的浪费，降低成本。

本实用新型中的铝合金型材压弯模具在凹模和凹模连接板之间设有多个数量、位置和尺寸相匹配的连接板方形槽和凹模方形槽，连接板方形槽中固定有定位块，在更换凹模时用于对凹模与凹模连接板之间起到定位的作用，减小模具间的误差。

本实用新型中的铝合金型材压弯模具在凹模上的加工凹槽高度较低处设有多个支撑安装槽，用于安装支撑机构，在铝合金型材开始压弯之前起到支撑铝合金型材的作用；支撑机构在压机压力作用下收缩至支撑安装槽之中；在压弯成形过程结束后，随着压机压力的撤销，压缩弹簧的弹力向外顶出铝合金型材，帮助人工卸料。

本实用新型中的铝合金型材压弯模具在加工凹槽两端设计了夹紧机构，在铝合金型材压弯的全过程，对铝合金型材左右两侧进行夹紧，同时配合凹模的加工凹槽对铝合金型材前后两侧进行固定以及支撑机构对铝合金型材底部的支撑，克服现有技术中对铝合金型材的支撑和定位问题，保证铝合金型材在加工过程中不发生偏移，进一步提高铝合金型材的成形质量。

附图说明

图1是本实用新型实例中压弯模具的主视图；

图2是本实用新型实例中上模座的结构示意图；

图3是本实用新型实例中下模座的结构示意图；

图4是本实用新型实例中凹模连接板的俯视图；

图5是本实用新型实例中凸模的结构示意图；

图6是本实用新型实例中凹模和下模座模块的结构示意图；

图7是本实用新型实例中凹模和凹模连接板的剖视图；

图8是本实用新型实例中凹模的俯视图；

图9是本实用新型实例中支撑机构的结构示意图；

图10是本实用新型实例中支撑机构的剖视图。

其中:100-上模座，101-上缓冲装置，200-下模座，201-下缓冲装置，300-凸模连接板，400-凹模连接板，401-定位块，500-凸模，600-凹模，601-夹紧装置，610-支撑机构，611-支撑块，612-支撑连接板，613-螺杆，614-弹簧。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-10对本实用新型的具体技术方案作进一步地描述。

如附图1所示，一种用于双曲面铝合金型材压弯模具，包括上模座模块、下模座模块、凸模500和凹模600。其中，上模座模块包括上模座100和凸模连接板300；下模座模块包括下模座200和凹模连接板400。在本实施例中，上模座100和下模座200通过螺栓固定在压机上；凸模连接板300与上模座100通过螺栓固定连接，凹模连接板400与下模座200通过螺栓固定连接；凸模500和凹模600采用可更换的设计方式，能够根据不同的作业要求更换不同造型的模具，以实现柔性化生产。凸模500与凸模连接板300通过螺栓固定连接；凹模600与凹模连接板400通过螺栓固定连接。

如附图2所示，在本实施例中，上模座100下表面中心部分是平面并开设多个螺纹孔，用于固定凸模连接板300；下表面左右两端是高度低于中心部分的凸台，同时这两个凸台靠近左右两侧边缘的中部各设有一个凸起部分；凸台上凸起部分前后两侧还各设有一个具有弹性的上缓冲装置101。上模座100采用空心结构用于减轻重量，并在上模座100顶部设有多处减重槽和多根加强筋板，用于减轻重量并保持上模座100结构强度。上模座100顶部还设有多个螺孔，用于与压机紧固连接。

如附图3所示，在本实施例中，下模座200上表面中心部分是平面并开设多个螺纹孔，用于固定凹模连接板400；上表面左右两端是高度高于中心部分的凸台，同时这两个凸台靠近左右两侧边缘的外沿中部各设有一个凹陷部分，该凹陷部分尺寸与上模座下表面凸台处凸起部分的尺寸相匹配，用于使该模具上模座100和下模座200进行压弯夹紧时固定位置，防止滑动使工件尺寸产生偏差。凸台上凹陷部分前后两侧还各设有一个与上模座的缓冲装置配合且具有弹性的下缓冲装置201。下模座200采用空心结构用于减轻重量，并在下模座200底部设有多处减重槽和多根加强筋板，用于减轻重量并保持下模座结构强度。下模座200底部还设有多个螺孔，用于与压机紧固连接。

如附图4所示，在本实施例中，凸模连接板300的四角设有吊孔；凸模连接板300两侧开设有用于与上模座100固定的螺纹孔；凸模连接板300上还设有多组螺纹孔，用于固定凸模500。凹模连接板400与凸模连接板300尺寸相同，与凸模连接板300相比，凹模连接板400还额外设有均匀分布在凹模连接板400中部的多组连接板方形槽和设置在连接板方形槽中的螺纹孔，连接板方形槽能够容纳定位块401，并使定位块401通过螺栓固定在连接板方形槽中；凹模连接板400和凹模600之间的连接方式与凸模连接板300和凸模500之间的连接方式相同。

如附图5所示，凸模500采用可更换的设计,能够根据生产的需要更换不同造型的凸模500，提高了模具的通用性，避免模具因为专一性设计而造成的浪费，降低成本。在本实施例中，凸模500下表面是进行双曲面压弯加工模具的工作曲面，用于对零件进行双曲面压弯加工；凸模500顶部设有多处减重槽和多根加强筋板；凸模500顶部侧端设有用于与凸模连接板300固定的凸出部，凸出部上开设有螺孔通过螺栓与凸模连接板300紧固连接。

如附图6所示，凹模600采用可更换的设计,能够根据生产的需要更换不同造型的凹模600，提高了模具的通用性，避免模具因为专一性设计而造成的浪费，降低成本。在本实施例中，凹模600上表面两侧设有螺孔，用于通过螺栓将凹模600与凹模连接板400固定。凹模600上表面中部设有左右延伸加工凹槽，加工凹槽尺寸与凸模500下表面相匹配，该加工凹槽表面是曲面，用于进行铝合金型材压弯加工。该加工凹槽左右两侧各设有一个夹紧装置601，用于将待加工的铝合金型材固定，保证铝合金型材的中心在加工过程中不发生偏移，凹模600左右两端的侧壁上设有多个用于安装夹紧装置601的通孔，用于调节夹紧装置601的安装位置以适应不同尺寸的铝合金型材。凹模600底面设有与凹模连接板400上方形槽数量、位置和尺寸相匹配的凹模方形槽。

如附图7所示，凹模方形槽和连接板方形槽之间设有定位块401，定位块401顶部设有螺孔，能够通过螺栓固定在连接板方形槽中；定位块401设置连接板方形槽之中用于在凹模600安装时进行定位，定位块401是尺寸与连接板方形槽相匹配，顶部边缘设有倒角，用于安装凹模600时引导定位块与凹模方形槽对接。

如附图8-10所示，在凹模600中的加工凹槽表面上高度相对较低的位置还开设有多个支撑安装槽，这些支撑安装槽底部设有螺纹孔，支撑机构610设置在这些支撑安装槽中。支撑机构610还包括支撑块611，支撑连接板612，螺杆613和弹簧614。其中，支撑块611上表面为平面，形状与支撑安装槽相匹配，底部采用空心结构，能够使螺杆613由底部滑入支撑块611内部。弹簧614套在螺杆外侧，顶部与支撑块611连接，底部与支撑连接板612连接。支撑连接板612尺寸与支撑安装槽相匹配；螺杆613穿过支撑连接板612，底部与支撑安装槽底部的螺纹孔紧固连接。在本实施例中，凹模600上设有两个支撑机构610，分别设置在加工凹槽表面上高度最低的点上；支撑安装槽，支撑连接板和支撑块611均采用方形结构。

支撑机构610在初始位置时，支撑机构610中弹簧614在支撑块611自重的压力作用下，处于轻微压缩状态，支撑块611上表面在没有放铝合金型材时，略高于凹模600中加工凹槽曲面的最高点；在放置铝合金型材后，弹簧613向下压缩量刚好等于支撑块611与加工凹槽曲面最高点的高度差，保证铝合金型材水平放置在支撑块611和加工凹槽曲面最高点上。然后将铝合金型材放置在支撑机构610上，在压机的作用下，弹簧614进一步压缩，支撑块611向下移动，待铝合金型材压到最低位置时，此时支撑块611已经全部在凹模的支撑安装槽内，不会影响铝合金型材的成形过程；等压弯过程结束后，撤去压机的压力，压缩的弹簧614开始回弹，在弹力的作用下向上顶出支撑块611，支撑块611又能顶出铝合金型材。

虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。