CN106583586A - 车辆纵梁加工设备和车辆纵梁成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆纵梁加工设备和车辆纵梁成型工艺，所述车辆纵梁加工设备包括：预成型模具，所述预成型模具包括：上模和下模，所述上模和所述下模的其中一个上设置有预成型凸模，所述上模和所述下模的另一个上设置有与所述预成型凸模对应的预成型凹模；以及顶料板，所述顶料板贯穿所述预成型凹模的底部且可上下浮动。根据本发明的车辆纵梁加工设备，可以消除纵梁侧壁内凹和型面回弹扭曲的问题，大幅提高了冲压件的质量。

Description

车辆纵梁加工设备和车辆纵梁成型工艺

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆纵梁加工设备和车辆纵梁成型工艺。

背景技术

纵梁在汽车的整体结构中是一个非常关键的部件，它的质量状态直接影响整车的质量。纵梁通常由较厚的高强板制成，但成型后的纵梁侧壁容易产生内凹、型面扭曲等现象。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆纵梁加工设备，该车辆纵梁加工设备可以消除纵梁侧壁内凹和型面回弹扭曲的问题，大幅提高了冲压件的质量。

本发明的另外一个目的在于提出一种车辆纵梁成型工艺。

根据本发明的车辆纵梁加工设备，包括：预成型模具，所述预成型模具包括：上模和下模，所述上模和所述下模的其中一个上设置有预成型凸模，所述上模和所述下模的另一个上设置有与所述预成型凸模对应的预成型凹模；以及顶料板，所述顶料板贯穿所述预成型凹模的底部且可上下浮动。

根据本发明的车辆纵梁加工设备，通过设置预成型模具，可以消除纵梁侧壁内凹和型面回弹扭曲的问题，大幅提高了冲压件的质量。

另外，根据本发明的车辆纵梁加工设备还可以具有如下附加的技术特征；

根据本发明的一个实施例，所述上模设置有所述预成型凸模，所述下模设置有所述预成型凹模，所述下模上还设置有油压缸，所述油压缸与所述顶料板相连以驱动所述顶料板上下浮动。

根据本发明的一个实施例，所述预成型凹模具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面、所述顶料板以及所述第二斜面限定出型腔，所述第一斜面与所述第二斜面在从下到上的方向上逐渐远离彼此。

根据本发明的一个实施例，所述顶料板上设置有用于将板料定位的定位销。

根据本发明的一个实施例，所述定位销包括：圆形销和菱形销，所述圆形销与所述菱形销分别设置在所述顶料板的两端。

根据本发明的一个实施例，所述车辆纵梁加工设备还包括：侧整形模具，所述侧整形模具包括：侧整形凸模和整形模斜楔，所述整形模斜楔设置在所述侧整形凸模的两侧，所述整形模斜楔可朝向所述侧整形凸模运动以调整所述车辆纵梁的侧壁与底壁之间的夹角。

根据本发明的一个实施例，所述整形模斜楔与所述水平面之间的夹角为α，所述α满足：60°≤α≤80°。

根据本发明的一个实施例，车辆纵梁加工设备还包括：落料冲孔模，所述落料冲孔模用于在所述板料上形成定位孔以与所述定位销配合。

根据本发明的一个实施例，车辆纵梁加工设备还包括：侧冲孔模具，所述侧冲孔模具用于在所述车辆纵梁上形成安装孔。

一种纵梁成型工艺，包括如下步骤：

对板料进行预成型以使得板料形成V形板料；

对V形板料进行侧整形以使得V型板料的两个侧壁朝向彼此靠近进而形成所述车辆纵梁；其中

对板料进行预成型的模具为上述的预成型模具，对板料进行侧整形的模具为上的侧整形模具。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的预成型模具的示意图；

图2是根据本发明实施例的板料在预成型前后的示意图；

图3是根据本发明实施例的侧整形模具的示意图；

图4是根据本发明实施例的板料在侧整形前后的示意图；

图5是根据本发明实施例的车辆纵梁成型工艺的流程图。

附图标记：预成型模具100，上模110，预成型凸模111，下模120，预成型凹模121，顶料板130，侧整形模具200，侧整形凸模210，整形模斜楔220。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图4详细描述本发明实施例的车辆纵梁加工设备。

本发明实施例的车辆纵梁采用的工艺方案为：落料冲孔、预成型、侧整形和冲孔侧冲，其中预成型用于对高强板进行冲压以使车辆纵梁初步成型，侧整形可以对初步成型的车辆纵梁做进一步加工，使得纵梁基本满足制造要求。

根据本发明实施例的车辆纵梁加工设备包括预成型模具100，预成型模具100可以对高强板进行初步加工，预成型模具100包括上模110、下模120和顶料板130。

其中，上模110和下模120的其中一个上设置有预成型凸模111，上模110和下模120的另一个上设置有与预成型凸模111对应的预成型凹模121，顶料板130贯穿预成型凹模121的底部且可以上下浮动。

在本发明的具体示例中，上模110上设置有预成型凸模111，下模120的上设置有与预成型凸模111对应的预成型凹模121。

如图1和图2所示，在预成型凸模111和预成型凹模121未合模时，顶料板130可以将板料止抵在预成型凸模111上，起到定位的作用；然后预成型凸模111在上模110的带动下朝向预成型凹模121移动，预成型凸模111挤压板料，板料发生形变，由于顶料板130可上下浮动，因此多余的金属可以流向底部，敦实底部圆角，进而可以有效克服成型后的车辆纵梁发生回弹；当板料预成型完成后，顶料板130可以向上移动以将预成型件顶出，方便取件。

预成型凸模111在向下运动时，会挤压板料使得板料发生形变，同时顶料板130受到向下的作用力后会向下移动，直到预成型凸模111和预成型凹模121合模完成。由此，在合模过程中，多余的金属可以流向纵梁的底部，避免多余的金属流向纵梁的侧壁而出现侧壁内凹或型面扭曲的问题。

可选地，顶料板130可以与下模120上的油压缸相连，在预成型凸模111和预成型凹模121未合模时，顶料板可以将板料挤压在预成型凸模111上，在预成型凸模111和预成型凹模121合模的过程中，油压缸可以带动顶料板130向下移动，或者油压缸不再给顶料板130提供动力，顶料板可以在形变的板料作用下向下移动。

也就是说，顶料板130在成型凸模111和成型凹模121的合模过程中可以与成型凸模111和成型凹模121一起参与板料的成型过程，在板料弯曲变形的过程中，顶料板130可以向下移动来使得多余的金属流向纵梁的底部圆角处，避免多余的金属流向纵梁的侧壁而出现侧壁内凹或型面扭曲的问题。

顶料板130与油压缸之间可以通过顶料杆相连，油压缸驱动顶料杆运动进而实现顶料板130的上下浮动；当然，可以理解的是，顶料板130也可以与油压缸直接相连，只要保证油压缸能够驱动顶料板130上下浮动即可。

具体地，当成型凸模111和成型凹模121合模时，成型凸模111向下移动并挤压板料，板料的中部首先发生形变并向下移动，同时油压缸驱动顶料板130向下移动，由于成型凹模121的底部设计成可以向下移动的顶料板，成型凹模121的底部不再阻碍金属流动，多余的金属可以流向纵梁的底部圆角处，敦实底部圆角，从而有效克服成型后的车辆纵梁发生回弹；当合模完成后，成型凸模111向上移动以与成型凹模121分离开，此时油压缸可以驱动顶料板130向上移动以将成型的纵梁顶出，以方便工人取件。

顶料板130与下模120之间也可以通过弹性件相连，在预成型凸模111和预成型凹模121未合模时，顶料板130在弹性件的弹力作用下将板料抵在预成型凸模111上；在预成型凸模111和预成型凹模121合模后，顶料板130受到形变的板料的挤压。

预成型凹模121具有第一斜面和第二斜面，第一斜面、顶料板130以及第二斜面限定出型腔，第一斜面与第二斜面在从下到上的方向上逐渐远离彼此。也就是说，第一斜面的上端与第二斜面的上端之间的距离大于第一斜面的下端与第二斜面的下端之间的距离。

可以理解的是，与上述预成型凹模121配合的预成型凸模111构造为大体V形结构，预成型凸模111和预成型凹模121合模完成后，板料被挤压为V形形状，进而完成板料的预成型。

顶料板130上设置有用于将板料定位的定位销，定位销可以包括圆形销和菱形销，圆形销与菱形销分别设置在顶料板130的两端。

圆形销和菱形销可以穿过板料，进而使得板料牢固地定位在顶料板130上，且由于定位销为形状不同的圆形销和菱形销，进而板料不易移动，安装更加稳定。

本发明实施例的车辆纵梁加工设备还包括侧整形模具200，侧整形模具200包括侧整形凸模210和整形模斜楔220，所述整形模斜楔220可朝向侧整形凸模210运动以调整车辆纵梁的侧壁与底壁之间的夹角。

板料在经过了预成型模具100的预加工后，两侧壁与底壁之间的夹角较大，一般大于90°，这时需要侧整形模具200对预成型板料进行进一步加工；

如图3和图4所示，将预成型板料倒放置在侧整形凸模210上，使得预成型板料包覆在侧整形凸模210上，然后两侧的整形模斜楔220朝向车辆纵梁的侧壁运动，减小侧壁与底壁之间的夹角，使纵梁结构基本成型。

在本发明的一些实施例中，侧整形凸模210的侧壁与对应的整形模斜楔220的内壁面平行。由此，使得侧整形凸模210的侧壁与纵梁的侧壁接触容易，方便整形模斜楔220更好地加工车辆纵梁。

在本发明的一些实施例中，整形模斜楔220与水平面之间的夹角为α，所述α满足：60°≤α≤80°。优选地，α＝70°。发明人经过多次研究发现，当整形模斜楔220与水平面之间的夹角为上述范围值时，车辆纵梁的成型效果最好。

车辆纵梁加工设备还包括落料冲孔模，板料在预成型前需要落料冲孔模在板料上形成定位孔以与定位销配合。具体地，可以在板料上形成圆形孔和菱形孔，圆形孔与顶料板130上的圆形销配合，菱形孔与顶料板130上的菱形销配合。

车辆纵梁加工设备还包括侧冲孔模具，在经过侧整形模具200的加工后，侧冲孔模具可以在车辆纵梁上形成安装孔。车辆纵梁上设置有许多安装孔，安装孔用于装配其他零部件，本发明的侧冲孔模具用于形成上述安装孔。

根据本发明实施例的车辆纵梁加工设备，可以消除纵梁侧壁内凹和型面回弹扭曲的问题，大幅提高了冲压件的质量。

本发明实施例的车辆纵梁加工设备，把厚板料高强板的纵梁曲面成型工艺分解为预成型和侧整形两道工序，从而可以显著提高制件精度。通过实践验证，直接成型侧壁内凹和纵梁底面扭曲都得到很大改善，高强板纵梁的合格率都可以达到90％以上。且外观质量有很大提高，制件成型拉毛完全消除。

下面简单描述本发明实施例的纵梁成型工艺。

如图5所示，首先采用落料冲孔模对板料进行冲孔，使得板料上成型出定位孔，定位孔可以包括一个圆孔和一个菱形孔；

利用上述实施例中的预成型模具100对板料进行预成型，预成型板料上的圆销和菱形销可以分别穿过圆孔和菱形孔以实现板料的精准定位，然后预成型凸模111和预成型凹模121合模以完成对板料的预成型，成型后的板料为V形板料；

利用侧整形模具200对V形板料做进一步加工，侧整形模具200上的整形模斜楔220挤压V形板料的两个侧壁，使得V形板料的两个侧壁朝向彼此靠近，进而V形板料成型为车辆纵梁，至此板料的加工基本完成；

最后，利用侧冲孔模具对车辆纵梁进行侧冲孔，以在车辆纵梁上形成安装孔。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆纵梁加工设备，其特征在于，包括：预成型模具，所述预成型模具包括：上模和下模，所述上模和所述下模的其中一个上设置有预成型凸模，所述上模和所述下模的另一个上设置有与所述预成型凸模对应的预成型凹模；以及

顶料板，所述顶料板贯穿所述预成型凹模的底部且在所述预成型凸模和所述预成型凹模合模过程中可上下浮动。

2.根据权利要求1所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，所述上模设置有所述预成型凸模，所述下模设置有所述预成型凹模，所述下模上还设置有油压缸，所述油压缸与所述顶料板相连以驱动所述顶料板上下浮动。

3.根据权利要求1所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，所述预成型凹模具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面、所述顶料板以及所述第二斜面限定出型腔，所述第一斜面与所述第二斜面在从下到上的方向上逐渐远离彼此。

4.根据权利要求1所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，所述顶料板上设置有用于将板料定位的定位销。

5.根据权利要求4所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，所述定位销包括：圆形销和菱形销，所述圆形销与所述菱形销分别设置在所述顶料板的两端。

6.根据权利要求1所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，还包括：侧整形模具，所述侧整形模具包括：侧整形凸模和整形模斜楔，所述整形模斜楔设置在所述侧整形凸模的两侧，所述整形模斜楔可朝向所述侧整形凸模运动以调整所述车辆纵梁的侧壁与底壁之间的夹角。

7.根据权利要求6所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，所述整形模斜楔与所述水平面之间的夹角为α，所述α满足：60°≤α≤80°。

8.根据权利要求4所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，还包括：落料冲孔模，所述落料冲孔模用于在所述板料上形成定位孔以与所述定位销配合。

9.根据权利要求1所述的车辆纵梁加工设备，其特征在于，还包括：侧冲孔模具，所述侧冲孔模具用于在所述车辆纵梁上形成安装孔。

10.一种车辆纵梁成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

对板料进行预成型以使得板料形成V形板料；

对V形板料进行侧整形以使得V型板料的两个侧壁朝向彼此靠近进而形成所述车辆纵梁；其中

对板料进行预成型的模具为权利要求1-10中任一项所述的预成型模具，对板料进行侧整形的模具为权利要求6-7中任一项所述的侧整形模具。