CN112756454A - 车辆的左右侧围共模工艺的设计方法及共模模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法及共模模具，车辆的侧围板包括左侧围板和右侧围板，每个侧围板均具有门洞，每个侧围板均具有内侧面和外侧面，每个侧围板均具有车头端和车尾端，每个侧围板均通过多次冲压步骤完成冲压工序，每个侧围板在多次冲压步骤中采用的冲压模具不同，左侧围板和右侧围板的形状对称，左侧围板和右侧围板至少在其中一冲压步骤中采用一套共模模具，共模模具的设计包括如下步骤：将左侧围板和右侧围板以仿真模型形式置于同一模型空间，两个侧围板的内侧面朝向相同，根据本发明实施例的车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，减少模具的数量，降低模具制作成本，减少模具的存放空间占用。

Description

车辆的左右侧围共模工艺的设计方法及共模模具

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法及应用该方法制作的共模模具。

背景技术

相关技术中，对于车辆的侧围板冲压制作一般侧围需要至少4工序完成，左右侧围各4工序就需要开发8套模具。左右侧围零件除了加油口存在差异外，其他部位都是左右件完全对称的零件，现有技术左右侧围模具，除了加油口部位的加工内容存在差异外，左右侧围4工序模具结构也是完全对称的。而制造8套模具，会导致模具的制造成本较高，并且模具的数量较多，在存放时占用的空间较多。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，减少模具的数量，降低模具制作成本，减少模具的存放空间占用。

本发明的另一个目的在于提出一种应用上述实施例的方法制作的共模模具。

根据本发明实施例的一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，车辆的侧围板包括左侧围板和右侧围板，每个所述侧围板均具有门洞，每个所述侧围板均具有内侧面和外侧面，每个所述侧围板均具有车头端和车尾端，每个所述侧围板均通过多次冲压步骤完成冲压工序，每个所述侧围板在多次冲压步骤中采用的冲压模具不同，所述左侧围板和右侧围板的形状对称，所述左侧围板和右侧围板至少在其中一冲压步骤中采用一套共模模具，所述共模模具的设计包括如下步骤：将所述左侧围板和所述右侧围板以仿真模型形式置于同一模型空间，两个所述侧围板的所述内侧面朝向相同，两个所述侧围板的所述外侧面朝向相同，将两个所述侧围板的仿真模型相重叠形成重叠区域，两所述侧围板的所述车头端位于所述重叠区域内，至少部分所述门洞位于所述重叠区域内，两所述侧围板的所述车尾端位于所述重叠区域外；两个所述侧围板在整个所述冲压工序中需要冲压的型面里，选出位于所述重叠区域外的型面，将所述重叠区域外的至少部分型面对应的冲压加工面设在所述共模模具上。

根据本发明实施例的车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，通过将左侧围板的仿真模型与右侧围板的仿真模型叠加放置与同一模型空间后，制作出可以同时加工左侧围板和右侧围板的共模模具，进而通过该共模模具，可以实现对左侧围板和右侧围板的冲压加工，从而有效的减少了左侧围板和右侧围板的冲压加工过程中的模具数量，降低了模具的成本，也减少了模具的空间占据。

另外，根据本发明的车辆的左右侧围共模工艺的设计方法及共模模具，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述共模模具的设计还包括步骤：两个所述侧围板在整个所述冲压工序中需要加工的冲孔里，选出位于所述重叠区域外的冲孔，将所述重叠区域外的至少部分冲孔对应的冲孔刀具设在所述共模模具上。

在本发明的一些实施例中，所述左侧围板和右侧围板在所述重叠区域内有部分型面相重合，将所述重叠区域内重合型面对应的冲压加工面设在所述共模模具或者其他冲压步骤的冲压模具上。

在本发明的一些实施例中，将所述重叠区域内重合型面上的至少部分冲孔对应的冲孔刀具设在所述共模模具上。

在本发明的一些实施例中，所述共模模具上设有斜楔机构，所述斜楔机构对应两所述侧围板上的门洞重叠区域设置。

在本发明的一些实施例中，所述左侧围板和所述右侧围板分别具有前后方向中位线，所述重叠区域具有对称线，所述前后方向中位线与所述对称线相平行设置。

在本发明的一些实施例中，所述前后方向中位线与所述对称线相间隔设定距离，每个所述侧围板上所述对称线位于所述前后方向中位线的临近所述车头端的一侧。

在本发明的一些实施例中，所述重叠区域面积至少占单个所述侧围板的一半面积。

根据本发明实施例的一种共模模具，采用上述实施例的左右侧围共模工艺的设计方法制造。

根据本发明实施例的共模模具，采用上述实施例的车辆的左右侧位共模工艺的设计方法制作，可以实现将分别对左侧围板和右侧围板进行冲压作业的模具进行合并，从而形成一个共模模具，有效的减少了对左侧围板和右侧围板的冲压作业的模具的制作成本，并且有效的减少了对于车辆的左侧围板和右侧围板的冲压所需的模具数量，进而减少了存放模具所需要的空间。

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车辆的左侧围板和右侧围板加工流程示意图；

图2是根据本发明实施例的车辆的左侧围板和右侧围板叠加示意图；

图3是根据本发明实施例的车辆的左侧围板和右侧围板的一个角度的叠加示意图；

图4是根据本发明实施例的车辆的左侧围板和右侧围板的另一个角度的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的共模模具的其中一个模具的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的共模模具的另一个模具的结构示意图；

图7是制作本发明实施例的共模模具的自动化机械手的结构示意图。

附图标记：

侧围板100；

左侧围板1；右侧围板2；

门洞10；车头端20；车尾端30；

共模模具200；

冲孔刀具40；斜楔机构50。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法。

根据本发明实施例的一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，车辆的侧围板100包括左侧围板1和右侧围板2，每个侧围板100均具有门洞10，每个侧围板100均具有内侧面和外侧面，每个侧围板100均具有车头端20和车尾端30。

如图1所示，车辆的侧围板100有左侧围板1和右侧围板2，左右侧围板2上均开设有门洞10，可以安装车门结构，侧围板100的内侧面即朝向车辆内部的面，侧围板100的外侧面即朝向车辆外侧的面。

每个侧围板100均通过多次冲压步骤完成冲压工序，每个侧围板100在多次冲压步骤中采用的冲压模具不同，即如图1和图2所示，在对侧围板100进行冲压步骤的冲压工序时，每进行一次冲压，即可将侧围板100进行进一步的加工，如图1所示即为左右侧围板2在进行多次冲压步骤后，形成侧围板100的最终形态的示意图。

如图1和图2所示，左侧围板1和右侧围板2的形状对称，左侧围板1和右侧围板2至少在其中一冲压步骤中采用一套共模模具200，也就是说，在左右侧围板2的冲压加工步骤中，每一步骤均需要一套模具进行冲压加工，在对左侧围板1和右侧围板2的冲压加工步骤中，即需要多套模具，由此在冲压加工步骤中的至少一步，使左侧围板1与右侧围板2使用同一套模具加工，可以有效的减少侧围板100的冲压加工步骤所需的模具数量，有效的降低模具的成本，并且减少模具的数量还可以节省模具的存储空间占据。

具体的，共模模具200的设计包括如下步骤：

将左侧围板1和右侧围板2以仿真模型形式置于同一模型空间，两个侧围板100的内侧面朝向相同，两个侧围板100的外侧面朝向相同，将两个侧围板100的仿真模型相重叠形成重叠区域。

如图3和图4所示，将左侧围板1和右侧围板2叠加放置在一起，使左侧围板1和右侧围板2的叠加位置形成重叠区域，并将左侧围板1和右侧围板2的朝向向着同一侧放置，即左侧围板1的内侧面向着第一方向，则右侧围板2可以叠加放置在左侧围板1的上方，并且右侧围板2的内侧面也朝向第一方向放置。

相应的，如果左侧围板1的内侧面朝向第二方向放置，则右侧围板2叠加放置于左侧围板1的上方，其内侧面也向着第二方向放置。

其中，第一方向可以是左侧围板1和右侧围板2放置后，朝向放置支撑面的方向。相应的，可以理解的是，第二方向可以是左侧围板1和右侧围板2放置后，背离放置支撑面的方向。

可以理解的是，左侧围板1的内侧面与右侧围板2的内侧面的放置方向相同，则左侧围板1的外侧面与右侧围板2的外侧面的放置方向也相同。

需要说明的是，对于左侧围板1与右侧围板2的放置于同一空间的方式，可以使左侧围板1在下方，右侧围板2在上方。也可以是左侧围板1在上方，右侧围板2在下方。

如图3和图4所示，两侧围板100的车头端20位于重叠区域内，至少部分门洞10位于重叠区域内，两侧围板100的车尾端30位于重叠区域外。将两个侧围板100的车头端20相对放置，并且将左侧围板1和右侧围板2重叠放置时，将左侧围板1的门洞10的至少部分区域，与右侧围板2的门洞10的至少部分区域重叠，可以使另一个侧围板100在重叠放置后，重叠区域具有重合的镂空区域。由此便于在后续对两个侧围板100进行冲压作业时，便于通过门洞10的至少部分重合区域，设置外部结构将两个侧围板100进行固定，便于共模模具200制作时，对两个侧围外板的位置固定，避免两个侧围板100滑动使共模模具200的制造尺寸存在误差。

如图3和图4所示，两个侧围板100在整个冲压工序中需要冲压的型面里，选出位于重叠区域外的型面，将重叠区域外的至少部分型面对应的冲压加工面设在共模模具200上。

换言之，在对左侧围板1和右侧围板2进行冲压加工时，使用同一套共模模具200，即需要将可以对左侧围板1和右侧围板2进行冲压加工的结构设置于共模模具200上。因此，在共模模具200制造时，针对两个叠加放置的左侧围板1和右侧围板2的叠加区域外的区域的冲压加工时，需要将分别针对左侧围板1和右侧围板2的冲压加工所要用到的结构设于共模模具200上的对应位置。

由此，在使用共模模具200对左侧围板1和右侧围板2进行冲压加工时，即使是处于两个侧围板100的重叠区域外的区域，也可以通过共模模具200上设有的分别针对左侧围板1和右侧围板2的冲压加工结构实现冲压加工。

根据本发明实施例的车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，通过将左侧围板1的仿真模型与右侧围板2的仿真模型叠加放置与同一模型空间后，制作出可以同时加工左侧围板1和右侧围板2的共模模具200，进而通过该共模模具200，可以实现对左侧围板1和右侧围板2的冲压加工，从而有效的减少了左侧围板1和右侧围板2的冲压加工过程中的模具数量，降低了模具的成本，也减少了模具的空间占据。

进一步的，共模模具200的设计还包括步骤：两个侧围板100在整个冲压工序中需要加工的冲孔里，选出位于重叠区域外的冲孔，将重叠区域外的至少部分冲孔对应的冲孔刀具40设在共模模具200上。

具体的，两个侧围板100叠加放置，则两个侧围板100之间的叠加处为重叠区域，在两个侧围板100叠加后的重叠区域外的区域中，左侧围板1和右侧围板2上均可以设有需要冲压的冲孔，由此，在共模模具200上，针对左侧围板1在重叠区域外的区域的冲孔，将冲孔刀具40设于共模模具200的对应位置，可以在使用共模模具200对左侧围板1进行冲压加工时，也可以有效的对左侧围板1的重叠区域外的区域上进行冲孔步骤。

相应的，在共模模具200上，针对右侧围板2在重叠区域外的区域的冲孔，将冲孔刀具40设于共模模具200的对应位置，可以在使用共模模具200对右侧围板2进行冲压加工时，也可以有效的对右侧围板2的重叠区域外的区域上进行冲孔步骤。

从而可以使共模模具200在对左侧围板1或右侧围板2进行冲压加工时，可以保证对左侧围板1或右侧围板2的冲压作业一次完成，无需在冲压后针对两个侧围板100的重叠区域外的区域再次分别进行冲孔作业，提升工作效率。

如图3和图4所示，左侧围板1和右侧围板2在重叠区域内有部分型面相重合，将重叠区域内重合型面对应的冲压加工面设在共模模具200或者其他冲压步骤的冲压模具上。

具体的，左侧围板1和右侧围板2在叠加放置时，两个侧围板100的车头端20相对，并且重叠区域内，两个侧围板100的至少部分型面重叠，因此可以将两个侧围板100上处于重叠区域的型面的冲压加工面设于共模模具200上，由此可以通过共模模具200对左侧围板1上处于重叠区域的冲压加工面进行冲压加工。同时，共模模具200也可以对右侧围板2上处于重叠区域的冲压加工面进行冲压加工。

此外，对于左侧围板1和右侧围板2上处于重叠区域的型面的加工，还可以在其它冲压加工步骤中，通过将对应的冲压加工面设置于分别对左侧围板1和右侧围板2进行冲压加工的模具上，即可使用对应的模具对左侧围板1或右侧围板2进行冲压加工。

例如对左侧围板1上处于重叠区域的型面进行冲压加工时，可以使用共模模具200上针对左侧围板1和右侧围板2的重叠区域进行冲压加工的冲压加工面进行冲压加工。还可以通过冲压加工的其它步骤中，对左侧围板1进行冲压加工的模具上设置对应的冲压加工面，实现对左侧围板1的重叠区域的型面进行加工。

相应的，对右侧围板2上处于重叠区域的型面进行冲压加工时，可以使用共模模具200上针对左侧围板1和右侧围板2的重叠区域进行冲压加工的冲压加工面进行冲压加工。还可以通过冲压加工的其它步骤中，对右侧围板2进行冲压加工的模具上设置对应的冲压加工面，实现对右侧围板2的重叠区域的型面进行加工。

进一步的，将重叠区域内重合型面上的至少部分冲孔对应的冲孔刀具40设在共模模具200上。由此可以通过共模模具200上设置的对应两个侧围板100的重合型面的至少部分冲孔的冲孔刀具40，实现对两个侧围板100的冲孔的冲压，提升工作的效率。

前文所说的共模模具200上设有斜楔机构50，斜楔机构50对应两侧围板100上的门洞10重叠区域设置。其中斜楔机构50是通过斜楔和滑块的配合使用，变垂直运动为水平运动或倾斜运动的机械机构。将机床垂直方向力变为倾斜方向力。斜楔也称主动斜楔，工作中起施力体作用；滑块—工作斜楔，受力体；附属装置—反侧块、压板，导板(导轨)、防磨板、弹簧、螺钉等，起斜模附着、导向及力平衡作用的装置。

本文所说的斜楔机构50为现有技术中可获取的机械结构，本领域技术人员可以理解，在此不再赘述。

如图3和图4所示，左侧围板1和右侧围板2分别具有前后方向中位线，重叠区域具有对称线，前后方向中位线与对称线相平行设置。

具体的，在两个侧围板100之间设有直线，例如图3和图4中的线L1，即为对称线，对称线处于两个侧围板100的位置中心，由此可知，两个叠加放置的侧围板100为对称放置。在每个侧围板100上均设有中位线，左侧围板1的中位线如图3和图4中的线L2，右侧围板2的中位线如图3和图4中的线L3。

进一步的，前后方向中位线与对称线相间隔设定距离，每个侧围板100上对称线位于前后方向中位线的临近车头端20的一侧。

如图3和图4所示，在左侧围板1上和右侧围板2上均设有中位线，左侧围板1上的中位线与对称线之间具有一定的距离间隔，右侧围板2上的中位线与对称线之间也具有一定的距离间隔。由此，可以在对左侧围板1和右侧围板2进行加工时，满足自动化机械手的操作参数。

如图7所示，为自动化机械手运动参数，机械手沿X正向和负向可以分离±150mm，沿Y正向和负向可以分离±150mm，沿Z正向和负向可以分离±150mm。

由此，本发明利用自动化机械手参数，将左侧围板1和右侧围板2叠加放置后，使L2和L3均与线L1距离150mm，即如前文所说的设定距离。

如图3和图4所示，重叠区域面积至少占单个侧围板100的一半面积。由此可知，左侧围板1和右侧围板2在叠加放置后，重合的型面的面积占据了各自面积的一半以上，进而可以保证左侧围板1和右侧围板2之间的稳定放置。

在将左侧围板1与右侧围板2叠加放置后，叠加放置的位置如图3和图4所示，将两个侧围板100的中部镂空位置对应，即左侧围板1和右侧围板2的门洞10处都是镂空的，利用前后门洞10镂空部位的空间，将左右侧围板2的前后门区域重叠，充分利用门洞10镂空的区域实现侧围零件的成型加工，实现左右侧围外板在同一套模具上生产。并且在左侧围板1与右侧围板2叠加放置后干涉的区域做避让处理。

如图1-图2所示，现有技术的左侧围板1与右侧围板2的制作步骤需要4步，其中第四步为OP40，将步骤OP40所需的两个模具合并为一个模具，即将左侧围板1与右侧围板2的制作模具放在同一套模具上，并将左侧围板1与右侧围板2的前后门洞10工作区域重叠，充分利用门洞10镂空的区域实现侧围零件的成型加工，实现左侧围板1与右侧围板2在同一套模具上生产，左侧围板1与右侧围板2由原传统方案8套模具减少至7套模具。综合计算，节省的成本约为传统工艺的一套模具的80％，传统工艺的单套模具约35吨重量，按当前市场价计算，一个项目侧围模具开发费用可以节省168万左右。

根据本发明实施例的共模模具200，如图5和图6所示，采用上述实施例的车辆的左右侧围共模工艺的设计方法制造。如图所示为共模模具200的两个模具，即如图5和图6所示，其中一个可以为上模具，另一个可以为下模具，在使用时将上模具与下模具装配后使用。

根据本发明实施例的共模模具200，采用上述实施例的车辆的左右侧位共模工艺的设计方法制作，可以实现将分别对左侧围板1和右侧围板2进行冲压作业的模具进行合并，从而形成一个共模模具200，有效的减少了对左侧围板1和右侧围板2的冲压作业的模具的制作成本，并且有效的减少了对于车辆的左侧围板1和右侧围板2的冲压所需的模具数量，进而减少了存放模具所需要的空间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种车辆的左右侧围共模工艺的设计方法，车辆的侧围板包括左侧围板和右侧围板，每个所述侧围板均具有门洞，每个所述侧围板均具有内侧面和外侧面，每个所述侧围板均具有车头端和车尾端，每个所述侧围板均通过多次冲压步骤完成冲压工序，每个所述侧围板在多次冲压步骤中采用的冲压模具不同，其特征在于，所述左侧围板和右侧围板的形状对称，所述左侧围板和右侧围板至少在其中一冲压步骤中采用一套共模模具，所述共模模具的设计包括如下步骤：

将所述左侧围板和所述右侧围板以仿真模型形式置于同一模型空间，两个所述侧围板的所述内侧面朝向相同，两个所述侧围板的所述外侧面朝向相同，将两个所述侧围板的仿真模型相重叠形成重叠区域，两所述侧围板的所述车头端位于所述重叠区域内，至少部分所述门洞位于所述重叠区域内，两所述侧围板的所述车尾端位于所述重叠区域外；

两个所述侧围板在整个所述冲压工序中需要冲压的型面里，选出位于所述重叠区域外的型面，将所述重叠区域外的至少部分型面对应的冲压加工面设在所述共模模具上。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述共模模具的设计还包括步骤：

两个所述侧围板在整个所述冲压工序中需要加工的冲孔里，选出位于所述重叠区域外的冲孔，将所述重叠区域外的至少部分冲孔对应的冲孔刀具设在所述共模模具上。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述左侧围板和右侧围板在所述重叠区域内有部分型面相重合，将所述重叠区域内重合型面对应的冲压加工面设在所述共模模具或者其他冲压步骤的冲压模具上。

4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，将所述重叠区域内重合型面上的至少部分冲孔对应的冲孔刀具设在所述共模模具上。

5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述共模模具上设有斜楔机构，所述斜楔机构对应两所述侧围板上的门洞重叠区域设置。

6.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述左侧围板和所述右侧围板分别具有前后方向中位线，所述重叠区域具有对称线，所述前后方向中位线与所述对称线相平行设置。

7.根据权利要求6所述的设计方法，其特征在于，所述前后方向中位线与所述对称线相间隔设定距离，每个所述侧围板上所述对称线位于所述前后方向中位线的临近所述车头端的一侧。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的设计方法，其特征在于，所述重叠区域面积至少占单个所述侧围板的一半面积。

9.一种共模模具，其特征在于，采用根据权利要求1-8中任一项所述的车辆的左右侧围共模工艺的设计方法制造。

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