CN117444061A - 冷挤预处理模具及采用其的安全气囊部件端面的成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车及轨道车辆部件加工技术领域，尤其涉及一种冷挤预处理模具及采用其的安全气囊部件端面的成型工艺，包括：适于做开合运动的下模单元和上模单元；其中下模单元包括适于对待加工产品的内轮廓进行限位的导向块，以及用于与待加工产品的开口的内边缘进行预挤压的止口凸模；上模单元包括适于对待加工产品的外轮廓和开口的外边缘进行限位的止口凹模、活动地设于止口凹模中的用于从导向块的相对侧抵顶待加工产品的外轮廓的顶件；当上模单元与下模单元呈合模状态时，止口凸模适于在待加工产品的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口。本发明可以有效兼顾加工成本的降低和产品成型的效果。

Description

冷挤预处理模具及采用其的安全气囊部件端面的成型工艺

技术领域

本发明涉及汽车及轨道车辆部件加工技术领域，尤其涉及一种冷挤预处理模具及采用其的安全气囊部件端面的成型工艺。

背景技术

汽车中的安全气囊零件在其生产过程中需要对其边缘端面的外形进行处理，以使其满足例如光滑要求，无毛刺等。具体地，汽车安全气囊零件产品所用材料为高强度材料，而且材料厚度为2.0MM,其安装方式为挤压摩擦焊接工艺，所以此产品对机壳的外形尺寸和产品的圆度有比较高的要求，特别是端面尺寸，需要达到产品侧壁厚度的55％以上，不然的话会影响到焊接的强度。对此一般采用的端面外形处理方式包括以下几种：

第一种，直切方式。这种加工方式最简单,但是直切凹模刃口为快刃口，为了切外形的时候不刮伤机壳外形，一般情况下设计的凹模的外径比机壳大0.05MM，所以切出来的机壳其根部会形成一个小台阶，这种切边方式对安全气囊零件产品来说明显不合适。

第二种，环切方式。种加工方式相对繁琐，众所的原理是从机壳侧面切破机壳，从而完成对机壳的切断，此类方式所需要的模具结构复杂，对安全气囊这类高强度材料来说，从侧面切破所需要的切破力就要求很大，而且切下来的产品的圆度欠佳，其满足不了产品所需要的要求。

第三种，挤切方式。这种加工方式采用的切边凹模口部采用圆角，这种结构让产品进入凹模的时候避免檫伤产品外壁，这样使得凹模的尺寸不需要人为的放大，即可使切完后的产品满足图纸的要求。但对于这种加工方式来说，对于现有技术中一般采用的挤切加工过程，由于汽车安全气囊产品采用的材料强度高，经实际研究发现，容易在切口处出现崩断面，如图1至图3所示，经过常规挤切工艺的加工，产品在其边缘端面出现难看的断裂面102，而且孔口的尺寸也偏大,同时产品所需的有效端面101经过实际测量，仅有0.4～0.8MM，仅达到侧壁材料厚度的20％多，这样就不满足使用需求，而厚度不够的情况会直接提高后道的挤压和焊接加工的风险，因此对产品的质量产生了极大的影响。对此，一般采用的方法是，把产品的机壳拉高3MM，然后再通过机加工把高出来的部分去除掉，这样才能满足加工要求，但通过这种方式不进增加的产品所需的胚料直径，提高了材料成本；而且增加了机加工这道工序，降低了产品整体的加工效率。故而针对挤切这种加工方式来说，现有手段存在难以有效兼顾加工成本的降低和产品成型的效果的问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种冷挤预处理模具，以解决优化对于产品的端面的成型效果的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种安全气囊部件端面的成型工艺，以解决有效兼顾加工成本的降低和产品成型的效果的技术问题。

本发明的冷挤预处理模具是这样实现的：

一种冷挤预处理模具，包括：适于做开合运动的下模单元和上模单元；其中

所述下模单元包括适于对待加工产品的内轮廓进行限位的导向块，以及用于与待加工产品的开口的内边缘进行预挤压的止口凸模；

所述上模单元包括适于对待加工产品的外轮廓和开口的外边缘进行限位的止口凹模、活动地设于止口凹模中的用于从导向块的相对侧抵顶待加工产品的外轮廓的顶件；

当上模单元与下模单元呈合模状态时，所述止口凸模适于在待加工产品的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口。

在本发明可选的实施例中，所述上模单元还包括用于固定止口凹模的凹模基座和活动地设于凹模基座中的上顶杆；其中

所述上顶杆朝向下模单元的一端伸出于凹模基座朝向下模单元的侧端。

在本发明可选的实施例中，所述止口凹模的凹型腔朝向止口凸模的侧端边沿形成有弧形倒角。

在本发明可选的实施例中，所述下模单元还包括用于支撑止口凸模的下模基座和活动地设于下模基座上的用于承载待挤产品的卸料板；其中

所述卸料板通过气弹簧与下模基座活动连接；以及

所述卸料板上开设有适于导向块和止口凸模贯穿的通孔。

在本发明可选的实施例中，所述导向块设于止口凸模背向下模基座的一侧；以及

所述止口凹模中设有贯穿孔，且所述下模基座上设有穿过贯穿孔后连接导向块的支撑柱。

本发明的安全气囊部件端面的成型工艺是这样实现的：

一种安全气囊部件端面的成型工艺，包括：

步骤S1：采用所述的冷挤预处理模具在安全气囊部件的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口，以使安全气囊部件的开口外边缘的法兰与安全气囊部件之间的连接部的厚度减小；

步骤S2：对安全气囊部件的开口的外边缘的法兰与安全气囊部件之间的连接部进行挤切以使法兰与安全气囊部件分离。

在本发明可选的实施例中，所述冷挤预处理模具的止口凸模的外径大于安全气囊部件外轮廓的挤切面的外径。

在本发明可选的实施例中，所述冷挤预处理模具的止口凸模的外径比安全气囊部件外轮廓的挤切面的外径大0.4～0.6mm。

在本发明可选的实施例中，所述步骤S1中采用的冷挤预处理模具的止口凸模用于对安全气囊部件的开口的内边缘进行挤压，以使安全气囊部件的开口的内边缘平端面宽度增大至1.1～1.4mm。

在本发明可选的实施例中，所述连接部的厚度为0.4～0.6mm。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的冷挤预处理模具及采用其的安全气囊部件端面的成型工艺，通过止口凹模和顶件的以及导向块和止口凸模的配合，使得止口凸模在待加工产品的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口，此环形止口的成型，一方面使待加工产品的开口外边缘的法兰与待加工产品之间的连接部的厚度减小，另一方面使待加工产品的开口的内边缘平端面宽度增大，从而使得待加工产品在进行挤切时产品切断处的断裂层基本消失，既能保证生产过程中产品的稳定，又能保证经过挤切后，产品的有效端面满足产品的要求。

附图说明

图1是安全气囊部件挤切之前的结构示意图；

图2是现有技术中安全气囊部件挤切之后的结构示意图；

图3是图2的A部放大结构示意图；

图4是本发明的实施例的冷挤预处理模具的上模单元与下模单元呈开模状态下的结构示意图；

图5是本发明的实施例的冷挤预处理模具的上模单元与下模单元呈合模状态下的结构示意图；

图6是本发明的实施例的冷挤预处理模具的止口凹模的结构示意图；

图7是安全气囊部件经实施例1的冷挤预处理模具处理后的结构示意图；

图8是图7的B部放大结构示意图；

图9是本实施例中的安全气囊部件经挤切之后的结构示意图。

图中：待加工产品1、卸料板2、凸模固定板3、凸模垫板4、导向块5、止口凸模6、凸模固定座7、卸料定距杆8、气弹簧9、凹模固定板11、凹模垫板10、上顶杆12、止口凹模13、凹型腔131、弧形倒角132、顶件14；

安全气囊部件100、有效端面101、断裂面102、半圆弧结构103、环形法兰200、连接部300。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图4和图5所示，本实施例提供了一种冷挤预处理模具，包括：适于做开合运动的下模单元和上模单元；结合常规的模具使用的方位来说，此处的下模单元位于下方，上模单元位于上方，一般通过上模单元的升降运动来实现上模单元与下模单元的合模和开模操作。

为了满足对于待加工产品1的成型需要，大致地说，下模单元包括适于对待加工产品1的内轮廓进行限位的导向块5，以及用于与待加工产品1的开口的内边缘进行预挤压的止口凸模6。上模单元包括适于对待加工产品1的外轮廓和开口的外边缘进行限位的止口凹模13、活动地设于止口凹模13中的用于从导向块5的相对侧抵顶待加工产品1的外轮廓的顶件14。此处的导向块5和顶件14分别从待加工产品1的两个不同侧端面来形成对于待加工产品1的定位，而止口凹模13则是形成对于待加工产品1的外轮廓的限位，如此在止口凹模13、顶件14和导向块5的配合下有效保证止口凹模13工作过程中的待加工产品1位置状态的稳定性，确保待加工产品1不晃动。对此，当上模单元与下模单元呈合模状态时，止口凸模6适于在待加工产品1的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口。

接下来结合附图详细来说，首先，上模单元还包括用于固定止口凹模13的凹模基座和活动地设于凹模基座中的上顶杆12；其中上顶杆12朝向下模单元的一端伸出于凹模基座朝向下模单元的侧端。关于此处的凹模基座，其为了方便与上顶杆12以及止口凹模13装配，凹模基座可以为多个结构形成的装配体，其至少包括配接相连的凹模固定板11和凹模垫板10；上顶杆12与凹模固定板11之间为活动配合的结构，且在该上顶杆12背向下模单元的一侧还设有弹性结构例如但不限于弹簧，使得上顶杆12可以顶推弹簧，而使得上顶杆12可以部分回缩至凹模基座中，由此来满足上模单元与下模单元的合模需要。

在上述结构的基础上，进一步说，对于与止口凹模13的凹型腔131活动连接的顶件14来说，在该顶件14背向下模单元的一侧还设有弹性结构例如但不限于弹簧，使得顶件14可以顶推弹簧从而向背向下模单元一侧运动为待加工产品1进入止口凹模13提供让位空间，并通过顶件14一侧的弹簧来确保顶件14对于待加工产品1的顶推作用力。

此外，还有必要说明的是，一方面考虑到止口凹模13的凹型腔131与待加工产品1的快速配合，另一方面提高止口凹模13与待加工产品1的外轮廓的贴合效果，避免在止口凹模13的端角处因模具精度而存在干涉，本实施例采用的止口凹模13的凹型腔131朝向止口凸模6的侧端边沿形成有弧形倒角132。

再接下来说下模单元：本实施例采用的下模单元还包括用于支撑止口凸模6的下模基座和活动地设于下模基座上的用于承载待挤产品的卸料板2；其中卸料板2通过气弹簧9与下模基座活动连接；以及卸料板2上开设有适于导向块5和止口凸模6贯穿的通孔。关于此处的凸模基座，其为了方便与气弹簧9以及止口凸模6装配，凸模基座可以为多个结构形成的装配体，其至少包括配接相连的凸模固定板3和凸模垫板4。此处在凸模固定板3与止口凸模6之间还设有凸模固定座7。

基于上述情况，再者来说，卸料板2与凸模基座之间还设有卸料定距杆8，该卸料定距杆8的一端固定在凸模基座上，而且另一端则是与卸料板2活动连接，且在上模单元与下模单元合模的过程中，卸料定距杆8背向凸模基座的一端可***至凹模基座中。

另外，还有必要说明的是，导向块5设于止口凸模6背向下模基座的一侧；以及止口凹模13中设有贯穿孔，且下模基座上设有穿过贯穿孔后连接导向块5的支撑柱。

对于本实施例采用的冷挤预处理模具来说：

随着上模单元的上顶杆12向下移动，当接触到卸料板2，由于上顶杆12所受的弹性作用力大于卸料板2一侧的气弹簧9的弹性作用力，使得卸料板2克服气弹簧9向上的卸料力，上顶杆12顶住卸料板2向下移动，由此来使得承载于卸料板2上的待加工产品1在重力作用下跟着卸料板2向下移动直到套在导向块5上，上模单元继续向下运动，顶件14压住待加工产品1后，在待加工产品1进入止口凹模13后，待加工产品1随着上模单元的继续下行，卸料板2与下模基座接触以后便不在移动，然后上模单元继续下行，上顶杆12则克服其对应的弹性结构的弹力而向上移动，使得背止口凹模13压住的待加工产品1后与止口凸模6相接触，完成了一次的冷挤预处理。

实施例2：

请参阅图4至图9所示，在实施例1的冷挤预处理模的基础上，本实施例提供了一种安全气囊部件100端面的成型工艺，需要说明的是，本实施例所涉及的安全气囊部件100，其整体大致为一个轴端形成开口的圆筒状壳体，其进行挤切之前在圆筒状壳体的开口的边缘连接有环形法兰200。本实施例对于安全气囊部件100端面的成型工艺最终需要将环形法兰200与安全气囊部件100分离，且减少两者的分离面出现断裂面102的概率。此外还有必要说明的是，结合常规的安全气囊部件100来说，其开口的内角边缘还形成有半圆弧结构103。

为了实现上述效果，本实施例采用如下方法，其包括：

首先是步骤S1：采用实施例1的冷挤预处理模具在安全气囊部件100的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口，以使安全气囊部件100的开口外边缘的法兰与安全气囊部件100之间的连接部300的厚度减小。

此步骤中，需要说明的是，冷挤预处理模具的止口凸模6的外径大于安全气囊部件100外轮廓的挤切面的外径。

更为详细的，冷挤预处理模具的止口凸模6的外径比安全气囊部件100外轮廓的挤切面的外径大0.4～0.6mm。这样就使得在冷挤预处理过程中通过止口凸模6把环形法兰200上的一些材料挤入止口凹模13中，从而填补开口材料不足的状况，当然此处两者的外径差异也不宜过大，过大的话会造成安全气囊部件100的开口直径偏大，从而影响安全气囊部件100的外径。

基于上述情况，通过本实施例的步骤S1，其通过对安全气囊部件100的开口的内边缘进行挤压，一方面将安全气囊部件100的开口的内角边缘的半圆弧结构103变成圆弧段，另一方面减少切断面的厚度，从而改变断裂层的长度。而安全气囊部件100的开口的内边缘平端面(有效端面101)的宽度＝侧壁材料厚度-断裂面102的长度-半圆弧结构103的宽度，故而，采用本实施例的步骤S1的手段可以直接有效地增加安全气囊部件100的开口的有效端面101的宽度。

此外，还需要加以说明的是，步骤S1中采用的冷挤预处理模具的止口凸模6用于对安全气囊部件100的开口的内边缘进行挤压，以使安全气囊部件100的开口的内边缘平端面宽度增大至1.1～1.4mm。再者来说，连接部300的厚度为0.4～0.6mm。此结构下的有效端面101宽度下产品稳定，且适于批量化生产。具体地说，当连接部300的厚度小于0.3mm时，对应的安全气囊部件100的开口的内边缘平端面宽度为1.3～1.6mm，此时虽然有效端面101最大化，但是此时的安全气囊部件100与环形法兰200容易脱离，故而无法满足批量化生产的使用需求。而当连接部300的厚度大于0.8mm时，对应的安全气囊部件100的开口的内边缘平端面宽度小于0.9mm，此时的有效端面101最小化。

其次是步骤S2：对安全气囊部件100的开口的外边缘的法兰与安全气囊部件100之间的连接部300进行挤切以使法兰与安全气囊部件100分离。需要说明的是，关于此步骤中对于法兰与安全气囊部件100之间的挤切操作来说，其可以采用现有技术中的任一成熟挤切模具，对此本实施例不做绝对限定。

综上，对于本实施例的安全气囊部件100端面的成型工艺来说，由于不再需要机加工切除废边，可以对产品的胚料进行缩减，具体地可对胚料单边缩减了2.0mm，从而使得安全气囊部件100整体材料降低了8％的损耗，由此来降低产品的生产成本。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。

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；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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种冷挤预处理模具，其特征在于，包括：适于做开合运动的下模单元和上模单元；其中

所述下模单元包括适于对待加工产品的内轮廓进行限位的导向块，以及用于与待加工产品的开口的内边缘进行预挤压的止口凸模；

所述上模单元包括适于对待加工产品的外轮廓和开口的外边缘进行限位的止口凹模、活动地设于止口凹模中的用于从导向块的相对侧抵顶待加工产品的外轮廓的顶件；

当上模单元与下模单元呈合模状态时，所述止口凸模适于在待加工产品的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口。

2.根据权利要求1所述的冷挤预处理模具，其特征在于，所述上模单元还包括用于固定止口凹模的凹模基座和活动地设于凹模基座中的上顶杆；其中

所述上顶杆朝向下模单元的一端伸出于凹模基座朝向下模单元的侧端。

3.根据权利要求1所述的冷挤预处理模具，其特征在于，所述止口凹模的凹型腔朝向止口凸模的侧端边沿形成有弧形倒角。

4.根据权利要求1～3任一项所述的冷挤预处理模具，其特征在于，所述下模单元还包括用于支撑止口凸模的下模基座和活动地设于下模基座上的用于承载待挤产品的卸料板；其中

所述卸料板通过气弹簧与下模基座活动连接；以及

所述卸料板上开设有适于导向块和止口凸模贯穿的通孔。

5.根据权利要求4所述的冷挤预处理模具，其特征在于，所述导向块设于止口凸模背向下模基座的一侧；以及

所述止口凹模中设有贯穿孔，且所述下模基座上设有穿过贯穿孔后连接导向块的支撑柱。

6.一种安全气囊部件端面的成型工艺，其特征在于，包括：

步骤S1：采用如权利要求1～5任一项所述的冷挤预处理模具在安全气囊部件的开口的内边缘形成呈内凹陷的环形止口，以使安全气囊部件的开口外边缘的法兰与安全气囊部件之间的连接部的厚度减小；

步骤S2：对安全气囊部件的开口的外边缘的法兰与安全气囊部件之间的连接部进行挤切以使法兰与安全气囊部件分离。

7.根据权利要求6所述的安全气囊部件端面的成型工艺，其特征在于，所述冷挤预处理模具的止口凸模的外径大于安全气囊部件外轮廓的挤切面的外径。

8.根据权利要求7所述的安全气囊部件端面的成型工艺，其特征在于，所述冷挤预处理模具的止口凸模的外径比安全气囊部件外轮廓的挤切面的外径大0.4～0.6mm。

9.根据权利要求6～8任一项所述的安全气囊部件端面的成型工艺，其特征在于，所述步骤S1中采用的冷挤预处理模具的止口凸模用于对安全气囊部件的开口的内边缘进行挤压，以使安全气囊部件的开口的内边缘平端面宽度增大至1.1～1.4mm。

10.根据权利要求9所述的安全气囊部件端面的成型工艺，其特征在于，所述连接部的厚度为0.4～0.6mm。