CN105344838A - 一种内外双压边圈回程辅助机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内外双压边圈回程辅助机构，包括回程机构本体（e）、主滑块（d）、第一驱动块（h）、第二驱动块（c）、顶杆(f)和第二弹簧(g)、主滑块（d）设置在回程机构本体（e）内，能够在回程机构本体（e）内水平移动，回程机构本体（e）后端安装顶杆（f），第二弹簧（g）一端安装在顶杆（f）上，另一端穿过回程机构本体（e）与主滑块（d）后端连接，回程机构本体（e）的底部有开口，第一驱动块（h）的上端为斜面特征，穿过回程机构本体（e）底部的开口，主滑块（d）的后端是与第一驱动块（h）上端的斜面特征对应的斜面特征，当第一驱动块（h）向上运动时，通过斜面间的相对运动，能够使主滑块（d）向右运动。

Description

一种内外双压边圈回程辅助机构

技术领域

本发明属于汽车结构件冲压技术领域，涉及该领域中的冷冲压模具结构，更具体地说，本发明涉及一种内外双压边圈回程辅助机构。

背景技术

汽车车身结构件模具在汽车车身制造中的重要性无需置疑，而且汽车模具一般是数量较大的一类，也是我国机电产品制造中迅速发展的冷冲压工艺装备。汽车车身结构件较覆盖件具有形状不规则，数量多的特点。而有些零件因为结构复杂，冲压件型面落差起伏较大或整体深度较深，针对此类零件各汽车主机厂采用带上压料或者二次成型工艺来保证零件的外观质量，即采用内外双压边圈结构来进行零件的成型。但是带上压料或者二次成型的模具生产的前提是，必须内压边圈全部脱离后，外压边圈才能顶起工作，否则会因为上压边圈对零件施加力量导致零件变形。所以，要求压机必须使用带有气缸闭锁功能才能生产；因为生产线通常为前期规划，多数压机不具备此功能，故此类零件的设计与制造受到了极大的约束，其次带气缸闭锁功能的压机价格普遍较高，采用内外双压边圈结构来成型的零件的生产成本而变相的提高了。

下面就传统的此类模具的实现方式进行简单描述。

传统的普通成型模具见图1及图2所示。其中包含上模本体1、下压边圈7、下模本体6、成形凸模5、顶杆8和板料9。首先，压机的气垫对顶杆8施加一定的力量，通过力量的传导，使得下压边圈7被顶起。然后板料9放在下压边圈7上，上模本体1向下运动，板料被上模本体1和下压边圈7加持住。上模本体1继续向下运动，板料9受下压边圈7和上模本体1之间的夹持力影响，开始产生塑形变形，直至成型凸模5和上模本体1压力达到一定值，板料9成型为最终钣金件形状。此类零件的生产，板料9在成型凸模5与上模本体1接触之前，处于完全自由状态，这时候板料可以流动，若内部形状变化剧烈，则一些常见的冲压缺陷如起皱、开裂等会产生，最终导致产品生产不合格。

若要在板料最终成型前控制材料流动，使其处在非完全自由状态，就需要带上压边圈的模具结构，带上压边圈成型模具见图3-图7所示。具体结构如图3所示，包含有上模本体1、上模垫板2、弹簧3、上压边圈4、成型凸模5、下模本体6、下压边圈7、顶杠8和板料9。首先，压机的气垫对顶杆8施加一定的力量，通过力量的传导，使得下压边圈7被顶起。然后零件9放在下压边圈2上，上模本体1向下运动，带动上压边圈4向下运动，直至板料9被上模本体1上安装的上压边圈4固定在成型凸模5上。模具继续向下运动，直至上模本体1和下压边圈7将板料9夹持住。上模本体1继续向下运动，上压边圈4因受到弹簧3力的影响，开始对板料9施加力量，使得板料9被夹持部位不受力的影响而产生变化，自由部分的板料9受下压边圈7和上模本体1之间的夹持力影响，开始产生塑形变形，直至成型凸模5和上模本体1压力达到一定值，板料成型为最终钣金件9所示形状。

模具回程开始时，压机的下气垫闭锁工作开始，这时候的回程程序是上模本体1向上运动，因为下压边圈7没有受到压机气垫力的影响，故下压边圈不随着上模本体1一起向上运动。此时，上压边圈4因为受到弹簧3力量的影响，开始向下运动，使得零件渐渐脱离上模本体1的型腔。随着压机的滑块的向上运动，带动上模具本体1向上运动，直至上压边圈4脱开成型凸模5。这时，气垫闭锁结束，气垫带动顶杠8向上运动，使得板料9脱开成型凸模5，最终工作完成。

由此类模具的工作特点可以看出，气垫闭锁功能在其中起到非常关键的作用，若没有气垫闭锁功能，此类带上下压边圈结构的模具在回程时，上压边圈4和下压边圈7对已经形成了特性形状的板料9同时施加向上和向下的力，则零件9因受到两个方向力量的挤压，必然会产生变形，使得产品报废。所以，此类结构的模具压机必须使用带有气缸闭锁功能才能生产。

然而，随着现代汽车主机厂对车身冲压件质量要求的不断提升和成本降低的孜孜不怠的要求，随着设备可动率提升的孜孜不倦的追求，加上现在小批量，差异化生产的需求，模具设计人员及主机厂的冲压工程师们，需要对生产线的各种条件的克服及对降低模具投入进行了思考和研究，需要对传统的成形模具结构不断进行优化和改造，而双压边圈如何能做到在不利用气垫闭锁功能还能正常生产，正是需要解决的技术问题。

在中国专利文献中，检索到与上述技术相关的专利文献：

CN201320025545.9（一种汽车模具活动压边圈）；

CN201020628489.4（压力机气垫的闭锁机构）；

CN200920294955.7（一种同步带成型模具）；

CN201320213843.0（一种斜楔机构的辅助回程结构）；

上述专利文献所公开的技术方案，均没有能解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种内外双压边圈回程辅助机构，它通过结构实现内外双压边圈模具在没有气垫闭锁功能的机床上的稳定生产，且结构简单通用。

为了实现上述目的，本发明提供一种内外双压边圈回程辅助机构，包括回程机构本体、主滑块、第一驱动块、第二驱动块、顶杆和第二弹簧、主滑块设置在回程机构本体内，能够在回程机构本体内水平移动，回程机构本体后端安装顶杆，第二弹簧一端安装在顶杆上，另一端穿过回程机构本体与主滑块后端连接，回程机构本体的底部有开口，第一驱动块的上端为斜面特征，穿过回程机构本体底部的开口，主滑块的后端是与第一驱动块上端的斜面特征对应的斜面特征，当第一驱动块向上运动时，通过斜面间的相对运动，能够使主滑块向右运动。

其中，第二驱动块连接固定在模具的上压边圈上，回程机构本体连接固定在模具的下压边圈上，第一驱动块穿过模具的下压边圈，连接到模具的下模本体。

其中，还包括第一弹簧，连接在第一驱动块的下端。

其中还包括安全滑块和安全驱动块，安全滑块与主滑块前端固定连接，安全驱动块与第二驱动块固定连接。

进一步，第二驱动块与模具的上模本体之间布置有滑板，在上下模本体上下相对运动时平衡第二驱动块和安全驱动块受到的水平方向的力。

进一步，回程机构本体外侧布置有背拖，用于平衡主驱动块和安全滑块受到的水平方向的力。

进一步，回程辅助机构左右对称地布置在模具的两侧。

本发明还公开了一种内外双压边圈模具，包含上模本体、上模垫板、第三弹簧、上压边圈、成型凸模、下模本体、下压边圈和顶杠，第三弹簧设置在上模本体和上压边圈之间,还包括上述回程辅助机构。

由此机构的工作特点可以看出，该机构在其中起到非常关键的作用，若没有此机构功能，此类带上下压边圈结构的模具在回程时，上压边圈和下压边圈对已经形成了特性形状的板料同时施加向上和向下的力，则零件因受到两个方向力量的挤压，必然会产生变形，使得产品报废。所以，此结构的模具可以有效的扩大了不带闭锁功能的压机的使用范围。

附图说明

图1：传统成型模初始状态图；

图2：传统成型模到底状态图；

图3：现有的带气缸闭锁功能的成型模具初始状态图；

图4：现有的带气缸闭锁功能的成型模具成型中状态图；

图5：现有的带气缸闭锁功能的成型模具成型到底状态图；

图6：现有的带气缸闭锁功能的成型模具开模中状态图；

图7：现有的带气缸闭锁功能的成型模具完全开模状态图；

图8：本申请的回程辅助机构初始状态图；

图9：本申请的带回程辅助机构的成型模具初始状态图；

图10：本申请回程辅助机构的成型中状态图；

图11：本申请带回程辅助机构的成型模具成型中状态图；

图12：本申请回程辅助机构的成型到底状态图；

图13：本申请带回程辅助机构的成型模具成型到底状态图；

图14：本申请回程辅助机构的在开模中状态图；

图15：本申请带回程辅助机构的成型模具开模中状态图；

图16：本申请回程辅助机构的在完全开模状态图；

图17：本申请带回程辅助机构的成型模具完全开模状态图。

附图标记说明：

1、上模本体；2、上模垫板；3、第三弹簧；4、上压边圈；

5、成型凸模；6、下模本体；7、下压边圈；8、顶杠；

9、板料；10、回程辅助机构；

a、安全滑块；b、安全驱动块；c、第二驱动块；d、主滑块；

e、回程机构本体；f、顶杆；g、第二弹簧；h、第一驱动块；

i、第一弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

如图9所示，本发明的成形模具的下部采用活动可调整结构形式，其中包含有上模本体1、上模垫板2、第三弹簧3、上压边圈4、成型凸模5、下模本体6、下压边圈7、顶杠8和回程辅助机构10。

如图8所示，本申请的回程辅助结构10包括：回程机构本体e、主滑块d、安全滑块a、第二驱动块c、安全驱动块b、第一驱动块h、第一弹簧i、顶杆f和第二弹簧g。主滑块d设置在回程机构本体e内，能够在回程机构本体e内水平移动，安全滑块a与主滑块d的前端螺钉连接，第二弹簧g安装在回程机构本体e后端的顶杆f上，穿过回程机构本体e与主滑块d后端螺钉连接，为主滑块d复位提供动力源。回程机构本体e通过螺钉连接固定在下压边圈7上。安全驱动块b与第二驱动块c螺钉连接，第二驱动块c通过螺钉连接固定在上压边圈4上，第二驱动块c与上模本体1之间布置有滑板，在上下模本体上下相对运动时平衡第二驱动块c和安全驱动块b受到的水平方向的力，回程机构本体e外侧布置背拖，平衡主驱动块d和安全滑块a受到的水平方向的力。第一驱动块h穿过下压边圈7，下端通过第一弹簧i连接到下模本体6，第一驱动块h上端为斜面特征，穿过回程机构本体e的底部开口，主滑块d的后端是与之对应的斜面特征，当第一驱动块h向上运动时，通过斜面间的相对运动，使主滑块d向右运动。

回程辅助机构左右对称地布置在模具的两侧。

下面结合附图描述成型模具在各个状态下回程辅助机构以及模具的动作及状态。

首先，压机的气垫对顶杠8施加一定的力量，通过力量的传导，使得下压边圈7被顶起。然后将板料9放在下压边圈7上，上模本体1向下运动，带动上压边圈4向下运动，直至板料9被上模本体1上安装的上压边圈4固定在成型凸模5上，在此过程中，主滑块d受到第一驱动块h的作用，向右运动，与第二驱动块c侧壁接触。如图10、11所示。

模具上模继续向下运动，上模本体1向下运动，上压边圈4因受到第三弹簧3力的影响，开始对板料9施加力量，使得板料9被夹持部位不受力的影响而不产生变化，板料9的自由部分受下压边圈7和上模本体1之间的夹持力影响，开始产生塑形变形，直至成型凸模5和上模本体1压力达到一定值，板料9成型为最终钣金件9所示形状。在此过程中，回程辅助机构10的运动分解为：当上压边圈接触到板料9时，第二驱动块c停止运动，而主滑块d受到上模座的压力继续向下运动，此时主滑块d与第二驱动块c侧壁接触垂直运动，且侧壁接触面逐渐减小，当成型到底时，在第一弹簧i的作用下，第二驱动块c与主滑块d之间由侧壁接触转变为上下面接触。如图12、13所示。

模具回程开始，在顶杆8的作用下，下压边圈7，回程机构10，板料9和上模座1向上运动，此处由于第二驱动块c的下表面与主滑块d的上表面接触，在主滑块d的作用下，第二驱动块c也一起运动，板料9脱离成型凸模5，此时，第三弹簧3处于压缩状态。运动到一定程度时，下压边圈7停止运动，此时第一驱动块h回到初始状态。由于第三弹簧3处于压缩状态，故主滑块d受到第二驱动块c施加的向下的力，此时主滑块d受到水平向右的摩擦力，大于第二弹簧g向左的回程力，所以主滑块d不运动，如图14、15所示。

上模本体1继续向上运动，下压边圈7停止运动，此过程中第三弹簧3处于受压状态，第三弹簧3的压缩力通过上压边圈作用在主滑块d上，主滑块d受到向右的摩擦力大于第二弹簧g拉伸力，所以主滑块d不运动，故上压边圈不运动。随着上模本体1继续向上运动，上模座继续向上运动，第三弹簧3压缩力逐渐减小，主滑块d所受到的水平向右的摩擦力逐渐减小，直至主滑块d和上压边圈4回到初始状态，成型工作完全结束，机床上滑块运动到上死点，可取件。其中安全滑块a和安全驱动块b是安全件，正常情况下不参与工作，当回程机构10中的第二弹簧g失效时，安全滑块a和安全驱动块b工作，使主滑块d回位。其运动关系是：安全滑块a因第二弹簧g失效而静止不动，主滑块d随着上压边圈4向上运动，当主滑块d与安全滑块a接触时，由于斜面的存在促使安全滑块a向左运动，回到起始位置如图16、17所示。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现方式不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构想和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构想和技术方案直接用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内外双压边圈回程辅助机构，包括回程机构本体（e）、主滑块（d）、第一驱动块（h）、第二驱动块（c）、顶杆(f)和第二弹簧(g)、主滑块（d）设置在回程机构本体（e）内，能够在回程机构本体（e）内水平移动，回程机构本体（e）后端安装顶杆（f），第二弹簧（g）一端安装在顶杆（f）上，另一端穿过回程机构本体（e）与主滑块（d）后端连接，回程机构本体（e）的底部有开口，第一驱动块（h）的上端为斜面特征，穿过回程机构本体（e）底部的开口，主滑块（d）的后端是与第一驱动块（h）上端的斜面特征对应的斜面特征，当第一驱动块（h）向上运动时，通过斜面间的相对运动，能够使主滑块（d）向右运动。

2.根据权利要求1所述的内外双压边圈回程辅助机构，其特征在于：第二驱动块（c）连接固定在模具的上压边圈（4）上，回程机构本体（e）连接固定在模具的下压边圈（7）上，第一驱动块（h）穿过模具的下压边圈（7），连接到模具的下模本体（6）。

3.根据权利要求1或2所述的内外双压边圈回程辅助机构，其特征在于：还包括第一弹簧（i），连接在第一驱动块（h）的下端。

4.根据权利要求-3任一项所述的内外双压边圈回程辅助机构，其特征在于：还包括安全滑块（a）和安全驱动块（b），安全滑块（a）与主滑块（d）前端固定连接，安全驱动块（b）与第二驱动块（c）固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的内外双压边圈回程辅助机构，其特征在于：第二驱动块（c）与模具的上模本体（1）之间布置有滑板，在上下模本体上下相对运动时平衡第二驱动块（c）和安全驱动块（b）受到的水平方向的力。

6.根据权利要求4或5所述的内外双压边圈回程辅助机构，其特征在于：回程机构本体（e）外侧布置有背拖，用于平衡主驱动块（d）和安全滑块（a）受到的水平方向的力。

7.根据权利要求1-6任一项所述的内外双压边圈回程辅助机构，其特征在于：回程辅助机构左右对称地布置在模具的两侧。

8.一种内外双压边圈模具，包含上模本体（1）、上模垫板（2）、第三弹簧（3）、上压边圈（4）、成型凸模（5）、下模本体(6)、下压边圈(7)和顶杠(8)，第三弹簧（3）设置在上模本体（1）和上压边圈（4）之间,其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的回程辅助机构（10）。