副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具的製作方法

2023-05-28 01:23:36

副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具的製作方法
【專利摘要】一種副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其包括下模板、下模座、凹模板、導料板、卸料板、凸模固定板、上模座、衝孔凹模套、衝孔凸模、彎曲凹模鑲塊、彎曲凸模鑲塊、導柱導套合件、彎曲凸模鑲塊、翻孔凹模、導正銷、導正孔鑲套、成形凸模鑲塊、成形凹模鑲塊、壓槽凸模、壓槽凹模、限位柱、四對內導柱，凸模長度呈階梯式設計，異形凸模材料均選用DC53。本發明通過採用階梯衝裁，降低了衝載力，凸、凹模鑲塊材料選用DC53，提高模具壽命和減少加工工序。
【專利說明】副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種汽車配件加工模具，尤其涉及一種副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具。
[0003]
【背景技術】
[0004]目前，汽車副儀錶板前安裝支架的加工，是通過衝壓模具加工成型的。但是，僅採用普通的衝壓模具，衝壓加工後，工件表面平整度較低。
[0005]因此，針對上述技術問題，有必要提供一種改良結構的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，以克服上述缺陷。
[0006]

【發明內容】

[0007]有鑑於此，本發明的目的在於提供一種模具運行情況良好且產品質量穩定的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具。
[0008]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種副儀錶板本體後安裝 支架多工位級進模具，其包括下模板、下墊塊、下模座、下墊板、卸料板限位柱、凹模板、導料板、卸料板、卸料板墊板、等高卸料螺栓、凸模固定板、上墊板、上模座、卸料彈簧、帶料浮頂器、修整凹模套、修整凸模、第一衝孔凹模套、第二衝孔凹模套、第三衝孔凹模套、第一衝孔凸模、第二衝孔凸模、第三衝孔凸模、第一外形衝切凸模、第二外形衝切凸模、第三外形衝切凸模、第四外形衝切凸模、第一外形衝切凹模、第二外形衝切凹模、第三外形衝切凹模、第四外形衝切凹模、第三彎曲凹模鑲塊、第四彎曲凹模鑲塊、第一彎曲凸模鑲塊、第二彎曲凸模鑲塊，所述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具還包括導柱導套合件、第一彎曲凹模鑲塊、第二彎曲凹模鑲塊、第一彎曲凸模鑲塊、第二彎曲凸模鑲塊、第一翻孔凹模、翻孔凸模、帶槽浮頂導料柱、導正銷、導正孔鑲套、成形凸模鑲塊、成形凹模鑲塊、壓槽凸模、壓槽凹模、限位柱。
[0009]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述所有凸模長度呈階梯式設計。
[0010]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述第一衝孔凸模、第二衝孔凸模、第三衝孔凸模、翻孔凸模及壓槽凸模採用臺階式固定，與凸模固定板配合精度為H7/n6。
[0011]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述其餘異形凸模無臺階，採用螺釘固定。
[0012]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述異形凸模材料均選用DC53，熱處理硬度為59-61HRC。
[0013]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具還包括四對內導柱，內導柱與卸料板的配合間隙為凸模與卸料板之間配合的1/2。
[0014]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述凹模淬火硬度為 60-62HRC。
[0015]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述凹模板、第一衝孔凹模套、第二衝孔凹模套、第三衝孔凹模套的材料為Crl2MoV。
[0016]優選的，在上述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具中，所述第一彎曲凹模鑲塊、第二彎曲凹模鑲塊、第三彎曲凹模鑲塊、第四彎曲凹模鑲塊、成形凹模鑲塊的材料選用 DC53。
[0017]從上述技術方案可以看出，本發明實施例通過採用階梯衝裁，降低了衝載力，凸、凹模鑲塊材料選用DC53，提高模具壽命和減少加工工序。
[0018]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具涉及的副儀錶板本體後安裝支架的平面示意圖；
圖2為本發明副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具涉及的副儀錶板本體後安裝支架的立體示意圖；
圖3為本發明平板坯料翻孔尺寸計算的示意圖；
圖4為圖2中1、II部位的兩次彎曲工藝的示意圖，其中，圖4 (a)為第一次彎曲的示意圖，圖4 (b)為第二次彎曲的示意圖；
圖5為本發明副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具的排樣圖；
圖6為本發明副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具的一部分結構的示意圖；
圖7為本發明副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具的另一部分結構的示意圖。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]本發明公開了一種模具運行情況良好且產品質量穩定的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具。
[0022]本發明對副儀錶板本體後安裝支架進行了衝壓工藝性分析，採用多工位級進模衝壓生產。介紹了製件排樣設計、模具結構設計及模具關鍵零部件設計。模具採用自動送料機構作粗定位、導正銷精定位及兩種浮料裝置，保證了送料精度。採用階梯衝裁，降低了衝載力。凸、凹模鑲塊材料選用DC53，提高模具壽命和減少加工工序。模具運行情況良好，產
品質量穩定。
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0024]如圖1及圖2所示，圖1為副儀錶板本體後安裝支架簡圖，圖2為零件的3D圖。大批量生產，材質為QSTE500TM，料厚t=2mm。該材料屬冷成形熱軋酸洗汽車結構鋼，屈服極限≥500MPa，抗拉強度550-700 MPa，延伸率≥17%，具有良好的冷成形性，常用於要求良好的冷成形性能並有較高或高強度要求的汽車大梁、橫梁等汽車結構件。該零件形狀複雜，共有三個部位的彎曲、主型面的成形，一處翻孔，還有a處凸包，b、c兩處凹槽，包含有衝切、成形、脹形、彎曲、衝孔、翻孔等工序，孔Φ11.2、Φ7.7及Φ4.8有裝配要求，未注尺寸公差為IT12 級。
[0025]如採用單工序或複合模生產，不但模具套數多、設備佔用率高，不易實現自動化生產，而且效率低下、產品質量難以保證。為解決上述問題，提高產品的市場竟爭力，降低生產製造成本，確保生產安全性，決定採用多工位的自動送料級進模進行生產。
[0026]如圖3所示，在平板坯料上翻孔前，需要在坯料上預先加工出待翻孔的底孔。根據零件體積不變原則及其幾何關係，預製孔孔徑可按如下公式計算:
dO=D-2(H-0.43r-0.72t)
將 D=6.8mm, Η=4.5mm, r=2mm, t=2mm 代入上式，得 d0=2.2mm。
[0027]排樣設計是多工位級進模設計的重要依據。合理的排樣是保證零件質量、降低製造成本、提高模具壽命和使用性能的有效措施，因此優化排樣至關重要。根據零件的形狀尺寸特點和小量試驗結果，同時對各種排樣方案進行分析，決定採用中間載體的雙排直排樣。除此之外，排樣還考慮了以下因素:
(1)為了保證條料在後續工序中的可靠送進，導正銷孔安排在第一工位衝出，同時考慮到成形工序後導正銷孔有可能產生變形，故在成形工序後增設導正銷孔的修整工序；
(2)Φ 11.2孔與Φ 7.7孔的位置精度要求較高，應安排在同一工步衝出。而且，由於這兩個孔位於成形工序的變形區，為防止孔的變形，衝孔工序應安排在成形工序之後；
(3)零件形狀複雜，非對稱，前部分為成形，後部分有三處彎曲，為有效防止材料產生偏移，改善模具受力不均的狀況，考慮採用成對成形方式。同時，為保證各成形質量互不幹涉，彎曲工序應安排在成形工序之後進行；
(4)為保證模具成形零件的強度，便於裝配和維修，將複雜的外形輪廓分解為簡單形狀分步衝出；
(5)零件有毛刺方向要求，前端需向下彎曲成形，為防止彎曲角部的開裂、斷裂，裁料方式為直排，使彎曲線方向與板材纖維方向垂直；
(6)如圖4所示，1、11部位的Z型彎曲，如一次同時成形，回彈較大，無法達到質量要求，故採用2次彎曲成形。此部位經小量單工序工藝成形試驗，第一次先彎外側至102°，內側彎成135°，第二次對外側102°整形，將內側彎至102°，並取得了較好的質量效果，如圖4 (a)及圖4 (b)所示。
[0028](7)由於III部位的彎曲高度較低，為減少回彈、保證彎曲角度，該部位的彎曲分設在最後兩個不同工位進行，先彎曲成45°，再進行90°彎曲；
(8)為保證模具強度，提高模具壽命，適當在大面積成形的下一工位增設空工位或進行小面積的局部成形、衝小尺寸的型孔；
如圖5所示，最終的排樣設計，其中空工位2個，有效工位14個，共有16個工位，條料寬度為250mm,每一工位間的步距為52mm。
[0029]排樣圖中，工位(I)為衝2-Φ8、Φ6導正銷孔；工位(2)為局部衝切外形；工位(3)為成形(連同C處凹槽);工位(4)為衝2-Φ10導正銷孔；工位(5)為1、II部位第一次彎曲(連同a處凸包)；工位(6)為空工步；工位(7)為1、II部位第二次彎曲；工位(8)為壓b處的凹槽；工位(9)為衝Φ 11.2、Φ 7.7孔；工位(10)為衝Φ2.2翻孔底孔；工位(11)為翻孔；工位(12)為衝切局部外形；工位(13)為部位III的45°彎曲；工位(14)為部位III的90°彎曲；工位(15)為局部外形切邊；工位(16)為切斷載體，零件與條料分離。
[0030]為了保證模具精度，採用了四導柱滾珠導向鋼板模架。
[0031]模具由上、下兩部分組成:
(I)上模部分
I)凸模。凸模高度符合工藝要求，為降低衝裁力，凸模長度呈階梯式設計。工位12的外形衝切凸模(件25)和工位5、7的兩個凸模(件20和38)尺寸較大，應先進入衝壓工作狀態，其餘凸模根據其形狀和尺寸的大小，相應短一個彎曲深度(12.5_)左右，當大凸模完成衝壓後，再使小凸模完成衝壓，這樣，既可以降低衝壓總力，又可以防止小凸模折斷，部分凸模結構如圖7所示。
[0032]衝孔、翻孔及工位8的壓槽凸模尺寸較小，採用臺階式固定，與凸模固定板配合精度為H7/n6，其餘異形凸模無臺階，採用螺釘緊固。
[0033]由於導形凸模的形狀複雜，部分有細小的突起和凹槽，故所有異形凸模材料均選用DC53，熱處理硬度為59-61HRC。DC53是對SKDll進行改良的新型冷作模具鋼，它克服了SKDll高溫回火硬度和韌性不足的弱點。強度和耐磨性方面超過SKDlI，韌性是SKDll的2倍。線切割加工後的殘餘應力較小，經高溫回火減少了殘餘應力，用DC53製造的工具很少出現裂紋和開裂，線切割加工後的裂紋和變形得到抑制。DC53的切削性和研磨性同樣優於SKD11，使用DC53可提高模具壽命和減少加工工序。
[0034]2)彈性卸料裝置。由於模具中有細小凸模，為保證彈壓卸料板對凸模的導向精度與對凸模的保護，防止細小凸模折斷，需採用帶輔助導向，共布置了 4對內導柱(件28)的彈性卸料裝置。同時，該內導柱亦可抵消一部分彎曲成形時產生的側向力。內導柱與卸料板的配合間隙一般為凸模與卸料板之間配合的1/2，約為0.02_。
[0035]為了便於加工並確保卸料板有良好的剛性和耐磨性，將卸料分為兩塊製造，每塊厚度為30mm，材料選用CrWMn，淬火硬度為56-58HRC。彈壓卸料板通過等高卸料螺栓(件10)卸料彈簧(件15)安裝在上模部分。卸料板行程為12.5mm,根據卸料力的大小，一共選用52個中型矩形彈簧SWM30X 100，為保持卸料力的平衡，卸料彈簧需對稱、均衡設置。
[0036]定位裝置。模具的進距精度為±0.01mm，採用的自動送料裝置裝置精度為±0.05mm,為此，分別在模具的2、6、8、10等工位上設置了 6組共12個呈對稱布置的導正銷(件33)，以實現對帶料的精確定位。導正銷與卸料板的配合選用H7/h6。在工位15，帶料兩側上的Φ10導正銷孔已被切除，改用中間載體上的Φ6導正銷孔定位，以保證最後切除時的定位精度。
[0037](2)下模部分
O凹模。凹模由凹模板6和凹模鑲塊、凹模鑲套等組成，淬火硬度為60-62HRC。共有凹模鑲塊23塊，凹模鑲套12個。凹模板、凹模鑲套的材料為Crl2MoV，凹模鑲塊材料選用DC53。
[0038]2)導料裝置。由於零件為為立體衝壓加工，因此導料裝置採用導料板、局部條料浮頂器及帶槽浮頂導料柱的組合形式。導料板7裝在工位I的前端，在中間各工位設置有5組10個帶料浮頂器16，在工位2之前及工位13之後分別設置有4組8個槽式浮頂導料柱27，槽式浮頂導料柱在導向的同時具有向上浮料的作用，浮起高度為15mm，其結構如圖9所示。為保證帶料一定的導向精度和在衝壓過程的順暢送進，帶料寬度與槽式浮頂導料柱間應有0.05-0.25mm的單面間隙，所有導料柱、浮頂器託起帶料浮離凹模平面的高度必須完全一致。
[0039]如圖6及圖7所示，。本發明副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其包括下模板1、下墊塊2、下模座3、下墊板4、卸料板限位柱5、凹模板6、導料板7、卸料板8、卸料板墊板9、等高卸料螺栓10、凸模固定板11、上墊板12、上模座13、卸料彈簧15、帶料浮頂器16、修整凹模套17、修整凸模18、第一衝孔凹模套21、第二衝孔凹模套29、第三衝孔凹模套42、第一衝孔凸模22、第二衝孔凸模30、第三衝孔凸模43、第一外形衝切凸模25、第二外形衝切凸模31、第三外形衝切凸模48、第四外形衝切凸模50、第一外形衝切凹模26、第二外形衝切凹模32、第三外形衝切凹模49、第四外形衝切凹模51、第三彎曲凹模鑲塊44、第四彎曲凹模鑲塊46、第一彎曲凸模鑲塊45、第二彎曲凸模鑲塊47，其特徵在於:所述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具還包括導柱導套合件14、第一彎曲凹模鑲塊19、第二彎曲凹模鑲塊37、第一彎曲凸模鑲塊20、第二彎曲凸模鑲塊38、第一翻孔凹模23、翻孔凸模24、帶槽浮頂導料柱27、導正銷33、導正孔鑲套34、成形凸模鑲塊35、成形凹模鑲塊36、壓槽凸模39、壓槽凹模40、限位柱41。所有凸模長度呈階梯式設計。
[0040]第一衝孔凸模22、第二衝孔凸模30、第三衝孔凸模43、翻孔凸模24及壓槽凸模39採用臺階式固定，與凸模固定板配合精度為H7/n6，其餘異形凸模無臺階，採用螺釘固定。所有異形凸模材料均選用DC53，熱處理硬度為59-61HRC。四對內導柱28與卸料板8的配合間隙為凸模與卸料板8之間配合的1/2。
[0041]所述凹模淬火硬度為60-62HRC。所述凹模板6、第一衝孔凹模套21、第二衝孔凹模套29、第三衝孔凹模套42的材料為Crl2MoV。所述第一彎曲凹模鑲塊19、第二彎曲凹模鑲塊37、第三彎曲凹模鑲塊44、第四彎曲凹模鑲塊46、成形凹模鑲塊36的材料選用DC53。
[0042]該模具工作零件鑲塊材料全部採用了高硬度、高韌性、高耐磨，線切割加工性能優越的DC53冷作模具鋼。由於加工精良，裝配質量高，通過多工位級進模生產，提高了產品質量，降低了產品運營成本，從而增強了產品的市場竟爭力。
[0043]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。
【權利要求】
1.一種副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其包括下模板、下墊塊、下模座、下墊板、卸料板限位柱、凹模板、導料板、卸料板、卸料板墊板、等高卸料螺栓、凸模固定板、上墊板、上模座、卸料彈簧、帶料浮頂器、修整凹模套、修整凸模、第一衝孔凹模套、第二衝孔凹模套、第三衝孔凹模套、第一衝孔凸模、第二衝孔凸模、第三衝孔凸模、第一外形衝切凸模、第二外形衝切凸模、第三外形衝切凸模、第四外形衝切凸模、第一外形衝切凹模、第二外形衝切凹模、第三外形衝切凹模、第四外形衝切凹模、第三彎曲凹模鑲塊、第四彎曲凹模鑲塊、第一彎曲凸模鑲塊、第二彎曲凸模鑲塊，其特徵在於:所述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具還包括導柱導套合件、第一彎曲凹模鑲塊、第二彎曲凹模鑲塊、第一彎曲凸模鑲塊、第二彎曲凸模鑲塊、第一翻孔凹模、翻孔凸模、帶槽浮頂導料柱、導正銷、導正孔鑲套、成形凸模鑲塊、成形凹模鑲塊、壓槽凸模、壓槽凹模、限位柱。
2.根據權利要求1所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述所有凸模長度呈階梯式設計。
3.根據權利要求1所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述第一衝孔凸模、第二衝孔凸模、第三衝孔凸模、翻孔凸模及壓槽凸模採用臺階式固定，與凸模固定板配合精度為H7/n6。
4.根據權利要求3所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述其餘異形凸模無臺階，採用螺釘固定。
5.根據權利要求4所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所有異形凸模材料均選用DC53，熱處理硬度為59-61HRC。
6.根據權利要求1所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具還包括四對內導柱，內導柱與卸料板的配合間隙為凸模與卸料板之間配合的1/2。
7.根據權利要求1所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述凹模淬火硬度為60-62HRC。
8.根據權利要求1所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述凹模板、第一衝孔凹模套、第二衝孔凹模套、第三衝孔凹模套的材料為Crl2MoV。
9.根據權利要求1所述的副儀錶板本體後安裝支架多工位級進模具，其特徵在於:所述第一彎曲凹模鑲塊、第二彎曲凹模鑲塊、第三彎曲凹模鑲塊、第四彎曲凹模鑲塊、成形凹模鑲塊的材料選用DC53。
【文檔編號】B21D37/10GK103736855SQ201310734907
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】蒙以嫦, 陳文勇, 王富春, 葉青, 關來德, 鄭瀅瀅 申請人:柳州職業技術學院