专利名称：汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及玻璃钢成型模具的制作，尤其涉及汽车玻璃钢车身部件成型模具的制作成型装备。
背景技术：
用玻璃钢成型板制成整体式发动机罩、车厢、车门及驾驶室等汽车车身大型覆盖件能有效提高汽车使用安全性和节约能源消耗。研究表明汽车质量每减少10%，则可节约能源8%左右，而玻璃钢材料的密度仅为1.7g/cm3，为钢材的1/5左右；同时玻璃钢车身的刚性、硬度及抗冲击强度等机械性能达到甚至超过冷轧钢板。与钢质汽车车身相比，玻璃钢车身虽经加厚增强，但其轻量化率仍可达到36. 7%以上，节能效果十分显著。不仅如此，玻璃钢汽车车身覆盖件还具有耐腐蚀性、耐老化性和良好的成型性。虽然玻璃钢材料具有成型性好，利于零件整体成型，能有效减少汽车零件数，便于生产，模具数量变少。但汽车覆盖部件大多由复杂的空间曲面组成，车身部件各部分的形态甚为复杂，差别很大；而且各种规格型号的汽车部件也还具有不同的结构形式。目前这些具有复杂曲面形状的玻璃钢覆盖板件，不管是手糊或模压成型均离不开相应的成型模具，其模具的制造成本高、制作周期长，且随着汽车覆盖件结构日益复杂、精度日益提高、结构尺寸多变，模具的制作难度日趋加大，以至难以制成高精度的理想模具，从而制约了玻璃钢材料在汽车辐射覆盖件上的应用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，它不仅适用于各种复杂曲面车身部件的成形加工，加工精度高，而且能准确定量成型， 压力可调节控制。为了解决上述技术问题，本实用新型的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，包括成形工具头筒体，在所述成形工具头筒体的上端固定安装有成形电机，位于成形工具头筒体下端的工具头导筒中活动地装有成形工具头；在所述成形工具头筒体内腔里从上至下依次装有丝杠和螺母组成的传动副及压力传感器，该压力传感器位于上垫板和下垫板之间；丝杠与成形电机传动连接，螺母支承于上垫板上；下垫板与成形工具头固定连接。采用上述技术方案后，由于成型工具头简体下端活动地装有成型工具头，在模具制作时成型工具头对板材进行施压成型，就可以将复杂的曲面形状沿高度方向离散成若干断面层，即分解成一系列的等高线层；成型工具头在计算机控制下沿等高层面上的加工轨迹运动，以此逐层面地对板材进行渐渐地塑性加工，即通过成型工具头施行许多有顺序的局部塑性成型累积成预定大变形的方法，把板材渐进地加工成与三维数字模型形状相同的薄壳状玻璃钢成型模具，不仅满足了汽车车身覆盖件各种复杂曲面形状的加工，而且适用于汽车车身小批量或试制件的成型加工，加工精度高、适用范围广。也由于在成形工具头简体内腔装有压力传感器，压力传感器能够准确感知成形工具头的施压作用力，这样既能依据曲面形状的变化，调整成形压力的大小，克服因压力大小方向不可调控而容易引起的金属材料成形件起皱、破损现象，同时也便于整个成形加工过程中的计算机数字控制管理，实现成形加工的精确控制和自动化管理。成形工具头的成形施力采用成形电机驱动的丝杠螺母，能在计算机控制下，通过成形电机精确施压和定位自锁，实现工具头的准确定量成形， 且施压平稳无冲击。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置作进一步详细说明。
图1是本实用新型汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置的结构示意图；图2是是本实用新型汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置的模具成形加工示意图。图中，1 一成形工具头、2—下垫板、3—压力传感器、4一上垫板、5—连接筒、6—丝杠、7—电机座、8—成形电机、9 一联轴器、10—螺母、11 一成形工具头筒体、12—计算机控制器、13—工具头导筒、14一坯料夹具、15—模具坯料。
具体实施方式
在
图1所示的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置中，呈筒状结构的成形工具头筒体11内具有阶梯形内腔，在成形工具头筒体11的上端固定连接有电机座7，成形电机8 固定安装于电机座7上，该成形电机8为伺服电机或步进电机。成形工具头筒体11的下端设有工具头导筒13，该工具头导筒13内活动装有成形工具头1，成形工具头1可沿工具头导筒13的轴向伸缩。在成形工具头筒体11的内腔中从上至下依次装有由丝杠6和螺母10构成的传动副，以及压力传感器3，在压力传感器3的上、下两侧分别垫有上垫板4和下垫板2 ；上垫板 4上通过连接筒5固定安装有螺母10，丝杠6的下端伸入该连接筒5的内腔，该内腔长度足以保证螺母10沿轴向移动。成形电机8的输出轴通过联轴器9与丝杠6固定连接。下垫板2与成形工具头1固定连接。压力传感器3采用电阻应变式压力传感器，该压力传感器 3还可以是压阻式或电感式压力传感器及其他相应结构和形式的压力传感器。如图2所示，成形工具头1在计算机控制器12的控制下工作，成形电机8和压力传感器3均与计算机控制器3相互电连接。工作时，首先通过设计获得汽车覆盖件的三维数据模型，并根据三维数据模型获得大型覆盖的等高线图，将等高线图编制成走刀程序。通过坯料夹具14将用来制造模具的模具坯料15装夹于工作平台上后，该模具坯料15为高强铝板。成形工具头1按事先编好的走刀程序在计算机控制器12的控制下，逐层下压高强铝板使其发生渐进的塑性变形，最后形成汽车覆盖件的模具轮廓。汽车覆盖件模具的筋、肋等附加结构，通过焊接方法加工。该模具成形装置也通过铣床，尤其是数据铣床装夹成形工具头1构成，从而不需要特殊的模具加工设备，具有加工方便，成本低的特点。
权利要求1.一种汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，包括成形工具头筒体(11)，其特征在于在所述成形工具头筒体(11)的上端固定安装有成形电机(8)，位于成形工具头筒体 (11)下端的工具头导筒(13 )中活动地装有成形工具头(1);在所述成形工具头筒体(11)内腔里从上至下依次装有丝杠(6)和螺母(10)组成的传动副及压力传感器(3)，该压力传感器(3)位于上垫板(4)和下垫板(2)之间；丝杠(6)与成形电机(8)传动连接，螺母(10)支承于上垫板(4)上；下垫板(2)与成形工具头(1)固定连接。
2.根据权利要求1所述的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，其特征在于所述成形电机(8)为伺服电机或步进电机；该成形电机(8)输出轴通过联轴器(9)与丝杠(6)相连接；成形电机(8)通过电机座(7)固定安装于成形工具头筒体(11)的上端。
3.根据权利要求1所述的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，其特征在于所述螺母(10)通过连接筒(5)固定安装于上垫板(4)上，所述丝杠(6)下端伸入该连接筒(5)的内腔。
4.根据权利要求1所述的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，其特征在于在所述压力传感器(3)为电阻应变式压力传感器。
5.根据权利要求1所述的汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，其特征在于在所述压力传感器(3)为压阻式或电感式压力传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车玻璃钢车身覆盖件模具成型装置，包括成形工具头筒体，在所述成形工具头筒体的上端固定安装有成形电机，位于成形工具头筒体下端的工具头导筒中活动地装有成形工具头；在所述成形工具头筒体内腔里从上至下依次装有丝杠和螺母组成的传动副及压力传感器，该压力传感器位于上垫板和下垫板之间；丝杠与成形电机传动连接，螺母支承于上垫板上；下垫板与成形工具头固定连接。所述成形电机为伺服电机或步进电机；该成形电机输出轴通过联轴器与丝杠相连接；成形电机通过电机座固定安装于成形工具头筒体的上端。该模具成形装置具有成形定量准确，成形压力可控可调，模具加工精度高，适用于各种复杂曲面的汽车车身部件的模具制作。
文档编号B21D22/00GK202199655SQ201120304649
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者周晚林, 唐爱霞, 方宏家, 王敏捷, 韦庞林 申请人:南京建辉复合材料有限公司