一种用于汽车安全气囊壳体类零件侧壁冲孔的加工装置的制作方法

本实用新型涉及汽车及轨道车辆设计技术领域，尤其涉及一种用于汽车安全气囊壳体类零件侧壁冲孔的加工装置。

背景技术：

侧冲技术是一种广泛应用于壳体类冲压成形零件的模具技术。常规的侧壁侧冲一次冲压一个完整的封闭型腔，当冲压凸模在冲压完成后回退的过程中，由于壳体型腔周围的材料强度足够，冲压凸模回退时冲孔部位的材料对冲孔凸模的包紧力不足以克服型腔周围的材料强度，因此凸模回退对型腔的尺寸不会产生影响。

当机壳侧壁存在两个距离较近的型腔(如图1所示，第一型腔302和第二型腔303之间的间隙很小)，且需要在同一工步上完成侧冲工序时，两型腔中间的材料在冲孔凸模回退时每个型腔对冲孔凸模的包紧力大于型腔中间的材料强度，材料会被冲孔凸模拉出来，形成凸肚、鼓包等现象，使得机壳尺寸发生变化。由于该产品是安全气囊组件中的排气罩，发生碰撞后气体需从该侧壁孔向气囊中扩散，由于冲孔凸模回退过程中将两型腔中间材料向外拖拉后使得该区域的材料变薄，影响壳体强度，另外，壳体材料经过拖拉后引起型腔的面积增大，定量的气体向外扩散时穿过的型腔面积越大，扩散的速度就越慢，进而影响气囊打开速度，在车辆发生碰撞后无法快速打开气囊造成车内乘客不必要的人身伤害。

为此，需要设计一种用于冲压零件的相邻型腔、且避免型腔附近材料变形的侧冲加工装置。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的侧冲装置在同时冲压工件的两个距离较近的型腔时容易产生材料变形，形成凸肚或者鼓包的技术问题，本实用新型提供了一种用于汽车安全气囊壳体类零件侧壁冲孔的加工装置来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于汽车安全气囊壳体类零件侧壁冲孔的加工装置，包括上模组件和位于所述上模组件下方的下模组件；所述下模组件包括下固定机构、冲孔凹模、以及沿所述冲孔凹模的周向布置的多组冲孔组件；所述上模组件具有向所述下模组件方向延伸的斜锲；所述冲孔凹模固定于所述下固定机构的顶部，适于放置工件。

所述冲孔组件位于所述下固定机构的顶部，包括滑块、一个或者多个冲孔凸模、卸料块、弹性组件和复位组件，所述滑块与所述斜锲配合、并由所述斜锲带动向所述冲孔凹模方向移动，所述复位组件适于带动滑块远离所述冲孔凹模，所述弹性组件连接所述卸料块和所述滑块，冲孔凸模由滑块的表面向冲孔凹模方向延伸，当所述冲孔凸模位于工件的型腔内部时，所述弹性组件将所述卸料块顶在工件的待加工面上。

进一步的，所述弹性组件包括定距顶杆和顶压弹簧，所述定距顶杆与所述卸料块固定，所述顶压弹簧连接所述定距顶杆和所述滑块。

进一步的，所述斜锲的底部具有朝向所述冲孔凹模方向的倾斜平面，所述滑块的顶部具有与所述倾斜平面配合的第一接触面，所述第一接触面与所述冲孔凸模背对设置。

进一步的，所述复位组件包括限位板、盖板、定距导套、以及套装在所述定距导套上并位于限位板和盖板之间的复位弹簧，所述定距导套与滑块上远离冲孔凸模的一端固定连接，所述盖板与下固定机构固定连接，所述限位板与定距导套固定连接。

进一步的，所述上模组件包括上固定机构、适于向下顶压工件的上顶件和适于缓慢加载顶压作用力的下压弹簧，所述下压弹簧连接所述上顶件和所述上模组件，所述斜锲固定于上固定机构的底部。

进一步的，所述下模组件还包括位于所述下固定机构上方的卸料板，所述下料板能够相对所述下固定机构上升或者下降，所述冲孔凹模穿过所述下料板；所述上固定机构连接有适于向下顶压所述卸料板的反推杆。

进一步的，所述下固定机构上活动连接有下顶杆，所述下顶杆的一端连接上升弹簧、另一端抵在所述卸料板的底部，所述上升弹簧固定在下固定机构内。

进一步的，所述上固定机构内固定有下降弹簧，所述下降弹簧连接所述反推杆的上端。

进一步的，所述下固定机构的中心设有卸料腔，所述冲孔凹模的侧面设有与所述卸料腔连通的多个卸料孔。

优选的，所述下固定机构的顶部设有多个适于所述滑块往复运动的滑槽，所述滑槽的顶部设有与所述下固定机构固定连接的压板，所述斜锲穿过所述压板与所述滑块配合。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型在冲孔完成后上模组件带动斜锲的回退过程中，冲孔凸模和滑块在复位组件的作用下向后回退，卸料块由于弹性组件的作用仍静止不动，与机壳侧面贴合，待冲孔凸模完全退出机壳侧壁后，卸料块才与滑块一起回退直至初始状态，保证了两型腔中间的材料在冲孔凸模回退时能够克服冲孔凸模与材料的包紧力，避免在冲孔凸模拉出时工件形成凸肚、鼓包等现象，也解决了型腔面积增大的问题，进而保证了气体从型腔向外扩散的速度，保证了气囊打开的速度，避免了车辆碰撞后气囊打开不及时导致车内乘客遭受不必要的人身伤害的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型适用工件的立体图；

图2是本实用新型适用工件的主视图；

图3是本实用新型处于打开状态时的状态示意图；

图4是图3中的a处放大图；

图5是本实用新型处于关闭状态时的状态示意图；

图6是图5中的b处放大图；

图7是图4的d-d向剖视图；

图8是从上向下观察时，下固定板的滑槽布置示意图；

图9是从正向观察时，下固定板的滑槽布置示意图；

图10是本实用新型中所述卸料块的主视图；

图11是图10的a-a向剖视图；

图12是本实用新型中所述凸模固定块的主视图；

图13是图12的b-b向剖视图；

图14是本实用新型中所述滑块的主视图；

图15是图14的c-c向剖视图；

图16是图14的俯视图。

图中，1、上模组件，101、斜锲，1011、倾斜平面，102、上固定机构，1021、上垫脚，1022、上模座，1023、上垫板，1024、上固定板，103、下压弹簧，104、上顶件，105、第一贯通槽，106、上顶杆，107、顶件固定板，108、反推杆，109、第三贯通槽，110、下降弹簧，111、压板，2、下模组件，201、下固定机构，2011、下固定板，20111、凹模定位型腔，20112、滑槽，2012、下垫板，2013、下模座，2014、下垫脚，202、冲孔凹模，2021、卸料孔，203、滑块，2031、弹簧槽，2032、凸模固定孔，2033、第一接触面，2034、套管固定孔，204、冲孔凸模，205、复位组件，2051、限位板，2052、盖板，2053、定距导套，2054、复位弹簧，206、卸料块，2061、顶杆安装孔，2062、第一凸模孔，207、定距顶杆，208、顶压弹簧，209、凸模固定块，2091、顶杆穿孔，2092、第二凸模孔，210、卸料板，211、下顶杆，212、上升弹簧，213、第二贯通槽，214、卸料腔，3、工件，301、待加工面，302、第一型腔，303、第二型腔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1、图2所示为本实用新型所述装置适用的工件3结构，待加工面301为冲孔侧面，待加工的孔包含多组相邻的冲孔，每组相邻的冲孔由第一型腔302和第二型腔303组成。

如图3-图6所示，一种用于汽车安全气囊壳体类零件侧壁冲孔的加工装置，包括上模组件1和位于上模组件1下方的下模组件2；下模组件2包括下固定机构201、冲孔凹模202、以及沿冲孔凹模202的周向布置的多组冲孔组件；上模组件1具有向下模组件2方向延伸的斜锲101；冲孔凹模202固定于下固定机构201的顶部，并适于放置工件3。

所述冲孔组件位于下固定机构201的顶部，包括滑块203、一个或者多个冲孔凸模204、卸料块206、弹性组件和复位组件205，滑块203与斜锲101配合、并由斜锲101带动向冲孔凹模202方向移动，复位组件205适于带动滑块203远离冲孔凹模202，所述弹性组件连接卸料块206和滑块203，冲孔凸模204由滑块203的表面向冲孔凹模202方向延伸，当冲孔凸模204位于工件3的型腔内部时，所述弹性组件将卸料块206顶在工件3的待加工面301上。卸料块206位于工件3和滑块203之间，冲孔凸模204穿过卸料块206向冲孔凹模202方向延伸。

当装置启动后，上模组件1在外力作用下逐渐压向下模组件2，同时斜锲101同步向下运动，并通过斜锲101与滑块203的配合，将斜锲101竖直向下的运动转变为滑块203水平向冲孔凹模202方向的运动，并带动卸料块206和冲孔凸模204向工件3靠近，直至卸料块206抵在工件3的待加工面301保持静止，此时滑块203继续向冲孔凹模202方向运动，弹性组件收缩变形，冲孔凸模204向前完成冲孔动作。

当冲孔动作完成后，上模组件1带动斜锲101上升，为滑块203让出复位空间，同时复位组件205带动滑块203回退，冲孔凸模204逐渐退出工件3的型腔，此时卸料块206在弹性组件压紧力的作用下始终抵在工件3的侧面，因此可以避免冲孔凸模204回退时工件3变形，当冲孔凸模204弯曲退出工件3的型腔时，弹性组件恢复至自由状态，卸料块206随滑块203一同退出。

下模组件2：

为便于更换零部件，下固定机构201采用可拆卸式结构，具体的，下固定机构201包括由上至下依次固定的下固定板2011、下垫板2012、下模座2013和下垫脚2014，冲孔凸模204固定在下固定板2011的中心，所述冲孔组件放置在下固定板2011的顶部，滑块203设置在下固定板2011上并与上固定板1024滑动连接，复位组件205固定在下固定板2011上。

下固定机构201的顶部设有多个适于滑块203往复运动的滑槽20112，滑槽20112的顶部设有与下固定机构201固定连接的压板111，斜锲101穿过压板111与滑块203配合。如图8、图9所示，下固定板2011的中心具有凹模定位型腔20111，冲孔凹模202安装在凹模定位型腔20111内，在凹模定位型腔20111的两侧具有向凹模定位型腔20111方向延伸的滑槽20112，滑块203设置在滑槽20112内，压板111通过螺丝固定在下固定板2011的上表面(如图4、图7所示)，压板111将滑块203约束在滑槽20112内。

弹性组件可以但不仅限于采用如下结构：如图4和图6所示，弹性组件包括定距顶杆207和顶压弹簧208，定距顶杆207与卸料块206固定，顶压弹簧208连接定距顶杆207和滑块203。顶压弹簧208的轴向与滑块203的移动方向平行，定距顶杆207可以提高弹性组件的刚性，也可以控制卸料块206与滑块203的端面距离，如图15、图16所示，滑块203上朝向卸料块206的一端具有适于顶压弹簧208插入的弹簧槽2031。

滑块203与冲孔凸模204的连接结构如图4所示，冲孔凸模204固定在滑块203上朝向工件3的一端，滑块203上固定有凸模固定块209，两个冲孔凸模204同时与滑块203固定连接并穿过凸模固定块209和卸料块206，定距顶杆207也穿过凸模固定块209与滑块203连接，卸料块206上具有适于固定定距顶杆207的顶杆安装孔2061和两个适于冲孔凸模204穿过的第一凸模孔2062(如图10、图11所示)，当卸料块206与工件3的待加工面301贴合时，第一凸模孔2062与工件3的型腔对应，相邻型腔之间的材料可以被卸料块206遮挡，从而提高该区域的材料强度，避免冲孔凸模204退出时工件3变形。凸模固定块209上具有适于定距顶杆207穿过的顶杆穿孔2091和适于冲孔凸模204穿过的第二凸模孔2092(如图12和图13所示)，滑块203的表面具有适于安装冲孔凸模204的凸模固定孔2032(如图14-图16所示，图中仅示意一个凸模固定孔2032)，另外从图12中可以看出，每组冲孔组件包含两个冲孔凸模204和四个弹性组件。

斜锲101与滑块203的配合结构为：如图3所示，斜锲101的底部具有朝向冲孔凹模202方向的倾斜平面1011，滑块203的顶部具有与倾斜平面1011配合的第一接触面2033，第一接触面2033与冲孔凸模204背对设置，如图15所示，第一接触面2033和凸模固定孔2032位于滑块203的两侧，并且第一接触面2033向上倾斜，该状态下，工件3位于滑块203的左侧，当斜锲101向下运动时，滑块203受到向左的分作用力，因此滑块203逐渐向工件3靠近。

复位组件205可以但不仅限于采用如下结构：复位组件205包括限位板2051、盖板2052、定距导套2053、以及套装在定距导套2053上并位于限位板2051和盖板2052之间的复位弹簧2054，定距导套2053与滑块203上远离冲孔凸模204的一端固定连接，盖板2052与下固定机构201固定连接，限位板2051与定距导套2053固定连接。如图3、图4所示，盖板2052与上固定板1024固定始终保持静止，并且盖板2052位于限位板2051和滑块203之间，限位板2051与定距导套2053一体制作成型，定距导套2053穿过盖板2052与滑块203固定，复位弹簧2054轴向限位于盖板2052和限位板2051之间，当滑块203向工件3方向移动时，定距导套2053和限位板2051随滑块203同步运动，由于盖板2052保持静止，因此复位弹簧2054逐渐收缩，当斜锲101回退后，斜锲101对滑块203的作用力消失，滑块203在复位弹簧2054的恢复力作用下远离工件3。如图15、图16所示，滑块203上具有安装定距导套2053的套管固定孔2034。

上模组件1：

上模组件1包括上固定机构102、适于向下顶压工件3的上顶件104和适于缓慢加载顶压作用力的下压弹簧103，下压弹簧103连接上顶件104和上模组件1，斜锲101固定于上固定机构102的底部。当上固定机构102向下运动时，上顶件104先与工件3接触，将工件3推到冲孔凹模202上，下压弹簧103可以使上顶件104向工件3缓慢施加顶压作用力，避免工件3受到突变作用力损坏。如图3所示，上固定机构102包括由上至下依次固定的上垫脚1021、上模座1022、上垫板1023和上固定板1024，斜锲101与上固定板1024固定，上垫脚1021、上模座1022、上垫板1023和上固定板1024设有竖直贯通的第一贯通槽105，下压弹簧103位于第一贯通槽105内并通过螺塞固定在上垫脚1021上，下压弹簧103的下端连接有上顶杆106，上顶杆106穿过第一贯通槽105与上顶件104固定连接，第一贯通槽105的出口处设置有与上固定板1024固定的顶件固定板107，顶件固定板107贴合设置在上顶件104的周向外侧，用于对上顶件104起导向作用。

为了便于卸料，下模组件2还包括位于下固定机构201上方的卸料板210，卸料板210能够相对下固定机构201上升或者下降，冲孔凹模202穿过卸料板210；上固定机构102连接有适于向下顶压卸料板210的反推杆108。当上模组件1下压时，反推杆108首先与卸料板210接触，使卸料板210下移，接着上顶件104将工件3推动至冲孔凹模202上；当冲孔完成后，上模组件1上升，反推杆108离开卸料板210表面，卸料板210上升并顶起工件3，使工件3脱离冲孔凹模202。卸料板210的上升复位运动通过如下结构实现：下固定机构201上活动连接有下顶杆211，下顶杆211的一端连接上升弹簧212、另一端抵在卸料板210的底部，上升弹簧212固定在下固定机构201内。当卸料板210下降时，上升弹簧212收缩，当反推杆108回退后，卸料板210在上升弹簧212的弹性力作用下上升。如图3、图4所示，卸料板210设置于下顶杆211的顶部，卸料板210呈环形结构，用于支撑工件3，冲孔凹模202设置在下固定板2011上并穿过卸料板210。下垫脚2014、下模座2013、下垫板2012和下固定板2011设置有竖直贯通的第二贯通槽213，上升弹簧212设置在第二贯通槽213内并通过螺塞与下垫脚2014固定，下顶杆211连接上升弹簧212的顶端并穿过第二贯通槽213抵在卸料板210的底部，为了限制卸料板210的上升高度，下顶杆211设于抵在下垫板2012的下表面的凸起台阶。上垫脚1021、上模座1022、上垫板1023和上固定板1024设有竖直贯通的第三贯通槽109，下降弹簧110位于第三贯通槽109内设有下降弹簧110，下降弹簧110的一端通过螺塞固定在上垫脚1021上，下降弹簧110的另一端与反推杆108固定，反推杆108向下穿过第三贯通槽109。

如图6所示，下固定机构201的中心设有卸料腔214，冲孔凹模202的侧面设有与卸料腔214连通的多个卸料孔2021，便于及时排出冲孔废料。

装置开始启动后，机床上工作台面带动上模组件1向下运动，首先，反推杆108的下表面与卸料板210的顶面接触，并推动下顶杆211使其克服上升弹簧212的弹力后向下运动；接着，上顶件104的下表面与工件3的上表面接触，并将其向下推到冲孔凹模202上，在此过程中斜锲101的倾斜平面1011与滑块203的第一接触面2033接触，使滑块203带动与其连接的冲孔凸模204、凸模固定块209、卸料块206、定距顶杆207一起向冲孔凹模202运动，直至卸料块206的内表面接触到工件3的侧面后卸料块206静止，上模组件1继续下压，滑块203、冲孔凸模204、凸模固定块209在斜锲101的推动下继续运动直至冲孔凸模204冲破工件3进入冲孔凹模202内,此时顶压弹簧208受到定距顶杆207的压力压缩变短，此时装置处于图5所示状态。

冲孔完成后，上模组件1带动斜锲101一起回退，冲孔凸模204、凸模固定块209、滑块203在复位弹簧2054的作用下向后回退，卸料块206由于顶压弹簧208的作用仍静止不动，与工件3侧面贴合，待冲孔凸模204完全退出工件3侧壁的型腔后，卸料块206才与冲孔凸模204、凸模固定块209、滑块203一起回退直至初始状态，完成侧冲工序，，此时装置处于图3所示状态。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。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中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。