专利名称：四周封闭件的翻边成型工艺及其成型件的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车配件的钣金件冷冲压成型技术领域，特指一种四周封闭件的翻边成型工艺及其成型件。参看图I :本发明的四周封闭件的翻边成型工艺成型出的产品是车顶拉手支架， 是根据车辆顶部拉手需要而设计的特殊支架，是个四周封闭型翻边件，零件断面呈不规则的四边形，四个边长不等，四个夹角分别为直角、53°的锐角、116°的钝角和101°的钝角， 四个面上均有向内凸起的圆形加强筋，加强筋E分布在a、b、c、d四个面上，加强筋F分布在c、d面上,加强筋G和H分布在a、b、c面上,在a面上有28mmX IOmm的矩形孔,两端各一个；在c面中间有9mmX7mm的矩形孔一个，零件总长200mm，材料为HC260L A低合金高强度板，材料厚度为I. 2mm,由于材料的硬度高，折弯的角度大、四个边之间的距离短，操作位置窄小，又需要用单一的金属板制作，给折弯成型带来许多困难。
发明内容
本发明的目的是针对四周封闭类零件，提供一种操作性强、质量稳定的四周封闭件的翻边成型工艺及其成型件。从零件结构看，本发明属于翻边件。用翻边模成形无可非议。但由于是封闭结构， 最后翻边时，无法设计芯模，给成形带来很大的困难。本发明的目的是这样实现的四周封闭件的翻边成型工艺，是按如下步骤完成的(I)在金属平板件的成型区域内用首序模具冲压成型出若干条内凹的加强筋，同时在成型区域内的中部冲出矩形孔；(2)用第二序模具将带有加强筋的平板工序件按展开件尺寸落料，得翻边展开件;(3) 一次翻边将翻边展开件由上到下分为前侧面、中前侧面、中后侧面及后侧面四个侧面，用第三序模具的压料板压住待翻边展开件的中前和中后两个侧面，将翻边展开件的两侧边上的前侧面翻边折弯35°、后侧面翻边折弯90°，加强筋的凸起位于折弯后翻边展开件的内侧；(4)侧冲孔用第四序模具压住一次翻边后的展开件，再用侧冲孔凸模冲出前侧面两侧的二个矩形孔；(5) 二次翻边用第五序模具夹住中后侧面，将中前侧面相对于中后侧面折弯为钝角；(6)成形在第六序模具开模状态下，在下模上放入第五序模具成型的第五工序件，第五工序件由托料芯抬高至大于加强筋的高度后，上模由机床滑块带动下行，装在上模板上的斜楔驱动器接触斜楔滑块上的耐磨板并将斜楔滑块向前推动，斜楔滑块将翻边芯模插入第五工序件的中心孔内，当翻边芯模插入到位后由托板将翻边芯模悬空托住，然后斜楔驱动器和斜楔滑块的接触面由斜面过渡到垂直面上，斜楔滑动不再前行，上模继续下行，压料板压住第五工序件，并逐渐将托料芯压下，继之，上翻边镶块和翻边芯模将封闭边翻下，开模后得到四周封闭的冲压件。上述各工序模具的上下模中凸模的凸起和凹模的内凹结构均与成型处的加强筋 E、F、G、H相对应。上述的加强筋有八条，分布在M型的两侧边上分别有两条竖直的外侧长、内侧短的加强筋，M型的两斜边上分别有两条与斜边平行的加强筋。上述预折角度为35°，钝角为116°，成品夹角为53°。用四周封闭件的翻边成型工艺成型出的成型件是车顶拉手支架，所述车顶拉手支架是用HC260L A低合金高强度板材料制成的，材料厚度为I. 2mm，材料总长为200mm，前侧面与中前侧面的夹角为53°，中前侧面与中后侧面的夹角为116°，中后侧面与后侧面的夹角为90°，中后侧面的中部向上且向下均延伸出一矩形体，中后侧面向下的矩形体下端面与前侧面的下端面处于同一平面上，前侧面上设置有两个长X宽=28mmX IOmm的矩形孔，中后侧面向上的矩形体上设置有一个长X宽=9mmX 7mm的矩形孔，车顶拉手支架的四个面上均设置有向内凸起的加强筋。本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是I、本发明将加强筋成形及中部的矩形孔的冲制设置在翻边前进行，放在翻边后将无法压筋。2、确定加工、翻边顺序及逐边翻曲成形是本发明的关键，最后翻边a面较好，如果最后翻边d面，d面要扣入a面以里，工艺上不易实现，而且对翻边a面时分两次进行，一次折弯处折线及一定的角度，二次折弯时便于进行，解决了封闭结构最后翻边时，无法设计芯模的难题。3、本发明每侧翻边时选择合理的夹持基准面，便于加工工艺的进行。4、本发明成型出的车顶拉手支架具有结构简单、强度高，便于在车辆上安装使用， 生产成本低等优点。5、本发明适用于对同类型结构件的成型。
图I是用本发明成型出的制件的立体示意图。图2是本发明第一序模具的上模立体示意图。图3是本发明第一序模具的下模立体示意图。图4是本发明第二序模具的上模立体示意图。图5是本发明第二序模具的下模立体示意图。图6是本发明第三序模具的上模立体示意图。图7是本发明第三序模具的下模立体示意图。图8是本发明第四、五序模具的上模立体示意图，其中左侧是第四序模具的上模立体图，右侧是第五序模具的上模立体图。图9是本发明第四、五序模具的下模立体示意图，其中左侧是第四序模具的下模立体图，右侧是第五序模具的下模立体图。图10是本发明第六序模具的上模示意图。
图11是本发明第六序模具的下模示意图。图12是图11的A-A剖视图。图13是图11的B-B剖视图。图14是本发明第六序模具的爆炸图。图12-图14中的61_斜楔驱动器，62-斜楔滑块，63-耐磨板，64-斜块挡板， 65-滑动块座，66-翻边芯模，67-固定板，68-垫板，69-压料板，70-托料芯，71、73-翻边芯模托板，72-托料芯垫板，74-驱动块垫板，75-强制回程拉板，76-回程氮气弹簧，77-氮气缸，78-上翻边镶块，79-上翻边镶块安装板，80-托料芯弹簧，81-导柱组，82-上模板， 83-下模板，85-第五工序件。
图15是本发明的生产工艺流程示意图
图中(1)——步骤(I)成型出的半成品示意(2)——步骤(2)成型出的半成品示意图
⑶-
⑷-
(5)-
(6)-
-步骤(3)成型出的半成品示意图
-步骤(4)成型出的半成品示意图 -步骤(5)成型出的半成品示意图 -步骤(6)成型出的成品示意图。
具体实施例方式下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-15 四周封闭件的翻边成型工艺，是按如下步骤完成的(I)在金属平板件I的成型区域内用首序模具的上下模12、11冲压成型出若干条上凸的加强筋E、F、G、H和矩形孔3 (矩形孔3由设置在上模12上的冲头121和设置在下模11上的冲孔凹模111配合冲出)；该工序中的凸模123在上(凸模123设置在上模12 上)、凹模112在下(凹模112设置在下模11上)，凸模123上套装有压料板122，压料板 122和上模板之间设置有氮气缸,合模时,压料板122与氮气缸配合将金属平板件I压紧在凹模112上，同时凸模123和冲头121在金属平板件I上冲压成型出加强筋E、F、G、H和矩形孔3，开模后，压料板122在氮气缸作用下复位，由于加强筋E、F、G、H较多，如果先落料后压加强筋，势必收料时影响外形；(2)用第二序模具的上下模22、21将带有加强筋E、F、G、H的平板工序件按展开件尺寸落料，得翻边展开件2 ;该工序中的凸模222在上(凸模222设置在上模22上)，凹模 211在下(凹模211设置在下模21上)、凸模222外套设有上刀块221，凸模222与上模板之间设置有氮气缸，凹模211外套设有卸料板212，卸料板212下方设置有卸料弹簧，合模时，凸模222与氮气缸配合将工件压紧在凹模上211，随之下刀块221对工件进行裁剪，开模后，凸模222在氮气缸的作用下复位，并将工件留在下模上，同时卸料弹簧将卸料板212弹起，工件和废料分离；(3) 一次翻边将翻边展开件2由上到下分为前侧面a、中前侧面b、中后侧面c 及后侧面d四个侧面，用第三序模具的上下模32、31的压料板311压住翻边展开件2的中前b和中后c两个侧面，将翻边展开件2的两侧边上的前侧面翻边a翻边折弯35° (XI = 35° )、后侧面d翻边折弯90°，加强筋E、F、G、H的凸起位于折弯后的翻边展开件的内侧；
5该工序中凹模(压料板)311在上(凹模311设置在上模31上)、凸模321在下(凸模321 设置在下模32上)，凹模(压料板)311先装在固定板312上，固定板312固定在上模座上， 凸模321为分体式结构，其中凸模321的中部323设置在凸模座322内，且其下方设置有将之顶起的氮气缸，凸模321的两侧部与凸模座322固连，合模时，凹模(压料板)311将工件压紧在凸模321上(凸模321的中部323在氮气缸的作用下将工件顶紧在压料板上)，凸模321的两侧部与凹模(压料板)311配合对工件翻边，开模时，氮气缸顶起凸模321的中部323，同时将工件顶起；(4)侧冲孔用第四序模具的上下模42、41压住一次翻边后的展开件，冲孔凸模 421由吊装斜楔机构带动冲出前侧面a两侧的二个矩形孔4 ;该工序中压料板422在上(压料板422设置在上模42上)、凹模411在下(凹模411设置在下模41上)，压料板422与上模板之间设置有两个氮气缸，合模时，氮气缸与压料板422配合将一次翻边后的展开件压紧在凹模411上，同时固定在上模42上的滑块座424带动吊装斜楔滑块423下移，吊装斜楔滑块423与下模41的斜楔412配合带动冲孔凸模421在工件的前侧面a冲孔；(5) 二次翻边用第五序模具的上下模52、51夹住侧冲孔后的工件的中后侧面C， 将中前侧面b相对于中后侧面c折弯为钝角X2 ;该工序中上模52的固定座523内设置有压料板522，上翻边镶块521 (凸模)固定在固定座523上并与压料板522配合，压料板522 与上模板之间(固定座523的内部)设置有氮气缸，下模51上固定有凹模511，压料板522 与氮气缸配合将侧冲孔后的工件压紧在凹模511上(夹住c面)，然后上翻边镶块521 (凸模)与凹模511配合将侧冲孔后的工件翻边成形(翻b面)，弯曲圆角处有六条筋E、G、H 被折弯；(6)成形第六工序模具，包括上模板82及下模板83，在下模板83的上部设置有托料芯70及可伸入到托料芯70之上、半成品车顶拉手支架的中心孔内的翻边芯模66，在上模板82的下部设置有与翻边芯模66配合夹紧车顶拉手支架上侧板的压料板69，在压料板69的前侧设置有与翻边芯模66配合对车顶拉手支架前侧边进行翻边成型的上翻边镶块 78。在第六序模具的上下模开模状态下，在下模上放入第五序模具成型的第五工序件 85，第五工序件85由托料芯70抬高至大于加强筋的高度后，上模由机床滑块带动下行，装在上模板82上的斜楔驱动器61接触斜楔滑块62上的耐磨板63并将斜楔滑块62向前推动，斜楔滑块62将翻边芯模66插入第五工序件85的中心孔内，当翻边芯模66插入到位后由翻边芯模托板71、73将翻边芯模66悬空托住，然后斜楔驱动器61和斜楔滑块62的接触面由斜面过渡到垂直面上，斜楔滑动不再前行，上模继续下行，压料板69压住第五工序件 85，并逐渐将托料芯70压下，继之，上翻边镶块78和翻边芯模66配合将前侧面a (封闭边) 翻下，开模后得到四周封闭的冲压件。上模上行开模后，翻边芯模托板71、73在托料芯弹簧80推动下，将制成的第六工序件抬起，同时斜楔驱动器61和斜楔滑块62的接触面逐渐由垂直面到斜面，最后分离，与此同时，斜楔滑块62由回程氮气弹簧76作用下返程，强制回程拉板75是为了防止回程氮气弹簧76呆滞而设立的强制机构，它是由斜楔驱动器61上行带动，将斜楔滑块62强制退出，斜楔滑块62在退出时将翻边芯模66抽出，最后手工取件，完成一次完整的成形过程。上述各工序模具的上下模中凸模的凸起和凹模的内凹结构均与各工序生成的制件的加强筋E、F、G、H相对应。上述的加强筋E、F、G、H有八条，分布在M型的两侧边上分别有两条竖直的外侧长、 内侧短的加强筋E、F，M型的两斜边上分别有两条与斜边平行的加强筋G、H。上述预折角度Xl为35°，钝角X2为116°，成品夹角X3为53°。用四周封闭件的翻边成型工艺成型出的成型件是车顶拉手支架(参见图1)，车顶拉手支架是用HC260L A低合金高强度板材料制成的，材料厚度为I. 2mm，材料总长为 200mm,前侧面a与中前侧面b的夹角X3为53°，中前侧面b与中后侧面c的夹角X2为 116°，中后侧面c与后侧面d的夹角为90°，前侧面a与后侧面d的夹角为101°，中后侧面c的中部向上且向下均延伸出一矩形体，中后侧面c向下的矩形体下端面与前侧面a的下端面处于同一平面上，前侧面a上设置有两个长X宽=28mmX IOmm的矩形孔，中后侧面 c向上的矩形体上设置有一个长X宽=9mmX7mm的矩形孔，车顶拉手支架的四个面上均设置有向内凸起的加强筋E、F、G、H。上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.四周封闭件的翻边成型工艺，其特征在于是按如下步骤完成的(1)在金属平板件的成型区域内用首序模具冲压成型出若干条内凹的加强筋，同时在成型区域内的中部冲出矩形孔；(2)用第二序模具将带有加强筋的平板工序件按展开件尺寸落料，得翻边展开件；(3)一次翻边将翻边展开件由上到下分为前侧面、中前侧面、中后侧面及后侧面四个侧面，用第三序模具的压料板压住待翻边展开件的中前和中后两个侧面，将翻边展开件的两侧边上的前侧面翻边折弯35°、后侧面翻边折弯90°，加强筋的凸起位于折弯后的翻边展开件的内侧；(4)侧冲孔用第四序模具压住一次翻边后的展开件，再用冲孔凸模冲出前侧面两侧的二个矩形孔；(5)二次翻边用第五序模具夹住中后侧面，将中前侧面相对于中后侧面折弯为钝角；(6)成形在第六序模具开模状态下，在下模上放入第五序模具成型的第五工序件，第五工序件由托料芯抬高至大于加强筋的高度后，上模由机床滑块带动下行，装在上模板上的斜楔驱动器接触斜楔滑块上的耐磨板并将斜楔滑块向前推动，斜楔滑块将翻边芯模插入第五工序件的中心孔内，当翻边芯模插入到位后由托板将芯模悬空托住，然后斜楔驱动器和斜楔滑块的接触面由斜面过渡到垂直面上，斜楔滑动不再前行，上模继续下行，压料板压住第五工序件，并逐渐将托料芯压下，继之，上翻边镶块和翻边芯模将封闭边翻下，开模后得到四周封闭的冲压件。
2.根据权利要求I所述的四周封闭件的翻边成型工艺，其特征在于所述各工序模具的上下模中凸模的凸起和凹模的内凹结构均与各工序生成的制件的加强筋E、F、G、H相对应。
3.根据权利要求I所述的四周封闭件的翻边成型工艺，其特征在于所述的加强筋有八条，分布在M型的两侧边上分别有两条竖直的外侧长、内侧短的加强筋，M型的两斜边上分别有两条与斜边平行的加强筋。
4.根据权利要求I所述的四周封闭件的翻边成型工艺，其特征在于所述预折角度为 35°，钝角为116°，成品夹角为53°。
5.用根据权利要求1-4任一项所述的四周封闭件的翻边成型工艺成型出的成型件，其特征在于所述成型件是用HC260LA低合金高强度板材料制成的，材料厚度为I. 2mm，材料总长为200mm，前侧面与中前侧面的夹角为53°，中前侧面与中后侧面的夹角为116°，中后侧面与后侧面的夹角为90°，中后侧面的中部向上且向下均延伸出一矩形体，中后侧面向下的矩形体下端面与前侧面的下端面处于同一平面上，前侧面上设置有两个长X宽= 28mmX IOmm的矩形孔，中后侧面向上的矩形体上设置有一个长X宽=9mmX7mm的矩形孔， 车顶拉手支架的四个面上均设置有向内凸起的加强筋。
全文摘要
本发明属于汽车钣金件的冷冲压成型技术领域，涉及四周封闭件的翻边成型工艺。四周封闭件的翻边成型工艺包括在金属平板件上成型加强筋及冲孔、下料及修边、一次翻边、侧冲孔、二次翻边、成形，用上述翻边成型工艺成型的钣金件是断面呈不规则的四边形，前侧面与中前侧面的夹角为53度，中前侧面与中后侧面的夹角为106度，中后侧面与后侧面的夹角为90度，中后侧面的中部向上且向下均延伸出一矩形体，前侧面及中后侧面上均设置有矩形孔，车顶拉手支架的四个面上均设置有向内凸起的加强筋。该工艺方法的优点是生产工艺合理简单，生产成本低，成型出的零件强度高，该方法适用于同类型结构件的成型。
文档编号B60N3/02GK102601269SQ201110419438
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者张懃, 肖利勇 申请人:浙江黄岩冲模厂