一种汽车车身A柱三维弯曲成型用的芯子的制作方法

本发明涉及一种用于变形加工的工装，特别是汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子。

背景技术：

汽车车身a柱是支撑车辆结构强度的主要部分，它位于发动机舱和驾驶舱之间，左右后视镜的上方。为提高汽车驾驶人员的舒适性和安全性，有种汽车车身a柱为一种三维小变曲率、封闭截型的结构。这种三维变形的汽车车身a柱在加工过程中需要在封闭的型腔内部填充芯子，以避免产品在成型加工过程中出现凹陷、局部变形等缺陷。现有技术采用的芯子是由一整块高分子聚乙烯复合材料制成，这种高分子材料的芯子存有硬度低、摩擦系数大、容易磨损的缺点，磨损后的芯子外型尺寸变小会影响产品成型质量，因此需要定期更换，一般使用300次后就需要更换新的芯子，如果未能按时更换将影响整批产品的加工质量。频繁更换芯子增加了生产成本，影响工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种摩擦阻力小。使用寿命长的汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，包括构成芯子的多个芯节，芯节为金属材质，由穿过各芯节的钢丝绳和弹簧钢杆将各芯节连成一排，相邻芯节之间设有球形连接体。

上述汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，芯节为三棱柱形，在三棱柱的三个侧表面上分别设有凹槽，凹槽内设有心轴，心轴外侧套装辊套，辊套与心轴间隙配合。

上述汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，各芯节中心设有用于穿过钢丝绳的轴向通孔，在轴向通孔周边设有三个弹簧钢杆孔，各弹簧钢杆孔的轴线与轴向通孔的轴线平行，每个各弹簧钢杆孔分别对应芯节的一个棱边。

上述汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，所述芯子首端设有芯头，钢丝绳的一端由钢丝绳套固定，钢丝绳的另一端由钢丝绳压块与芯头固定。

上述汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，在芯头与位于首端端的芯节之间设有弹簧。

上述汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，各弹簧钢杆的首端端与芯头固定，各弹簧钢杆的尾端由位于尾端的芯节穿出。

上述汽车车身a柱三维弯曲成型用的芯子，所述轴向通孔周边设有弧形槽，球形连接体位于弧形槽内，球形连接体中心设有钢绳孔。

本发明相比现有技术具有下述优点：1、金属材质的芯子可产生三维小变形率且可弹性恢复，满足车身a柱三维弯曲成型的加工要求；2、芯子耐用度高，使用寿命长、不易磨损，可提高工作效率，降低生产成本，可提高产品的一致性；3、芯节与产品件之间为滚动摩擦，可将芯节与产品件之间的摩擦将至最低。本发明的设计同样适用于二维变形的芯子，适应性强。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的a向视图(未按比例)；

图3是芯节的结构示意图。

图中各标号清单为：1、钢丝绳套，2、弹簧钢杆，3、芯节，3-1、凹槽，3-2、心轴，3-3、弧形槽，3-4、弹簧钢杆孔，3-5、轴向通孔，4、球形连接体，5、弹簧，6、钢丝绳，7、芯头，8、钢丝绳压块，9、辊套，10、顶丝。

具体实施方式

参看图1，本发明包括构成芯子的多个芯节，芯节3采用耐磨性好的金属材质，由穿过各芯节的钢丝绳6和弹簧钢杆2将各芯节连成一排，芯子首端(图示中的右端)设有芯头7，钢丝绳的尾端(图示中的左端)由钢丝绳套1固定，钢丝绳的右端由钢丝绳压块8与芯头7配合压紧固定。弹簧钢杆采用三根，各弹簧钢杆的右端通过芯头7上的螺纹顶丝10压紧固定，各弹簧钢杆的尾端(图示中的左端)由位于尾端的芯节穿出，并留有一段合适长度的伸出段。相邻芯节之间设有球形连接体4，在芯头与位于首端端的芯节之间设有弹簧5，设置弹簧可保证芯子之间的紧凑性。芯子的上述结构，可以实现三维变形，满足汽车车身a柱三维弯曲成型的加工要求，变形加工过程弹簧钢杆在外力作用下发生弹性变形，变形恢复过程弹簧钢杆的弹性变形得以恢复，使芯子在三维弯曲成型后自然复位，从而可以方便的进行下一次的穿芯动作。

参看图1-图3，芯节为与车身a柱型腔匹配的三棱柱形，在三棱柱的三个侧表面上分别设有凹槽3-1，凹槽内固定有心轴3-2，心轴外侧套装辊套9，辊套与心轴间隙配合，三棱柱的三条棱边圆弧过渡。滚套在芯子填充到a柱产品件的封闭型腔内，一方面对a柱产品的内部型腔起到填充和支撑作用，避免在成型过程中产品发生凹陷；另一方面在成型过程中辊套和a柱产品件的内壁之间滚动摩擦，可以大大降低摩擦阻力，提高芯子的使用寿命。各芯节中心设有用于穿过钢丝绳的轴向通孔3-5，在轴向通孔周边设有用于穿过弹簧钢杆的三个弹簧钢杆孔3-4，各弹簧钢杆孔3-4的轴线与轴向通孔的轴线平行，每个弹簧钢杆孔分别对应芯节的一个棱边。轴向通孔周边设有弧形槽3-3，球形连接体位于弧形槽内，球形连接体中心设有钢绳孔，钢绳由钢绳孔中穿过。设置在相邻芯节之间的球形连接体，可起到类似万向节的作用，使每个芯节都可以独立的进行小幅度的三维运动，位于首端的球形连接体还兼具对弹簧限位的作用。

本发明的设计既可以用做三维变形的芯子，同样适用于二维变形的芯子，适用范围宽泛。

技术特征：

技术总结
一种汽车车身A柱三维弯曲成型用的芯子，包括构成芯子的多个芯节，芯节为金属材质，由穿过各芯节的钢丝绳和弹簧钢杆将各芯节连成一排，相邻芯节之间设有球形连接体。本发明相比现有技术具有下述优点：1、金属材质的芯子可产生三维小变形率且可弹性恢复，满足车身A柱三维弯曲成型的加工要求；2、芯子耐用度高，使用寿命长、不易磨损，可提高工作效率，降低生产成本，可提高产品的一致性；3、芯节与产品件之间为滚动摩擦，可将芯节与产品件之间的摩擦将至最低。本发明的设计同样适用于二维变形的芯子，适应性强。

技术研发人员：耿晓勇;寇立峰;刘永昌;乔海花;王鹏;田甜
受保护的技术使用者：凌云工业股份有限公司汽车零部件研发分公司
技术研发日：2018.11.05
技术公布日：2019.02.26