一种可控变形蒙皮结构的成型模具的制作方法

本发明涉及成型模具技术领域，更具体地说，是涉及一种可控变形蒙皮结构的成型模具。

背景技术：

蜂窝式缓冲器在轨道交通车辆等被动安全防护领域应用广泛，其主要功能是在列车发生碰撞过程中，通过蜂窝的折叠变形，吸收冲击能量，保证乘客和车辆安全。在列车日常运行过程中，为了保护蜂窝不受恶劣环境的损坏，保证其性能，防止失效，所采用的方式是在蜂窝的表面覆上一层蒙皮结构，现常用的蒙皮结构为平整型和波纹型。

当蒙皮结构为平整型时，由金属薄板加工成表面平整的框体结构。在车体发生碰撞时，缓冲器开始工作，其内的蜂窝开始有序地折叠从而实现吸能，这时包裹在蜂窝表面的金属框体也随之发生折叠变形，但是该金属框体的折叠形态无序，难以控制，从而对蜂窝产生挤压，破坏蜂窝的结构，降低蜂窝的吸能效果，甚至是失效。

当蒙皮结构为波纹型时，其制作方法为两种，一种是通过焊接制作，制作复杂，产品质量不能保证。另外一种为通过复杂的成型模具进行制作。模具费用高，产品周期长，而且规格固定。当产品尺寸发生变化时，需要重新开模。无论是采用焊接还是模具成型的方式，都是一次成型，在加工过程中存在局部强化的现象，导致蒙皮在变形中出现一定程度的不可控。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可控变形蒙皮结构的成型模具，旨在解决现有的成型模具所制作出的蒙皮结构容易对蜂窝的内部结构产生挤压和破坏的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种可控变形蒙皮结构的成型模具，包括用于冲压和拉伸待加工蒙皮的压制机构与用于安装待加工蒙皮的支撑导向机构，所述支撑导向机构包括：

导向框架，设置于所述待加工蒙皮内，用于支撑所述待加工蒙皮；

第一固定框，套设于所述导向框架的外侧，并与所述待加工蒙皮的一端紧固连接；以及

多个分隔组件，其数量为多个，多个所述分隔组件套设于所述待加工蒙皮上，且沿所述待加工蒙皮的轴线方向间隔分布；

其中，所述压制机构套设于所述导向框架上并与所述第一固定框抵接。

进一步地，所述导向框架包括：

第一导向件；

第二导向件，与所述第一导向件相对设置，

第一连接件，位于所述第一导向件和所述第二导向件之间，所述第一连接件的一端与所述第一导向件的一端可拆卸连接，所述第一连接件的另一端与所述第二导向件的一端可拆卸连接；以及

第二连接件，位于所述第一导向件和所述第二导向件之间，并与所述第一连接件相对设置，所述第二连接件的另一端与所述第一导向件的另一端可拆卸连接，所述第二连接件的另一端与所述第二导向件的另一端可拆卸连接。

进一步地，所述第一导向件包括：

第一连接部；

第一导向部，自所述第一连接部的一端向所述第一连接件弯折延伸，所述第一导向部具有第一导向面；以及

第二导向部，自所述第一连接部的另一端向所述第二连接件弯折延伸，所述第二导向部沿竖直方向具有第二导向面；

所述第二导向件包括：

第二连接部；

第三导向部，自所述第二连接部的一端向所述第一连接件弯折延伸，所述第三导向部具有第三导向面；以及

第四导向部，自所述第二连接部的另一端向所述第二连接件弯折延伸，所述第四导向部沿竖直方向具有第四导向部。

进一步地，所述第一导向面、所述第二导向面、所述第三导向面和所述第四导向面分别与所述待加工蒙皮的内壁接触，所述第一导向面、所述第二导向面、所述第三导向面和所述第四导向面均为弧面。

进一步地，所述导向框架还包括支撑杆，所述支撑杆连接于所述第一连接件和所述第二连接件之间。

进一步地，所述分隔组件包括：

分隔环，套设于所述待加工蒙皮的外侧；以及

第二固定框，环绕设置于所述分隔环的外侧，并与所述分隔环卡接。

进一步地，所述分隔环包括：

环本体，环绕设置于所述待加工蒙皮的外侧；

第一卡扣，沿所述环本体的长度方向朝所述第二固定框延伸；以及

第二卡扣，沿所述环本体的宽度方向朝所述第二固定框延伸；

所述第二固定框包括：

框本体；

第三卡扣，沿所述框本体的长度方向朝向所述分隔环延伸，并与所述第一卡扣卡接；以及

第四卡扣，沿所述框本体的宽度方向朝向所述分隔环延伸，并与所述第二卡扣卡接。

进一步地，所述分隔环包括：

第一分隔板，所述第一分割板分别通过所述第一卡扣和所述第二卡扣与所述第二固定框卡接；以及

第二分隔板，与所述第一分隔板可拆卸连接，所述第二分割板分别通过所述第一卡扣与所述第二卡扣卡接。

进一步地，各所述分隔组件等距焊接于在所述待加工蒙皮的外侧，或者，相邻的所述分隔组件之间设置有用于实现多个分隔组件的等距排列的定距块，所述定距块为弹性件。

进一步地，所述压制机构包括：

第一接口件，与外部压机连接；

第二接口件，套设于所述导向框架上，并与所述第一固定框抵接；

加强板，可拆卸连接于所述第一接口件和所述第二接口件之间。

与现有技术相比，本发明提供的可控变形蒙皮结构的成型模具的有益效果在于：通过将多个分隔组件依次以一定间距套设于待加工蒙皮上，使得压机对该装置进行挤压和拉伸时，位于相邻的两个分隔组件之间的待加工蒙皮能够向外发生折叠，经过多次的加压和拉伸，使得折弯处的待加工蒙皮的强度局部减弱，从而制成可控变形的蒙皮结构，当在该可控变形的蒙皮结构内设置吸能单元时，当遇到冲击时，该可控变形的蒙皮结构发生有序折叠，不产生向内塌陷，避免对内部的吸能单元产生侧向挤压，从而影响该吸能单元的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的可控变形蒙皮结构的成型模具的分解结构示意图；

图2是本发明实施例提供的导向框架的立体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的分隔组件的立体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的分隔组件的主视结构示意图；

图5是图4中沿a-a线的剖视结构示意图；

图6是图5中a部分的放大结构示意图；

图7是图4中沿b-b线的剖视结构示意图；

图8是图7中b部分的放大结构示意图；

图9是本发明实施例提供的压制机构的立体结构示意图。

其中，附图中的标号如下：

1-压制机构；11-第一接口件；12-第二接口件；13-加强板；

2-支撑导向机构；21-导向框架；211-第一导向件；2111-第一导向部；2112-第一连接部；2113-第二导向部；212-第二导向件；2121-第三导向部；2122-第二连接部；2123-第四导向部；213-第一连接件；214-第二连接件；22-第一固定框；23-分隔组件；231-分隔环；2311-环本体；2312-第一卡扣；2313-第二卡扣；2314-第一分隔板；2315-第二分隔板；232-第二固定框；2321-框本体；2322-第三卡扣；2323-第四卡扣；24-支撑杆；

3-待加工蒙皮。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种可控变形蒙皮结构的成型模具，用于将待加工的蒙皮通过拉伸或者挤压的方式加工成可控变形的蒙皮结构，该成型模具包括相互配合的压制机构1和支撑导向机构2，压制机构1与外部压机连接，从而对待加工蒙皮3进行冲压和拉伸；支撑导向机构2用于安装待加工蒙皮3，从而便于外部压机对该待加工蒙皮3进行冲压和拉伸。待加工蒙皮3为直筒结构，其材料为金属，具有一定的塑性，其成型方式可以是直板折弯后焊接，也可以是直接通过拉伸成型。

具体地，支撑导向机构2包括导向框架21、第一固定框22和分隔组件23。导向框架21设置于待加工蒙皮3内；第一固定框22套设于导向框架21的外侧，并与导向框架21紧固连接，即待加工蒙皮3夹持于第一固定框22与导向框架21之间；分隔组件23的数量有多个，多个分隔组件23套设于待加工蒙皮3上，且沿待加工蒙皮的轴线方向间隔设置。压制机构1套设于导向框架21上并与第一固定框22抵接，即导向框架21的部分与压制组件配合，导向框架21的另一部分设置于待加工蒙皮3内，用于支撑该待加工蒙皮3。其具体工作原理如下：

待加工蒙皮3套设于导向框架21上，多个分隔组件23以一定的间距依次套设于待加工蒙皮3上，即多个分隔组件23将待加工蒙皮3分隔成多个部分，之后将第一固定框22套设于待加工蒙皮3上，将待加工蒙皮3的一端固定住，最后将压制机构1套入导向框架21并与第一固定框22抵接。利用外部压机对该成型模具加压与拉伸，使得位于相邻的分隔组件23之间的待加工蒙皮3开始折弯，经过多次的加压与拉伸后，使得折弯处的蒙皮强度局部减弱，从而制成可控变形的蒙皮结构，该可控变形的蒙皮结构在受到纵向载荷时，出现有序地折叠，类似压缩弹簧的压缩变形，而不产生向内塌陷，当该可控变形的蒙皮结构内部存在其他吸能元件，如蜂窝时，在蒙皮发生折叠的情况下，不产生向内塌陷，避免对吸能元件产生侧向挤压，影响其性能。

本发明实施例中的可控变形蒙皮结构的成型模具，通过将多个分隔组件依次以一定的间距套设于待加工蒙皮3上，使得压机对该装置进行挤压和拉伸时，位于相邻的两个分隔组件23之间的待加工蒙皮3能够发生向外发生折叠，经过多次的加压和拉伸，使得折弯处的待加工蒙皮3的强度局部减弱，从而制成可控变形的蒙皮结构，使得位于该可控变形的蒙皮结构内吸能单元，在遇到冲击时，该可控变形的蒙皮结构发生有序折叠，不产生向内塌陷，避免对内部的吸能单元产生侧向挤压，从而影响该吸能单元的性能。

在一个实施例中，参见图1，各分隔组件23等距焊接于待加工蒙皮3的外侧，或者，相邻的两个分隔组件23之间设有用于实现多个分隔组件23等距排列的定距块。通过用不同高度的定距块可以实现相邻的两个分隔组件23之间的不同间距。其中，该定距块为弹性件，通过在相邻的两个分隔组件23之间设置弹性件，一方面可以保证分隔组件23之间的间距，另一方面，该弹性件能够提供一定的缓冲作用，避免在挤压过程中，多个分隔组件23发生碰撞挤压，影响待加工蒙皮3的加工性能。优选地，该弹性件为泡沫块。

在一个实施例中，进一步参见图1和图2，导向框架21为框体结构，该导向框架21设置于待加工蒙皮3的内侧，在待加工蒙皮3受压变形时，提供导向和支撑作用。该导向框架21由相对设置的第一导向件211、第二导向件212以及相对设置的第一连接件213和第二连接件214形成的组合模具。

其中，第一导向件211竖直设置于待加工蒙皮3的一侧，第二导向件212设置于该待加工蒙皮3的另一侧；第一连接件213和第二连接件214沿竖直方向分别设置于第一导向件211和第二导向件212之间，第一连接件213的一端与第一导向件211的一端可拆卸连接，第一连接件213的另一端与第二导向件212的一端可拆卸连接；第二连接件214的一端与第一导向件211的另一端可拆卸连接，第二连接件214的另一端与第二导向件212的另一端可拆卸连接。连接件与导向件之间通过可拆卸连接，从而可以采用不同尺寸的第一连接件213、第二连接件214、第一导向件211和第二导向件212，以形成不同尺寸的模具，从而制作不同尺寸的蒙皮，提高模具效率，减低单个蒙皮制作成本。

具体地，第一连接件213和第二连接件214通过螺栓等连接件分别连接于第一导向件211和第二导向件212之间。导向框架21做成可拆卸的结构，主要适用于小批量件生产，通过不同尺寸的连接件和导向件组合，以形成不同尺寸的模具。但该导向框架21并非由四部分组成，当然，在其他实施例中，也可以采用其他可拆卸的连接结构。

具体地，在本实施例中，第一导向件211和第二导向件212均为弯折件。第一导向件211包括第一连接部2112、第一导向部2111以及第二导向部2113，第一导向部2111自第一连接部2112的一端向第一连接件213弯折延伸，且第一导向部2111与第一连接件213的一端可拆卸连接，第一导向部2111具有第一导向面；第二导向部2113自第一连接部2112的另一端朝第二连接件214弯折延伸，且第二导向部2113与第二连接件214可拆卸连接，第二导向部2113具有第二导向面。

第二导向件212包括第二连接部2122、第三导向部2121及第四导向部2123，第三导向部2121自第二连接部2122的一端朝第一连接件213弯折延伸，第三导向部2121自第二连接部2122的一端朝第一连接件213弯折延伸，且第三导向部2121与第一连接件213连接，第三导向部2121具有第三导向面；第四导向部2123自第二连接部2122的另一端朝第二连接件214弯折延伸，且第四导向部2123与第二连接件214可拆卸连接，第四导向部2123具有第四导向面。

其中，在本实施例中，第一导向面、第二导向面、第三导向面以及第四导向面均与待加工蒙皮3的内壁接触配合。具体地，待加工蒙皮3为直筒结构，其材料为金属，具有一定的塑性，其成型方式可以是直板折弯后焊接，也可以是直接通过拉伸成型。其中，该直筒结构的四个角为圆角，第一导向面、第二导向面、第三导向面以及第四导向面均为弧面。当然在其他实施例中，该直筒结构的四个角为倒角，那么与之配合的第一导向面、第二导向面、第三导向面和第四导向面均为斜面。

在一个实施例中，具体参见图2，为了提高该成型模具的强度，该导向框架21还包括支撑杆24，该支撑杆24连接于第一连接件213和第二连接件214之间，且支撑杆24的数量为多个。具体地，该支撑杆24可拆卸连接于第一连接件213和第二连接件214之间，如通过螺栓连接于第一连接件213和第二连接件214之间。

在一个实施例中，进一步参见图3，分隔组件23固定套设于待加工蒙皮3的外侧，分隔组件23的作用是便于在加压和拉伸过程中，固定待加工蒙皮3与分隔组件23接触的部位，便于相邻地分隔组件23之间的蒙皮能够折叠，避免分隔组件23移动，而无法压制待加工蒙皮3。其中，分隔组件23包括套设于待加工蒙皮3的外侧的分隔环231以及环设于分隔环231外侧的第二固定框232，通过第二固定框232的加压作用，使得分隔环231紧贴待加工蒙皮3，从而固定待加工蒙皮3与分隔环231的部位。分隔环231与第二固定框232之间通过卡槽连接在一起，便于拆卸。

具体地，在本实施例中，进一步参见图4至8，分隔环231和第二固定框232均为矩形环。分隔环231包括环本体2311、第一卡扣2312和第二卡扣2313，环本体2311环设于待加工蒙皮3的外侧，第一卡扣2312沿环本体2311的长度方向朝第二固定框232延伸，第二卡扣2313沿环本体2311的宽度方向朝第二固定框232延伸。第二固定框232包括框本体2321、第三卡扣2322以及第四卡扣2323，第三卡扣2322沿框本体2321的长度方向朝分隔环231延伸，并与第一卡扣2312卡接；第四卡扣2323沿框本体2321的宽度方向朝分隔环231延伸，并与第二卡扣2313卡接。

优选地，第一卡扣2312位于第三卡扣2322的下方，那么第二卡扣2313位于第四卡扣2323的下方，使得分隔环231与第二固定框232之间连接较为稳定，其中，第二卡扣2313与第四卡扣2323为过盈配合，第一卡扣2312与第三卡扣2322为间隙配合，这样便于第二卡扣2313与第四卡扣2323连接时，第一卡扣2312伸入第三卡扣2322的下方与第三卡扣2322配合。当然，在其他实施例中，第一卡扣2312可位于第三卡扣2322的上方，那么第二卡扣2313位于第四卡扣2323的上方。进一步地，第一卡扣2312、第二卡扣2313、第三卡扣2322和第四卡扣2323均为弹性件，便于第四卡扣2323弯折与第一卡扣2312配合，第四卡扣2323弯折与第二卡扣2313配合。

在一个实施例中，具体参见图4，为了便于拆卸分隔环231，将分隔环231分隔成两个部分，可以将分割环231沿长度方向分隔或者将分隔环231沿宽度方向分隔，即分别将环本体2311和第一卡扣2313分割成两部分或者是将环本体2311和第二卡扣2312分割成两部分。该分隔环231包括第一分隔板2314和第二分隔板2315，其中，第一分隔板2314与第二分隔板2315之间可拆卸连接。第一分割板2314分别通过第一卡扣2312和第二卡扣2313与第二固定框232卡接，第二分割板2315分别通过第一卡扣2312和第二卡扣2313与第二固定框232卡接。具体地，第一分隔板2314与第二分隔板2315通过插接的方式连接在一起。当然，在其他实施例中，第一分隔板2314可以与第二分隔板2315通过卡槽连接。

在一个实施例中，进一步结合图9，压制机构1主要能够在压制方向上保证待加工蒙皮3的压制高度，并能够套设于导向框架21的外侧。压制机构1包括第一接口件11、第二接口件12以及连接于第一接口件11和第二接口件12之间的加强板13。其中，第一接口件11和第二接口件12均为框体结构，第一接口件11与外部压机连接，第二接口件12套设于导向框架21上，并与第一固定框23抵接，加强板13的数量为多个，可拆卸连接于第一接口件11和第二接口件12之间，从而便于更换不同形式的第一接口件11，以与不同形式的压机配合。

具体地，整个可控变形蒙皮结构的成型模具的具体组装过程如下：

首先，将待加工蒙皮3套设于导向框架21的外侧，将第一固定框22套设在待加工蒙皮3的外侧，并与导向框架21对应设置，从而使得待加工蒙皮3的一端固定；

随后将第一分隔板2314和第二分隔板2315组合套设于待加工蒙皮3上，进一步在分隔环231的外侧套设第二固定框232，并依次沿待加工蒙皮3的轴向方向等距套设多个分隔组件23；

最后，将压制机构1套设在导向框架21的外侧并与第一固定框22贴合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。