本發(fā)明涉及模具開發(fā)及零件成型工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具及其成型工藝。

背景技術(shù)：

現(xiàn)如今，汽車已經(jīng)作為大眾消費(fèi)品，成為百姓日常生活不可少的交通工具。人們?cè)谙硎芷噹?lái)便捷的同時(shí)，也對(duì)汽車配置提出了越來(lái)越高的要求，其中，汽車天窗作為一項(xiàng)重要的外飾功能件，就在當(dāng)中占有相當(dāng)大的比例。天窗從早期的多應(yīng)用于高檔車型發(fā)展至今，已越來(lái)越普及于各級(jí)別乘用車上。作為安裝天窗所必不可少的重要零件，天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝就顯得尤為重要了。

天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)主要包括天窗加強(qiáng)框和天窗加強(qiáng)梁，一般情況下，一臺(tái)汽車配置一件天窗加強(qiáng)框和兩件天窗加強(qiáng)梁，現(xiàn)有技術(shù)中通常是單獨(dú)生產(chǎn)制造這兩個(gè)零件，各自的開發(fā)工序均為四序工藝。以天窗加強(qiáng)框的開發(fā)為例，圖1為天窗加強(qiáng)框的成型工序，其由第一序P1'(拉延)→第二序P2'(修邊沖孔)→第三序P3'(翻邊)→第四序P4'(修邊沖孔)，這四道工序完成，最后形成中間具有一天窗洞的天窗加強(qiáng)框，其中，在第二序沖孔時(shí)得到一廢料W'。天窗加強(qiáng)梁的開發(fā)工藝也為四道工序，與上述工序類似。

現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)開發(fā)制造天窗加強(qiáng)框和天窗加強(qiáng)梁，存在以下缺陷：第一，在天窗加強(qiáng)框的成型工序中，第二序沖孔時(shí)所切除的板料作為廢料被扔掉，導(dǎo)致板料的利用率很低，增加了零件的生產(chǎn)成本；第二，由于天窗加強(qiáng)框和天窗加強(qiáng)梁是單獨(dú)開發(fā)，因而需要針對(duì)二者的不同結(jié)構(gòu)分別設(shè)計(jì)開發(fā)拉延模具，并且各自進(jìn)行拉延工序，這無(wú)疑增加了模具的開發(fā)成本以及零件的生產(chǎn)制造成本；第三，天窗加強(qiáng)框雖然是高強(qiáng)度板，但拉延深度不深，因而模具型腔通常都采用整體式鑄鐵結(jié)構(gòu)，但是采用這種結(jié)構(gòu)在進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)容易拉毛零件，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。

綜上所述，亟需設(shè)計(jì)一種用于天窗加強(qiáng)框和天窗加強(qiáng)梁的成型模具及其成型工藝，以提高板料的利用率，降低模具開發(fā)成本和零件的生產(chǎn)成本，提高成型產(chǎn)品的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具及其成型方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，從而提高板料的利用率，降低模具的開發(fā)成本和零件的生產(chǎn)成本，提高成型產(chǎn)品的質(zhì)量。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，包括凹模，其特征在于：

所述凹模具有第一特征型面，由天窗加強(qiáng)框的特征型面和天窗加強(qiáng)梁的特征型面共同構(gòu)成，所述天窗加強(qiáng)梁的特征型面嵌合在所述天窗加強(qiáng)框的特征型面的廢料區(qū)中，所述廢料區(qū)用于形成天窗安裝孔。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述凹模包括凹模本體和拉延筋，所述拉延筋由鋼質(zhì)的鑲塊構(gòu)成，固定連接在所述凹模本體上。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述鑲塊通過(guò)定位鍵固定在所述凹模本體上。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述定位鍵包括相互配合的動(dòng)鍵和定鍵，配合面為斜面，所述動(dòng)鍵可沿所述配合面滑動(dòng)，所述定鍵固定設(shè)置在所述鑲塊的側(cè)面，所述動(dòng)鍵嵌入所述定鍵與所述凹模本體之間的間隙中，所述動(dòng)鍵的上端面開有螺栓孔和起吊孔。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述斜面相對(duì)于水平面的傾斜角度為0°～90°。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述斜面相對(duì)于水平面的傾斜角度為80°。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述螺栓孔設(shè)有兩個(gè)。

如上所述的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，其中，優(yōu)選的是，所述鑲塊的分縫線與分型線之間的夾角為0～±15°之間。

本發(fā)明還提供一種采用上述成型模具的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型工藝，包括以下步驟：

1)拉延成型，利用所述成型模具將平板料壓制成形，得到既包含天窗加強(qiáng)框的特征型面又包含天窗加強(qiáng)梁的特征型面的半成品；

2)修邊沖孔，將所述半成品中帶有天窗加強(qiáng)梁特征型面的板料切除并收集起來(lái)，得到具有一天窗安裝孔的天窗加強(qiáng)框，然后切除天窗加強(qiáng)框的周邊板料對(duì)其作修邊處理；

3)將第2)步獲得的帶有天窗加強(qiáng)梁特征型面的板料依次進(jìn)行修邊沖孔、整形、分切沖孔工序，最終得到天窗加強(qiáng)梁的成品；

4)將第2)步獲得的天窗加強(qiáng)框依次進(jìn)行翻邊及修邊沖孔工序，最終得到天窗加強(qiáng)框的成品。

本發(fā)明提供了一種天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具及其成型工藝，在進(jìn)行型面設(shè)計(jì)時(shí)，將天窗加強(qiáng)梁的特征型面嵌合在天窗加強(qiáng)框的特征型面的中間廢料區(qū)，該中間廢料區(qū)用于形成天窗安裝孔。按照此設(shè)計(jì)型面輸入數(shù)控機(jī)床后，加工出拉延模具。拉延時(shí)，使用該拉延模具將平板料壓制成形，得到既包含天窗加強(qiáng)框的特征型面又包含天窗加強(qiáng)梁的特征型面的半成品，然后在第二序沖孔時(shí)切除中間帶有天窗加強(qiáng)梁的板料，將其收集出來(lái)，經(jīng)過(guò)整形、分切等工序得到天窗加強(qiáng)梁。本發(fā)明提供的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具及其成型工藝，使天窗加強(qiáng)框的天窗洞廢料得到有效的利用，并且節(jié)省了模具開發(fā)成本，節(jié)省了工序，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的天窗加強(qiáng)框的成型工序的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一特征型面的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具的軸測(cè)圖；

圖4a-4b為本發(fā)明實(shí)施例提供的拉延筋與凹模本體相連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5a-5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的定位鍵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的使用定位鍵將拉延筋固定至凹模本體上的工作狀態(tài)圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型工藝的流程示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

現(xiàn)有技術(shù)中：

P1'-第一序 P2'-第二序 P3'-第三序 P4'-第四序 W'-廢料

本發(fā)明：

1-凹模 2-第一特征型面 3-天窗加強(qiáng)框的特征型面 4-天窗加強(qiáng)梁的特征型面 5-凹模本體 6-鑲塊 7-定位鍵 71-動(dòng)鍵 72-定鍵 73-螺栓孔 74-起吊孔

P1-第一序 P2-第二序 P3-第三序 P4-第四序 P_w2-修邊沖孔工序P_w3-整形工序 P_w4-分切沖孔工序

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的核心是提供了一種天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具的軸測(cè)圖，該模具包括凹模1，如圖3所示，凹模1具有第一特征型面2，該第一特征型面2由天窗加強(qiáng)框的特征型面3和天窗加強(qiáng)梁的特征型面4共同構(gòu)成，具體是由天窗加強(qiáng)梁的特征型面4嵌合在天窗加強(qiáng)框的特征型面3的中間廢料區(qū)中，該中間廢料區(qū)用于形成天窗加強(qiáng)框上的天窗洞，即天窗安裝孔。

生產(chǎn)包括天窗加強(qiáng)框和天窗加強(qiáng)梁在內(nèi)的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)時(shí)，在第一序拉延工序中，使用上述模具將平板料壓制(拉延)成型，得到既包含天窗加強(qiáng)框的特征型面又包含天窗加強(qiáng)梁的特征型面的半成品，然后利用天窗加強(qiáng)框的第二序模具，一方面切除天窗加強(qiáng)框周邊的板料，同時(shí)將上述半成品中帶有天窗加強(qiáng)梁的特征型面的板料切除并收集出來(lái)，將收集出來(lái)的帶有天窗加強(qiáng)梁的特征型面的板料進(jìn)行后續(xù)的修邊沖孔、整形、分切、沖孔工序后，就得到了利用天窗加強(qiáng)框的天窗洞廢料生產(chǎn)出來(lái)的天窗加強(qiáng)梁。

采用本發(fā)明提供的天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型模具，使天窗加強(qiáng)框的天窗洞廢料得到有效的利用，并且不用單獨(dú)開發(fā)天窗加強(qiáng)梁的拉延模具，也節(jié)省了天窗加強(qiáng)梁的單獨(dú)拉延工序，節(jié)省了工序，并減少了生產(chǎn)成本，一舉多得。

進(jìn)一步地，凹模1包括拉延筋和凹模本體5，圖4a-4b為本發(fā)明實(shí)施例提供的拉延筋與凹模本體相連接的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4a所示，為了解決零件拉毛問(wèn)題，使用鋼質(zhì)的鑲塊6作為拉延筋，同時(shí)采用鑄鐵件制成凹模本體，并且采用定位鍵7將鑲塊定位在凹模本體上。

定位鍵7的結(jié)構(gòu)如圖5a-5b所示，其包括相互配合的動(dòng)鍵71和定鍵72，配合面為斜面，動(dòng)鍵71可沿配合面上下滑動(dòng)，并且動(dòng)鍵71的上端面還開有螺栓孔73和起吊孔74。使用時(shí)，定鍵72固定在鑲塊6的側(cè)面，動(dòng)鍵71嵌在定鍵72和凹模本體5之間的間隙中，再用螺栓穿過(guò)螺栓孔73將動(dòng)鍵71與凹模本體5固定在一起。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，為了加強(qiáng)緊固作用，一般在動(dòng)鍵71與螺栓之間增設(shè)防松墊片。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的使用定位鍵將拉延筋固定至凹模本體上的工作狀態(tài)圖，如圖6所示，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，如因調(diào)試需要而將鑲塊6向右移動(dòng)，導(dǎo)致定位鍵的間隙增加，此時(shí)只需繼續(xù)扭緊螺栓使動(dòng)鍵71沿配合面向下滑動(dòng)即可。反之，如需將鑲塊6向左移動(dòng)，只需擰松螺栓，再用起吊銷擰入動(dòng)鍵71上的起吊孔74向上拔出動(dòng)鍵，然后推動(dòng)鑲塊6向左移動(dòng)，之后再用螺栓固定動(dòng)鍵即可。此外，動(dòng)鍵71上的螺栓孔優(yōu)選設(shè)置為兩個(gè)，從而可以提高定位的穩(wěn)定性。

此外，定鍵和動(dòng)鍵的配合面的傾斜角度α設(shè)計(jì)在0°～90°的范圍內(nèi)，優(yōu)選為80°，如圖5b所示，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要的調(diào)節(jié)量不同，傾斜角度也不同，需要的調(diào)節(jié)量越大，該傾斜角度越小。

進(jìn)一步地，為保證鑲塊6的強(qiáng)度，優(yōu)選將鑲塊的分縫線與分型線之間的夾角設(shè)計(jì)為0°～±15°之間，避免鑲塊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銳利的尖角，導(dǎo)致強(qiáng)度變差，影響板料拉延成型的效果。

本發(fā)明的另一核心是提供了一種天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型工藝，如圖7所示，該天窗加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的成型工藝包括以下步驟：

1)拉延成型，進(jìn)行第一序P1，利用前述的成型模具將平板料壓制成形，得到既包含天窗加強(qiáng)框的特征型面又包含天窗加強(qiáng)梁的特征型面的半成品；

2)修邊沖孔，進(jìn)行第一序P2，將上述半成品中帶有天窗加強(qiáng)梁特征型面的板料切除并收集出來(lái)，得到具有一天窗安裝孔的天窗加強(qiáng)框，然后切除天窗加強(qiáng)框的周邊板料對(duì)其作修邊處理；

3)將第2)步獲得的帶有天窗加強(qiáng)梁的特征型面的板料依次進(jìn)行修邊沖孔工序P_w2、整形工序P_w3、分切沖孔工序P_w4，最終得到天窗加強(qiáng)梁的成品；

4)將第2)步獲得的天窗加強(qiáng)框再依次進(jìn)行第三序P3(翻邊)及第四序P4(修邊沖孔)工序，最終得到天窗加強(qiáng)框的成品。

經(jīng)過(guò)上述步驟，就可以在僅開發(fā)一種拉延模具的情況下，在該拉延模具中同時(shí)完成天窗加強(qiáng)框和天窗加強(qiáng)梁的拉延工序，不僅使板料的利用率得到提高，同時(shí)節(jié)省了拉延模具的開發(fā)成本和拉延工序的生產(chǎn)成本，節(jié)省了一道工序，提高了生產(chǎn)效率。

以上依據(jù)圖示所示的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實(shí)施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，仍未超出說(shuō)明書與圖示所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。