專利名稱：一種汽車感載比例閥支架沖壓成型工藝及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車感載比例閥支架沖壓成型工藝及模具。
背景技術(shù)：
汽車感載比例閥的作用是為獲得理想的前后制動(dòng)力分配比，保證汽車在行駛過(guò)程中前后輪負(fù)荷的合適比例并確保在汽車緊急制動(dòng)時(shí)后輪不抱死。感載比例閥利用車身與車橋之間的距離變化來(lái)改變彈簧的預(yù)緊力，隨著車輛載荷的增加，相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，使得在任何載荷條件下都能得到一個(gè)近似理想的制動(dòng)力分配。因此，感載比例閥支架對(duì)汽車制動(dòng)力分配起著重要的作用。按傳統(tǒng)的工藝如圖5所示即:下料-落料-沖孔-翻邊-彎曲-整形。由于翻邊工序材料經(jīng)過(guò)拉深流動(dòng)，在彎曲時(shí)由于同區(qū)域材料受到不同方向變形，導(dǎo)致折彎結(jié)合處難以再次成形，經(jīng)常出現(xiàn)開裂及尖折角，再次整形也無(wú)法達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)及使用要求，尤其是整車疲勞試驗(yàn)壽命不達(dá)標(biāo)。另外，經(jīng)過(guò)翻邊及彎曲，螺栓孔位置易變形，難以達(dá)到要求，與螺簧座相接的圓弧邊也不規(guī)則，易造成焊接困難，廢品率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一設(shè)計(jì)出一種新型的冷沖壓工藝，解決制件定位難題，實(shí)現(xiàn)一次成型，提高不規(guī)則復(fù)雜成型件的質(zhì)量及疲勞壽命，從而提供一種汽車感載比例閥支架沖壓成型工藝。本發(fā)明的目的之二是提供一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，能對(duì)汽車感載比例閥支架一次成型。本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的:在產(chǎn)品原有基礎(chǔ)上增加工藝留長(zhǎng)和工藝孔以解決一次成型定位、跑料等難題，完成一次成型后再將工藝留長(zhǎng)部位切斷，得到所需形狀的產(chǎn)品，即工藝為:下料-落料-沖工藝孔-成型-切斷(工藝留長(zhǎng))-沖裝配孔: (O下料:根據(jù)加工產(chǎn)品的材質(zhì)、厚度及形狀，分析和計(jì)算出工件采用一次成型工藝應(yīng)具有的坯料尺寸，并依據(jù)板材利用率最大化來(lái)確定落料搭邊值，獲得板料下料寬度；
(2)落料:確定工件成型前道相關(guān)工序的工藝尺寸，并根據(jù)排樣布局、成型工序的要求確定工藝留長(zhǎng)位置及尺寸，最終獲得落料尺寸；
(3)沖工藝孔:根據(jù)工件成型的定位需要，用沖孔模沖制出成型工序的定位工藝孔；
(4)成型:
首先，設(shè)計(jì)出成型凸、凹模的形狀、尺寸及壓制方向；根據(jù)加工工件的大小、外形、表面質(zhì)量要求、成型高度、工藝留長(zhǎng)的切斷方式確定凸、凹模的形狀、尺寸和壓制方向；
接著，確定工件的定位方式，結(jié)合沖孔工序就確定好成型工序的定位基準(zhǔn)及采取的定位方式；
然后，確定產(chǎn)品的頂出結(jié)構(gòu)及方式，根據(jù)產(chǎn)品的特定形狀，將整個(gè)成型凹模同時(shí)加工出來(lái)后，將凹模底部圓弧線線切割分離出來(lái)，成為活動(dòng)的鑲塊形式，使其在整個(gè)固定形腔中能夠良好滑動(dòng)，同時(shí)具有凹模及頂塊功能；另外，考慮成型時(shí)定位工藝孔在復(fù)雜曲面上，壓制過(guò)程中會(huì)變形，造成取料困難，故將鑲塊上定位銷釘應(yīng)做成頂銷，下面預(yù)裝彈簧，這樣，產(chǎn)品壓制前，頂銷處于頂出狀態(tài)，使產(chǎn)品可以良好定位；產(chǎn)品壓制到位后，頂銷被上模壓入鑲塊中并脫離制件，取出產(chǎn)品；最后，確定凸、凹模的加工工藝及裝配技術(shù)要求，以便完成整個(gè)制件成型過(guò)程；
(5)切斷:根據(jù)工件產(chǎn)品圖外形，將因成型需要而增加的工藝留長(zhǎng)切除；
(6)沖裝配孔:根據(jù)工件產(chǎn)品圖技術(shù)要求的焊接位置和裝配基準(zhǔn)，用沖孔模沖制出產(chǎn)品裝配孔。本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的:模具是采取“增加工藝留長(zhǎng)及工藝孔”以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面上兩銷孔定位的定位方式，其定位基準(zhǔn)設(shè)在活動(dòng)鑲塊最高點(diǎn)，能夠良好地避免坯料在復(fù)雜曲面上成型時(shí)竄動(dòng)而導(dǎo)致制件單邊等現(xiàn)象，模具壓制方向的設(shè)計(jì)原理為保證凸模左、右兩凸點(diǎn)同時(shí)接觸制件。一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，它分上模和下模，包括上模板、凸模、下模板、凹模固定板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，下模分固定組件和活動(dòng)組件，所述固定組件包括凹模固定板和凹模鑲塊，凹模鑲塊通過(guò)過(guò)盈配合打入在凹模固定板的固定腔中形成的固定形腔，凹模固定板和下墊板通過(guò)螺栓連接在下模板上，凹模鑲塊通過(guò)螺栓與下墊板連接；活動(dòng)組件包括成型頂板、墊塊和頂桿，成型頂板與墊塊連接且兩者與固定形腔間隙配合連接，頂桿放置在墊塊下方，頂桿穿過(guò)下墊板和下模板，直通至機(jī)床頂芯。成型頂板設(shè)有定位孔，定位銷埋入成型頂板的定位孔內(nèi)并與定位孔限位滑動(dòng)連接，定位銷下方的定位孔內(nèi)裝入彈簧，彈簧下端與墊塊上端面連接。定位銷高出成型頂板上表面 3.0mnin上模包括凸模、上墊板、上模板和導(dǎo)套，凸模和上墊板通過(guò)螺栓與上模板連接，導(dǎo)套過(guò)盈配合固定在上模板對(duì)應(yīng)的導(dǎo)套孔內(nèi)，凸模的左凸點(diǎn)和右凸點(diǎn)的兩凸點(diǎn)在同一水平線上。成型頂板的圓弧最高點(diǎn)為模具成型角度，并當(dāng)頂桿頂至最高點(diǎn)時(shí)，成型頂板高于凹模鑲塊的上表面。固定組件和活動(dòng)組件之間的單邊間隙為0.18-0.22mm ;凸模5的成型面與凹模鑲塊的成型面間隙為2.60-2.70mm,即除材料厚度外控制在0.10-0.20mm范圍內(nèi)。本發(fā)明采用此沖壓加工工藝，通過(guò)成型模具一次成型后，可持續(xù)穩(wěn)定的確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸和使用性能均達(dá)到要求，提升產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的抗疲勞壽命，改善產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品外觀良好，完全滿足設(shè)計(jì)和使用要求。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1開啟狀態(tài)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1開啟狀態(tài)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1壓緊狀態(tài)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1壓緊狀態(tài)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是現(xiàn)有感載比例閥支架工藝示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例1工藝示意圖。
圖中:導(dǎo)柱1，導(dǎo)套2，上模板3，上墊板4，凸模5，定位銷6，感載比例閥支架7，凹模鑲塊8，凹模固定板9，成型頂板10，墊塊11，彈簧12，頂桿13，下墊板14，下模板15，左凸點(diǎn)16，右凸點(diǎn)17。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:以本公司加工日產(chǎn)C16A扭力梁中感載比例閥支架為例:
日產(chǎn)C16A感載比例閥支架成型模具是采取“增加工藝留長(zhǎng)及工藝孔”以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面上兩銷孔定位的定位方式，其定位基準(zhǔn)設(shè)在活動(dòng)鑲塊的最高點(diǎn)，能夠良好地避免坯料在復(fù)雜、不規(guī)則曲面上成型時(shí)因竄動(dòng)而導(dǎo)致制件單邊等現(xiàn)象，感載比例閥支架成型模模具結(jié)構(gòu)如圖1-4所示:
上模結(jié)構(gòu)關(guān)系是:凸模5、上墊板4通過(guò)螺栓按圖示順序安裝在上模板3上，并一起用緊固銷固定；導(dǎo)套2過(guò)盈配合打入固定在上模板3對(duì)應(yīng)的導(dǎo)套孔內(nèi)。下模結(jié)構(gòu)關(guān)系是:凹模固定板9、下墊板14通過(guò)螺栓連接在下模板15上，并用固定銷一起固定；凹模鑲塊8過(guò)盈配合打入在凹模固定板9的固定腔中形成的固定形腔，并通過(guò)螺栓與下墊板14連接；定位銷6埋入成型頂板10的定位孔內(nèi)，并裝入彈簧12，再與墊塊11通過(guò)螺栓連接在一起，形成集定位、成型、頂料為一體的綜合的活動(dòng)組件，組件固定好后，保證定位銷6高出成型頂板10上表面3.0mm,當(dāng)定位銷6受力壓縮時(shí)可向下活動(dòng)，活動(dòng)組件通過(guò)間隙配合放入在由凹模鑲塊8和凹模固定板9形成的固定組件的固定形腔內(nèi)；頂桿13放置在墊塊11下方，并穿過(guò)下墊板14和下模板15，直通至機(jī)床頂芯；導(dǎo)柱I過(guò)盈配合打入固定在下模板15上。上述模具的上、下部分裝配時(shí)，需保證凸模5左、右兩凸點(diǎn)在同一水平高度(如圖1)。凸模5與凹模鑲塊8的接合面間隙除材料厚度外控制在0.1-0.15mm范圍內(nèi)。成型頂板10和墊塊11組件可在下模形成的固定形腔內(nèi)上下自由活動(dòng)，并當(dāng)頂桿13頂至最聞點(diǎn)時(shí)，成型頂板10聞?dòng)诎紎旲鍵塊8的上表面。固定組件和活動(dòng)組件之間的單邊間隙為0.18-0.22mm ;凸模5的成型面與凹模鑲塊8的成型面間隙為2.60-2.70mm,即除材料厚度外控制在0.10-0.20mm范圍內(nèi)。成型工藝如圖6所示如下:
(I)、下料:根據(jù)鄭州日產(chǎn)C16A扭力梁中感載比例閥支架的材質(zhì)08、厚度2.5mm及成型各尺寸要求，分析和計(jì)算出工件成型需要坯料尺寸，再根據(jù)落料工序的排樣布局，確定搭邊余量，最后得出制件下料尺寸。(2)、落料:確定工件成型工序前道相關(guān)工序的工藝尺寸即落料尺寸。通過(guò)成型形狀及工藝留長(zhǎng)尺寸(20X48)進(jìn)行板料CAE分析，初步得到制件展開尺寸，然后由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)最終確定還料展開尺寸。(3)、沖孔:根據(jù)日產(chǎn)C16A感載比例閥支架成型的定位需要，用沖孔模在工藝留長(zhǎng)中間位置沖出2個(gè)Φ8.6+0.10 O的孔，便于在成型工序作定位基準(zhǔn)。(4)、成型:首先，設(shè)計(jì)出成型凸、凹模的形狀、尺寸及壓制方向。日產(chǎn)C16A感載比例閥支架成型凸模采用整體形狀，除成型面外，其他為規(guī)則長(zhǎng)方體，成型部位根據(jù)產(chǎn)品形狀得出。根據(jù)成型高度、角度，工藝留長(zhǎng)和定位方式要求，將圓弧R7位置設(shè)為成型凹模的最高點(diǎn)，并設(shè)計(jì)合理的成型角度，保證壓制時(shí)凸模接觸制件的左、右兩凸點(diǎn)同時(shí)接觸制件(如圖1所示)。成型凹模根據(jù)產(chǎn)品形狀加工成型面，各面根據(jù)成型方向取適當(dāng)?shù)膱A角以方便材料流動(dòng)。然后確定制作的定位及頂出方式，因成型定位及頂件需要，模具下半部分設(shè)計(jì)出一活動(dòng)組件，為此，將成型凹模沿圓弧切線分割出來(lái)，一部分過(guò)盈固定在凹模固定板內(nèi)(如凹模鑲塊8)，另一部分配合頂桿在下模固定形腔內(nèi)上下自由活動(dòng)(如成型頂板10)，成型頂板上根據(jù)制件的孔位置加工定位銷孔及彈簧孔，并與墊塊連接，組合起到定位、成型、頂料作用。最后，確定凸、凹模的加工工藝及裝配技術(shù)要求。凸、凹模根據(jù)產(chǎn)品3D造型分模得出，并由加工中心整體數(shù)控加工來(lái)，保證形狀吻合，再經(jīng)過(guò)線切割將凹模一分為二(凹模鑲塊、成型頂板)。裝配后，凸模與凹模鑲塊成型面的間隙保證為2.60mm，定位銷受壓時(shí)可在成型頂板內(nèi)上下活動(dòng)，成型頂板組件與模具下半部分形腔的單邊間隙為0.20mm，并當(dāng)頂桿頂至最高點(diǎn)時(shí)，成型頂板高于凹模鑲塊上表面。產(chǎn)品壓制前，頂桿將成型頂板頂至最高點(diǎn)，然后將沖孔好的制件放入兩定位銷中定好位，凸模隨機(jī)床下行，左右兩凸點(diǎn)同時(shí)接觸制件并繼續(xù)將制件壓制完全成型，凸模將定位銷下壓脫離制件，成型完成后，上模隨機(jī)床滑塊上行，頂桿將成型頂板和制件頂出，即可取出產(chǎn)品。(5)、切斷(工藝留長(zhǎng)):根據(jù)日產(chǎn)C16A感載比例閥支架產(chǎn)品圖外形，將因成型定位需要而臨時(shí)增加的工藝留長(zhǎng)(20X48)切除。(6)沖裝配孔:根據(jù)日產(chǎn)C16A感載比例閥支架產(chǎn)品圖技術(shù)要求的焊接位置和裝配基準(zhǔn)，用沖孔模沖制出兩裝配孔2-Φ8。該類感載比例閥支架落料、沖工藝孔工序后便可直接用于成型模具的成型加工。第I步:將日產(chǎn)C16A感載比例閥支架成型模具安裝在YB32-100液壓機(jī)上；第2步:開動(dòng)液壓機(jī)，用機(jī)床頂缸將頂桿13及成型頂板組件頂出，頂出高度高于凹模鑲塊8上表面；第3步:將沖工藝孔工序后的日產(chǎn)C16A感載比例閥支架放置在模具的定位機(jī)構(gòu)定位銷7、成型頂板10上；第4步:操作液壓機(jī)上滑塊下行，凸模5左、右兩凸點(diǎn)首先同時(shí)接觸日產(chǎn)C16A感載比例閥支架并繼續(xù)進(jìn)行壓制，待壓制到底，制件完全成型;第5步:液壓機(jī)上滑塊上行，帶動(dòng)模具的上部分脫離回位，操作機(jī)床下頂缸將頂桿13及成型頂板組件頂出，制件隨成型頂板組件一起頂出，此時(shí)可將頂出的制件取出;第6步:重復(fù)步驟2到步驟5的操作。
權(quán)利要求
1.一種汽車感載比例閥支架沖壓成型工藝，它包括下料、落料、沖工藝孔、成型、切斷和沖裝配孔，其特征在于成型工藝如下: 首先，設(shè)計(jì)出成型凸、凹模的形狀、尺寸及壓制方向；根據(jù)加工工件的大小、外形、表面質(zhì)量要求、成型高度、工藝留長(zhǎng)的切斷方式確定凸、凹模的形狀、尺寸和壓制方向； 接著，確定工件的定位方式，結(jié)合沖孔工序就確定好成型工序的定位基準(zhǔn)及采取的定位方式； 然后，確定產(chǎn)品的頂出結(jié)構(gòu)及方式，根據(jù)產(chǎn)品的特定形狀，將整個(gè)成型凹模同時(shí)加工出來(lái)后，將凹模底部圓弧線線切割分離出來(lái)，成為活動(dòng)的鑲塊形式，使其在整個(gè)固定形腔中能夠滑動(dòng)，同時(shí)具有凹模及頂塊功能；另外，考慮成型時(shí)定位工藝孔在復(fù)雜曲面上，壓制過(guò)程中會(huì)變形，造成取料困難，故將鑲塊上定位銷釘應(yīng)做成頂銷，下面預(yù)裝彈簧，這樣，產(chǎn)品壓制前，頂銷處于頂出狀態(tài)；產(chǎn)品壓制到位后，頂銷被上模壓入鑲塊中并脫離制件，取出產(chǎn)品；最后，確定凸、凹模的加工工藝及裝配技術(shù)要求，以便完成整個(gè)制件成型過(guò)程。
2.一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，它分上模和下模，包括上模板(3)、凸模(5)、下模板(15)、凹模固定板(9)、導(dǎo)柱(I)和導(dǎo)套(2)，其特征是下模分固定組件和活動(dòng)組件，所述固定組件包括凹模固定板(9)和凹模鑲塊(8)，凹模鑲塊(8)通過(guò)過(guò)盈配合打入在凹模固定板(9)的固定腔中形成的固定形腔，凹模固定板(9)和下墊板(14)連接在下模板(15)上，凹模鑲塊(8)與下墊板(14)連接；活動(dòng)組件包括成型頂板(10)、墊塊(11)和頂桿(13)，成型頂板(10)與墊塊(11)連接且兩者與固定形腔間隙配合連接，頂桿(13)放置在墊塊(11)下方，頂桿(13)穿過(guò)下墊板(14)和下模板(15)，直通至機(jī)床頂芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，其特征是所述成型頂板(10)設(shè)有定位孔，定位銷(6)埋入成型頂板(10)的定位孔內(nèi)并與定位孔限位滑動(dòng)連接，定位銷(6)下方的定位孔內(nèi)裝入彈簧(12)，彈簧(12)下端與墊塊(11)上端面連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，其特征是所述上模包括凸模(5)、上墊板(4)、上模板(3)和導(dǎo)套(2),凸模(5)和上墊板⑷與上模板(3)連接，導(dǎo)套(2)過(guò)盈配合固定在上模板(3)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)套孔內(nèi)，凸模(5)的左凸點(diǎn)(16)和右凸點(diǎn)(17)的兩凸點(diǎn)在同一水平線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，其特征是所述成型頂板(10)的圓弧最高點(diǎn)為模具成型角度，并當(dāng)頂桿(13)頂至最高點(diǎn)時(shí)，成型頂板(10)高于凹模鑲塊(8)的上表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，其特征是所述固定組件和活動(dòng)組件之間的單邊間隙為0.18-0.22_;凸模的成型面(5)與凹模鑲塊(8)的成型面間隙除材料厚度外控制在0.1-0.15mm范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車感載比例閥支架沖壓成型模具，其特征是所述定位銷(6)高出成型頂板(10)上表面3.0mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車感載比例閥支架沖壓成型工藝及模具，工藝它包括下料、落料、沖工藝孔、成型、切斷和沖裝配孔；成型模具，它分上模和下模，包括上模板(3)、凸模(5)、下模板(15)、凹模固定板(9)、導(dǎo)柱(1)和導(dǎo)套(2)。本發(fā)明采用新型的冷沖壓工藝，解決制件定位難題，并通過(guò)成型模具一次成型。本發(fā)明可持續(xù)穩(wěn)定的確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸和使用性能均達(dá)到要求，提升產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，提高不規(guī)則復(fù)雜成型件的質(zhì)量及疲勞壽命，產(chǎn)品外觀良好，完全滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
文檔編號(hào)B21D37/10GK103143624SQ20131011295
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者劉德林 申請(qǐng)人:江西江鈴底盤股份有限公司