車輛頂蓋切換模具的制作方法

本發明涉及車輛加工設備，尤其涉及一種車輛頂蓋切換模具。

背景技術：

為滿足不斷變化的市場需求，新車型往往會根據顧客需求、功能配置等進行不同款型的開發，從而使產品優勢得到進一步提升。如某車型同步開發有天窗型和無天窗型兩款車型。

制造時通常是使用兩套沖壓模具，分別進行制造，因此需要更多的經費投入，制造成本提高。還有一些制備時先沖壓無天窗的工件，再對需要開設天窗的工件單獨進行天窗的沖壓，這種方式效率低，沖壓天窗時定位發生改變，影響精度。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種車輛頂蓋切換模具，能夠根據車型選擇是否在頂蓋上沖壓天窗，該模具導向性及運動穩定性強，壓料效果好。

本發明的車輛頂蓋切換模具，包括：壓料芯、安裝基座、周圈壓料芯；所述壓料芯設置在上模座上，具有中空的容置空間；所述安裝基座，位于所述容置空間內，在所述安裝基座上具有壓料工作螺栓、壓料氮氣彈簧和切換氮氣彈簧，其中，所述安裝基座和周圈壓料芯通過所述壓料工作螺栓滑動連接；所述壓料氮氣彈簧止抵在所述周圈壓料芯上；所述切換氮氣彈簧止抵在所述容置空間內壁的托板上；所述切換氮氣彈簧的行程大于所述壓料氮氣彈簧的行程。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，還包括：切換支架，通過氣缸驅動與所述上模座在水平方向上滑動配合；所述安裝基座在所述切換氮氣彈簧的驅動下，在豎直方向上具有第一位置和第二位置，且在豎直方向上，所述第一位置高于所述第二位置；在所述安裝基座上具有凹槽結構，在所述第一位置時，所述切換支架與所述凹槽結構滑動配合；在所述第二位置時，所述切換支架止頂在所述安裝基座的頂面。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，所述切換支架呈框架結構，具有多個通孔，每個所述通孔的周圈內壁形成導滑導向部；在所述通孔的前側內壁上形成向后凸起的前限位面；在所述通孔的后側內壁上形成向前凸起的后限位面；在所述切換支架的后端，形成向后凸起的連接凸起，用于和所述氣缸連接。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，還包括：導板，固定設置在所述切換支架的上表面，與所述上模座導滑；壓塊，固定設置在所述上模座上，并伸入所述通孔內，位于所述前限位面和所述后限位面之間；導柱，固定設置在所述上模座上，在所述安裝基座上設置有導套，所述導柱與所述導套滑動配合；基座工作螺栓，栓桿滑動地套設在所述安裝基座上的限位沉臺孔內，所述栓桿從所述限位沉臺孔伸出的部分與所述上模座固定。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，所述連接凸起上形成卡槽，連接結構通過所述卡槽連接所述氣缸和所述切換支架；所述連接結構包括：滑板連接塊，具有垂直的第一邊和第二邊，所述第一邊卡入所述卡槽內；卡接塊，中部形成貫通所述卡接塊一個邊緣的階梯槽，所述階梯槽外周具有連接孔，分別與所述連接凸起和所述第二邊連接；氣缸連接塊，一端形成法蘭臺，卡接在所述階梯槽內，另一端與所述氣缸的伸縮桿螺紋連接。需要理解，第一邊和第二邊可以是兩個垂直邊中的任一個。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，至少在所述安裝基座的兩側的頂面上形成氮氣彈簧安裝座，用于安裝所述壓料氮氣彈簧和所述切換氮氣彈簧，其中一側的所述氮氣彈簧安裝座具有間隔，所述間隔形成所述凹槽結構；所述氮氣彈簧安裝座頂面形成導滑面。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，所述安裝基座的底面形成鑲塊安裝座，在所述鑲塊安裝座上設置有翻邊整形鑲塊。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，所述鑲塊安裝座外周側壁上設置有基座側導板，所述周圈壓料芯套設在所述鑲塊安裝座外，與所述基座側導板滑動配合。

如上所述的車輛頂蓋切換模具，其中，在所述周圈壓料芯外周壁上形成有內壓芯側導板，與所述壓料芯滑動配合。

本發明的車輛頂蓋切換模具，通過壓料氮氣彈簧和切換氮氣彈簧的配合，有選擇的控制對車輛頂蓋的工件進行開設天窗的沖壓處理。采用周圈壓料芯結構對天窗周圈進行壓緊，避免了氮氣彈簧壓料力分散的問題，有效壓料力較高，壓料效果較好。

在一些優選實施例中，通過基座側導板與周圈壓料芯內圈導滑導向、壓料芯與周圈壓料芯外圈內壓芯側導板導滑導向，再結合導柱導向，使得翻邊整形鑲塊及安裝基座整體運動更穩定，有效降低側向扭力，提高零部件使用壽命，同時可保證天窗修邊、翻邊精度質量。

此外，采用周圈壓料芯，無需對尺寸較大的壓料芯開合、型面研合，加工調試、研配，操作靈活性大幅提高，便于操作，且也有利于型面研合、驗證，大幅提高了工作效率。

進一步，通過切換支架為框架式結構、壓料氮氣彈簧及支撐氮氣彈簧采用沉入式設計的氮氣彈簧安裝座，通過其間隔形成的凹槽結構，提供切換支架的滑動空間，無需額外設計上滑塊、下滑塊，減少了零部件，使結構更簡單，在無需上下滑塊的情況下，降低了高度；此外，通過氮氣彈簧安裝槽，相當于氮氣彈簧自身高度“變短”，相當于降低了下滑塊的高度，進而可以降低安裝基座的高度，同時能夠降低模具重量，模具成本也同時降低。

附圖說明

圖1為本發明車輛頂蓋切換模具的示意圖；

圖2為圖1中隱藏壓料芯的示意圖(工作狀態)；

圖3為圖2另一視角的示意圖；

圖4為本發明車輛頂蓋切換模具中切換支架的示意圖；

圖5為圖4的爆炸圖；

圖6為本發明車輛頂蓋切換模具中安裝基座和周圈壓料芯的示意圖；

圖7為本發明車輛頂蓋切換模具中安裝基座底部的示意圖；

圖8為本發明車輛頂蓋切換模具中周圈壓料芯的示意圖；

圖9為圖1中隱藏壓料芯的示意圖(非工作狀態)；

圖10為圖9另一視角的示意圖。

附圖標記：

11切換支架22導柱

111導滑導向部23基座工作螺栓

112前限位面31安裝基座

113后限位面311氮氣彈簧安裝座

114連接凸起312導滑面

1141卡槽313壓料氮缸槽

12導板314切換氮缸槽

13滑板連接塊315鑲塊安裝座

14卡接塊32導套

141階梯槽33壓料工作螺栓

15氣缸連接塊34壓料氮氣彈簧

151法蘭臺35切換氮氣彈簧

16氣缸36基座側導板

17鎖緊螺母37翻邊整形鑲塊

21壓塊41周圈壓料芯

211固定部42內壓芯側導板

212導向部51壓料芯

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

本發明公開一種車輛頂蓋切換模具，參見圖1到圖10包括：壓料芯51、安裝基座31、周圈壓料芯41；所述壓料芯51設置在上模座上，具有中空的容置空間；所述安裝基座31，位于所述容置空間內，在所述安裝基座31上具有壓料工作螺栓33、壓料氮氣彈簧34和切換氮氣彈簧35，其中，所述安裝基座31和周圈壓料芯41通過所述壓料工作螺栓33滑動連接；所述壓料氮氣彈簧34止抵在所述周圈壓料芯41上；所述切換氮氣彈簧35止抵在所述容置空間內壁的托板上；所述切換氮氣彈簧35的行程大于所述壓料氮氣彈簧34的行程。

上述壓料工作螺栓33是與周圈壓料芯41滑動的配合，實現安裝基座31和周圈壓料芯41的相對運動，具體的，可以在周圈壓料芯41上形成沉臺孔，壓料工作螺栓33具有栓體和比栓體粗的栓頭，栓體穿過沉臺孔，栓頭比沉臺孔直徑大，卡接在沉臺孔上，栓體穿過沉臺孔，并且露出，露出的部分具有螺紋，螺接到安裝基座31上。當然，這僅是優選的設置方式，能夠實現安裝基座31和周圈壓料芯41的相對運動的連接結構都可以用于本申請。

優選的，車輛頂蓋切換模具還包括切換支架11，如圖4和圖5所示，通過氣缸16驅動與所述上模座在水平方向上滑動配合。結合圖2、圖3和圖9、圖10，所述安裝基座31在所述切換氮氣彈簧35的驅動下，在豎直方向上具有第一位置和第二位置，且在豎直方向上，所述第一位置高于所述第二位置；在所述安裝基座31上具有凹槽結構，在所述第一位置時，所述切換支架11與所述凹槽結構滑動配合；在所述第二位置時，所述切換支架11止頂在所述安裝基座31的頂面。

在第一位置時，一般是不需要在車輛頂蓋上設置沖壓天窗，也可以稱為非工作狀態，此時切換支架11與是在凹槽結構中的，需要注意，雖然提及切換支架11與凹槽結構滑動配合，但是二者并非一直處于相對滑動的狀態，例如在第一位置，即不需要在車輛頂蓋上設置沖壓天窗的非工作狀態，二者可以是處于插接狀態，且不滑動的(如圖9所示)。只有在需要進行狀態改變，即需要開設天窗時，安裝基座31為第二位置，切換支架11從凹槽結構中滑出，并且通過氣缸16改變橫向位置，止頂在所述安裝基座31的頂面，對安裝基座31起到輔助支撐的功能(如圖2所示)。第二位置時，也成為工作狀態。

參見圖2和圖9，分別示出了工作狀態和非工作狀態。

提到氣缸16，現在說明氣缸16和切換支架11的連接方式。

繼續參見圖4和圖5，切換支架11的連接凸起114上形成卡槽1141，連接結構通過所述卡槽1141連接所述氣缸16和所述切換支架11；所述連接結構包括：滑板連接塊13，具有垂直的第一邊和第二邊，所述第一邊卡入所述卡槽1141內；卡接塊14，中部形成貫通所述卡接塊14一個邊緣的階梯槽141，所述階梯槽141外周具有連接孔，分別與所述連接凸起114和所述第二邊連接；氣缸連接塊15，一端形成法蘭臺151，卡接在所述階梯槽141內，另一端與所述氣缸16的伸縮桿螺紋連接。

需要理解，上述階梯槽141是從卡接塊14的一個邊緣上開始形成的，貫通其邊緣，以方便法蘭臺151卡入。

切換支架11呈框架結構，具有多個通孔，每個所述通孔的周圈內壁形成導滑導向部111；在所述通孔的前側內壁上形成向后凸起的前限位面112；在所述通孔的后側內壁上形成向前凸起的后限位面113；在所述切換支架11的后端，形成向后凸起的連接凸起114，用于和所述氣缸16連接。

該多個通孔設置的位置需要根據安裝基座31來設置，安裝基座31上具有用于安裝壓料氮氣彈簧34和切換氮氣彈簧35的空間，通孔需要對該空間進行避讓。

優選的，于安裝壓料氮氣彈簧34和切換氮氣彈簧35的空間可以為氮氣彈簧安裝座311，參見圖6到圖8，至少在所述安裝基座31的兩側的頂面上形成氮氣彈簧安裝座311，用于安裝所述壓料氮氣彈簧34和所述切換氮氣彈簧35，一側的所述氮氣彈簧安裝座311具有間隔，所述間隔形成所述凹槽結構；所述氮氣彈簧安裝座311頂面形成導滑面312。圖6中，兩側氮氣彈簧安裝座311結構不完全相同，左側的練成一排為整體結構，右側形成上述間隔。

車輛頂蓋切換模具還包括：導板12、壓塊21、導柱22和基座工作螺栓23。其中，導板12固定設置在所述切換支架11的上表面，與所述上模座導滑；壓塊21固定設置在所述上模座上，并伸入所述通孔內，位于所述前限位面112和所述后限位面113之間；導柱22固定設置在所述上模座上，在所述安裝基座31上設置有導套32，所述導柱22與所述導套32滑動配合；基座工作螺栓23栓桿滑動地套設在所述安裝基座31上的限位沉臺孔內，所述栓桿從所述限位沉臺孔伸出的部分與所述上模座固定。

優選的，安裝基座31的底面形成鑲塊安裝座315，在所述鑲塊安裝座315上設置有翻邊整形鑲塊37。

所述鑲塊安裝座315外周側壁上設置有基座側導板36，所述周圈壓料芯41套設在所述鑲塊安裝座315外，與所述基座側導板36滑動配合。

在所述周圈壓料芯41外周壁上形成有內壓芯側導板42，與所述壓料芯51滑動配合。

下面說明一種優選的車輛頂蓋切換模具的結構，并將其零部件分別的進行說明。

切換支架11：大致為平面框架式結構，中間設計有過個通孔，框架上平面為安裝面，其上固定安裝有均勻分布的導板12。下平面為導滑面，工作狀態切換時與安裝基座31接觸導滑。

導滑導向部111：在切換支架11的前端中間的通孔左右兩側框架為導滑導向部111，后端左右兩側框架也分別設置對稱布置的導滑導向部111，以前端中間處為例：導滑導向部111的內側面及底面分別與壓塊21導滑導向，通過壓塊21將切換支架11限位在上模座上，同時也通過壓塊21實現導滑導向。導滑導向部111前側(氣缸伸縮方向，如圖2中箭頭a示出了“前”，箭頭b示出了“后”)框架設計有局部凸起的前限位面112，用于氣缸16收縮切換機構切換至非工作狀態時與壓塊21接觸實現行程限位；導滑導向部111(氣缸伸縮方向)后側框架設計有局部凸起的后限位面113，用于氣缸收縮切換機構切換至工作狀態時與壓塊21接觸實現另一側的行程限位。

連接凸起114：切換支架11靠近氣缸的一側中間設計有與氣缸連接的連接凸起114；連接凸起114的底部加工有卡槽1141，用于與滑板連接塊13卡接連接。

導板12：固定安裝在切換支架11上表面，用于工作狀態切換時與上模座導滑。

滑板連接塊13：具有垂直的第一邊和第二邊，可以理解為“l”字母形結構，l形一側，即第一邊，伸入連接凸起114的卡槽1141內，通過卡接實現更好的連接效果。

卡接塊14：大致為長方體結構，中間加工有階梯槽141，或者也可以稱為臺階狀的u形槽，用于與氣缸連接塊15卡接連接。通過卡接安裝便于拆卸、安裝。

氣缸連接塊15：為一端帶有法蘭臺151的圓柱結構，與法蘭臺151相對的另一端加工有與氣缸伸縮桿螺紋配合的螺紋底孔。

氣缸16：固定安裝在上模座上，伸縮端與切換支架11固定連接，用于工作狀態切換提供驅動力。

鎖緊螺母17：安裝在氣缸伸縮端頭的外螺紋上，氣缸16與氣缸連接塊15固定連接后，在使用鎖緊螺母17進行二次鎖緊，防止松脫。

壓塊21：通過螺栓固定安裝在上模座上，用于將切換支架限位在上模座內，同時起到導滑導向的作用。參見圖5，其由固定部211和導向部212構成，固定部有螺栓過孔，主要用于固定使用；端部一側凸出的臺階為導向部212，其余固定部形成的l形兩個面分別與切換支架的導滑導向部111接觸導滑。

導柱22：固定安裝在上模座上，與安裝基座上的導套32配合實現安裝基座31運動精確導滑導向。

基座工作螺栓23：穿過安裝基座31上的限位沉臺孔，通過端頭的外螺紋固定安裝在上模座上，用于將安裝基座整體的安全限位。

安裝基座31：如圖6所示，安裝基座31上部的兩側具有凸起的臺階狀的氮氣彈簧安裝座311，氮氣彈簧安裝座311上表面為支架的導滑面312，與切換支架11下表面接觸導滑。其中一側側的氮氣彈簧安裝座311中間形成凹槽結構。需要理解，每側的氮氣彈簧安裝座311都具有多個，而在這測的氮氣彈簧安裝座311彼此之間是間隔的，該間隔形成上述凹槽結構。另一側的氮氣彈簧安裝座311可以組成一體，也可以采用間隔設置。

氮氣彈簧安裝座311頂面為支架的導滑面312，底面上形成有安裝槽，用于安裝壓料氮氣彈簧34和切換氮氣彈簧35，參見圖7，安裝槽分為壓料氮缸槽313，用于安裝壓料氮氣彈簧34，切換氮缸槽314用于安裝切換氮氣彈簧35。由于圖7中安裝有壓料氮氣彈簧34和切換氮氣彈簧35，因此上述的安裝槽并不明顯，圖中僅指出了其邊框線。

壓料氮缸槽313和切換氮缸槽314均延伸到氮氣彈簧安裝座311內。

參見圖7，可以看到安裝基座31的下部的結構，其下部具有鑲塊安裝座315，翻邊整形鑲塊37固定安裝在鑲塊安裝座315上，鑲塊安裝座315底部為法蘭結構，即鑲塊安裝座315尺寸小于安裝基座31，從而在安裝基座31底部形成有空出的空間，該空出的空間類似法蘭結構。切換氮缸槽314和壓料氮缸槽313分別位于該法蘭結構上。導套32：如圖6所示，固定安裝在安裝基座31上部，位于兩側的氮氣彈簧安裝座311之間，與導柱22配合導滑導向。

壓料工作螺栓33：穿過周圈壓料芯41上的沉臺孔通過端頭外螺紋固定安裝在安裝基座31上，用于將周圈壓料芯41安裝在安裝基座31上，實現周圈壓料芯41的運動及行程控制。

壓料氮氣彈簧34：固定安裝在安裝基座31上的壓料氮缸槽313內，伸縮端抵在周圈壓料芯41上，用于天窗版車型頂蓋生產時，提供天窗周圈壓料力。

切換氮氣彈簧35：固定安裝在安裝基座31上的切換氮缸槽314內，設置四個分別位于安裝基座的四角位置，伸縮端抵在壓料芯5上，用于切換機構工作狀態切換時，提供垂直方向上運動的切換動力。切換氮氣彈簧35的行程大于壓料氮氣彈簧34的行程。

基座側導板36：固定安裝在鑲塊安裝座315周圈側壁上，與周圈壓料芯41的內側立壁導滑，起到周圈壓料芯37及安裝基座31運動時導滑導向。

翻邊整形鑲塊37：翻邊整形凹模，工作時與下模的凸模配合完成翻邊成形。

周圈壓料芯41：大致為與天窗形狀類似的環形結構，通過壓料工作螺栓33安裝在安裝基座31上，用于天窗周圈壓料。

內壓芯側導板42：固定安裝在周圈壓料芯41的外側周圈立壁，與壓料芯5接觸導滑，起到導滑導向的作用。

壓料芯51：，用于頂蓋外板整體壓料，與上模座連接。

實際使用中，生產帶有天窗的頂蓋時，切換機構工作狀態如圖1、圖2、圖4所示，氣缸16為頂出狀態，導滑支架11運動至前側，導滑支架11的下表面與安裝基座31的氮氣彈簧安裝座311底部的支架導滑面312接觸。沖壓生產上模座下降時，壓料芯51先接觸制件進行壓料，上模座繼續向下，周圈壓料芯41開始接觸天窗周圈板料，隨后壓料氮氣彈簧34逐漸被壓縮并提供壓料力，然后上模座繼續向下運動，安裝基座31上的翻邊整形鑲塊37進行天窗翻邊整形工作。壓料芯51開始壓料后，切換氮氣彈簧35逐漸被壓縮直至模具閉合。

生產不帶天窗版的頂蓋時，工作狀態切換至非工作狀態，參見圖9圖10，具體過程如下：氣缸16收縮并帶動導滑支架11整體向后側移動既定的距離，切換氮氣彈簧35將始終處于非壓縮的自由狀態，將安裝基座整體支撐位于壓料芯51內部，導滑支架11的框架體在安裝基座31上的投影位于氮缸安裝座311形成的凹槽內。沖壓生產時，上模向下運動，壓料芯51先接觸制件進行壓料，隨后進行相應的沖壓工作內容，直至模具閉合。在此過程中切換氮氣彈簧35始終處于頂起狀態，使得周圈壓料芯及安裝基座整體位于壓料芯51型面上方，翻邊整形鑲塊37不參與工作，同時壓料氮氣彈簧34為自由伸長狀態，并與周圈壓料芯保留有2mm距離。直至模具閉合時，導滑支架31的框架主體會處于安裝基座31上氮缸安裝座311形成的凹槽內，達到如圖9、圖10所示的狀態。

此外，沖壓生產及切換上述兩種狀態的過程中基座側導板36及內壓芯側導板可起到導滑導向的作用，同時使得安裝基座31、周圈壓料芯41、壓料芯51有效保證在較為穩定的狀態。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍內。