一种车架纵梁成型模具

摘要

本发明提供了一种车架纵梁成型模具，其包括成型凸模、成型凹模、位于所述成型凹模的成型凹槽中的托料板，所述成型凸模上用于成型纵梁后部变截面起始区域的成型型面上内嵌设置有校正凹模，所述托料板上内嵌设置有与所述校正凸模相对的校正凸模；所述校正凹模上具有内凹的第一校正面，所述校正凸模上具有凸出于所述托料板的上表面的第二校正面，所述第一校正面与所述第二校正面相适配。本发明在对纵梁后部变截面起始区域进行成型时，通过第一校正面与第二校正面的匹配，能够较好地避免纵梁后部变截面起始区域的腹面出现局部凸起现象，从而能够有效地提高车架纵梁的成型质量。

权利要求

1.一种车架纵梁成型模具，其特征在于，其包括成型凸模、成型凹模、位于所述成型凹模的成型凹槽中的托料板，所述成型凸模上用于成型纵梁后部变截面起始区域的成型型面上内嵌设置有校正凹模，所述托料板上内嵌设置有与所述校正凹模相对的校正凸模；所述校正凹模上具有内凹的第一校正面，所述校正凸模上具有凸出于所述托料板的上表面的第二校正面，所述第一校正面与所述第二校正面相适配；

所述成型凸模上用于成型纵梁前部变截面折弯区域的成型型面为内凹的碟状校正型面，所述碟状校正型面包括由左至右依次相连的凸模非校正面一、凸模三角形校正面一、凸模三角形校正面二、凸模非校正面二，所述凸模非校正面一与所述凸模三角形校正面一之间通过过渡面一相连，所述凸模三角形校正面一与所述凸模三角形校正面二之间通过过渡面二相连，所述凸模三角形校正面二与所述凸模非校正面二之间通过过渡面三相连；所述凸模三角形校正面一和所述凸模三角形校正面二均为向远离所述托料板的方向倾斜的倾斜面，所述过渡面二的上端凸出所述成型凸模；所述托料板上设置有与所述碟状校正型面相适配的碟状型面。

2.根据权利要求1所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述第一校正面是半径为

104.5mm至154.5mm的球形面，所述球形面的内凹深度为1mm至2mm。

3.根据权利要求1所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述过渡面二的上端凸出的竖直高度为5mm至7mm。

4.根据权利要求1所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述过渡面一、所述过渡面二以及所述过渡面三上均具有倒角。

5.根据权利要求1所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述成型凹模上与纵梁等截面折弯区域相对应的成型型面上设置有局部避让结构，所述局部避让结构包括由左至右依次相连的多个三角形凹槽，相邻的两所述三角形凹槽之间通过第一圆角相连，所述三角形凹槽的两个斜面之间通过第二圆角相连。

6.根据权利要求5所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述第一圆角和所述第二圆角所在的圆的半径均为45mm至55mm。

7.根据权利要求5所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述三角形凹槽的两个斜面之间的夹角为140度至160度。

8.根据权利要求1所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述纵梁后部变截面起始区域的下翼面上设置有鱼鳍结构，所述鱼鳍结构包括由左至右依次相连的向上倾斜的第一斜面段、凸出的第一圆弧段、内凹的第二圆弧段、向下倾斜的第二斜面段。

9.根据权利要求1所述的车架纵梁成型模具，其特征在于，所述校正凹模、所述校正凸模均为矩形结构；所述校正凹模与所述成型凸模可拆卸连接，所述校正凸模与所述托料板可拆卸连接。

说明书

一种车架纵梁成型模具

技术领域

[0001] 本发明属于车架纵梁成型设备技术领域，具体涉及一种车架纵梁成型模具。

背景技术

[0002] 轻卡的车架纵梁一般为传统大梁钢510L，随着市场对整车轻量化的需求不断突出，车辆纵梁的厚度越来越薄，由原先的6mm逐渐向5mm、 4.5mm、4mm过渡。为了保证车架的强度不降低，商用车的车架纵梁越来越多地采用牌号为550L、QSTE‑650的大梁钢，两者的屈服强度分别能达到550Mpa、650Mpa或采用更高等级的高强度钢材料。

[0003] 如图1至图3所示，以某款商用车的车架纵梁为例，包括腹面11、上翼面12，下翼面13，纵梁前部变截面折弯区域14，纵梁前部等截面折弯区域15，纵梁后部变截面起始区域
16，造型复杂，且使用的材料强度等级较高，为4.5mm的QSTE‑650热轧板，屈服强度为
650Mpa。由于受制于高强度钢有较大的回弹问题，经过批量生产验证，该车架纵梁成型过程中存在以下问题：纵梁后部变截面起始区域材料流动不畅，挤压后导致车架纵梁的腹面出现局部凸起，影响该位置后悬吊耳支架的装配铆接，强行铆接后左右吊耳同轴度精度差。因此，如何优化成型模具，以避免车架纵梁的后部变截面起始区域的腹面局部凸起，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种车架纵梁成型模具，以解决现有技术中的上述技术问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

[0006] 一种车架纵梁成型模具，其包括成型凸模、成型凹模、位于所述成型凹模的成型凹槽中的托料板，所述成型凸模上用于成型纵梁后部变截面起始区域的成型型面上内嵌设置有校正凹模，所述托料板上内嵌设置有与所述校正凹模相对的校正凸模；所述校正凹模上具有内凹的第一校正面，所述校正凸模上具有凸出于所述托料板的上表面的第二校正面，所述第一校正面与所述第二校正面相适配。

[0007] 优选地，所述第一校正面是半径为104.5mm至154.5mm的球形面，所述球形面的内凹深度为1mm至2mm。

[0008] 优选地，所述成型凸模上用于成型纵梁前部变截面折弯区域的成型型面为内凹的碟状校正型面，所述碟状校正型面包括由左至右依次相连的凸模非校正面一、凸模三角形校正面一、凸模三角形校正面二、凸模非校正面二，所述凸模非校正面一与所述凸模三角形校正面一之间通过过渡面一相连，所述凸模三角形校正面一与所述凸模三角形校正面二之间通过过渡面二相连，所述凸模三角形校正面二与所述凸模非校正面二之间通过过渡面三相连；所述凸模三角形校正面一和所述凸模三角形校正面二均为向远离所述托料板的方向倾斜的倾斜面，所述过渡面二的上端凸出所述成型凸模；所述托料板上设置有与所述碟状校正型面相适配的碟状型面。

[0009] 优选地，所述过渡面二的上端凸出的竖直高度为5mm至7mm。

[0010] 优选地，所述过渡面一、所述过渡面二以及所述过渡面三上均具有倒角。

[0011] 优选地，所述成型凹模上与纵梁等截面折弯区域相对应的成型型面上设置有局部避让结构，所述局部避让结构包括由左至右依次相连的多个三角形凹槽，相邻的两所述三角形凹槽之间通过第一圆角相连，所述三角形凹槽的两个斜面之间通过第二圆角相连。

[0012] 优选地，所述第一圆角和所述第二圆角所在的圆的半径均为45mm至 55mm。

[0013] 优选地，所述三角形凹槽的两个斜面之间的夹角为140度至160度。

[0014] 优选地，所述纵梁后部变截面起始区域的下翼面上设置有鱼鳍结构，所述鱼鳍结构包括由左至右依次相连的向上倾斜的第一斜面段、凸出的第一圆弧段、内凹的第二圆弧段、向下倾斜的第二斜面段。

[0015] 优选地，所述校正凹模、所述校正凸模均为矩形结构；所述校正凹模与所述成型凸模可拆卸连接，所述校正凸模与所述托料板可拆卸连接。

[0016] 本发明的有益效果在于：

[0017] 本发明的车架纵梁成型模具，其成型凸模上用于成型纵梁后部变截面起始区域的成型型面上内嵌有校正凹模，托料板上内嵌有与校正凸模相对的校正凸模，校正凹模上具有内凹的第一校正面，校正凸模上具有凸出于托料板的表面的第二校正面，在成型时，通过第一校正面与第二校正面相匹配，从而能够较好地避免纵梁后部变截面起始区域的腹面出现局部凸起问题，进而有效地提高了车架纵梁的成型质量。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中

[0019] 图1为现有车架纵梁的轴测图；

[0020] 图2为现有车架纵梁的示意图；

[0021] 图3为现有车架纵梁的另一示意图；

[0022] 图4为本发明实施例提供的车架纵梁成型模具的示意图；

[0023] 图5为本发明实施例提供的成型凸模的示意图；

[0024] 图6为本发明实施例提供的成型凸模的另一示意图；

[0025] 图7为图5中A处的放大图；

[0026] 图8为图5中B处的放大图；

[0027] 图9为图6中C处的放大图；

[0028] 图10为本发明实施例提供的校正凹模与校正凸模未匹配时的示意图；

[0029] 图11为本发明实施例提供的托料板上放置有成型后的车架纵梁的示意图；

[0030] 图12为图11中D处的放大图；

[0031] 图13为本发明实施例提供的局部避让结构的示意图；

[0032] 图14为本发明实施例提供的车架纵梁的示意图；

[0033] 图15为图14中E处的放大图；

[0034] 图16为本发明实施例提供的鱼鳍结构的示意图。

[0035] 附图中标记：

[0036] 11、腹面，12、上翼面，13、下翼面，14、纵梁前部变截面折弯区域，[0037] 15、纵梁前部等截面折弯区域，16、纵梁后部变截面起始区域，[0038] 21、成型凸模，22、校正凹模，221、第一校正面，222、内六角螺栓，[0039] 231、凸模非校正面一，232、凸模三角形校正面一，

[0040] 233、凸模三角形校正面二，234、凸模非校正面二，235、过渡面一，[0041] 236、过渡面二，237、过渡面三，31、成型凹模，32、成型凹槽，[0042] 33、局部避让结构，331、三角形凹槽，332、第一斜面，

[0043] 333、第二斜面，334、第一圆角，335、第二圆角，41、托料板，[0044] 42、校正凸模，421、第二校正面，43、蝶状型面，51、车架纵梁，[0045] 52、第一斜面段，53、第一圆弧段，54、第二圆弧段，

[0046] 55、第二斜面段，56、下翼面。

具体实施方式

[0047] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。

[0048] 如图4至图16所示，本发明实施例提供了一种车架纵梁成型模具，其包括成型凸模21、成型凹模31、位于所述成型凹模的成型凹槽32中的托料板41，所述成型凸模21上用于成型纵梁后部变截面起始区域的成型型面上内嵌设置有校正凹模22，所述托料板上内嵌设置有与所述校正凹模相对的校正凸模42；所述校正凹模上具有内凹的第一校正面221，所述校正凸模上具有凸出于所述托料板的上表面的第二校正面421，所述第一校正面与所述第二校正面相适配。

[0049] 本发明实施例提供的车架纵梁成型模具，其成型凸模上用于成型纵梁后部变截面起始区域的成型型面上内嵌有校正凹模22，托料板上内嵌有与校正凸模相对的校正凸模42，校正凹模上具有内凹的第一校正面，校正凸模上具有凸出于托料板的表面的第二校正面，在成型时，通过第一校正面与第二校正面相匹配，从而能够较好地避免纵梁后部变截面起始区域的腹面出现局部凸起问题，进而有效地提高了车架纵梁的成型质量。

[0050] 具体地，所述第一校正面221是半径为104.5mm至154.5mm的球形面，所述球形面的内凹深度为1mm至2mm，如图10所示。可以理解的是，第二校正面421也为球形面，第二校正面421凸出与托料板的上表面的高度 h1为1mm至2mm；校正凹模位于成型凸模的下表面上。

[0051] 如图8所示，进一步地，所述成型凸模21上用于成型纵梁前部变截面折弯区域的成型型面为内凹的碟状校正型面，所述碟状校正型面包括由左至右依次相连的凸模非校正面一231、凸模三角形校正面一232、凸模三角形校正面二233、凸模非校正面二234，所述凸模非校正面一与所述凸模三角形校正面一之间通过过渡面一235相连，所述凸模三角形校正面一与所述凸模三角形校正面二之间通过过渡面二236相连，所述凸模三角形校正面二与所述凸模非校正面二之间通过过渡面三237相连；所述凸模三角形校正面一和所述凸模三角形校正面二均为向远离所述托料板的方向倾斜的倾斜面，所述过渡面二236的上端凸出所述成型凸模；所述托料板上设置有与所述碟状校正型面相适配的碟状型面43。由于现有技术中的车架纵梁在成型时还出现了在纵梁前部变截面折弯区域的扭曲过度的现象，从而影响了发动机装配后的间隙和车架前悬左右吊耳同轴度的精度；采用上述方案，在成型时，通过碟状校正型面与碟状型面的相匹配，能够较好地避免纵梁变截面折弯区域扭曲过度。

[0052] 由于在现有纵梁变截面折弯区域上对应该碟状校正型面的部位，在纵梁的长度方向上的扭曲值不一样，出现的扭曲过度的程度也不一样，而本发明的车架纵梁成型模具上设置的碟状校正型面具有凸模三角形校正面一和凸模三角形校正面二，且凸模三角形校正面一与凸模三角形校正面二之间通过过渡面二相连，同时过渡面二的下端凸出成型凸模，利用该碟状校正型面与碟状型面的配合，能够较好地避免车架纵梁在上述部位出现扭曲过度的现象。

[0053] 具体地，所述过渡面二236的上端凸出的竖直高度为5mm至7mm，可以优选过渡面二236的上端凸出成型凸模的下表面的竖直高度h3为 6mm，如图9所示；所述过渡面一、所述过渡面二以及所述过渡面三上均具有倒角，可以优选倒角的长度在100mm至150mm之间，倒角的长度不能太大，否则校正效果会减弱。该蝶状校正型面是充分结合纵梁扭曲误差值并非线性分布情况而设计，不同于现有技术中整体把型面做成斜面的粗犷方法，能较好地解决纵梁成型扭曲问题。

[0054] 如图11至图13所示，进一步地，所述成型凹模31上与纵梁等截面折弯区域相对应的成型型面上设置有局部避让结构33，所述局部避让结构33 包括由左至右依次相连的多个三角形凹槽331，相邻的两所述三角形凹槽之间通过第一圆角334相连，所述三角形凹槽的两个斜面之间通过第二圆角335相连。由于现有技术中的车架纵梁在成型时还出现了在纵梁前部等截面折弯区域，车架纵梁的上翼面和下翼面出现褶皱不平整的问题，而上翼面不平整影响了驾驶室后支撑的装配；采用上述方案，通过设置的各圆角和斜面，利于材料流动，防止车架纵梁在成型折弯时材料因堆积挤压，而出现上翼面和下翼面褶皱不平整的现象，从而避免对驾驶室后支撑装配造成影响。

[0055] 具体地，所述第一圆角334和所述第二圆角335所在的圆的半径均为 45mm至55mm；所述三角形凹槽的两个斜面之间的夹角为140度至160度。可以优选，第一圆角334和第二圆角335所在的圆的半径均为50mm，三角形凹槽的两个斜面即第一斜面332和第二斜面333之间的夹角为150度，从而更利于材料流动，起到更好地防止上翼面和下翼面出现褶皱不平整现象的效果；局部避让结构的两端可以分别通过第二圆角与成型凹模的上表面相连。

[0056] 如图14至图16所示，进一步地，所述纵梁后部变截面起始区域的下翼面56上设置有鱼鳍结构，所述鱼鳍结构包括由左至右依次相连的向上倾斜的第一斜面段52、凸出的第一圆弧段53、内凹的第二圆弧段54、向下倾斜的第二斜面段55。采用此方案，通过各斜面段和圆弧段，有利于引导车架纵梁在成型折弯时的材料流动，一方面有助于控制该区域车架纵梁的腹面不易出现凸起，另一方面有助于控制该区别车架纵梁的下翼面不易出现褶皱，材料得到充分流动后车架纵梁在该区域的扭曲误差也得到控制，从而能够提高车架纵梁的成型质量，同时车架纵梁成型后下翼面的鱼鳍结构不会影响车架纵梁在车上的装配工作。

[0057] 可以优选，所述第一圆弧段53所在的圆的半径为10mm，所述第二圆弧段54所在的圆的半径为15mm。第一倾斜段的长度L可以为80mm，高度h2可以为7mm。

[0058] 具体地，所述校正凹模22、所述校正凸模42均为矩形结构；所述校正凹模与所述成型凸模可拆卸连接，所述校正凸模与所述托料板可拆卸连接。可以优选，上述可拆卸连接为螺栓连接；校正凹模、校正凸模均为矩形块，由于在批量生产车架纵梁的过程中球形面会逐渐磨损，因此使校正凹模为矩形块，通过4个内六角螺栓222固定在成型凸模上，便于维修和拆换；同时，将校正凸模设计为矩形块，通过4个内六角螺栓固定在托料板上，以便于维修和拆换。

[0059] 由于纵梁后部变截面起始区域的车架纵梁的截面开始变小，而且其下翼面材料会出现堆积，导致车架纵梁成型时腹面局部出现鼓包凸起问题，为了校正该鼓包凸起，在成型模具上用于成型腹面的该位置处设置一对相适配的内凹的第一校正面和凸出的第二校正面，且第一校正面和第二校正面均为球形面，以此便于在成型时，将腹面的该位置即将会发生鼓包凸起的位置形成一个球形的凹槽，使得车架纵梁在退出成型模具后发生回弹正好形成平面，而不凸起。同时在下翼面设置上述鱼鳍结构，引导材料流动，减少材料堆积，缓解鼓包凸起问题，这样通过同时使用上述两种方式，能够更好地解决该腹面的鼓包凸起问题。

[0060] 可以理解的是，与现有技术中的成型模具一样，本发明也具有基座，成型凹模设置在基座上，成型凹模的上侧面限定出用以供车架纵梁料片放置的加工区域，所述成型凹模在该加工区域内向下凹陷形成上述成型凹槽；托料板沿竖直方向活动设于成型凹槽中，托料板用于向上支撑加工区域处的车架纵梁料片；成型凸模沿竖直方向活动设于成型凹槽的正上方，成型凸模具有向下运动至将车架纵梁料片压入成型凹槽内的活动行程；其中，托料板的上表面与成型凸模的下底面的形状、尺寸相适配。

[0061] 本发明能够避免车架纵梁因成型质量缺陷而需要增加整形工序的问题，提高了车架纵梁的成型精度和车型质量的一致性，保证了高强钢车架纵梁的产品质量和生产效率。

[0062] 以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。