一种用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置及成型方法

技术领域

本发明属于塑料技术成型，尤其涉及一种用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置及成型方法。

背景技术

近年来，为了对应环境问题而使车身轻量化，越来越多地将高强度塑料板用于汽车部件。在汽车部件的制造中，多采用制造成本较低的冲压成型。

现在成型设备中，多数都是有移动的凹模和固定的凸模相互配对板材进行冲压，然后再有人工辅助暂停成型设备，将冲压件取走后再补充新的板材，这样的成型方式对工人的安全有着一定的隐患，以及停机脱模取件补充板材的过程中还影响着成型的速率。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置及成型方法，以解决为连续自主地进行冲压成型、成型后脱模和下次冲压前补充板材技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置及成型方法，的具体技术方案如下：

一种用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置，包括冲压成型装置、板材进给装置、板材限位装置和板材补充装置；

所述冲压成型装置包括安装座、滑动排放槽、滑动块、安装防护罩、液压缸、加热冲压凸模、收缩组件、半凹模、U形叉、带动组件和板材添加组件，所述安装座上设有滑动排放槽、滑动块、安装防护罩、收缩组件和带动组件，所述滑动块滑动安装在安装座上，所述滑动排放槽内设有半凹模，所述半凹模设置在收缩组件上，所述滑动块设有用于将半凹模挤压形成凹模组的U形叉，所述液压缸通过带动组件带动U形叉移动，所述U形叉上设有用于推动板材进给装置内部板材移动的板材添加组件，所述板材进给装置设置在安装座上，所述板材限位装置设置在收缩组件上，所述板材补充装置设置在板材进给装置和安装防护罩上；

所述加热冲压凸模包括加热空心冲压凸模体，所述加热空心冲压凸模体设置在液压缸上，所述加热空心冲压凸模体内部设有空腔，所述加热空心冲压凸模体侧面周向设有多个排气孔，所述加热空心冲压凸模体上设有热气输入管道，所述热气输入管道通过空腔和排气孔连通，所述热气输入管道和空气加热机连通。

进一步，所述U形叉开口端设有内朝向的斜面。

进一步，所述收缩组件包括第一固定筒、第一连接栓、脱模弹簧和第一连接杆，所述第一固定筒内设有第一连接栓和脱模弹簧，所述脱模弹簧套在第一连接栓上，所述第一连接栓上设有半凹模，所述第一固定筒设置在安装座上，所述板材限位装置通过第一连接杆设置在第一固定筒上。

进一步，所述带动组件包括第一齿条、传动齿轮组和第二齿条，所述第一齿条通过传动齿轮组和第二齿条连接，所述第一齿条设置在液压缸上，所述传动齿轮组设置在安装座上，所述第二齿条设置在U形叉上。

进一步，所述板材添加组件包括连接柱和推动板，所述连接柱上设有推动板，所述连接柱设置在U形叉上，所述连接柱和推动板在板材进给装置内部滑动。

进一步，所述板材进给装置包括存储箱、存储腔、排放口和推动槽，所述存储箱上设有存储腔和排放口，所述存储腔通过排放口和外界连通，所述存储箱底部设有和存储腔连通的推动槽，所述存储箱通过支腿设置在安装座上，所述推动槽用于连接柱滑动，所述排放口用于滑动推动板并排放板材。

进一步，所述板材限位装置包括安装块、滑动腔、滑动连接块、限位弹簧和限位斜面板，所述安装块上设有滑动腔，所述滑动腔内部设有滑动连接块和限位弹簧，所述滑动连接块上设有限位弹簧和限位斜面板，所述安装块设置在第一连接杆上，所述限位斜面板置于半凹模上方。

进一步，所述板材补充装置包括限位槽架、滑动槽架，加板滑柱和存放槽，所述加板滑柱设置在限位槽架和滑动槽架上，所述加板滑柱上设有存放槽，所述限位槽架设置在安装防护罩外侧壁上，所述滑动槽架设置在安装防护罩外侧壁和存储箱上。

进一步，板材补充装置还包括距离检测传感器和上位机，所述距离检测传感器和上位机建立通信，所述距离检测传感器设置在安装防护罩内部置于存储箱正上方，所述上位机设置在安装防护罩外侧，所述距离检测传感器用于检测存储箱内最上面板材和距离检测传感器的距离，所述上位机将距离检测传感器检测的距离进行显示。

进一步，一种上述用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置的成型方法，包括：

步骤一：需要成型的板材置于加热空心冲压凸模体和半凹模形成的凹模组之间；

步骤二：液压缸带动加热空心冲压凸模体移动的同时再通过带动组件带动U形叉移动，移动的U形叉对两个半凹模进行挤压形成凹模组，凹模组和加热空心冲压凸模体对板材冲压成型；

步骤三：液压缸冲压后复位带动加热空心冲压凸模体从凹模组中离开，同时液压缸通过带动组件带动U形叉从凹模组上脱离，然后收缩组件就会拉动组成凹模组的半凹模向两侧移动分开，然后成型后的冲压件脱落。

本发明的优点在于：

本发明通过冲压成型装置对板材进行冲压，冲压成型后再脱模，冲压成型装置在下次冲压时通过和板材进给装置配合将下次成型的板材推动到板材限位装置上，板材限位装置限制板材的位置为下次成型做准备，已达到自主成型脱模填料，板材补充装置通过测距离的方式检测板材进给装置内部剩余板材的量；

成型过程中，液压缸带动加热空心冲压凸模体移动，同时液压缸通过带动组件带动U形叉移动，移动的U形叉推动两个半凹模向彼此靠近贴合形成凹模组，加热空心冲压凸模体对塑料板材进行加热软化后，凹模组和加热空心冲压凸模体对板材进行成型，成型后液压缸带动加热空心冲压凸模体复位，同时液压缸通过带动组件带动U形叉离开半凹模，然后收缩组件带动半凹模移动将凹模组拆开，然后成型件就会从半凹模脱落形成脱模，从而实现了成型后自动脱模，同时移动的U形叉带动板材添加组件移动，移动的板材添加组件和板材进给装置完成板材的添加。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构剖切线位置示意图；

图3为图2的剖视图A-A；

图4为图3的局部放大示意E；

图5为本发明的局部结构示意图；

图6为本发明的安装座结构示意图；

图7为本发明的安装防护罩结构置示意图；

图8为本发明的冲压成型装置局部结构；

图9为本发明的加热冲压凸模结构示意图；

图10为本发明的冲压成型装置局部结构；

图11为本发明的冲压成型装置剖切线位置示意图；

图12为图11的剖视图B-B；

图13为本发明的局部结构示意图；

图14为本发明的板材进给装置剖切线位置示意图；

图15为图14的剖视图C-C；

图16为本发明的板材限位装置结构示意图；

图17为本发明的板材限位装置剖切线位置示意图；

图18为图17的剖视图D-D；

图中标记说明：

冲压成型装置1；安装座1-1；滑动排放槽1-2；滑动块1-3；安装防护罩1-4；液压缸1-5；加热冲压凸模1-6；加热空心冲压凸模体1-6-1；空腔1-6-2；排气孔1-6-3；热气输入管道1-6-4；收缩组件1-7；第一固定筒1-7-1；第一连接栓1-7-2；脱模弹簧1-7-3；第一连接杆1-7-4；半凹模1-8；U形叉1-9；带动组件1-10；第一齿条1-10-1；传动齿轮组1-10-2；第二齿条1-10-3；板材添加组件1-11；连接柱1-11-1；推动板1-11-2；板材进给装置2；存储箱2-1；存储腔2-2；排放口2-3；推动槽2-4；板材限位装置3；安装块3-1；滑动腔3-2；滑动连接块3-3；限位弹簧3-4；限位斜面板3-5；板材补充装置4；限位槽架4-1；滑动槽架4-2，加板滑柱4-3；存放槽4-4；距离检测传感器4-5；上位机4-6。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-5和图9所示，一种用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置，包括冲压成型装置1、板材进给装置2、板材限位装置3和板材补充装置4，冲压成型装置1对板材进行冲压，冲压成型后再脱模，冲压成型装置1在下次冲压时通过和板材进给装置2配合将下次成型的板材推动到板材限位装置3上，板材限位装置3限制板材的位置为下次成型做准备，已达到自主成型脱模填料，板材补充装置4通过测距离的方式检测板材进给装置2内部剩余板材的量；

所述冲压成型装置1包括安装座1-1、滑动排放槽1-2、滑动块1-3、安装防护罩1-4、液压缸1-5、加热冲压凸模1-6、收缩组件1-7、半凹模1-8、U形叉1-9、带动组件1-10和板材添加组件1-11，所述安装座1-1上设有滑动排放槽1-2、滑动块1-3、安装防护罩1-4、收缩组件1-7和带动组件1-10，所述滑动块1-3滑动安装在安装座1-1上，所述滑动排放槽1-2内设有半凹模1-8，所述半凹模1-8设置在收缩组件1-7上，所述滑动块1-3设有用于将半凹模1-8挤压形成凹模组的U形叉1-9，所述液压缸1-5通过带动组件1-10带动U形叉1-9移动，所述U形叉1-9上设有用于推动板材进给装置2内部板材移动的板材添加组件1-11，所述板材进给装置2设置在安装座1-1上，所述板材限位装置3设置在收缩组件1-7上，所述板材补充装置4设置在板材进给装置2和安装防护罩1-4上，成型过程中，液压缸1-5带动加热冲压凸模1-6移动，同时液压缸1-5通过带动组件1-10带动U形叉1-9移动，移动的U形叉1-9推动两个半凹模1-8向彼此靠近贴合形成凹模组，加热冲压凸模1-6对板材进行加热软化，凹模组和加热冲压凸模1-6对板材进行成型，成型后液压缸1-5带动加热冲压凸模1-6复位，同时液压缸1-5通过带动组件带动U形叉1-9离开半凹模1-8，然后收缩组件1-7带动半凹模1-8移动将凹模组拆开，然后成型件就会从半凹模1-8脱落形成脱模，从而实现了成型后自动脱模，同时移动的U形叉1-9带动板材添加组件1-11移动，移动的板材添加组件1-11和板材进给装置2完成板材的添加；

所述加热冲压凸模1-6包括加热空心冲压凸模体1-6-1，所述加热空心冲压凸模体1-6-1设置在液压缸1-5上，所述加热空心冲压凸模体1-6-1内部设有空腔1-6-2，所述加热空心冲压凸模体1-6-1侧面周向设有多个排气孔1-6-3，所述加热空心冲压凸模体1-6-1上设有热气输入管道1-6-4，所述热气输入管道1-6-4通过空腔1-6-2和排气孔1-6-3连通，所述热气输入管道1-6-4和空气加热机连通，空气加热机将加热后的空气通过热气输入管道1-6-4注入到空腔1-6-2中，然后空腔1-6-2内的热空气通过排气孔1-6-3作用在塑料板材上对板材进行软化加热。

其中，如图10所示，所述U形叉1-9开口端设有内朝向的斜面，开设的斜面能够快速方便的推动半凹模1-8移动。

其中，如图12所示，所述收缩组件1-7包括第一固定筒1-7-1、第一连接栓1-7-2、脱模弹簧1-7-3和第一连接杆1-7-4，所述第一固定筒1-7-1内设有第一连接栓1-7-2和脱模弹簧1-7-3，所述脱模弹簧1-7-3套在第一连接栓1-7-2上，所述第一连接栓1-7-2上设有半凹模1-8，所述第一固定筒1-7-1设置在安装座1-1上，所述板材限位装置3通过第一连接杆1-7-4设置在第一固定筒1-7-1上，压缩的脱模弹簧1-7-3收缩带动第一连接杆1-7-4向第一固定筒1-7-1内部滑动，第一连接杆1-7-4带动半凹模1-8移动，然后使得两个半凹模1-8相互远离，然后成型的冲压件就会脱落。

其中，如图8和图12所示，所述带动组件1-10包括第一齿条1-10-1、传动齿轮组1-10-2和第二齿条1-10-3，所述第一齿条1-10-1通过传动齿轮组1-10-2和第二齿条1-10-3连接，所述第一齿条1-10-1设置在液压缸1-5上，所述传动齿轮组1-10-2设置在安装座1-1上，所述第二齿条1-10-3设置在U形叉1-9上，移动的液压缸1-5带动第一齿条1-10-1移动，第一齿条1-10-1通过传动齿轮组1-10-2带动第二齿条1-10-3移动，移动的第二齿条1-10-3带动U形叉1-9移动，从而实现U形叉1-9挤压半凹模1-8。

其中，如图15所示，所述板材添加组件1-11包括连接柱1-11-1和推动板1-11-2，所述连接柱1-11-1上设有推动板1-11-2，所述连接柱1-11-1设置在U形叉1-9上，所述连接柱1-11-1和推动板1-11-2在板材进给装置2内部滑动，移动的U形叉1-9通过连接柱1-11-1带动推动板1-11-2移动。

其中，如图13-15所示，所述板材进给装置2包括存储箱2-1、存储腔2-2、排放口2-3和推动槽2-4，所述存储箱2-1上设有存储腔2-2和排放口2-3，所述存储腔2-2通过排放口2-3和外界连通，所述存储箱2-1底部设有和存储腔2-2连通的推动槽2-4，所述存储箱2-1通过支腿设置在安装座1-1上，所述推动槽2-4用于连接柱1-11-1滑动，所述排放口2-3用于滑动推动板1-11-2并排放板材，存储箱2-1的存储腔2-2存储板材，然后移动的连接柱1-11-1和推动板1-11-2在推动槽2-4和排放口2-3滑动，当连接柱1-11-1带动推动板1-11-2移动到远离冲压成型装置1的最远端时，推动板1-11-2就会脱离板材的下方，然后板材在自身重量的作用下就会向下移动，然后当推动板1-11-2在向靠近冲压成型装置1方向移动时，就会推动板材从排放口2-3排出然后落在板材限位装置3上，同时推动板1-11-2在此运动状态下不会从排放口2-3脱离，对上端的板材进行限位，防止推动板1-11-2无法退回。

其中，如图16-18所示，所述板材限位装置3包括安装块3-1、滑动腔3-2、滑动连接块3-3、限位弹簧3-4和限位斜面板3-5，所述安装块3-1上设有滑动腔3-2，所述滑动腔3-2内部设有滑动连接块3-3和限位弹簧3-4，所述滑动连接块3-3上设有限位弹簧3-4和限位斜面板3-5，所述安装块3-1设置在第一连接杆1-7-4上，所述限位斜面板3-5置于半凹模1-8上方，板材移动到限位斜面板3-5上，防止半凹模1-8在没合并前，板材通过半凹模1-8和半凹模1-8间的缝隙脱落，然后当加热空心冲压凸模体1-6-1接触到板材后，由于限位斜面板3-5前端的斜面，就会使得限位斜面板3-5受到水平方向的力然后就会向外侧移动，同时限位斜面板3-5通过滑动连接块3-3在滑动腔3-2内部滑动并对限位弹簧3-4压缩，压缩的限位弹簧3-4通过帮助限位斜面板3-5在加热空心冲压凸模体1-6-1离开后复位。

其中，如图13所示，所述板材补充装置4包括限位槽架4-1、滑动槽架4-2，加板滑柱4-3和存放槽4-4，所述加板滑柱4-3设置在限位槽架4-1和滑动槽架4-2上，所述加板滑柱4-3上设有存放槽4-4，所述限位槽架4-1设置在安装防护罩1-4外侧壁上，所述滑动槽架4-2设置在安装防护罩1-4外侧壁和存储箱2-1上，限位槽架4-1限制加板滑柱4-3在限位槽架4-1和滑动槽架4-2上的滑动距离，加板滑柱4-3的存放槽4-4存储板材，然后加板滑柱4-3带动存放槽4-4移动到存储腔2-2上方时为其补充板材。

其中，如图3和图7所示，板材补充装置4还包括距离检测传感器4-5和上位机4-6，所述距离检测传感器4-5和上位机4-6建立通信，所述距离检测传感器4-5设置在安装防护罩1-4内部置于存储箱2-1正上方，所述上位机4-6设置在安装防护罩1-4外侧，所述距离检测传感器4-5用于检测存储箱2-1内最上面板材和距离检测传感器4-5的距离，所述上位机4-6将距离检测传感器4-5检测的距离进行显示，距离检测传感器4-5采集存储腔2-2内部最上面板材和距离检测传感器4-5的距离，然后将采集的数据通过上位机4-6显示明确展示出剩余板材的数量。

其中，一种上述用于高强度汽车塑料车身冲压成型装置的成型方法，步骤为：

步骤一：需要成型的板材置于加热空心冲压凸模体1-6-1和半凹模1-8形成的凹模组之间；

步骤二：液压缸1-5带动加热空心冲压凸模体1-6-1移动的同时再通过带动组件1-10带动U形叉1-9移动，移动的U形叉1-9对两个半凹模1-8进行挤压形成凹模组，凹模组和加热空心冲压凸模体1-6-1对板材冲压成型；

步骤三：液压缸1-5冲压后复位带动加热空心冲压凸模体1-6-1从凹模组中离开，同时液压缸1-5通过带动组件1-10带动U形叉1-9从凹模组上脱离，然后收缩组件1-7就会拉动组成凹模组的半凹模1-8向两侧移动分开，然后成型后的冲压件脱落。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。