專利名稱：一種汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法及模具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成形模具的制造方法，具體為一種汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法。
背景技術：
汽車覆蓋件(簡稱覆蓋件)是指構成汽車車身或駕駛室、覆蓋發(fā)動機和底盤的異形體表面和內(nèi)部的汽車零件。汽車覆蓋件既是外觀裝飾性的零件，又是封閉薄殼狀的受力零件。具體地說，汽車覆蓋件包括引擎蓋板，車頂蓋，左、右車側(cè)圍，前、后車門，前、后、左、右翼子板，行禮箱蓋板，發(fā)動機前支撐板，發(fā)動機前裙板，前圍上蓋板，后圍板，后圍上蓋板，前裙板，前框架，前翼子板，車輪擋泥板、后翼子板、后圍板、行李倉蓋，后圍上蓋板、頂蓋、前圍側(cè)板、前圍板、前圍上蓋板、前擋泥板、發(fā)動機罩等。覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。 覆蓋件的制造是汽車車身制造的關鍵環(huán)節(jié)。汽車新式車型或概念車在前期研發(fā)過程中，要求的汽車覆蓋件為單件或小批量的樣件。覆蓋件類型種類多，模具數(shù)量要求多，且傳統(tǒng)沖壓模具制造調(diào)試周期較長，成本高昂， 從時間成本和經(jīng)濟成本上考慮樣件都不宜再采用傳統(tǒng)沖壓模具工藝進行生產(chǎn)。申請人通過對汽車覆蓋件的成形特點進行研究，開發(fā)出適合汽車覆蓋件樣件快速成形的一種汽車覆蓋件加工方法，該方法由預成形和精整成形兩個工步結(jié)合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預成形件，然后再采用單點漸進成形獲得精整成形件，使得精整成形件精度滿足要求(該成形方法申請人同時申請了專利進行保護)。從而汽車新型車身或概念車在前期研發(fā)過程中，既節(jié)約了經(jīng)濟成本，也縮短了時間周期，快速經(jīng)濟的得到汽車覆蓋件樣件。故從時間成本和經(jīng)濟成本考慮，有必要重新設計一種專門適應于汽車覆蓋件樣件預成形工藝的模具。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明要解決的技術問題是怎樣提供一種模具制造成本低且快速的汽車覆蓋件樣件預成形模具快速制造方法及模具，使該方法制得的模具具備結(jié)構簡單，加工便捷，加工受力平穩(wěn)等特點，特別適合用于汽車覆蓋件樣件生產(chǎn)。為了解決上述技術問題，本發(fā)明中采用了如下的技術方案
一種汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法，其特征在于，所述汽車覆蓋件樣件預成形模具包括的凹模、凸模和壓邊圈中至少一種采用混凝土澆筑的制造方法制得。本技術方案中，將汽車覆蓋件樣件預成形模具中的凹模、凸模和壓邊圈采用混凝土澆筑制得，是因為經(jīng)申請人研究發(fā)現(xiàn)，對于小批量的概念車覆蓋件樣件成形，模具只需成形小批量的樣件，無需頻繁地重復加工，故對模具在強度方面的設計要求可以降低。同時， 由于汽車覆蓋件樣件預成形工藝中，只需要初步獲得覆蓋件樣件的預成形形狀，對工件成形精度要求不高，故對模具自身在強度、精度和性能等方面的要求同樣較低，故采用混凝土澆筑出的模具已經(jīng)能夠滿足成形要求。這樣和采用傳統(tǒng)模具相比，本發(fā)明的模具就大大降低了模具制造成本和開發(fā)及制造的時間；特別適合用于單件或小批量的汽車覆蓋件樣件生產(chǎn)。作為進一步優(yōu)化，所述方法采用的混凝土澆筑材料由水泥混合物、粗骨料、細骨料和水混合得到(優(yōu)選配比為1 :2 2. 4 0. 6)，所述水泥混合物由高強度的硅酸鹽水泥加入摻合料等得到(優(yōu)選為加入摻合料硅粉及外加劑早強劑，其中硅粉、水泥、早強劑、早強減水劑質(zhì)量比優(yōu)選為7:90:2:1 ；早強劑和早強減水劑配置成溶液充分溶解后，優(yōu)選采用滯水法的摻加方法加入)；粗骨料的最大粒徑不大于25mm，針片狀顆粒含量不大于5. 0%，含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于0. 2% ；細骨料粒徑在3. Γ3. 7mm之間，含泥量不大于2. 0%，泥塊含量不大于0. 5% ；混凝土養(yǎng)護天數(shù)3天。這樣優(yōu)化澆筑方式后得到的混凝土模具，其硬度、強度和加工性能均能夠很好地滿足汽車覆蓋件樣件預成形模具的成形性能要求。同時，本澆筑方法中采用的各種材料，均為現(xiàn)有常規(guī)材料的組合，各種澆筑方法、摻合方式也為澆筑領域常規(guī)技術，故工藝成本比較便宜，降低了模具制造成本。上述方法制得的汽車覆蓋件樣件預成形模具，可以采用如下進一步優(yōu)化結(jié)構，包括位于下方的所述凹模，依次對應設置于所述凹模上方的所述壓邊圈、彈性墊圈和所述凸模，所述壓邊圈和彈性墊圈套設在凸模向下的凸起部分之外，凸模的凸起部分上方的兩側(cè)各具有一個向下方延伸的限位板，限位板下方具有一個豎向設置的限位槽，所述壓邊圈對應限位板的兩側(cè)各具有一個橫向設置的限位螺栓，限位螺栓外端可滑動地卡接在限位板的限位槽內(nèi)，凸模下壓到極限位置時限位螺栓限位于限位槽的上端，此時凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔。這樣，對模具結(jié)構優(yōu)化后，模具在使用時，待成形的板料置于凹模上面位于凹模與壓邊圈之間，凸模在壓力機作用下下壓，凸模通過彈性墊圈對壓邊圈施力使板料周邊被壓緊；凸模繼續(xù)下壓，彈性墊圈受力壓縮，凸模向下的凸起部分的下端接觸板料向下施力并迫使其產(chǎn)生變形，當凸模下壓到極限位置時，得到預成形的板料零件。其中，設置的限位板用于對凸模下壓行程限位，保證凸模下壓到位恰好得到預成形的形變量，避免凸模下壓過深而增大模具負荷。同時設置的彈性墊圈使其受力平穩(wěn)，凸模下壓平緩，增強凸模下壓的穩(wěn)定性，避免模具負荷過大造成損壞；其次彈性墊圈在凸模下壓過程中還用于力的傳遞，使得凸模的壓力傳遞到壓邊圈上，使壓邊圈壓住板料的周邊，使成形過程更穩(wěn)定；彈性墊圈還有一個作用是在凸模收回的過程中，彈性墊圈通過壓邊圈給板料施加一個向下的力，方便板料從凸模上脫模，板料不會出現(xiàn)卡在凸模上向上運動的情況，使整個加工過程流暢而有序。所以，采用本結(jié)構的模具在加工過程中，受力平穩(wěn)、均勻而緩慢，特別適合混凝土制造的強度的模具的使用，進一步保證模具使用穩(wěn)定性并延長了模具使用壽命。作為模具結(jié)構的進一步優(yōu)化，所述凸模上方的兩側(cè)還豎向固定設置有導套，導套可滑動地套接在豎向設置且固定于凹模的導柱上。這樣，凸模下壓和收回均靠導套與導柱的配合導向，保證合模準確且進一步增加了模具穩(wěn)定性和可靠性，使其適合混凝土模具的使用。作為模具結(jié)構的另一優(yōu)化，所述彈性墊圈采用聚氨酯材料制得。具有成本便宜，彈性好，傳力緩慢均勻，利于加工等優(yōu)點，更加利于混凝土模具的使用。作為模具結(jié)構的進一步優(yōu)化，所述凹模的型腔底部還具有頂料機構，所述頂料機構包括位于凹模的型腔底部的頂料板，位于頂料板下方的頂桿，頂桿可滑動地向下穿出凹模并用于與壓力設備相連。所述壓力設備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。這樣，凸模收回后，頂桿在壓力設備作用下向上頂起，便于板料脫模。作為再一步的優(yōu)化，所述凹模、壓邊圈和凸模在澆筑時，先采用木材經(jīng)過數(shù)控加工制得汽車覆蓋件樣件預成形零件形狀，再圍繞該木材零件分別采用木板圍成凹模、壓邊圈和凸模的澆筑型框，混凝土澆筑型框內(nèi)壁刷涂脫模劑，然后采用混凝土澆筑得到凹模、壓邊圈和凸模的粗糙模具，再對粗糙模具的表面進行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具； 澆筑時在凸模上方的內(nèi)部橫向設置有兩根鋼筋，所述限位板的上端穿在兩根鋼筋的兩端上再與凸模澆筑為一體，所述壓邊圈對應限位板的兩側(cè)設置有兩個帶內(nèi)螺紋的圓筒，該圓筒與壓邊圈澆筑為一體，所述限位螺栓靠螺紋旋接在該圓筒內(nèi)；導柱與凹模澆筑一體，導套與凸模澆筑一體。這樣優(yōu)化后，得到的模具經(jīng)過打磨處理后，表面光滑，能夠滿足成形模具的要求， 同時，澆筑時，將限位板上端和圓筒與相應模具件澆筑為一體，其連接可靠，一體性好，利于力的傳遞。同時澆筑于凸模上方內(nèi)部的兩根鋼筋，可以用于抵消凸模下壓到極限位置時對限位板產(chǎn)生的下壓力，避免限位板從凸模上脫離損壞；同時鋼筋可以起到加強筋的作用，增加了凸模上表面的強度，凸模上表面是與壓力機相連的受力處，此處強度加強后就進一步降低了凸模破損的可能，延長了凸模使用壽命。導柱與凹模澆筑一體，導套與凸模澆筑一體，制造更加方便快捷。綜上所述，本發(fā)明專門針對汽車覆蓋件樣件預成形件要求而設計，具有方法簡單， 加工便捷，利于實施等優(yōu)點；本方法制得的模具具有加工受力平穩(wěn)，模具制造簡單方便而成本低的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖。圖2是圖1左視方向的剖視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的模具結(jié)構作進一步的詳細說明。具體實施時，如圖1和圖2所示一種汽車覆蓋件樣件預成形模具，模具采用汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法制得，其結(jié)構包括位于下方的凹模1，依次對應設置于凹模1上方的壓邊圈2、彈性墊圈3和凸模4，所述壓邊圈2和彈性墊圈3套設在凸模4 向下的凸起部分之外，凸模4的凸起部分上方的兩側(cè)各具有一個向下方延伸的限位板5，限位板5下方具有一個豎向設置的限位槽6，所述壓邊圈2對應限位板5的兩側(cè)各具有一個橫向設置的限位螺栓7，限位螺栓7外端可滑動地卡接在限位板5的限位槽6內(nèi)，凸模4下壓到極限位置時限位螺栓7限位于限位槽6的上端，此時凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔。所述凸模4上方的兩側(cè)還豎向固定設置有導套8，導套8可滑動地套接在豎向設置且固定于凹模1的導柱9上。所述彈性墊圈3采用聚氨酯材料制得。所述凹模1的型腔底部還具有頂料機構，所述頂料機構包括位于凹模1的型腔底部的頂料板10，位于頂料板10下方的頂桿11，頂桿11可滑動地向下穿出凹模1并用于與壓力設備相連。所述壓力設備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。本模具制造時采用汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法制得，具體地說，所述凹模1、壓邊圈2和凸模4均采用混凝土澆筑制得。所述方法采用的混凝土澆筑材料由水泥混合物、粗骨料、細骨料和水混合得到(優(yōu)選配比為1 :2 2. 4 0. 6)， 所述水泥混合物由高強度的硅酸鹽水泥加入摻合料等得到(優(yōu)選為加入摻合料硅粉及外加劑早強劑，其中硅粉、水泥、早強劑、早強減水劑質(zhì)量比優(yōu)選為7:90:2:1 ；早強劑和早強減水劑配置成溶液充分溶解后，優(yōu)選采用滯水法的摻加方法加入)；粗骨料的最大粒徑不大于 25mm,針片狀顆粒含量不大于5. 0%，含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于0. 2% ；細骨料粒徑在3. Γ3. 7mm之間，含泥量不大于2. 0%，泥塊含量不大于0. 5% ；混凝土養(yǎng)護天數(shù)3天。所述凹模1、壓邊圈2和凸模4在澆筑時，先采用木材經(jīng)過數(shù)控加工制得汽車覆蓋件樣件預成形零件形狀，再圍繞該木材零件分別采用木板圍成凹模、壓邊圈和凸模的澆筑型框，混凝土澆筑型框內(nèi)壁刷涂脫模劑，然后采用混凝土澆筑得到凹模、壓邊圈和凸模的粗糙模具，再對粗糙模具的表面進行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時在凸模上方的內(nèi)部橫向設置有兩根鋼筋13，所述限位板5的上端穿在兩根鋼筋13的兩端上再與凸模4澆筑為一體，所述壓邊圈2對應限位板5的兩側(cè)設置有兩個帶內(nèi)螺紋的圓筒14，該圓筒14與壓邊圈 2澆筑為一體，所述限位螺栓7靠螺紋旋接在該圓筒14內(nèi)；所述導柱9與凹模澆筑一體，導套8與凸模澆筑一體。
權利要求
1.一種汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法，其特征在于，所述汽車覆蓋件樣件預成形模具包括的凹模、凸模和壓邊圈中至少一種采用混凝土澆筑的制造方法制得。
2.如權利要求1所述的汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法，其特征在于，所述方法采用的混凝土澆筑材料由水泥混合物、粗骨料、細骨料和水混合得到，所述水泥混合物由高強度的硅酸鹽水泥加入摻合料等得到；粗骨料的最大粒徑不大于25mm，針片狀顆粒含量不大于5. 0%，含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于0. 2% ；細骨料粒徑在3. Γ3. 7mm之間，含泥量不大于2. 0%，泥塊含量不大于0. 5% ；混凝土養(yǎng)護天數(shù)3天。
3.如權利要求1或2所述方法制得的汽車覆蓋件樣件預成形模具，其特征在于，包括位于下方的所述凹模，依次對應設置于所述凹模上方的所述壓邊圈、彈性墊圈和所述凸模，所述壓邊圈和彈性墊圈套設在凸模向下的凸起部分之外，凸模的凸起部分上方的兩側(cè)各具有一個向下方延伸的限位板，限位板下方具有一個豎向設置的限位槽，所述壓邊圈對應限位板的兩側(cè)各具有一個橫向設置的限位螺栓，限位螺栓外端可滑動地卡接在限位板的限位槽內(nèi)，凸模下壓到極限位置時限位螺栓限位于限位槽的上端，此時凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔。
4.如權利要求3所述的汽車覆蓋件樣件預成形模具，其特征在于，所述凸模上方的兩側(cè)還豎向固定設置有導套，導套可滑動地套接在豎向設置且固定于凹模的導柱上。
5.如權利要求3所述的汽車覆蓋件樣件預成形模具，其特征在于，所述彈性墊圈采用聚氨酯材料制得。
6.如權利要求3所述的汽車覆蓋件樣件預成形模具，其特征在于，所述凹模的型腔底部還具有頂料機構，所述頂料機構包括位于凹模的型腔底部的頂料板，位于頂料板下方的頂桿，頂桿可滑動地向下穿出凹模并用于與壓力設備相連，所述壓力設備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。
7.如權利要求4所述的汽車覆蓋件樣件預成形模具，其特征在于，所述凹模、壓邊圈和凸模在澆筑時，先采用木材經(jīng)過數(shù)控加工制得汽車覆蓋件樣件預成形零件形狀，再圍繞該木材零件分別采用木板圍成凹模、壓邊圈和凸模的澆筑型框，混凝土澆筑型框內(nèi)壁刷涂脫模劑，然后采用混凝土澆筑得到凹模、壓邊圈和凸模的粗糙模具，再對粗糙模具的表面進行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時在凸模上方的內(nèi)部橫向設置有兩根鋼筋， 所述限位板的上端穿在兩根鋼筋的兩端上再與凸模澆筑為一體，所述壓邊圈對應限位板的兩側(cè)設置有兩個帶內(nèi)螺紋的圓筒，該圓筒與壓邊圈澆筑為一體，所述限位螺栓靠螺紋旋接在該圓筒內(nèi)；導柱與凹模澆筑一體，導套與凸模澆筑一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法及模具，方法的特征在于，所述汽車覆蓋件樣件預成形模具包括的凹模、凸模和壓邊圈中至少一種采用混凝土澆筑的快速制造方法制得。本發(fā)明的汽車覆蓋件樣件預成形模具的快速制造方法，專門針對汽車覆蓋件樣件預成形件的要求設計，具有模具制造快速、簡單方便而成本低的優(yōu)點。
文檔編號B28B1/14GK102501297SQ201110376060
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2011年11月23日
發(fā)明者丁岳, 馮國衛(wèi), 史慧欣, 吳葉紅, 周杰, 田飛, 郭強強, 齊文濤 申請人:重慶大學, 重慶杰信模具股份有限公司