專利名稱：鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵 路車輛制造技術(shù)，尤其涉及一種鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具。
背景技術(shù)：
鐵路客車側(cè)頂彎梁是鐵路客車車頂?shù)闹匾M成元件，其成型質(zhì)量的好壞直接影響車頂?shù)暮罄m(xù)組裝。圖1為鐵路客車側(cè)頂彎梁的主視圖；圖2為圖1中A-A向視圖；如圖1和圖2所示，側(cè)頂彎梁整體呈圓弧形、橫截面呈“帽形”，即從一個橫截面的角度來看，在“帽形”的開口兩側(cè)分別向外延伸形成翼面11，并且，側(cè)頂彎梁翼面11所在一側(cè)圓弧面為彎曲半徑較大的外弧面101，另一“帽形”的封閉側(cè)形成的圓弧面則為彎曲半徑較小的內(nèi)弧面102 ;由于側(cè)頂彎梁的板厚較小，一般采用鍛壓成型工藝制造。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具包括上模31、下模32，在加工時，需要將一板狀坯料放入到上模31和下模32之間，然后驅(qū)動下模32向上移動、一次性鍛壓形成側(cè)頂彎梁“帽形”結(jié)構(gòu)。由于現(xiàn)有技術(shù)中的這種模具采用上凸結(jié)構(gòu)、一次鍛壓成型的工藝，在成型過程中坯料一直處于自由狀態(tài)，使得成型后回彈變形較大，造成成型后的側(cè)頂彎梁的兩側(cè)翼板的平面度難以達標，從而影響側(cè)頂彎梁的后續(xù)焊接安裝的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供一種鐵路客車彎梁成型用模具，用以減小成型過程中的回彈變形，提高側(cè)頂彎梁兩側(cè)翼板的平面度。本發(fā)明提供一種鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，包括用于固定設(shè)置在工作平臺上的下模和設(shè)置在所述下模上方的上模，所述上模能相對所述下模上下移動；所述下模的頂面上固定設(shè)置有下限位塊，所述下限位塊上套設(shè)有壓料板；所述下限位塊的頂面形成有與側(cè)頂彎梁內(nèi)弧面相匹配的第二內(nèi)凹弧形面，所述上模的底面為與所述側(cè)頂彎梁外弧面相匹配的第一外凸弧形面，所述壓料板的頂面形成有能與所述上模的底面貼合的第一內(nèi)凹弧形面，且第二內(nèi)凹弧形面平行于所述第一內(nèi)凹弧形面；在所述上模的底面上對應所述下限位塊開設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有可上下移動的上限位塊，且所述上限位塊通過第一彈性裝置與所述上模固定連接；所述上限位塊的底面為能與所述第二內(nèi)凹弧形面貼合的第二外凸弧形面；所述壓料板在限位驅(qū)動裝置的作用下定位在第一工作位置，且所述上模向下移動至所述壓料板并與所述壓料板的頂面貼合后，能帶動所述壓料板相對所述下定位塊向下移動，使所述下限位塊進入到所述凹槽中。本發(fā)明提供的鐵路客車側(cè)頂彎梁彎曲成形用模具，通過在上模、下模之間設(shè)置可移動的壓料板，將整個成型過程分解為第一步壓彎工序和第二步斷面成型工序，可以有效減小成型后的回彈變形，保證了加工出的側(cè)頂彎梁兩側(cè)翼面的平面度，提高了成型質(zhì)量。


圖1為鐵路客車側(cè)頂彎梁的主視圖；圖2為圖1中A-A向視圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A為本發(fā)明鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具實施例的主視圖；圖4B為圖4A中B-B向剖視圖；圖4C的俯視圖；圖5A為圖4B中上限位塊的主視圖；圖5B為圖5A中C-C向視圖；圖6A為圖4B中壓料板的主視圖；圖6B為圖6A的俯視圖；圖7A為圖4B中下限位塊的主視圖；圖7B為圖7A的側(cè)視圖。
具體實施例方式圖4A為本發(fā)明鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具實施例的主視圖；圖4B為圖4A中B-B向剖視圖；圖4C的俯視圖；請參照圖4A-圖4C，本實施例提供一種鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，包括用于固定設(shè)置在工作平臺上的下模41和設(shè)置在下模41上方的上模42，上模42能相對下模41上下移動；下模41的頂面上固定設(shè)置有下限位塊43，下限位塊43上套設(shè)有壓料板44 ;下限位塊43的頂面形成有與側(cè)頂彎梁內(nèi)弧面相匹配的第二內(nèi)凹弧形面430 (如圖7A和圖7B所示)，上模42的底面為與側(cè)頂彎梁外弧面相匹配的第一外凸弧形面420，壓料板44的頂面形成有能與上模42的底面貼合的第一內(nèi)凹弧形面440 ;在上模42的底面上對應下限位塊43開設(shè)有凹槽45，凹槽45內(nèi)設(shè)置有可上下移動的上限位塊46，且上限位塊46通過第一彈性裝置與上模42固定連接；上限位塊46的底面為能與第二內(nèi)凹弧形面430貼合的第二外凸弧形面460 ;壓料板44在限位驅(qū)動裝置的作用下定位在第一工作位置，且上模42向下移動至壓料板44、并與壓料板44的頂面貼合后，能帶動壓料板44相對下定位塊43向下移動，使下限位塊43進入到凹槽45中。具體地壓料板44的頂面和上模42的底面相對設(shè)置，且，兩者完全貼合在一起形成接觸面的形狀與側(cè)頂彎梁的外弧面相同，以沖壓出側(cè)頂彎梁的翼面；下限位塊43的形狀和尺寸可以根據(jù)側(cè)頂彎梁的橫截面形狀來確定，例如，下限位塊43整體可以呈長形，其延伸長度和寬度可以根據(jù)側(cè)頂彎梁的長度和寬度確定；上限位塊46的結(jié)構(gòu)可以與下限位塊43相匹配，以使上限位塊46和下限位塊43能通過第二外凸弧形面460與第二內(nèi)凹弧形面430完全拼合在一起；凹槽45的延伸長度可以與下限位塊43相同或略大，凹槽45的寬度則可根據(jù)下限位塊43的寬度和側(cè)頂彎梁的壁厚來確定；而最終下限位塊43能進入到凹槽45中的高度可根據(jù)側(cè)頂彎梁“帽形”的凹陷深度來確定。限位驅(qū)動裝置可以采用氣缸或液壓缸，以通過限位驅(qū)動裝置驅(qū)動壓料板44上下移動的同時還能很方便地通過控制液壓油或氣體流量使壓料板44停留在特定位置；其中，第一工作位置，可以指壓料板44的頂面平齊或高于下限位塊43的位置。利用本實施例提供的鐵路客車側(cè)頂彎梁彎曲成形用模具進行側(cè)頂彎梁成型的具體過程如下首先將壓料板44調(diào)整到上述第一工作位置，然后將一平板狀的待成型坯料固定到壓料板44上、且位于上模42下方，利用液壓缸或氣缸等驅(qū)動裝置驅(qū)動上模42向下移動，當上模接觸上述待成型坯料后，在上模42的壓力作用下，待成型坯料在上模42的第一外凸弧面和壓料板44的第一內(nèi)凹弧面之間形成對應的側(cè)頂彎梁外弧面相匹配的彎曲翼面，至此，完成第一步壓彎工序；然后，繼續(xù)驅(qū)動上模42向下移動，并通過控制驅(qū)動上模42向下的壓力足夠大以克服限位驅(qū)動裝置對壓料板44的約束力，從而使上模42帶動待成型還料及壓料板44 一同向下移動，而由于壓力板44相對下限位塊43向下移動,使得下限位塊43逐漸凸出、并進入到逐漸移動下來的上模42上的凹槽45中，進而在上模42下移的過程中，下限位塊43則抵擋住上限位塊46，使得上限位塊46相對凹槽45的側(cè)壁向上移動、第一彈性裝置受壓其自身長度逐漸減小，直到壓料板44抵頂?shù)较履?1上不能再移動，此時，在進入到凹槽45的下限位塊43、凹槽45的兩相對側(cè)壁、及上限位塊46的限位作用下，將待成型坯料的橫截面壓制成側(cè)頂彎梁的“帽形”，至此，完成第二步斷面成型工序，整個成型過程結(jié)束。需要說明的是，可通過對第一彈性裝置的尺寸及材料的選擇，以及凹槽45的深度、下限位塊43和上限位塊46高度等尺寸的設(shè)置，保證在壓料板44壓緊到下模41上時，第一彈性裝置也被壓縮到極限位置，以達到良好的壓制成型效果。本實施例提供的鐵路客車側(cè)頂彎梁彎曲成形用模具，通過可移動的壓料板的設(shè)置，將整個成型過程分解為第一步壓彎工序和第二步斷面成型工序，可以有效減小成型后的回彈變形，保證了加工出的側(cè)頂彎梁兩側(cè)翼面的平面度，提高了成型質(zhì)量。在上述實施例中，上模42可以包括一上模板421，以及固定設(shè)置在上模板421底面上的上模塊422 ;上模塊422的底面為第一外凸弧形面420，且凹槽45開設(shè)在上模塊422的底面上。即，上模42可以采用分體結(jié)構(gòu)，并可將上模塊422通過螺栓固定到一平板狀的上模板421上來制造上模42，以方便加工和裝配。更進一步地，上模塊422還可以由一模塊基體422a和兩個鑲塊422b組合而成，其中，模塊基體422a中心可以設(shè)置階梯槽，兩個鑲塊422b可以通過螺栓固定連接在該階梯槽的下部，而固定好的兩鑲塊422b相對的立面則可與該階梯槽的上部側(cè)面平齊，以形成凹槽45。采用分體組合結(jié)構(gòu)的上模塊可以進一步方便加工和裝配。在上述實施例中，第一彈性裝置可包括至少一個卸料螺釘403和至少一個第一彈簧404 ;上模板421的頂面開設(shè)有沉孔，卸料螺釘403穿過改沉孔、并螺接于上限位塊46中，且卸料螺釘403的頭部與該沉孔之間可以為間隙配合，以保證該卸料螺釘403可以在沉孔內(nèi)上下移動；第一彈簧404則可壓設(shè)在上限位塊46與凹槽45底部之間；以在通過卸料螺釘403連接上限位塊46的同時，還能允許上限位塊46相對凹槽45向上移動。在這里，對第一彈簧404和卸料螺釘403的數(shù)量不作具體限定，優(yōu)選地，可以選擇三個第一彈簧404和兩個卸料螺釘403，且所有第一彈簧404和卸料螺釘403可以沿凹槽45的長度方向排列成一直線，且卸料螺釘403可以分別位于相鄰兩個第一彈簧404之間，以保證平穩(wěn)可靠連接和移動上限位塊的目的。另外，在成型過程完畢將上模42上移與下模41分開后，加工出的側(cè)頂彎梁的“帽形”部分還經(jīng)常嵌在凹槽45中，很難取出；而本實施例中，由于已在成型過程中被壓縮的第一彈簧404的彈性回復力作用，可以將該側(cè)頂彎梁由凹槽45內(nèi)頂出，進一步方便了卸料操作。
更進一步地，壓料板44的頂面上可以固定設(shè)置有至少三個用于定位待成型坯料的定位銷5，以在將待成型坯料放置到壓料板44上后，對其進行定位；并且，壓料板44的頂面上還可固定設(shè)置有兩個用于限定待成型坯料的變形量的限位板51，限位板51的厚度與待成型坯料的厚度相等，以在壓制過程中限定坯料在長度方向上的變形量，并防止對坯料造成過度擠壓變形。在本發(fā)明一實施例中，壓料板44的底面固定設(shè)置有至少兩個打桿6，下模上設(shè)置有至少兩個打桿孔，打桿6穿過該打桿孔與限位驅(qū)動裝置連接。進一步地，限位驅(qū)動裝置可以為一液壓機，液壓機的水平支撐平臺便可作為上述用于固定放置下模41的工作平臺，打桿6穿過工作平臺與工作平臺下方的液壓墊固定連接。從而液壓機便可以通過液壓墊及打桿6帶動壓料板44上下移動，并可在第一步壓彎工序中，通過液壓機為打桿6提供支撐壓料板44的支撐力。在本實施例中，上模42也可以與液壓機的滑塊固定連接，用于驅(qū)動上模42上下移動；并且，通過調(diào)整液壓機的各輸出壓力可以保證在第一步壓彎工序中，上模42對壓料板44向下的壓力小于打桿6對壓力板44向上的支撐力，以保證壓料板44固定在第一工作位置不動，通過壓料板44配合上模42將坯料彎曲成側(cè)頂彎梁的弧形；而當?shù)谝徊綁簭澒ば蛲瓿珊?，便可通過液壓機的輸出壓力使上模42對壓料板44的壓力增加至超過打桿6對壓料板44的支撐力，以在上模42的壓力作用下推動壓力板及坯料一通向下移動，進入第二斷面成型工序。更進一步地，下模41上固定設(shè)置有至少兩個上下延伸的導向柱71，上模42對應導向柱71設(shè)置有導向通孔72，導向柱71穿設(shè)于對應的導向通孔72中，以確保上模42沿導向柱71上下移動，防止上模42相對下模41在水平位置上發(fā)生移動，進一步保證了上模42和下模41之間相對運動方向，從而保證了模具的工作可靠性。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，包括用于固定設(shè)置在工作平臺上的下模和設(shè)置在所述下模上方的上模，所述上模能相對所述下模上下移動；所述下模的頂面上固定設(shè)置有下限位塊，所述下限位塊上套設(shè)有壓料板；所述下限位塊的頂面形成有與側(cè)頂彎梁內(nèi)弧面相匹配的第二內(nèi)凹弧形面，所述上模的底面為與所述側(cè)頂彎梁外弧面相匹配的第一外凸弧形面，所述壓料板的頂面形成有能與所述上模的底面貼合的第一內(nèi)凹弧形面，且第二內(nèi)凹弧形面平行于所述第一內(nèi)凹弧形面；在所述上模的底面上對應所述下限位塊開設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有可上下移動的上限位塊，且所述上限位塊通過第一彈性裝置與所述上模固定連接；所述上限位塊的底面為能與所述第二內(nèi)凹弧形面貼合的第二外凸弧形面；所述壓料板在限位驅(qū)動裝置的作用下定位在第一工作位置，且所述上模向下移動至所述壓料板并與所述壓料板的頂面貼合后，能帶動所述壓料板相對所述下定位塊向下移動，使所述下限位塊進入到所述凹槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述上模包括一上模板，以及固定設(shè)置在所述上模板底面上模塊；所述上模塊的底面為所述第一外凸弧形面，且所述凹槽開設(shè)在所述上模塊的底面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述第一彈性裝置包括至少一個卸料螺釘和至少一個第一彈簧；所述上模板的頂面開設(shè)有沉孔，所述卸料螺釘穿過所述沉孔、并螺接于所述上限位塊中，且所述卸料螺釘?shù)念^部與所述沉孔之間為間隙配合；所述第一彈簧壓設(shè)在所述上限位塊與所述凹槽底部之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述壓料板的頂面上固定設(shè)置有至少三個用于定位待成型坯料的定位銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述壓料板的頂面上還固定設(shè)置有兩個用于限定所述待成型坯料的變形量的限位板，所述限位板的厚度與所述待成型坯料的厚度相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述壓料板的底面固定設(shè)置有至少兩個打桿，所述下模上設(shè)置有至少兩個打桿孔，所述打桿穿過所述打桿孔與所述限位驅(qū)動裝置連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述限位驅(qū)動裝置為一液壓機，所述液壓機的水平支撐平臺為所述工作平臺，所述打桿穿過所述工作平臺與所述工作平臺下方的液壓墊固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述上模與所述液壓機的滑塊固定連接，用于驅(qū)動所述上模上下移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一所述的鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具，其特征在于，所述下模上固定設(shè)置有至少兩個上下延伸的導向柱，所述上模對應所述導向柱設(shè)置有導向通孔， 所述導向柱穿設(shè)于對應的所述導向通孔中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵路客車側(cè)頂彎梁成型用模具。包括上下設(shè)置的上模和下模，上模能相對下模移動；下模上固定設(shè)置有下限位塊，下限位塊上套設(shè)有壓料板；下限位塊的頂面形成有第二內(nèi)凹弧形面，上模的底面為第一外凸弧形面，壓料板的頂面形成有能與上模的底面貼合的第一內(nèi)凹弧形面；在上模的底面上對應下限位塊設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有上限位塊；上限位塊的底面為與第二內(nèi)凹弧形面配合的第二外凸弧形面；壓料板在限位驅(qū)動裝置的作用下定位在第一工作位置，且上模向下移動至壓料板并與壓料板的頂面貼合后，能帶動壓料板相對下定位塊向下移動，使下限位塊進入到凹槽中。本模具，通過可移動的壓料板的設(shè)置，可以有效減小成型后的回彈變形，提高成型質(zhì)量。
文檔編號B21D53/88GK102974698SQ201210505149
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者馬冬莉, 高峰, 李琳, 王金金 申請人:唐山軌道客車有限責任公司