一种自动包边模具结构
阅读说明：本技术 一种自动包边模具结构 (Automatic edge covering die structure ) 是由 莫恒毕 韦益明 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种自动包边模具结构,涉及汽车制造技术领域。该自动包边模具结构包括上模结构、下模结构和下模驱动结构；上模结构包括第一底板、第一隔热板、第一模芯和第一模板,第一模板上安装有滑块,滑块上设有可拆卸的压紧端；下模结构包括第二底板、第二隔热板、压边块和第二模芯,第二模芯与第一模芯之间的空间形成待包边材料容纳腔,压边块的四周设有压边突起；下模驱动结构包括下模驱动板、第二限位结构和锁扣结构；下模驱动板通过锁扣结构的运动改变与第二底板的相对距离。本发明通过在下模驱动结构上增设锁扣结构,保证了驱动模板按顺序开、合模,通用性强,同时,利用产品骨架的非外观面来进行定位,定位精度高,取放件更加容易。(The invention provides an automatic edge covering die structure, and relates to the technical field of automobile manufacturing. The automatic edge covering die structure comprises an upper die structure, a lower die structure and a lower die driving structure; the upper die structure comprises a first bottom plate, a first heat insulation plate, a first die core and a first die plate, wherein a sliding block is arranged on the first die plate, and a detachable pressing end is arranged on the sliding block; the lower die structure comprises a second bottom plate, a second heat insulation plate, a blank pressing block and a second die core, a space between the second die core and the first die core forms a containing cavity for a material to be covered, and blank pressing bulges are arranged on the periphery of the blank pressing block; the lower die driving structure comprises a lower die driving plate, a second limiting structure and a locking structure; the lower die driving plate changes the relative distance with the second bottom plate through the movement of the locking structure. The locking structure is additionally arranged on the lower die driving structure, so that the driving die plate is opened and closed in sequence, the universality is strong, meanwhile, the non-appearance surface of the product framework is utilized for positioning, the positioning precision is high, and the picking and placing of the workpiece are easier.)
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种自动包边模具结构。
背景技术
现有的汽车内饰件中有许多需要将面料包裹在骨架边缘并对骨架进行包边。先在骨架的上表面贴合一层面料，然后在骨架上表面的边缘，将面料弯转向下至骨架下表面的边缘，并贴合在骨架下表面的边缘，形成面料对骨架的贴合包边。
在包边加工过程中，通常采用如下三种加工方法实现包边，但三种方法均存在各种缺陷。
（1）最高级的是用机器人模仿人工包边的方法，设备投入成本高，它是由两台多轴机器人和辅助工装，对编程人员要求非常高，且技术难度大，生产周期长，生产成本比人工包边高多很多倍。
（2）采用电气控制包边模具来实现包边：在热压机上增加电气控制模块，模具上布置多个气缸来驱动滑块，且生产过程中故障率比较高；技术功能上能完成皮料二次折包边，而当碰到骨架边缘有止口边，需要四次折包边、转角处包边收角时，电气控制包边模具就没有办法完成，设备投入成本也高。
（3）采用机械零件传输动能来实现包边：充分利用压机的开合模动能，根据产品包边折包次数和顺序来设计开合模动作，由开合模动作顺序决定模具结构；动作分级全在上模，对于形状各异的产品形状，还存在局限性；从产品放入模腔中的定位要求不同，通常采用A面，即外观面的形状表皮来定位，而有的产品A面无法用于定位，因此存在一定的局限性。
目前，由于各种原因，各加工企业大多采用上述第（3）种方法。因此，急需针对第（3）种方法进行改进，以解决其局限性，提高包边效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动包边模具结构，利用产品的非外观面来定位，通过机械零件的传输动能来实现包边功能，有利于提高定位精度，改进自动包边方案的通用性，使取、放件更加高效，提高包边的效率。
本发明所采用的技术方案为：一种自动包边模具结构，包括上模结构、下模结构和下模驱动结构；所述上模结构包括第一底板、第一隔热板、第一模芯和第一模板，所述第一隔热板的上端面与所述第一底板的下端面连接，所述第一模芯和第一模板的上端面与所述第一隔热板的下端面连接，所述第一模板环绕在所述第一模芯的四周；所述第一模板下端面安装有滑块，所述滑块包括固定部和滑动部，所述固定部与滑动部之间形成向下开口的驱动槽，所述滑动部可沿所述第一模芯方向滑动，所述滑动部上部安装有横向的第一复位弹簧，所述滑动部靠近所述第一模芯一侧设有可拆卸的压紧端；
所述下模结构包括第二底板、第二隔热板、压边块和第二模芯，所述第二隔热板的下端面与所述第二底板的上端面连接，所述第二隔热板的上端面与所述压边块的下端面连接，所述第二模芯位于所述压边块的上方中央，且通过第一引导结构、第一限位结构和第二复位弹簧与所述压边块连接；所述第二模芯与所述第一模芯之间的空间形成待包边材料容纳腔；所述压边块的四周设有向上的压边突起；所述第一引导结构包括第一导柱、第一导套和第一滚珠套，所述第一导柱安装在所述第二模芯的下端面，所述第一导套安装在所述压边块上，所述第一滚珠套位于所述第一导柱与第一导套之间；所述第一限位机构包括第一限位杆和限位孔，所述第一限位杆包括本体端和限位端，所述限位端的直径大于所述本体端的直径，所述限位孔开设于所述压边块上，所述限位孔包括限位层和移动层，所述限位层的孔径小于所示移动层的孔径，所述本体端自下而上穿过所述移动层和限位层，固定在所述第二模芯的下端面；所述第二复位弹簧安装于所述压边块上部，与位于所述第二模芯上的复位弹簧孔相对应；
所述下模驱动结构包括下模驱动板、第二限位结构和锁扣结构；所述下模驱动板通过第二限位结构与所述第二底板的上端面连接，并通过所述锁扣结构的运动改变与所述第二底板的相对距离；所述下模驱动板上端面安装有若干驱动块，若干所述驱动块沿所述压边块边缘设置，所述驱动块的顶端可插入相应的所述滑块的驱动槽内；所述第二限位结构包括第二限位杆，所述第二限位杆安装在所述第二底板的上部，所述第二限位杆包括限位杆本体和限位杆头部，所述限位杆头部的直径大于所述限位杆本体的直径，所述下模驱动板套设在所述第二限位杆上，所述下模驱动板下端还套设有第三复位弹簧，所述第三复位弹簧处于常伸缩状态，使所述下模驱动板的上端面顶住所述限位杆头部的下表面。
作为优选，所述锁扣结构包括解锁杆、锁扣座和锁扣芯，所述解锁杆固定在所述第一模板上，所述锁扣座固定在所述第二底板的上端面，所述锁扣座上开设有贯通上、下表面的解锁孔，以及与所述解锁孔相通的横向的芯槽，所述锁扣芯通过第四复位弹簧横向安装在所述下模驱动板内，其端部升入所述芯槽内，所述解锁杆和锁扣芯的端部均呈楔状，所述解锁杆的斜面靠近所述锁扣芯一侧，所述锁扣芯上的斜面与所述解锁杆的斜面相对应。
作为优选，所述锁扣结构包括锁扣座、锁定块、解锁块、锁扣芯和解锁杆，所述锁扣座固定在所述下模驱动板的边缘，且底面与所述下模驱动板的底面平齐，所述锁扣座上开设有贯穿上下表面的解锁孔和滑移孔，以及连通所述解锁孔和滑移孔的芯槽；所述锁定块的底端固定在所述第二底板的上端面，所述锁定块穿过所述滑移孔，所述锁定块中部设有第一凹槽；所述解锁块包括解锁部和复位部，所述复位部的宽度大于所述解锁部的宽度，所述解锁块整体呈倒L形，所述解锁部自上而下穿过所述解锁孔，所述解锁部中部设有第二凹槽，所述复位部的下端面与所述锁扣座的上端面之间设有第五复位弹簧；所述锁扣芯横向设置于所述芯槽内，所述锁扣芯包括靠近所述锁定块的第一锥状部和靠近所述解锁块的第二锥状部；所述解锁杆固定在所述第一模板上，其下端对准所述解锁块的上端面。
进一步地，所述锁定块、解锁块的中部均安装有横向的限位销。
进一步地，所述解锁杆底端还设有微调块。
进一步地，所述自动包边模具结构还包括若干第二引导结构，每一所述第二引导结构包括第二柱座、第二导柱、第二滚珠套、第二导套和第二套座，所述第二柱座和第二导柱固定在所述第一底板的下部，所述第二套座固定在所述第二底板的上部，所述第二导套套设在所述第二套座内，所述第二滚珠套套设在所述第二导套内，所述第二导柱与所述第二滚珠套配合。
进一步地，所述第一模板下部安装有限位块，所述限位块安装在所述第一模板的外沿下部，其下端与第二限位杆的顶端相对应。
采用了以上技术方案，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的下模结构为分级动作，通过在下模驱动结构上增设锁扣结构，保证了驱动模板按既定顺序开、合模，通用性强，同时，利用产品骨架的非外观面来进行定位，定位精度高，取放件更加容易。
2.本发明利用压机自身开合模动能来实现自动包边，达到自动包边的目的，不仅容易维护，还有利于提高汽车行业包覆产品的质量，给自动化装备提供良好的基础。
附图说明
图1是本发明自动包边模具结构的剖视图。
图2是图1中A-A的一种实施例的剖视图。
图3是图1中A-A的另一种实施例的剖视图。
图4是滑块的结构示意图。
图5是第一引导结构的结构示意图。
图6是第一限位结构的结构示意图。
图7是第二限位结构的结构示意图。
图8、图9、图10是实施例1中解锁结构的工作状态变化示意图。
图11、图12、图13是实施例2中解锁结构的工作状态变化示意图。
图中：100、上模结构；200、下模结构；300、下模驱动结构；101、第一底板；102、第一隔热板；103、第一模芯；104、第一模板；105、滑块；105a、固定部；105b、滑动部；105c、驱动槽；105d、第一复位弹簧；105e、压紧端；201、第二底板；202、第二隔热板；203、压边块；204、第二模芯；205、第一引导结构；206、第一限位结构；207、第二复位弹簧；208、待包边材料容纳腔；209、压边突起；205a、第一导柱；205b、第一导套；205c、第一滚珠套；206a、第一限位杆；206b、限位孔；206c、本体端；206d、限位端；206e、限位层；206f、移动层；210、复位弹簧孔；301、下模驱动板；302、第二限位结构；50、锁扣结构；303、驱动块；302a、第二限位杆；302b、限位杆本体；302c、限位杆头部；302d、第三复位弹簧；51、解锁杆；52、锁扣座；53、锁扣芯；54、解锁孔；55、第四复位弹簧；56、锁定块；57、解锁块；58、滑移孔；59、芯槽；561、第一凹槽；571、解锁部；572、复位部；573、第二凹槽；574、第五复位弹簧；531、第一锥状部；532、第二锥状部；60、限位销；61、微调块；400、第二引导结构；401、第二柱座；402、第二导柱；403、第二滚珠套；404、第二导套；405、第二套座；106、限位块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
请参阅图1和图2，在本发明的一种较佳实施方式中，一种自动包边模具结构，包括上模结构100、下模结构200和下模驱动结构300。
上模结构100包括第一底板101、第一隔热板102、第一模芯103和第一模板104，第一隔热板102的上端面与第一底板101的下端面连接，第一模芯103和第一模板104的上端面与第一隔热板102的下端面连接，第一模板104环绕在第一模芯103的四周。
第一模板104下端面安装有滑块105，如图4所示，滑块105包括固定部105a和滑动部105b，固定部105a与滑动部105b之间形成向下开口的驱动槽105c，滑动部105b可沿第一模芯103方向滑动，滑动部105b上部安装有横向的第一复位弹簧105d，滑动部105b靠近第一模芯103一侧设有可拆卸的压紧端105e。
请继续参阅图1，下模结构200包括第二底板201、第二隔热板202、压边块203和第二模芯204，第二隔热板202的下端面与第二底板201的上端面连接，第二隔热板202的上端面与压边块203的下端面连接，第二模芯204位于压边块203的上方中央，且通过第一引导结构205、第一限位结构206和第二复位弹簧207与压边块203连接；第二模芯204与第一模芯103之间的空间形成待包边材料容纳腔208；压边块203的四周设有向上的压边突起209。
如图5所示，第一引导结构205包括第一导柱205a、第一导套205b和第一滚珠套205c，第一导柱205a安装在第二模芯204的下端面，第一导套205b安装在压边块203上，第一滚珠套205c位于第一导柱205a与第一导套205b之间。
如图6所示，第一限位机构206包括第一限位杆206a和限位孔206b，第一限位杆206a包括本体端206c和限位端206d，限位端206d的直径大于所述本体端206c的直径，限位孔206b开设于所述压边块203上，限位孔206b包括限位层206e和移动层206f，限位层206e的孔径小于移动层206f的孔径，本体端206c自下而上穿过移动层206f和限位层206e，固定在第二模芯204的下端面。
请继续参阅图1和图4，第二复位弹簧207安装于压边块203上部，与位于第二模芯204上的复位弹簧孔210相对应。
下模驱动结构300包括下模驱动板301、第二限位结构302和锁扣结构50；下模驱动板301通过第二限位结构302与第二底板201的上端面连接，并通过锁扣结构50的运动改变与第二底板201的相对距离；下模驱动板301上端面安装有若干驱动块303，若干驱动块303沿压边块203边缘设置，驱动块303的顶端可插入相应的滑块105的驱动槽105c内。
在包边过程中，驱动块303与滑块105产生相向运动，驱动块303的顶端插入滑块105的驱动槽105c内，挤压滑动部105b横向移动，带动压紧端105e向包边材料容纳腔运动，压紧待包边材料；而在包边结束后，驱动块303与滑块105产生相离运动，驱动块303的顶端脱离驱动槽105c，滑动部105b则在第一复位弹簧105d的作用力下复位。
请参阅图7，第二限位结构302包括第二限位杆302a，第二限位杆302a安装在第二底板201的上部，第二限位杆302a包括限位杆本体302b和限位杆头部302c，限位杆头部302c的直径大于限位杆本体302b的直径，下模驱动板301套设在第二限位杆302a上，下模驱动板301下端还套设有第三复位弹簧302d，第三复位弹簧302d处于常伸缩状态，使下模驱动板301的上端面顶住限位杆头部302c的下表面。
需要说明的是，请继续参阅图1和图4，第一底板101的上端面、第二底板201的下端面均与其他结构连接，且在包边的过程中，其它结构向第一底板101施加向下的作用力，关于其他结构的具体构造，在此不再赘述。
第二模芯204与第一模芯103之间的空间形成的待包边材料容纳腔208，正是本包边模具的工作腔。在此包边过程中，待包边材料包括骨架和表皮，或者是骨架及其它覆盖于其表面且面积大于其表面的任何片状物。待包边材料经过包边后，即成为包边成品。
在本实施例中，与待包边材料实际接触的结构部件为：第一模芯103、第二模板、滑块105的压紧端105e和压边块203的压边突起209。压紧端105e、压边突起209的形状与包边成品的包边形状相对应，由于需要精密的测量、计算和设计，在此不再赘述。在外力的作用下，第一模芯103和第二模板分别由上、下两方向夹紧待包边材料，先由横向移动的压紧端105e对待包边材料进行折弯，再由向上运动的压边突起209对待包边材料进行包边，即实现了包边，得到了包装成品。在此过程中，需要其它结构部件的配合，尤其是锁扣结构50的配合。正是在锁扣结构50的精准配合下，下模驱动板301才可按照设定的顺序进行开合模，实现自动化的包边。
锁扣结构50包括解锁杆51、锁扣座52和锁扣芯53，解锁杆51固定在所述第一模板104上，锁扣座52固定在第二底板201的上端面，锁扣座52上开设有贯通上、下表面的解锁孔54，以及与解锁孔54相通的横向的芯槽59，锁扣芯53通过第四复位弹簧55横向安装在下模驱动板301内，其端部升入芯槽59内，解锁杆51和锁扣芯53的端部均呈楔状，解锁杆51的斜面靠近所述锁扣芯53一侧，锁扣芯53上的斜面与解锁杆51的斜面相对应。
本自动包边模具的工作原理如下：（1）放置待包边材料至待包边材料容纳腔208；（2）上模结构100向下运动，第二模芯204与第一模芯103对待包边材料预压定位，完成第1次折边；（3）上模结构100继续向下运动，驱动块303推动滑块105的压紧端105e对待包边材料包边，完成第2次折边；（4）上模结构100继续向下运动，锁扣结构50解锁，下模驱动板301随上模结构100共同向下运动，压边块203对待包边材料包边压紧，完成第3次折边；（5）上模结构100继续向下运动至最低位置，保持压紧，此时激活胶水；（6）上模结构100向上运动，其他部件复位，取出包边成品。
本实施例中，请参阅图7、图8和图9，锁扣结构50的工作原理如下：
（1）当解锁杆51向下运动时，其斜面与锁扣芯53的斜面相接触，使得锁扣芯53横向移动，逐渐远离锁扣座52上的芯槽59；当解锁杆51继续向下运动时，由于解锁杆51的压迫，锁扣芯53完全脱离芯槽59，下模驱动板301也彻底与锁扣座52分离，下模驱动板301在上模结构100的压力下，向下运动，直至完全压紧第二底面；
（2）当包边结束时，上模结构100和解锁杆51均向上运动，下模驱动板301在第三复位弹簧302d的作用力下也向上运动，当锁扣芯53到达芯槽59的位置时，锁扣芯53在第四复位弹簧55的作用力下横向运动，卡入芯槽59，下模驱动板301即停止运动，回复初始位置。
当然，为了减小各部件运行时的误差，提高加工精度，该自动包边模具结构还包括若干第二引导结构400，每一第二引导结构400包括第二柱座401、第二导柱402、第二滚珠套403、第二导套404和第二套座405，第二柱座401和第二导柱402固定在第一底板101的下部，第二套座405固定在第二底板201的上部，第二导套404套设在第二套座405内，第二滚珠套403套设在第二导套404内，第二导柱402与第二滚珠套403配合。通常，第二引导结构400数量为四个，分别布置于整个结构的四个边角位置。
同时，由于第一模板104与下模驱动板301间的相对运动，而为了保护位于其间的滑块105、驱动块303等零件，有必要在第一模板104与下模驱动板301间设置限位装置，因此，第一模板104下部安装有限位块106，该限位块106安装在第一模板104的外沿下部，其下端与第二限位杆302a的顶端相对应。
实施例2
在本实施例中，除了锁扣结构50略有不同外，其它结构均与实施例1的相同。
请参阅图3，本实施例的锁扣结构50包括锁扣座52、锁定块56、解锁块57、锁扣芯53和解锁杆51，锁扣座52固定在下模驱动板301的边缘，且底面与下模驱动板301的底面平齐，锁扣座52上开设有贯穿上下表面的解锁孔54和滑移孔58，以及连通解锁孔54和滑移孔58的芯槽59；锁定块56的底端固定在第二底板201的上端面，所述锁定块56穿过滑移孔58，锁定块56中部设有第一凹槽561；解锁块57包括解锁部571和复位部572，复位部572的宽度大于解锁部571的宽度，解锁块57整体呈倒L形，解锁部571自上而下穿过解锁孔54，解锁部571中部设有第二凹槽573，复位部572的下端面与锁扣座52的上端面之间设有第五复位弹簧574；锁扣芯53横向设置于芯槽59内，锁扣芯53包括靠近锁定块56的第一锥状部531和靠近解锁块57的第二锥状部532；解锁杆51固定在第一模板104上，其下端对准解锁块57的上端面。
为了防止锁定块56和解锁块57脱离锁扣座52，在锁定块56、解锁块57的中部均安装有横向的限位销60。因此，在锁定块56、解锁块57与锁扣座52发生相对运动时，限位销60限制了锁定块56与锁扣座52、解锁块57与锁扣座52之间的最大位移，确保结构运行的安全。
由于待包边材料的材质或厚度是会发生变化的，为了应对不同厚度的待包边材料，解锁杆51底端还设有微调块61。通过微调块61，可以调整解锁杆51与解锁块57之间的距离，进而调整锁扣结构50的解锁时机，实现控制的目的。
本实施例中，请参阅图10、图11和图12，锁扣结构50的工作原理如下：
（1）当解锁杆51向下压紧解锁块57时，解锁块57在锁扣座52内向下运动，当第二凹槽573靠近锁扣芯53时，锁扣芯53开始向解锁块57一侧滑动，并远离锁定块56，当第二凹槽573完全对准锁扣芯53时，第二凹槽573与第二锥状部532完全贴合，第一锥状部531与锁定块56脱离，解锁块57带动锁扣座52、下模驱动板301向下运动，直至压边块203压紧包边。
（2）当包边结束时，在第三复位弹簧302d的作用下，下模驱动板301、锁扣座52同时向上运动，锁扣芯53也随之向上运动，锁扣芯53的第一锥状部531沿锁定块56的外表面向上滑动，当第一锥状部531滑动至第一凹槽561时，由于解锁块57始终受到第五复位弹簧574给予的向上的作用力，解锁块57的第二凹槽573给予锁扣芯53横向作用力，锁扣芯53自动向锁定块56一侧滑动，使第一锥状部531完全贴紧第一凹槽561，此时，解锁块57在第五复位弹簧574的作用力下回至初始位置，下模驱动板301、锁扣座52也回至初始位置。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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