本发明涉及汽车钣金件加工技术领域，特别是涉及一种金属板材冲压装置。
背景技术：
某些车型选配装件要求在大中型钣金件上增加安装孔，大中型钣金件通常经过三序加工完成，其中，第一序为拉延成形，第二序为切边和冲孔，第三序为翻边和整形。结合上述三序的模具工作内容及模具结构分析，均很难通过在模具上设变实现新增孔的冲孔作业，因结构和空间限制，无法在现有量产模具上实施增加冲孔零件，故需开发一套新的模具实施大中型钣金件新增孔的冲孔工作。
但是，投入一套铸造模具与前述三序加工在自动化生产线进行连线生产，并根据零件长、宽尺寸及生产线闭合高度要求，模具费用需投入几十万元、且周期长；车型选装年度量纲及市场需求时间有限，故投入新的铸造冲孔模具的费用高、周期无法满足需求。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：在现有的量产模具上增加新增孔的冲孔零件的方案不可行，若投入新的铸造冲孔模具实现对大中型钣金件上增加选配装件的安装孔的费用高、周期长。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金属板材冲压装置，其包括：
钢板模具，用于对金属板材进行冲裁；
托架组件，自所述钢板模具处向所述钢板模具的外部延伸；
支撑定位件，可调节地连接于所述托架，所述支撑定位件用于对所述金属板材进行定位和支撑；
所述托架组件及所述支撑定位件共同作用使得所述金属板材定位于所述钢板模具对所述金属板材进行冲裁的工位。
进一步的，所述托架组件包括第一托架和第二托架；
所述第一托架的一端与所述钢板模具连接，所述第一托架的另一端纵向延伸至所述钢板模具外部；
所述第二托架的一端与所述钢板模具连接，所述第二托架的另一端横向延伸至所述钢板模具外部。
进一步的，所述第一托架远离所述钢板模具的一端、以及所述第二托架远离所述钢板模具的一端均设置有所述支撑定位件。
进一步的，所述第一托架远离所述钢板模具的一端设有悬臂，所述悬臂的一端与所述第一托架转动连接，所述悬臂的另一端设置有所述支撑定位件；
所述悬臂处于收起状态时，所述悬臂通过所述转动连接朝向所述钢板模具的方向折叠收起；
所述悬臂处于打开状态时，所述悬臂通过所述转动连接朝向远离所述钢板模具的方向翻转打开。
进一步的，所述支撑定位件能够在横向和纵向方向上对所述金属板材进行位置调节。
进一步的，所述支撑定位件采用聚氨酯材料制成。
进一步的，所述钢板模具包括：
上模板；
下模板，位于所述上模板的下方；
凹凸模组件，设于所述上模板和所述下模板之间，所述凹凸模组件用于压嵌所述金属板材；
斜楔组件，设于所述上模板和所述下模板之间，所述斜楔组件包括用于冲裁所述金属板材的冲头。
进一步的，所述凹凸模组件包括凹模和与所述下模板连接的凸模，所述凹模与所述上模板连接。
进一步的，所述斜楔组件位于所述凹凸模组件的后侧，所述冲头为带顶针式冲头。
进一步的，所述下模板上设有废料盒。
上述技术方案所提供的一种金属板材冲压装置，与现有技术相比，其有益效果在于：通过采用造价低、生产周期短的钢板模具与托架相配合对大中型钣金件上增加选配装件的安装孔进行冲裁，托架上的支撑定位件能够对金属板材支撑和定位，并通过调节位置对金属板材的加工位置进行微调，最终，托架及支撑定位件共同使得金属板材定位于在钢板模具对金属板材进行冲裁的工位；因此，上述方案的金属板材冲压装置通过低成本的方式实现了大中型钣金件新增冲孔的冲裁，解决了现有的量产模具上增加新增孔的冲孔零件的方案不可行的问题，并避免了使用造价成本高、周期长的铸造模具的方式。
附图说明
图1是本发明实施例的金属板材冲压装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的金属板材冲压装置工作示意图；
图3是图2的俯视示意图；
图4是图3沿a－a截面的剖视图；
图5是本发明实施例的金属板材冲压装置的悬臂处于收起状态时的示意图。
其中，100－钢板模具，110－上模板，120－下模板，130－凹凸模组件，131－凹模，132－凸模，140－斜楔组件，141－冲头，150－废料盒，160－安全挡板，170－斜楔安装座，200－托架组件，210－第一托架，220－第二托架，230－悬臂，240－支撑脚，3－支撑定位件，4－金属板材，5－工作台，6－模具装夹器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。其中，图示坐标的x向表示横向，y向表示纵向，z向表示竖直方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图5所示，本发明所提供的是一种金属板材冲压装置，其包括钢板模具100、托架组件200和支撑定位件3，其中，钢板模具100用于对金属板材4进行冲裁；托架组件200自钢板模具100处向钢板模具100的外部延伸；支撑定位件3可调节地连接于托架组件200，支撑定位件3用于对金属板材4进行定位和支撑；托架组件200及支撑定位件3共同作用使得金属板材4定位于钢板模具100对金属板材4进行冲裁的工位。
基于上述方案，通过采用造价低、生产周期短的钢板模具100与托架相配合对大中型钣金件上增加选配装件的安装孔进行冲裁，托架上的支撑定位件3能够对金属板材4支撑和定位，并通过调节位置对金属板材4的加工位置进行微调，最终，托架及支撑定位件3共同使得金属板材4定位于在钢板模具100对金属板材4进行冲裁的工位；因此，上述方案的金属板材冲压装置通过低成本的方式实现了大中型钣金件新增冲孔的冲裁，解决了现有的量产模具上增加新增孔的冲孔零件的方案不可行的问题，并避免了使用造价成本高、周期长的铸造模具的方式。
其中，如图1至图3所示，托架组件200包括第一托架210和第二托架220，第一托架210的一端与钢板模具100连接，第一托架210的另一端纵向(－y向)延伸至钢板模具100外部；第二托架220的一端与钢板模具100连接，第二托架220的另一端横向(x向)延伸至钢板模具100外部。加工时，金属板材4位于第一托架210和第二托架220的上方并被托起，横纵两个方向的托架利于通过支撑定位件3支撑定位金属板材4。
具体的，如图1所示，第一托架210远离钢板模具100的一端、以及第二托架220远离所述钢板模具100的一端均设置有支撑定位件3，设于离钢板模具100的远端最大范围支撑金属板材4。
另外，在本实施例中，如图1和图5所示，第一托架210远离钢板模具100的一端设有悬臂230，悬臂230的一端与第一托架210转动连接，悬臂230的另一端设置有支撑定位件3；悬臂230处于收起状态时，悬臂230通过转动连接朝向钢板模具100的方向折叠收起；悬臂230处于打开状态时，悬臂230通过所述转动连接朝向远离钢板模具100的方向翻转打开。悬臂230可以延长托架的支撑范围，适应大中型的金属板材4，当不需要使用时，悬臂230通过旋转收起可以节约存放的空间，当然，托架也可以根据存放空间的需要进行拆卸。
如图1和图5所示，本实施例中，支撑定位件3能够在横向(x向)和纵向(y向)方向上对所述金属板材4进行位置调节。具体的，支撑定位件3具有7个(3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g)，用以实现对金属板材4在x、y向的微调，其中，3a、3d和3f在x向调节，3g和钢板模具100的型面限制金属板材4的y向；3b、3c和3e限制z向，减少零件变形。托架上与金属板材4接触的面做随型加工，确保与板材为面接触。
其中，支撑定位件3采用聚氨酯材料制成，其刚性足以支撑金属板材4，也可有效防止上件时碰伤金属板材4。
如图4所示，钢板模具100包括上模板110、下模板120、凹凸模组件130和斜楔组件140；下模板120位于所述上模板110的下方；凹凸模组件130设于上模板110和下模板120之间，凹凸模组件130用于压嵌金属板材4；斜楔组件140设于上模板110和下模板120之间，斜楔组件140包括用于冲裁金属板材4的冲头141。钢板模具100的成本低廉，加工周期短。
其中，请继续参阅图4，凹凸模组件130包括凹模131和与下模板120连接的凸模132，凹模131与上模板110连接。上模板110和下模板120压合时使凹模131与凸模132型面共同压紧金属板材4，能够起到定位制成作用。
具体的，如图4所示，斜楔组件140位于凹凸模组件130的后侧，冲头141为带顶针式冲头，在上模板110和下模板120压合时，冲头141对金属板材4进行冲孔，操作简单速度快。
另外，如图4所示，下模板120上设有用于收集冲裁板材产生废料的废料盒150，利于保护现场环境；在凹模131上还设有安全挡板160，保护冲压时对人员不受伤害；下模板120上还设有斜楔安装座170，使斜楔组件140置于上模板110和下模板120之间。
本实施例的金属板材冲压装置的工作原理如下：工作时，钢板模具100通过模具装夹器6固定在工作台5上，然后先装第一托架210，通过螺杆将其锁附在钢板模具100上，螺杆在x向紧固；再装第二托架220，通过螺杆将其锁附在钢板模具100下模座上，螺杆可在x和z向紧固。第一托架210下方的两个支撑脚240支撑在工作台6上，承受第一托架210和钣金件的重力，防止第一托架210悬空不稳定，第一托架210上的悬臂230绕旋转轴旋转170°后打开到位(靠设于第一托架210上的限位板限位)。钣金件放置的支撑和定位：钣金件的支撑定位件3共计7块，即图1中的标记3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g，可根据需要延x、y向微调；其中，3a、3d、3f支撑件限制零件x向(可微调)，3g件与模具型面限制零件y向，3a、3d、3f、3g与模具型面可有效定位钣金件位置，3b、3c、3e辅助限制z向，且减少钣金件变形；以上支撑定位件3采用聚氨酯材质，其刚性足以支撑钣金件，也可有效防止上件时碰伤钣金件；另外，托架上与钣金件接触的面做随型加工，确保与钣金件为面接触。
综上，本发明实施例提供的一种金属板材冲压装置，具有如下有益效果：
1、实现了对中大型钣金件的有效定位，有效实现了新增冲孔(或切边)需求，且降低了模具开发成本、缩短工装开发周期。
2、第一托架210、第二托架220能实现快速拆装，且第一托架210上的悬臂230可实现旋转达到收缩功能，能有效节约模具存放空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
1.一种金属板材冲压装置，其特征在于，包括：
钢板模具，用于对金属板材进行冲裁；
托架组件，自所述钢板模具处向所述钢板模具的外部延伸；
支撑定位件，可调节地连接于所述托架组件，所述支撑定位件用于对所述金属板材进行定位和支撑；
所述托架组件及所述支撑定位件共同作用使得所述金属板材定位于所述钢板模具对所述金属板材进行冲裁的工位。
2.根据权利要求1所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述托架组件包括第一托架和第二托架；
所述第一托架的一端与所述钢板模具连接，所述第一托架的另一端纵向延伸至所述钢板模具外部；
所述第二托架的一端与所述钢板模具连接，所述第二托架的另一端横向延伸至所述钢板模具外部。
3.根据权利要求2所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述第一托架远离所述钢板模具的一端、以及所述第二托架远离所述钢板模具的一端均设置有所述支撑定位件。
4.根据权利要求2所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述第一托架远离所述钢板模具的一端设有悬臂，所述悬臂的一端与所述第一托架转动连接，所述悬臂的另一端设置有所述支撑定位件；
所述悬臂处于收起状态时，所述悬臂通过所述转动连接朝向所述钢板模具的方向折叠收起；
所述悬臂处于打开状态时，所述悬臂通过所述转动连接朝向远离所述钢板模具的方向翻转打开。
5.根据权利要求1所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述支撑定位件能够在横向和纵向方向上对所述金属板材进行位置调节。
6.根据权利要求1所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述支撑定位件采用聚氨酯材料制成。
7.根据权利要求1所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述钢板模具包括：
上模板；
下模板，位于所述上模板的下方；
凹凸模组件，设于所述上模板和所述下模板之间，所述凹凸模组件用于压嵌所述金属板材；
斜楔组件，设于所述上模板和所述下模板之间，所述斜楔组件包括用于冲裁所述金属板材的冲头。
8.根据权利要求7所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述凹凸模组件包括凹模和与所述下模板连接的凸模，所述凹模与所述上模板连接。
9.根据权利要求7所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述斜楔组件位于所述凹凸模组件的后侧，所述冲头为带顶针式冲头。
10.根据权利要求7所述的金属板材冲压装置，其特征在于，所述下模板上设有废料盒。
技术总结