一种热冲压坯料的轻量化夹持器的制作方法

本发明涉及汽车制造加工中的热冲压领域，更具体地说，涉及一种热冲压坯料的轻量化夹持器。

背景技术：

热冲压工艺是一种将原始钢板加热至奥氏体转化温度以上，等其内部组织全部转换为奥氏体后，快速移至模具型腔中冲压成形，在保压的状态下，通过快速冷却，将奥氏体转换为马氏体从而得到超高强度的零件的工艺。采用热冲压技术，不仅可以克服传统高强钢板成形困难、零件尺寸精度低的致命缺陷，而且可以显著提高汽车的安全性、舒适性，减轻车重，减小气体排放量。正是由于这两个优点，热冲压成形工艺是目前汽车、钢铁及其相关领域的研究热点。

热冲压用零件夹持器是一种将一定形状的钢板从高温炉移至压机，成形后从压机移出的工具，由于其是在900度左右工作，但是，传统的夹持器自身重，刚度和稳定性较差，不能满足日益加快的生产节拍需求，目前热冲压行业内现场常用的夹持器为框架式结构，是由235的方管焊接成外围框架，附属结构，驱动装置都安装在框架之上，用气缸驱动转轴实现坯料的夹持和松开动作。这种夹持器的显著缺点是：

1.夹持器自重大，承载能力差。(比如一模两件的b柱夹持器，自重约70kg)，过大的重量导致夹持器运行速度慢，能耗高；

2.夹持器竖直方向属于平面结构，自身刚度差，在负载情况下远离夹持端的部位下垂严重，影响上料的位置准确度；

3.由于结构刚度不好，稳定性差，夹持器在高速运行过程中，存在抖动现象，也严重影响上料的准确性。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种热冲压坯料的轻量化夹持器，实现了重量轻，结构刚度好，能够提高夹持器的承载能力，还可以实现多种零件的夹持器共用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热冲压坯料的轻量化夹持器，包括高温辐射板、固定设于高温辐射板上的框架机构和连于框架机构上的数个钩爪驱动机构；

框架机构包括主梁、和通过连接器垂直连接于主梁的数根横梁；

数个钩爪驱动机构均通过连接板连于横梁上，每个钩爪驱动机构均包括安装板、气缸、转动轴、连接杆、钩爪和定位档杆，安装板与连接板相连，气缸设于安装板上，其尾端固定于安装板上，前端的活塞杆通过转动轴与连接杆的一端相连，并固定于安装板上，形成一个向下的l形结构，连接杆的另一端连接钩爪，定位档杆具有一对，均呈l形，分别设于钩爪的两侧。

所述连接器包括横板和一对竖板，一对竖板分别垂直设于横板的两侧，竖板上均开设有与横梁外形相匹配的通孔。

所述通孔的下方还连通开有一条缺口。

所述框架机构通过安装支架固定于高温辐射板上。

所述高温辐射板为轻薄钢板制成，其表面还设有反射镀层。

所述高温辐射板的厚度为0.2mm。

所述主梁为空心方管制成。

所述横梁为挤压铝合金型材制成。

在上述技术方案中，本发明的有益效果具有以下几点：

1.框架机构的结构具有极大的可柔性化的，可以在一定范围内根据所夹持坯料尺寸调节，可适应同类零件坯料尺寸的要求；

2.夹持器自身重量轻，刚度好，在一冲二的b柱坯料夹持器，其自身重量可控制在45kg以下；

3.夹持器刚度好，在工作负载条件下，夹持器结构变形量小，且结构状态稳定，运送料片过程中不能发生抖动现象，保证把热冲压料片放置在模具指定的位置；

4.夹持器钩爪应耐高温，并有防高温辐射装置，以保证机器人、夹持器的电器装置、管路等不受老化；

5.夹持器的钩爪由单独的气缸控制，并且形成独立的模块，以实现更大范围的调节和柔性化，使用过程中维护检修方便。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明框架结构的示意图；

图3是本发明主梁的示意图；

图4是本发明连接器的示意图；

图5是本发明钩爪驱动机构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1所示，本发明的一种热冲压坯料的轻量化夹持器，包括高温辐射板1、固定设于高温辐射板1上的框架机构2和连于框架机构2上的数个钩爪驱动机构3。

请结合图2所示，框架机构2包括主梁201、和通过连接器202垂直连接于主梁201的数根横梁203。

主梁201是夹持器的重要部分，承担着连接机器人和安装附属结构的功能，也是夹持器结构中受力最大的部分，为了保证夹持器整体结构的稳定性和刚度，主梁201采用有助于减轻重量的空心方管组成，焊接成三维立体形状(如图3所示)，可以极大的提高结构的抗弯刚度，以保证夹持器在工作过程中变形量绩效，且状态稳定。

横梁203是连接钩爪驱动机构3和主梁201的中间结构，横梁203的长短和其在主梁203上的安装位置由坯料的形状来确定，这样钩爪驱动机构3的空间位置也就确定了。横梁203采用垂直交叉方式安装在主梁201上，形状类似于树枝状的结构，还可根据需要，在横梁203上再通过连接器202垂直连接横梁203，这种结构无需外周边框，用材省，重量轻，可调节和可扩展性很强，而且结构稳定，刚性好。另外，为了最大程度的降低夹持器整体自重，并且提高结构刚度，横梁203由挤压铝合金型材制成，其材料密度为钢材的1/3，在横梁203的两端还开设了螺栓孔，可用于钩爪驱动机构3和连接板4的安装。

请结合图4所示，所述连接器202包括横板5和一对竖板6，一对竖板6分别垂直用螺栓连接设于横板5的两侧，竖板6上均开设有与横梁203外形相匹配的通孔7，且通孔7的下方还连通开有一条缺口8，可以使用螺栓对穿过其中的横梁203进行锁紧固定。使得整个框架机构可根据坯料的外形尺寸进行调节，保证了调整的便利性。

请结合图5所示，数个钩爪驱动机构3均通过连接板4连于横梁203上，每个钩爪驱动机构3均包括安装板301、气缸302、转动轴303、连接杆304、钩爪305和定位档杆306，安装板301与连接板4相连，气缸302设于安装板301上，其尾端固定于安装板301上，前端的活塞杆通过转动轴303与连接杆304的一端相连，并固定于安装板301上，形成一个向下的l形结构，连接杆304的另一端采用螺栓连接钩爪305，且在钩爪305上还开设有十字滑槽，可以调整钩爪305的位置，本实施例所采用的是可以同时抓取两片b柱坯料的夹持器，共设置了十个钩爪驱动机构3，每个钩爪驱动机构3之间没有传动关联，互不干涉，便于使用过程中排查故障和维修，必要时，可以快速整体更换钩爪驱动机构3。定位档杆306具有一对，均呈l形，分别设于钩爪305的两侧，当加热后的坯料从加热炉滚轮上快速移动出来时，利用定位档杆306使坯料停止运动，停留在合适钩爪305夹持的位置。

另外，由于夹持器的工作对象是加热至950度高温的坯料，在夹持器上设置的高温辐射板1，可避免夹持器上的机构部件长时间工作在高温环境下。高温辐射板1通过安装支架连接固定于框架机构2，高温辐射板1由厚度为0.2mm轻薄钢板制成，其表面还设有反射镀层，可同时起到减少热对流和热辐射的效果，以保护夹持器机构部件不受高温损伤。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。