一种整形冲孔装置的制作方法

本实用新型涉及减振器加工设备，尤其涉及一种用于对贮油筒转向节支架整形冲孔的整形冲孔装置。

背景技术：

减振器之贮油筒焊接总成（简称贮油筒总成），包括贮油筒、弹簧下座和转向节支架，转向节支架上需要冲裁尺寸精度要求较高的安装孔，若转向节支架安装孔的尺寸精度达不到要求，将减振器安装到汽车上时，将会影响到倾角的调节；传统的工艺和冲孔方式存在如下不足：

1．采取先冲孔后焊接，即先将转向节支架冲孔，然后再将转向节支架焊接到贮油筒上的方法；这种方式对焊接尺寸要求高，而且转向节支架冲孔时的基准与将转向节支架焊接到贮油筒上时的定位基准不一致，最终测量方法是以贮油筒来做基准，因此将导致孔的形位公差等尺寸不符合要求；转向节支架先冲孔后焊接已逐步淘汰；

2．采取先焊接后冲孔，即先将转向节支架焊接到贮油筒上，然后再以贮油筒为基准，对转向节支架冲孔的方法；这种方式测量基准与冲孔基准一致，可以有效的保证孔的尺寸要求，由于将转向节支架与贮油筒焊接为一体，所以在冲孔时，唯有以贮油筒来做基准定位，在工装设计时通常会将贮油筒定位方式设计为水平面定位，或者V型块定位，但由于贮油筒为焊管，自身也有不规则性，而且在贮油筒前期工艺加工过程也会产生微小变形，所以无论是水平面定位还是V型块定位，都将会受到贮油筒局部变形而影响定位基准，最终导致冲孔尺寸波动幅度较大，严重影响产品的质量和生产效率；

3．其次，减振器的转向节支架开口尺寸（参见附图6中的H）有要求，由于转向节支架在冲压成形时，考虑到将其焊接到贮油筒上时热变形收缩，所以转向节支架冲压成型时开口尺寸会比实际要求尺寸大，在焊接到贮油筒后，再整形到合适的尺寸；以上1和2两种冲孔方式，冲孔后都需专门整形，影响生产效率。

技术实现要素：

本实用实用新型解决的技术问题是：提供一种结构简单，设计科学、精度高、经济实用的一种整形冲孔装置，以克服已有技术所存在的上述不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种整形冲孔装置，包括控制单元和工作单元，所述工作单元包括安装在工作台上的模芯装置、纵向定位机构、夹紧整形机构和冲孔机构，

所述控制单元用于控制纵向定位机构、夹紧整形机构和冲孔机构按设定的程序完成定位、夹紧整形和冲孔工作，

模芯装置用于提供与转向节支架开口对应的模芯便于整形和冲孔，纵向定位机构用于将贮油筒总成顶紧并确定转向节支架前后位置，夹紧整形机构用于将贮油筒总成夹紧确定转向节支架冲孔位置并将转向节支架整形，冲孔机构用于准确向转向节支架冲出安装孔；

所述模芯装置包括模芯支座和模芯，模芯和模芯支座通过螺栓纵向安装在工作台中部；模芯侧面开有与转向节支架对应的模芯冲裁孔，模芯支座侧面开有两导杆安装孔，导杆安装孔内各安装有伸向模芯支座左右两侧的导杆，两根导杆横向设置、相互平行；

所述纵向定位机构安装在模芯支座前后两端，包括气缸、V形支撑块、定位挡板和调整块，V形支撑块安装在模芯支座前端，气缸通过气缸支架安装在模芯支座后端，气缸活塞向前伸出模芯上部并与模芯平行，定位挡板和调整块设在V形支撑块前部；

所述夹紧整形机构包括对称安装在模芯装置左、右两侧的液压装置和夹紧整形装置；

左、右两侧的液压装置结构相同，包括液压油缸Ⅰ和液压油缸Ⅱ，液压油缸Ⅰ的缸体Ⅰ与液压油缸Ⅱ的缸体Ⅱ连接并整体安装在导轨上，液压油缸Ⅱ位于接近模芯装置一侧，其油缸连杆Ⅱ指向模芯装置，液压油缸Ⅰ位于远离模芯装置一侧，其油缸连杆Ⅰ与导轨外侧的工作台连接，液压油缸Ⅰ工作时油缸连杆Ⅰ推动缸体Ⅰ和缸体Ⅱ沿导轨滑向模芯装置或离开模芯装置；液压油缸Ⅱ的缸体Ⅱ接近模芯装置一端为“凹”形叉口结构，“凹”形叉口内构成安装冲孔装置的安装空腔，“凹”形叉口两叉臂的端面连接夹紧整形装置；

左、右两侧的夹紧整形装置结构相同，包括夹紧臂及安装在夹紧臂上的整形块和V形夹紧块，夹紧臂连接在叉臂的端面上、并通过导杆通过孔Ⅱ与安装在模芯支座上的导杆滑动连接，左、右两侧的夹紧臂对称安装从而构成一钳形结构，V形夹紧块分别连接在夹紧臂内侧和钳口处，整形块设在夹紧臂后部，其位置与模芯位置对应，整形块中心开有与模芯冲裁孔位置对应的冲头通过孔；左、右两侧的液压油缸Ⅰ动作时，分别推进缸筒Ⅱ和与其连接的夹紧臂沿导轨和导杆滑向模芯装置或离开模芯装置；

所述冲孔机构包括冲孔装置和液压油缸Ⅱ，冲孔装置分别安装在左、右两侧缸体Ⅱ的安装空腔内，左、右两侧的冲孔装置结构相同，包括冲头连接座和两个平行安装在冲头连接座上的冲头，冲头穿进整形块的冲头通过孔指向模芯，冲头连接座与该侧液压油缸Ⅱ的油缸连杆Ⅱ连接、并通过导杆通过孔Ⅰ与伸进安装空腔内的导杆滑动连接，液压油缸Ⅱ工作时，油缸连杆Ⅱ推动冲头连接座带动冲头从伸进模芯冲裁孔从而实现对转向节支架冲孔。

其进一步的技术方案是：所述模芯为一长方形钢条，其厚度尺寸与转向节支架开口宽度尺寸H一致，其长度尺寸略大于转向节支架轴向长度，模芯中心开有竖向设置的模芯落料孔，模芯落料孔上部与模芯冲裁孔连通；

所述模芯支座包括模芯支撑板和模芯安装板，模芯支撑板通过螺栓与工作台连接，模芯安装板通过螺栓安装在模芯支撑板上部，模芯通过螺栓安装在模芯安装板上部；导杆安装孔开在模芯安装板侧面，模芯安装板和模芯支撑板中心开有竖向设置的、与模芯落料孔连通的安装板落料孔和支撑板落料孔。

更进一步：所述冲头连接座包括冲头连接块和冲头夹紧块，冲头连接块与冲头夹紧块竖向设置，冲头水平安装在冲头夹紧块上并通过冲头夹紧块侧面的冲头夹紧螺钉将其夹紧固定，冲头夹紧块通过冲头连接块以及连杆连接块与该侧液压油缸Ⅱ的油缸连杆Ⅱ连接，导杆通过孔Ⅰ贯穿冲头夹紧块和冲头连接块。

更进一步：所述冲头后端设有安装扁口，冲头中心开有盲孔，盲孔内设顶针，顶针为两端小中间大的阶梯式芯棒，顶针通过套装弹簧和空心内六角螺钉安装在盲孔内，顶针在套装弹簧作用下伸出盲孔口，受外力时缩回盲孔内。

更进一步：所述V形夹紧块通过导向柱和预紧弹簧与夹紧臂滑动连接，V形夹紧块受压时克服预紧弹簧弹力沿导向柱回缩。

更进一步：所述夹紧臂之导杆通过孔Ⅱ与导杆之间以及冲头连接座之导杆通过孔Ⅰ与导杆之间设有减磨套。

由于采用上述技术方案，本实用新型之一种整形冲孔装置具有以下有益效果：

1．用本实用新型之一种整形冲孔装置设置有夹紧整形装置对贮油筒转向节支架整形冲孔的方法先通过夹紧整形装置整形，紧接着冲孔，工作时，液压油缸反向推动液压装置、左右整形夹紧装置前进，将工件夹紧，保证工件中心轴线始终位于一定的高度，再将工件整形到位，液压装置内的另一个液压油缸正向推动冲头前进，对工件进行冲裁，不仅省掉了单独整形的工序，而且由于整形和冲孔都是在相同工位上一次完成，整形与冲孔时基准相一致，因而冲孔的精确度高，产品质量好；

2．由于本实用新型之一种整形冲孔装置设计有液压装置、夹紧整形装置以及冲孔装置各个工作部件分别相对导轨、导杆运动，驱动力为液压力，使得工作过程比较平稳，噪音小，机械振动的影响小，不仅可有效提高冲孔的精度，而且环保；

3．夹紧臂夹紧时依靠2对V型块相互抱夹，V型块可以沿导向柱滑动，V型块与夹紧臂之间装有预紧弹簧，既可以有效的避免因工件表面的变形导致定位不稳定的问题，同时也避免了因夹紧力过大夹伤工件；

4．模芯和模芯支座设有落料孔，冲头内设顶针，可将废料顶出落入落料孔，用其对贮油筒转向节支架整形冲孔的方法在冲裁时左右冲孔装置依次动作，一侧的废料顶出落入落料孔后另一侧的废料顶出落入落料孔，可避免因毛刺存在使废料粘在冲头上导致相对向的两个冲头相互挤压而损坏；

冲裁好后，控制单元控制先左右两侧的液压油缸Ⅱ同时带动冲头连接座及冲头复位，控制左右两侧液压油缸Ⅰ同时带动左、右夹紧臂复位，可避免冲头装置复位时，把转向节支架开口拉变形；

5．本实用新型之一种整形冲孔装置设计科学、结构紧凑，其各个部件使用螺钉连接，不仅拆卸方便，而且简化了加工工艺，节约成本。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种整形冲孔装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图3为一种整形冲孔装置(工作单元)结构示意图：

图1为主视图，图2为图1之俯视图，图3为立体效果图；

图4～图5为一种整形冲孔装置使用状态示意图：

图4为主视图，图5为立体图；

图6～图8为贮油筒总成结构示意图：

图6为主视图，图7 为图6之A向视图，图8为图6之（转向节支架部分）B-B剖视图；

图9～图10为导轨结构示意图：

图9为主视图，图10为图9之左视图；

图11～图13为液压装置结构示意图：

图11为主视图，图12为图11之右视图，图13为连接夹紧整形装置结构示意图；

图14～图19为冲孔装置结构示意图：

图14为冲头夹紧块、冲头连接块和连杆连接块结构主视图，

图15为图14之左视图，

图16为图15之C-C剖视图，

图17为冲头主视图，

图18为图17之D-D剖视图，

图19为立体效果图；

图20～图24为模芯装置结构示意图：

图20为图21之E-E剖视图，图21为主视图，图22为图21之左视图，图23为立体效果图，图24为安装有气缸和V形支撑块后的模芯装置结构示意图（立体效果）；

图25～图28为夹紧整形装置结构示意图：

图25为主视图，图26为图25之F-F剖视图，图27为图25之俯视图，图28为立体效果图；

图29为组装好的液压装置、冲孔装置和夹紧整形装置结构示意图（立体效果）；

图30为一种整形冲孔装置总体结构示意图；

图中：

Ⅰ—控制单元，Ⅱ—工作单元；

1—模芯装置，11—模芯支撑板，111—支撑板落料孔，12—模芯安装板，121—安装板落料孔，122—导杆安装孔，13—模芯，131—模芯落料孔，132—模芯冲裁孔，14—导杆；

2—纵向定位机构，21—气缸支架，22—气缸，23—调整板，24—定位挡板，25—V形支撑块；

3—冲孔装置，31—冲头，311—安装扁口，312—顶针，313—套装弹簧，314—空心内六角螺钉，32—冲头夹紧块，321—冲头夹紧螺钉，33—冲头连接块，34—连杆连接块，35—导杆通过孔Ⅰ；

4—导轨，5—液压装置， 51—缸体Ⅰ，511—油缸连杆Ⅰ，52—缸体Ⅱ，521—油缸连杆Ⅱ，522—安装空腔，523—叉臂，5230—叉臂端面，53—油缸滑轨；

6—夹紧整形装置，61—夹紧臂，62—整形块，621—冲头通过孔，63—导杆通过孔Ⅱ，64—V形夹紧块，65—导向柱，66—预紧弹簧，67—钳口空间；

8—贮油筒总成，81—储油筒，82—弹簧下座，83—转向节支架，H—转向节支架开口宽度，811—贮油筒端面M、812—贮油筒端面N。

实施方式

一种整形冲孔装置，包括控制单元Ⅰ和工作单元Ⅱ，所述工作单元包括安装在工作台上的模芯装置1、纵向定位机构2、夹紧整形机构和冲孔机构，

所述控制单元用于控制纵向定位机构、夹紧整形机构和冲孔机构按设定的程序完成定位、夹紧整形和冲孔工作，模芯装置用于提供与转向节支架开口对应的模芯便于整形和冲孔，

纵向定位机构用于将贮油筒总成顶紧并确定转向节支架前后位置，夹紧整形机构用于将贮油筒总成夹紧确定转向节支架冲孔位置并将转向节支架整形，冲孔机构用于准确向转向节支架冲出安装孔；

所述模芯装置包括模芯支座和模芯13，模芯和模芯支座通过螺栓纵向安装在工作台中部；模芯侧面开有与转向节支架对应的模芯冲裁孔132，模芯支座侧面开有两导杆安装孔122，导杆安装孔内各安装有伸向模芯支座左右两侧的导杆14，两根导杆横向设置、相互平行；

所述纵向定位机构2安装在模芯支座前后两端，包括气缸22、V形支撑块25、定位挡板24和调整块23，V形支撑块安装在模芯支座前端，气缸通过气缸支架21安装在模芯支座后端，气缸安装在气缸支架上部，气缸活塞向前伸出模芯上部并与模芯平行，定位挡板24和调整块23设在V形支撑块前部；

所述夹紧整形机构包括对称安装在模芯装置左、右两侧的液压装置5和夹紧整形装置6；

左、右两侧的液压装置5结构相同，包括液压油缸Ⅰ和液压油缸Ⅱ，液压油缸Ⅰ的缸体Ⅰ51与液压油缸Ⅱ的缸体Ⅱ52连接并整体安装在导轨4上，液压油缸Ⅱ52位于接近模芯装置一侧，其油缸连杆Ⅱ指向模芯装置，液压油缸Ⅰ位于远离模芯装置一侧，其油缸连杆Ⅰ与导轨外侧的工作台连接，液压油缸Ⅰ工作时油缸连杆Ⅰ推动缸体Ⅰ51和缸体Ⅱ52沿导轨滑向模芯装置或离开模芯装置；液压油缸Ⅱ的缸体Ⅱ接近模芯装置一端为“凹”形叉口结构，“凹”形叉口内构成安装冲孔装置的安装空腔522，“凹”形叉口两叉臂523的端面5230连接夹紧整形装置6；

左、右两侧的夹紧整形装置6结构相同，包括夹紧臂61及安装在夹紧臂上的整形块62和V形夹紧块64，夹紧臂连接在叉臂523的端面5230上、并通过导杆通过孔Ⅱ63与安装在模芯支座上的导杆14滑动连接，左、右两侧的夹紧臂对称安装从而构成一钳形结构，V形夹紧块64分别连接在夹紧臂内侧和钳口处，整形块62设在夹紧臂后部，其位置与模芯位置对应，整形块中心开有与模芯冲裁孔132位置对应的冲头通过孔621；左、右两侧的液压油缸Ⅰ动作时，分别推进缸筒Ⅱ52和与其连接的夹紧臂沿导轨4和导杆14滑向模芯装置或离开模芯装置；

所述冲孔机构包括冲孔装置3和液压油缸Ⅱ，冲孔装置分别安装在左、右两侧缸体Ⅱ的安装空腔522内，左、右两侧的冲孔装置结构相同，包括冲头连接座和两个平行安装在冲头连接座上的冲头31，冲头穿进整形块62的冲头通过孔621指向模芯，冲头连接座与该侧液压油缸Ⅱ的油缸连杆Ⅱ521连接、并通过导杆通过孔Ⅰ35与伸进安装空腔522内的导杆14滑动连接，

液压油缸Ⅱ工作时，油缸连杆Ⅱ521推动冲头连接座带动冲头从伸进模芯冲裁孔132从而实现对转向节支架冲孔。

所述模芯为一长方形钢条，其厚度尺寸与转向节支架开口宽度尺寸H一致，其长度尺寸略大于转向节支架轴向长度，模芯中心开有竖向设置的模芯落料孔131，模芯落料孔上部与模芯冲裁孔132连通；

所述模芯支座包括模芯支撑板11和模芯安装板12，模芯支撑板通过螺栓与工作台连接，模芯安装板通过螺栓安装在模芯支撑板上部，模芯13通过螺栓安装在模芯安装板上部；

导杆安装孔122开在模芯安装板侧面，模芯安装板和模芯支撑板中心开有竖向设置的、与模芯落料孔连通的安装板落料孔121和支撑板落料孔111。

所述冲头连接座包括冲头连接块33和冲头夹紧块32，冲头连接块与冲头夹紧块竖向设置，冲头水平安装在冲头夹紧块上并通过冲头夹紧块侧面的冲头夹紧螺钉将其夹紧固定，冲头夹紧块通过冲头连接块以及连杆连接块34与该侧液压油缸Ⅱ的油缸连杆Ⅱ521连接，导杆通过孔Ⅰ贯穿冲头夹紧块和冲头连接块。

所述冲头后端设有安装扁口，冲头中心开有盲孔，盲孔内设顶针312，顶针为两端小中间大的阶梯式芯棒，顶针通过套装弹簧313和空心内六角螺钉314安装在盲孔内，顶针在套装弹簧作用下伸出盲孔口，受外力时缩回盲孔内。

所述V形夹紧块64通过导向柱65和预紧弹簧66与夹紧臂滑动连接，V形夹紧块受压时克服预紧弹簧弹力沿导向柱回缩。

所述夹紧臂之导杆通过孔Ⅱ63与导杆之间以及冲头连接座之导杆通过孔Ⅰ35与导杆之间设有减磨套。

用上述一种整形冲孔装置对贮油筒转向节支架进行整形和冲孔的方法，包括下述步骤：

（1）压紧整形

S11：安装工件：将贮油筒总成8的转向节支架83开口卡进模芯13，贮油筒81承托在V形支撑块25上，弹簧下座82落在两夹紧臂形成的钳口空间67内；

S12：启动控制单元，控制气缸22顶住贮油筒端面N812，将贮油筒总成8向前推进，使贮油筒端面M811与定位挡板24接触，通过更换调整块23的厚度调节转向节支架的前后位置，使转向节支架待冲裁安装孔的垂直中心线与冲头通过孔621对应；

S13：控制单元控制左、右两侧的液压油缸Ⅰ工作，液压油缸Ⅰ之油缸连杆Ⅰ511推动整个液压装置5并带动夹紧臂61沿导轨4向模芯装置前进，夹紧臂上的V形夹紧块64将贮油筒总成8水平夹紧抱起脱离V形支撑块25，使转向节支架待冲裁的孔位对正冲头通过孔621；

S14：控制单元控制左、右两侧的液压装置继续向前推进，整形块62将转向节支架开口夹紧模芯13整形，夹紧臂之V形夹紧块64克服预紧弹簧66的弹力反向缩回，防止夹伤贮油筒81；

（2）冲孔

S21：控制单元依先后控制左侧或右侧的液压油缸Ⅱ之油缸连杆Ⅱ521推动冲头连接座及冲头对转向节支架进行冲孔（分先后进行冲裁动作，或先左后右，或先右后左）；

S22：冲头31上的顶针312在套装弹簧313的作用下，将冲裁废落料推向模芯落料孔131，并从安装板落料孔121和支撑板落料孔111落下，防止因毛刺存在使废料粘在冲头31上导致相对向的两个冲头相互挤压而损坏；

S23：控制另一侧冲头工作重复S31和S32；

S24：复位：冲裁好后，控制单元控制左右两侧的液压油缸Ⅱ同时带动冲头连接座及冲头复位，控制左右两侧液压油缸Ⅰ同时带动左、右夹紧臂61复位（这样动作可以防止冲头装置复位时，把转向节支架开口拉变形）；

S25：控制气缸22复位，取出工件，完成整形冲孔。

注：说明书中所述横向设置指沿X轴线设置，纵向设置指沿Y轴线设置，竖向设置指沿Z轴线设置。