一种用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置的制作方法

本实用新型涉及片材拉伸设备领域，具体涉及一种用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置，该自动拉伸装置可以同时实现汽车内饰件片材的四面拉伸和表皮拉伸。

背景技术：

汽车内饰件主要是指汽车内部具有装饰性的汽车产品，涉及到汽车内部的方方面面，例如方向盘套、坐垫、脚垫、仪表板、行李箱装饰板等。目前在汽车内饰件片材的成型工艺中，一般是将片材安装到拉伸装置中，使用夹具夹紧片材的边缘，加热到合适温度后，启动电机，拉伸机构将片材向四周拉伸成预定的形状和大小的型材。但是，由于汽车表皮内饰件如汽车仪表板在成型时，需要将表皮进行先加热再成型，在加热的过程中，表皮会出现过度下垂和褶皱的现象。

公告号CN2835987Y的专利公开了一种双向拉伸试验机的拉伸机构，包括两对导轨及其驱动组件、四组夹具及其驱动组件，其中，在每两根相互垂直交错的导轨的交错处设有双向滑块，每根导轨通过滑块安装夹具，夹具驱动组件的两端处于长条槽中，该拉伸机构结构简单，运行可靠，可准确完成不同倍数的膜片拉伸操作，将塑料厚膜片拉伸成厚度均匀的薄膜。但是，其采用电机带动轴承进行拉伸，传动不够平稳，噪声大，耗费电能，无法精确控制拉伸倍数，而且无法进行片材表皮的热拉伸。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置，结构设计合理，通过导轨、驱动拉伸机构、夹具、夹具驱动机构的协同作用，同时实现汽车内饰件片材的四面拉伸和表皮拉伸，拉伸准确度高，拉伸后的片材符合汽车内饰件的形状厚度要求，传动平稳高效；在进行四面收缩时，夹具尽可能靠近片材，既能节省表皮又能减少成型过程中的表皮拉伸量。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置，包括成型外框、导轨、驱动拉伸机构、夹具、夹具驱动机构；

所述导轨包括：一对横向导轨与一对纵向导轨，横向导轨与纵向导轨垂直交错设置，所述横向导轨的外壁设有横向安装槽，所述纵向导轨的外壁设有纵向安装槽；

所述驱动拉伸机构包括：一对横向长螺杆、一对横向短螺杆、一对纵向长螺杆、一对纵向短螺杆、电机、锥形齿轮组，所述横向长螺杆、横向短螺杆与纵向导轨通过第一螺母固定座连接，所述纵向长螺杆、纵向短螺杆与横向导轨通过第二螺母固定座连接；所述电机的数量为两个，分别设于成型外框一侧的两端；所述锥形齿轮组包括设置在电机输出轴、横向长螺杆两端、纵向长螺杆两端的多个锥形齿轮；所述电机与横向长螺杆、纵向长螺杆通过锥形齿轮组传动连接；

所述夹具包括：设于横向导轨上的两组横向夹具和设于纵向导轨上的两组纵向夹具，相邻的横向夹具或纵向夹具间的距离相等；

所述夹具驱动机构包括：滑块、夹具连接座，所述滑块设于横向安装槽和纵向安装槽内，所述夹具与滑块通过夹具连接座固定连接。

进一步的，所述纵向导轨与纵向长螺杆之间设有第二纵向导轨，第二纵向导轨与横向长螺杆、横向短螺杆通过第三螺母固定座连接，所述第二纵向导轨上设有表皮拉伸机构。

进一步的，所述第二纵向导轨的上端设有第二限位板。避免了第二纵向导轨触碰到成型外框。

进一步的，所述表皮拉伸机构包括：上固定座、第一侧板、第二侧板、转动轴承座、气动伸缩机构、夹持拉伸机构，所述第一侧板与第二侧板对称设于上固定座与转动轴承座的两侧，所述转动轴承座的外侧设有连接座，所述连接座外侧设有一远离转动轴承座的Z形连接板，Z形连接板的延伸方向与第一侧板和第二侧板的延伸方向相反，所述气动伸缩机构与夹持拉伸机构通过Z形连接板连接；

所述夹持拉伸机构包括：上压板，下压板，第一气缸，固定座；所述固定座与Z形连接板的一端外侧连接，所述下压板与第一气缸的伸缩杆连接，所述固定座设于Z形连接板中间部分的外侧，固定座与第一气缸的底部连接；

所述气动伸缩机构包括：上支座、下支座、第二气缸，所述上支座的上部与上固定座连接，下部与第二气缸连接，所述第二气缸的活塞杆与下支座连接。

进一步的，所述横向长螺杆的两端设有第一螺杆固定座，所述纵向长螺杆上设有第二螺杆固定座，所述横向短螺杆的两端设有第三螺杆固定座，所述纵向短螺杆的两端设有第四螺杆固定座。螺杆固定座起到了支撑螺杆的作用，也保证了螺杆的平稳直线运动。

进一步的，所述横向导轨的上端设有第一限位板。第一限位板避免了横向导轨对成型外框的触碰。

进一步的，所述横向长螺杆、横向短螺杆、纵向长螺杆、纵向短螺杆均由长度相等的两段组成，且两段的螺纹方向相反。相反的螺纹保证了相对应的横向导轨和纵向导轨可以带动片材作同时向外的均匀拉伸。

本实用新型用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置的工作过程具体如下：

1)将厚度合适的矩形汽车内饰件片材安装到该拉伸装置上，即放在横向夹具与纵向夹具之间，夹紧该汽车内饰件片材的四边边缘；

2)将汽车内饰件片材加热至合适的温度；

3)通电使电机运转，电机带动锥形齿轮组传动，电机上的锥形齿轮带动横向长螺杆转动，横向长螺杆带动第一螺母固定座作直线运动，第一螺母固定座带动纵向导轨作拉伸运动，进一步带动纵向夹具作纵向的拉伸；随着横向长螺杆与横向短螺杆的转动，第三螺母固定座带动第二纵向导轨作直线运动且与纵向导轨的运动方向一致；同时，横向长螺杆上的锥形齿轮会带动纵向长螺杆上的锥形齿轮旋转，进一步带动第二螺母固定座的直线运动，第二螺母固定座带动横向导轨作拉伸运动，进一步带动横向夹具作横向的拉伸。由于横向长螺杆、横向短螺杆、纵向长螺杆、纵向短螺杆均由长度相等的两段组成，且两段的螺纹方向相反，因此，对应的横向导轨和纵向导轨可以带动横向夹具和纵向夹具一致向外拉伸；夹具也可以在滑块上移动调节以适应片材的尺寸。

4)当需要对该汽车内饰件片材的表皮进行拉伸时，表皮拉伸机构中的第一气缸收缩，带动下压板向下移动，夹持住片材表皮，第一气缸的回位将表皮夹紧；操作第二气缸进行伸长，第二气缸的伸缩杆对下支座、Z形连接板施加向下的压力，使得与Z形连接板连接的夹持拉伸机构沿着转动轴承座转动，带动产品的表皮进行向下的呈弧线形状的拉伸。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的四面自动拉伸装置，通过导轨、驱动拉伸机构、夹具、夹具驱动机构的协同作用，配合第二纵向导轨上的表皮拉伸机构，可以实现汽车内饰件片材的四面拉伸和表皮拉伸，拉伸后的片材符合汽车内饰件的形状厚度要求；锥形齿轮组的旋转运动带动螺杆、螺母作直线运动，定位精度高，传动平稳高效；在进行四面收缩时，夹具尽可能靠近片材，既能节省表皮又能减少成型过程中的表皮拉伸量。

(2)第一螺杆固定座、第二螺杆固定座、第三螺杆固定座、第四螺杆固定座不仅起到了支撑横向长螺杆、纵向长螺杆、横向短螺杆、纵向短螺杆的作用，也保证了各螺杆的平稳直线运动。

(3)横向长螺杆、横向短螺杆、纵向长螺杆、纵向短螺杆均由长度相等的两段组成，且两段的螺纹方向相反，保证了相对应的横向导轨和纵向导轨可以带动片材作同时向外的均匀拉伸运动，而且精准度高，拉伸倍数可调。

(4)表皮拉伸结构通过气动伸缩机构、夹持拉伸机构的协同作用，可以实现片材表皮的夹持和拉伸，而且可以精确控制拉伸的幅度，形成具有一定形状的较深层次的表皮。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置的西北侧视图；

图2是本实用新型的用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置的东北侧视图；

图3是图2中A处的放大结构示意图；

图4是图2中B处的放大结构示意图；

图5是表皮拉伸机构的结构示意图；

图6是表皮拉伸机构的右视图；

图7是图6中第二气缸收缩后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实施例的用于汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置，包括成型外框1、导轨、驱动拉伸机构、夹具、夹具驱动机构。具体地，导轨包括：一对横向导轨2与一对纵向导轨3，横向导轨2与纵向导轨3垂直交错设置，横向导轨2的外壁设有横向安装槽21，纵向导轨3的外壁设有纵向安装槽31。驱动拉伸机构包括：一对横向长螺杆4、一对横向短螺杆5、一对纵向长螺杆6、一对纵向短螺杆7、电机8、锥形齿轮组，电机8与横向长螺杆4、纵向长螺杆6通过锥形齿轮组传动连接。横向长螺杆4、横向短螺杆5、纵向长螺杆6、纵向短螺杆7均由长度相等的两段组成，且两段的螺纹方向相反。相反的螺纹保证了相对应的横向导轨2和纵向导轨3可以带动片材作同时向外的均匀拉伸。横向长螺杆4、横向短螺杆5与纵向导轨3通过第一螺母固定座9连接，纵向长螺杆6、纵向短螺杆7与横向导轨2通过第二螺母固定座10连接。其中，每对横向长螺杆4的数量为两个，上下平行；每对纵向长螺杆6的数量为两个，上下平行。上部的横向长螺杆4、横向短螺杆5与纵向导轨3通过第一螺母固定座9连接；下部的纵向长螺杆6与横向导轨2通过第二螺母固定座10连接。电机8的数量为两个，分别设于成型外框1一侧的两端。横向长螺杆4的两端设有第一螺杆固定座18，纵向长螺杆5上设有第二螺杆固定座19，横向短螺杆6的两端设有第三螺杆固定座20，纵向短螺杆7的两端设有第四螺杆固定座22。第一螺杆固定座18、第二螺杆固定座19、第三螺杆固定座20、第四螺杆固定座22不仅起到了支撑横向长螺杆4、纵向长螺杆6、横向短螺杆5、纵向短螺杆7的作用，也保证了各螺杆的平稳直线运动。

如图1所示，夹具包括：设于横向导轨2上的两组横向夹具11和设于纵向导轨3上的两组纵向夹具12，相邻的横向夹具11或纵向夹具12间的距离相等。设于对应的横向导轨2上的两组横向夹具11用于夹紧汽车内饰件片材的横向边缘，设于对应的纵向导轨3上的两组纵向夹具12用于夹紧汽车内饰件片材的纵向边缘。等距的夹具也保证了片材的受力更加均匀，拉伸更加平稳。

如图3所示，锥形齿轮组包括设置在电机输出轴、横向长螺杆两端、纵向长螺杆两端的多个锥形齿轮。具体地，锥形齿轮组包括：电机输出轴上的锥形齿轮24，下部的横向长螺杆4外侧的锥形齿轮25，下部的横向长螺杆4内侧的锥形齿轮26，上部的横向长螺杆4内侧的锥形齿轮27，上部的纵向长螺杆6外侧的锥形齿轮28，下部的纵向长螺杆6外侧的锥形齿轮(图中未示出)。锥形齿轮组带动横向长螺杆4、纵向长螺杆6作旋转运动，横向长螺杆4、纵向长螺杆6的旋转运动转化为第一螺母固定座9和第二螺母固定座10的直线运动，进一步带动横向导轨2、纵向导轨3的直线拉伸运动。

如图1-3所示，夹具驱动机构包括：滑块13、夹具连接座14，滑块13设于横向安装槽21和纵向安装槽31内，夹具与滑块13通过夹具连接座14固定连接。纵向导轨3与纵向长螺杆6之间设有第二纵向导轨15，第二纵向导轨15与横向长螺杆4、横向短螺杆5通过第三螺母固定座16连接，第二纵向导轨15上设有表皮拉伸机构100。第二纵向导轨15的上端设有第二限位板17，避免了第二纵向导轨15触碰到成型外框1。横向导轨2的上端设有第一限位板23。第一限位板23避免了横向导轨2对成型外框1的触碰。

如图5-7所示，表皮拉伸机构100包括：上固定座101、第一侧板102、第二侧板103、转动轴承座104、气动伸缩机构、夹持拉伸机构。第一侧板102与第二侧板103对称设于上固定座101与转动轴承座104的两侧。转动轴承座104的外侧设有连接座105，连接座105外侧设有一远离转动轴承座104的Z形连接板106，Z形连接板106的延伸方向与第一侧板102和第二侧板103的延伸方向相反。气动伸缩机构与夹持拉伸机构通过Z形连接板106连接。夹持拉伸机构包括：上压板113，下压板114，第一气缸115，固定座116。固定座116与Z形连接板106的一端外侧连接，下压板114与第一气缸115的伸缩杆连接。固定座116设于Z形连接板106中间部分的外侧，固定座116与第一气缸115的底部连接。气动伸缩机构包括：上支座110、下支座111、第二气缸112。上支座110的上部与上固定座101连接，下部与第二气缸112连接，第二气缸112的活塞杆与下支座111连接。上压板113与下压板114之间设有限位板117，限位板呈L形。上压板113与下压板114均呈Z形的直角弯折结构。上固定座101与第一侧板102、上固定座101与第二侧板103通过第一连接螺母108紧固连接。第一侧板102与转动轴承座104、第二侧板103与转动轴承座104通过第二连接螺母109紧固连接。

该汽车内饰件片材成型的四面自动拉伸装置的工作过程具体如下：

1)将厚度合适的矩形汽车内饰件片材安装到该拉伸装置上，即放在横向夹具11与纵向夹具12之间，夹紧该汽车内饰件片材的四边边缘；

2)将汽车内饰件片材加热至合适的温度；

3)通电使电机8运转，电机8带动锥形齿轮组传动，电机输出轴上的锥形齿轮24带动横向长螺杆4转动，横向长螺杆4带动第一螺母固定座9作直线运动，第一螺母固定座9带动纵向导轨3作拉伸运动，进一步带动纵向夹具12作纵向的拉伸；随着横向长螺杆4与横向短螺杆5的转动，第三螺母固定座16带动第二纵向导轨15作直线运动且与纵向导轨3的运动方向一致；同时，横向长螺杆4上的锥形齿轮会带动纵向长螺杆6上的锥形齿轮旋转，进一步带动第二螺母固定座10的直线运动，第二螺母固定座10带动横向导轨2作拉伸运动，进一步带动横向夹具11作横向的拉伸。由于横向长螺杆4、横向短螺杆5、纵向长螺杆6、纵向短螺杆7均由长度相等的两段组成，且两段的螺纹方向相反，因此，对应的横向导轨2和纵向导轨3可以带动横向夹具11和纵向夹具12一致向外拉伸；夹具也可以在滑块13上移动调节以适应片材的尺寸。

4)当需要对该汽车内饰件片材的表皮进行拉伸时，表皮拉伸机构100中的第一气缸115收缩，带动下压板114向下移动，夹持住片材表皮，第一气缸115的回位将表皮夹紧；操作第二气缸112进行伸长，第二气缸112的伸缩杆对下支座111、Z形连接板106施加向下的压力，使得与Z形连接板6连接的夹持拉伸机构沿着转动轴承座104转动，带动产品的表皮进行向下的拉伸。

本实用新型的四面自动拉伸装置，通过导轨、驱动拉伸机构、夹具、夹具驱动机构的协同作用，配合第二纵向导轨上的表皮拉伸机构，可以实现汽车内饰件片材的四面拉伸和表皮拉伸，拉伸后的片材符合汽车内饰件的形状厚度要求；锥形齿轮组的旋转运动带动螺杆、螺母作直线运动，定位精度高，传动平稳高效；在进行四面收缩时，夹具尽可能靠近片材，既能节省表皮又能减少成型过程中的表皮拉伸量。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。