专利名称：汽车传动轴波纹管成形设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车传动轴波纹管制造的成形设备， 一种金属波纹管的 制造装置。
背景技术：
汽车传动轴波纹管是一种中间为薄壁波纹管、两端厚壁异径的管状零件， 具有轴向刚度小于普通传动轴和扭转刚度比波纹管要大的特性，正常工作时 用于传递扭矩，在遇到冲击力时波纹管处先于其他部位轴向压縮或弯曲变形， 吸收能量，以保证驾驶员的人身安全。
金属波纹管的制造按成形方法一般分为液压成形、机械成形、橡胶成形、 焊接成形等几种方式，液压胀形是在管坯内充入一定压力的液体，在模具之 间胀大形成突起，再施加轴向力，使管坯在模具内成出波纹的成形方法。液 压胀形又分为多波一次成形和单波连续成形两种方式，对常规金属波纹管来 说，哪一种成形方式都可以采用，因为波纹管管坯是一壁厚相同的直管，而 汽车传动轴波纹管前后两端非圆形，且大小尺寸不同，所以汽车传动轴波纹 管只能采用液压多波一次成形方法。
汽车传动轴波纹管特点是厚壁、异径，该产品要求一致性好、成形效率 高，常规成形设备无法直接使用，需制作特殊工装才能成出合适的成品，目 前未见有相近高效成形设备报道，也无专用的汽车传动轴波纹管成形设备。 发明内容
本实用新型目的是提供一套汽车传动轴波纹管专用成形设备，可满足汽 车上、下传动轴波纹管的制造要求。
本新型的汽车传动轴波纹管成形设备，包括机械、电气和液压部分，主 机架位于床身台面中心处，是设备的核心，其特征在于主机架安装于床身台 面中间，左、右支板相对而立，各支板相对面上均安装有平行滑轨，整机纵 向对称安装两合模缸，合模缸活塞连接合模推板两端，合模推板连接成形模 片，置于平行滑轨与垂直的排片导轨和锁模导轨之间；左、右支板上部装有盖板，其上固定有排片油缸，排片缸活塞与隔条连接，隔条端与排片导轨配
合，隔条向下运动，推动成形模片依次从左至右等距分开；下部有底板，其
上安装锁模油缸，锁模缸活塞连接锁模块，锁模块端与锁模导轨配合，上下
运动实现成形模片的锁模或开模；送料油缸安装于左支板上，送料油缸活塞 上安置送料块，沿床身横向设置的送料导轨左、右移动；右支板一侧床身台面 上安装有压靠油缸，压靠缸活塞有压靠块，推动成形模片由右至左，完成压 靠动作；电控程序系统支配电器件实施动力控制和液压系统实现机械传动。
本设计为汽车传动轴波纹管的生产所提供的专用成形设备，对三维空间 的复合运作实现电气、液压、动力系统的自动控制，可适用于多规格产品结 构的制造。
图1是本发明汽车传动轴波纹管成形设备结构主视图； 图2是该成形设备结构俯视图； 图3是电气控制简图； 图4是PLC控制线路图； 图5是动力控制线路图； 图6是液压系统原理简图； 图7是锁模块示意图；具体实施方式
汽车传动轴波纹管成形设备，由机械、电气和液压三部分组成，液压系 统的动力站独立放置，通过液压管路与床身上机械系统的各油缸相连，机械
部分机构如图l、图2所示，主机架位于床身18台面上中心处，是设备的核 心部位，包括左支板7、右支板14、盖板ll、底板20、导轨16等，其特征 是左支板7、右支板14垂直于床身18台面左右相向而立，支板间由连接 杆9保持间距，上部有盖板11 ，下部有底板20，左支板7、右支板14相对 面上各安装有一对平行滑轨8和8'，上平行滑轨8与盖板11之间垂直装有排 片导轨15，下平行滑轨8'与底板20间垂直安装锁模导轨16，左支板7外侧 安装送料支架2，其间沿床身横向安装有送料导轨6。
送料油缸13固定在左支板7上，与油缸活塞端部直接相连的是送料滑块3，其上装有送料块4，送料块4由密封筒32、密封杆33和密封圈34组成。 左支板7、右支板14之间，相对床身18纵向，相向固定有合模支架26 和28，其上分别安装合模缸25和29，如图2所示，两个合模缸25和29活 塞同步运动，方向相反，合模缸工作时，活塞带动各自模片推板30沿平行导 轨8、 8'推动成形模片24、 24'相向运动，完成合模和分模动作，每对模片24、 24'之间用销轴27连接，销轴27—端固定于成形模片24上，另一端与成形 模片24'滑动配合，合模、分模时都保持不分离。
左、右支板7、 14上部装有盖板n，其上固定有排片缸IO，排片缸活塞 连接隔条12，隔条12垂直于床身18台面，为长度依次渐短的多个条形组合 而成，两端部有孔与排片导轨15配合，工作时，排片缸活塞带动隔条12沿 排片导轨15上下运动，推动成形模片24依次从左至右等距分开，完成排片 动作。
锁模缸21安装于底板20上，锁模块19端孔与锁模导轨配合，锁模缸 21活塞带动锁模块19沿锁模导轨16上下运动，将合模后的成形模片由外周 紧固，完成锁模和开模动作。锁模块19为对称U型，见图7: U型底边有两 通孔，锁模导轨16穿过通孔，U型端相对内侧用螺钉固定锁模滑块36，锁模 滑块36是矩形耐磨铸钢板，是需更换的易损件。
压靠缸22固定于床身18上，端面与前支板7平行，压靠缸22活塞运动， 与其相连的压靠块23推动成形模片24向左移动，完成压靠动作；
设备床身下备有液压成形介质回收装置1 ，液压成形介质可重复使用，电 气控制箱17安装在床身右上角前部位置。
电器控制部分，如图1所示，电气控制箱17面板上布置有启动按钮QD、 自动按钮AU、调试按钮TS、触摸屏CRT、电源系统开机K1、电源系统关机 Gl、电机控制启动K2、电机控制停止G2等，可以实现手动(调试)、自动 两套控制方式，控制继电器CJ1一CJ6、固态继电器GJ1—GJ16、 24V电源、 PLC、接触器KM1—KM5、热继电器F1—F3、空气开关等安装在床身18右 下龛内。
结合图3说明电气部件连接关系电源系统开机Kl与控制继电器CJ1 的第二对触点CJ1-2并联后与控制继电器CJ1、电源系统关机G1的常闭触
5点Gl-l串联接于24V直流电源的两端，控制继电器CJ2与电源系统关机 Gl串联后与上述电路并联，控制继电器CJ3、 CJ4的常闭触点CJ4-1与自 动按钮AU串联；控制继电器CJ4与调试按钮TS、 CJ5的常闭触点CJ3-1串 联；CJ5与电机控制启动按钮K2、 CJ6的常闭触点CJ6-1串联；CJ6与电 机控制停止G2串联，以上四个串联电路互相并联后与CJ1的第一对触电 CJ1-1串联，也接于24V直流电源的两端。结合图4说明PLC控制线路连接关系行程开关1XK 12XK—端连接于 电源24V， 一端连接于PLC的输入触点01~12，启动按钮QD、中断按钮BR、 触摸屏CRT的一端连接于相电压24V，另一端分别连接于PLC的输入触点 00、 13、 14上；固态继电器GJ1 ~GJ 16分别一端与PLC的输出触点1.01 ~1.16 相连， 一端与电磁铁1DTH6DT相连。图5是电机控制连线图电机用380V交流电，大功率电机Ml采用星形 启动，角形运行的连接方式，三相电流各相L1、 L2、 L3连接熔断器RD1后 分成两路， 一路串接接触器KMK热保护继电器F1后分别连接到电机的1、 2、 3接线柱上，另一路连接接触器KM2后对应的连接到6、 4、 5接线柱上， 然后分别串接接触器KM3后接地。小功率电机M2、 M3与交流电源直接连 接，即每一相导线连接经熔断器RD2、 RD3，接触器KM4、 KM5，热保护继 电器F2、 F3后分别连接到电机的三个接线柱1、 2、 3上。液压系统机构设备的液压系统为独立的液压站，电机M1、电机M2、 电机M3固定于油箱上，分别带动对应的液压泵Pl、 P2、 P3工作，液压油 通过液压泵、液压管路、阀传送到相应的液压缸中。液压系统原理简图见图6: 电机M1连接泵P1，经液压管路分别连接阀V1——V6，各阀出口通过液压 管路连接到对应的合模缸25和29 (两合模缸并联)、排片缸10、送料缸13、 锁模缸21 、压靠缸22以及送料块4， 1DT——11DT是控制阀VI——V6动 作的电磁铁；电机M3连接泵P3，通过液压管路直接与密封杆33连接，密 封杆33内有孔与波纹管管坯5内腔相通，电机M2连接泵P2，经液压管路 与阀V7相连，再经液压管路连接到液压缸35，液压缸35出口与密封杆33 相连，12DT、 13DT是阀V7的控制电磁铁，电磁阀V8——V10分别控制P1、 P2、 P3系统压力，对应的电磁铁分别是15DT、 14DT、 16DT。行程开关1XK和2XK分别安装在送料缸13活塞的始点和终点位置，送 料缸送料或卸料动作完成后分别通过1XK、 2XK发出信号；行程开关3XK和 4XK安装在排片缸10活塞的始点和终点，行程开关5XK和6XK安装在锁模 缸21活塞的始点和终点位置，7XK和8XK安装在合模缸25的始点和终点位 置，9XK和10XK安装在合模缸29的始点和终点位置，行程开关11XK和12XK 安装在压靠缸22活塞的始点和终点位置。电气控制箱和控制元件安装在焊接框架结构床身18正面，电气控制箱安 装在床身前部右上角，其面板上布置有操控按钮和触摸屏，继电器等控制元 件安装于床身右下龛内，液压系统动力站独立放置，通过液压管路与床身上 各液压油缸相连接。汽车传动轴波纹管成形设备工作过程:将波纹管管坯5套在密封筒32上， 密封筒32和密封杆33间的相对运动挤压密封圈34变形使波纹管管坯5端部 密封，启动自动开关AU， 1DT动作，送料缸13运动，带动送料块4将管坯 5送至合适位置，到位后接近开关1XK触发，7DT动作，两合模缸动作，将 模片合拢，到位后分别触发接近开关8XK和9XK后，3DT动作，排片缸10 运动，带动隔条12自上而下将成形模片24从左至右等距离分开，排片完成 后触发接近开关4XK， 5DT动作，锁模缸21运动，带动锁模块19由下而上 将两半模片锁紧，到位后触发接近开关5XK， 12DT动作，管坯内充入带有一 定压力的成形介质，鼓出波纹后，时间继电器到时，4DT动作，排片缸驱动 隔条退回，到位后触发接近开关3XK， IODT动作，压靠缸22运动，带动压 靠块23推动模片向左移动至所有模片全部靠紧，到位后触发接近开关IIXK， 13DT动作，卸除压力，9DT动作，压靠缸退回，6DT动作，锁模块19退下， 触发接近开关6XK， 8DT动作，合模缸25、 28分模，两半模片打开，到位后 分别触发接近开关7XK和IOXK， 2DT动作，送料块4带动已成形波纹管退回 到原始位置，触发接近开关2XK，程序停止，将波纹管取下，成形过程结束， 再装上新的管坯，可进行下一个循环成形过程。 本成形设备适用于汽车传动轴波纹管的批量生产。
权利要求1、汽车传动轴波纹管成形设备，包括机械、电气和液压部分，主机架位于床身台面中心处，是设备的核心，其特征在于主机架安装于床身台面中间，左、右支板相对而立，各支板相对面上均安装有平行滑轨，主机纵向对称安装两合模缸，合模缸活塞连接合模推板两端，合模推板连接成形模片，置于平行滑轨与垂直的排片导轨和锁模导轨之间；左、右支板上部装有盖板，其上固定有排片油缸，排片缸活塞与隔条连接，隔条端与排片导轨配合，隔条向下运动，推动成形模片依次从左至右等距分开；下部有底板，其上安装锁模油缸，锁模缸活塞连接锁模块，锁模块端与锁模导轨配合，上下运动实现成形模片的锁模或开模；送料油缸安装于左支板上，送料油缸活塞上安置送料块，沿床身横向设置的送料导轨左、右移动；右支板一侧床身台面上安装有压靠油缸，压靠缸活塞有压靠块，推动成形模片由右至左，完成压靠动作；电控程序系统支配电器件实施动力控制和液压系统实现机械传动。
2、 根据权利要求1所述的汽车传动轴波纹管成形设备，其特征在于合 模结构左支板(7)、右支板(14)之间，相对床身(18)纵向，相向固定有合模 支架(26)和(28)，其上分别安装合模缸(25)和(29)，其活塞同步运动，方向相 反，活塞带动各自模片推板(30)沿平行导轨(8)、 (8')推动成形模片(24)、 (24') 相向运动，每对模片(24)、 (24')之间用销轴(27)连接，销轴(27)—端固定于成 形模片(24)上，另一端与成形模片(24')滑动配合，保持不分离。
3、 根据权利要求1所述的汽车传动轴波纹管成形设备，其特征在于左、 右支板(7)、 (14)上部装有盖板(11)，其上固定有排片缸(IO)，排片缸活塞连接 隔条(12)，隔条(12)垂直于床身(18)台面，为长度依次渐短的多个条形组合而 成，两端部有孔与排片导轨(15)配合，排片缸活塞带动隔条(12)沿排片导轨(15) 上下运动，推动成形模片(24)依次从左至右等距分开。
4、 根据权利要求1所述的汽车传动轴波纹管成形设备，其特征在于锁模 块(19)为对称U型，U型底边有两通孔，锁模导轨(16)穿过通孔，U型端相对 内侧用螺钉固定锁模滑块(36)，锁模滑块(36)是矩形耐磨铸钢板。
专利摘要汽车传动轴波纹管成形设备，其特征在于主机架安装于床身台面中间，左、右支板相对而立，各支板相对面上均安装有平行滑轨，主机纵向对称安装两合模缸，连接合模推板、成形模片，置于平行滑轨与垂直的排片导轨和锁模导轨之间；支板上部装有盖板，固定有排片油缸，与隔条连接并与排片导轨配合，隔条向下运动，推动成形模片依次从左至右等距分开；下部有底板，其上安装锁模油缸，锁模缸活塞连接锁模块，锁模块端与锁模导轨配合，上下运动实现成形模片的锁模或开模；电控程序系统支配电器件实施动力控制和液压系统实现机械传动。本设计对三维空间的复合运作实现电气、液压、动力系统的自动控制，可适用于多规格产品结构的制造。
文档编号B21D15/00GK201168737SQ200720185169
公开日2008年12月24日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者林国栋, 池佩利, 罗淑芬 申请人:沈阳仪表科学研究院