衬套卷圆卸料工装装置及方法
【专利摘要】本发明公开一种衬套卷圆卸料工装装置，包括有底板，所述底板上平行安装有前支撑座和后支撑座；所述前、后支撑座通过至少两根并排的导轨相连，在前、后支承座之间设有一块滑板；所述滑板活套在导轨上，该滑板通过驱动组件与后支承座相连，并且能够在驱动组件的驱动下前后移动；所述滑板上固装有旋转装置，所述旋转装置的前端通过联轴器同轴连接有水平设置的卷圆模轴；所述前支撑板的前端固设有档叉；所述卷圆模轴的前端依次穿过前支撑板的过孔和档叉中间的叉口；所述档叉的前端横向安装有落料滚道；所述前支撑板的过孔为一T型孔，该T型孔中固定装有导模法兰；所述卷圆模轴与该导模法兰上的过孔滑动配合。本发明能够很好的替代人工旋转卷圆模轴，具有减小工人的劳动强度，提高生产效率的优点。
【专利说明】衬套卷圆卸料工装装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉工件成型机械领域，具体地说，尤其涉及一种衬套卷圆卸料工装装置及方法。
【背景技术】
[0002]衬套是一种圆环形结构，用于汽车动力系统的各轴承中，减少轴承的磨损。现有的衬套的加工的一道重要环节就是卷圆，也就是将片状的金属片卷成圆环形的衬套坯件。实际生产中由于金属片自身的弹性和模具的精度不够，一次卷圆后的衬套接缝处圆度无法满足要求，为保证衬套的圆度符合要求，工人需手持卷圆模轴旋转，对工件进行两到三个方位的冲压。这种传统的加工方法存在劳动强度高、加工效率低，而且工人在不断地旋转卷圆模轴过程中，一旦出现疏忽，极容易发生安全事故，带来严重的人员和财产损失。同时，现有卷圆模轴在强度和耐磨性能上不能满足工业要求，有些卷圆模轴在强度提高的情况下，耐磨性不能保证，成为了装置使用寿命的短板。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够替代人工手动转动卷圆模轴，并且自动卸料的，使用寿命较长的工装。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0005]一种衬套卷圆卸料装置，包括有底板(I)，所述底板(I)上平行安装有前支撑座
(2)和后支撑座⑶；所述前、后支撑座(2、3)通过至少两根并排的导轨⑷相连，在前、后支承座(2、3)之间设有一块滑板(5);所述滑板(5)活套在导轨(4)上，该滑板(5)通过驱动组件(6)与后支承座(3)相连，并且能够在驱动组件￠)的驱动下前后移动；所述滑板
[5]上固装有旋转装置(7)，所述旋转装置(7)的前端通过联轴器(8)同轴连接有水平设置的卷圆模轴(9);所述前支撑板(2)的前端固设有档叉(10);所述卷圆模轴(9)的前端依次穿过前支撑板⑵的过孔和档叉(10)中间的叉口 ；所述档叉(10)的前端横向安装有落料滚道(11);
[0006]所述卷圆模轴(9)整体采用Crl2MoV钢，所述卷圆模轴(9)的前端和后端采用不同的热处理方法进行处理，使得前端的屈服强度为700?920MPa，表面硬度为64?68HRC，后端采用氮碳共渗方法处理，使得摩擦磨损试验的磨损量为0.005?0.0078g ；
[0007]所述前支撑板(2)采用耐磨材料制成。
[0008]作为优选，所述前支撑板(2)采用的耐磨材料为Crl2MoV钢，进一步优选为经过本发明氮碳共渗方法处理后的Crl2MoV钢；
[0009]作为优选，所述Crl2MoV钢的组成含量按重量百分比含量为C:1.40?1.82%，Si:0.38 ?0.76%,Mn:0.41 ?0.62%,P ( 0.020%,S ^ 0.016%,Cr:11.00 ?13.00%,Mo:0.60 ?1.32%,V:0.66 ?1.12%,Co:0.18 ?0.28%,RE:0.08 ?0.096%，其与为 Fe和不可避免的杂质；
[0010]所述卷圆模轴(9)后端微观结构为马氏体基体中弥散分布M7C3、VC型碳化物，所述M7C3JC型碳化物的粒径为1.8?12nm。
[0011]作为优选，所述驱动组件(6)为气缸。
[0012]作为优选，所述旋转装置(7)为气动马达。
[0013]作为优选，所述驱动组件(6)有两组，分别连接在后支撑座(3)和滑板(5)的两端。
[0014]作为优选，所述前支撑板(2)的过孔为一 T型孔，该T型孔中固定装有导模法兰
(12);所述卷圆模轴(9)与该导模法兰(12)上的过孔滑动配合。
[0015]一种衬套卷圆的生产方法，使用前述所述衬套卷圆卸料装置进行生产；每个卷圆冲压时卷圆模轴在冲压前伸出，卷圆最终冲压完成后缩回，对卷圆进行三个方向的冲压，卷圆衬套圈套在卷圆模轴(9)上，通过旋转装置(7)的旋转，每一次冲压后马达带动卷圆模轴转动60°。冲击三次完成一个卷圆零件，完成卷圆冲压工序后，驱动组件(6)驱动滑板(5)带动卷圆模轴(9)向后运动，圈套在卷圆模轴(9)上的衬套在档叉(10)的作用下脱离卷圆模轴(9)掉入落料滚道(11)中，最终滚入物料箱。
[0016]作为优选，在模具的下模设置传感器检测零件放置是否完成。
[0017]作为优选，先对衬套卷圆卸料装置的卷圆模轴(9)进行热处理，所述热处理步骤为:
[0018]i，对卷圆模轴(9)的前端采用局部热处理，采用局部加热器将前端加热至1000?1062°C，保温6?12min后进行油淬，淬火终止温度为15?32°C ;矫直校准后，在110?1300C的情况下进行回火；然后整体进行深冷处理，冷却温度为-38?-98°C，保温6?Smin后，在空气中缓热到室温；
[0019]ii，对卷圆模轴(9)的后端采用局部热处理，对步骤i整体深冷处理后的卷圆模轴(9)的后端进行稀土 RE的等离子氮碳共渗，所述稀土 RE的氮碳共渗处理的处理温度为500?528°C，NH3:C02的体积比为(8?16):1，炉压为520?720MPa ;在氮碳共渗的同时进行稀土 RE的等离子溅射。
[0020]使用本工装时，底板(I)水平安装在卷圆模具上，第一次卷圆冲压后，卷圆衬套圈套在卷圆模轴(9)上，通过旋转装置(7)的旋转，可以进行第二、三次冲压，对卷圆衬套进行多方位冲压，大大提高卷圆衬套的卷圆精度；完成卷圆冲压工序后，驱动组件(6)驱动滑板
(5)带动卷圆模轴(9)向后运动，圈套在卷圆模轴(9)上的衬套在档叉(10)的作用下脱离卷圆模轴(9)掉入落料滚道(11)中，最终滚入物料箱。
[0021]通过本工装，卷圆模轴(9)的旋转以及卸料可以自动完成，极大地减少了劳动强度，而且也因此，减少工伤事故发生，提高了生产效率和降低了生产成本。
[0022]采用气缸驱动的方式既能满足功能要求，又易于实现，同时气源在工厂也十分丰富，无需额外增加设备，从而降低生产成本。
[0023]对称设置两组驱动组件(6)可以保证滑板(5)在前后滑动过程中不发生卡滞，提高生产效率。
[0024]由于衬套规格大小各异，卷圆模轴(9)的尺寸也各不相同，针对不同尺寸的卷圆模轴(9)只需配备相应尺寸的导模法兰(12)，导模法兰(12)安装在前支撑板(2)上，从而实现一套工装可以适应多种规格的衬套的加工，进一步降低生产成本。
[0025]本发明所述的卷圆模轴(9)的前端和后端定义为:与前支撑板(2)的过孔和档叉中间的叉口接触的方向为前端，另一侧为后端；作为优选，将卷圆模轴(9) 二等分，与前支撑板(2)的过孔和档叉中间的叉口接触的方向为前端，另一侧为后端。
[0026]有益效果:
[0027]I，本发明能够很好的替代人工旋转卷圆模轴，具有减小工人的劳动强度，提高生产效率的优点；
[0028]II，由于对卷圆模轴的材质进行了改进，在对Crl2MoV成分含量进行了优化，并在其中添加了稀土元素，保证了其强度和耐磨性等性能，使得装置寿命得到大幅度延长；
[0029]III，采用了特定的热处理方式处理Crl2MoV卷圆模轴，使得其在不同部位分别满足强度和耐磨性能的要求，强化了卷圆质量；
[0030]IV，对Crl2MoV卷圆模轴的微观结构进行了具体限定，使得其强度和耐磨性的稳定性得到了提升；
[0031]V，特殊卸料工装配合具有特殊性能的卷圆模轴，使得该工装的性能得到大幅提高，二者配合的技术效果并不是简单的叠加，而是产生了单独所不能具备的技术效果。
[0032]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明做进一步介绍。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明的主视图。
[0034]图2为图1的俯视图。
[0035]图3为图1的右视图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0037]如图1-3所示的本发明的【具体实施方式】，
[0038]实施例1:
[0039]包括有底板I，所述底板I上平行安装有前支撑座2和后支撑座3 ;所述前支承座2与后支撑座3之间通过两根并排的导轨4相连，在前支承座2与后支撑座3之间设有一块滑板5 ;所述滑板5活套在导轨4上，该滑板5通过气缸6与后支承座3相连，并且能够在气缸6的驱动下前后移动；所述滑板5上固装有气动马达7，所述气动马达7的前端通过联轴器8同轴连接有水平设置的卷圆模轴9 ;所述前支撑板2的前端固设有档叉10 ;所述卷圆模轴9的前端依次穿过前支撑板2的过孔和档叉10中间的叉口 ；所述档叉10的前端横向安装有落料滚道11。
[0040]此外，本实施例所述的前支撑板2中固定装有导模法兰12 ;所述卷圆模轴9与该导模法兰12上的过孔滑动配合；当需要生产不同规格的衬套时，只需要更换对应的卷圆模轴和导模法兰即可。
[0041]所述卷圆模轴(9)整体采用Crl2MoV钢，所述卷圆模轴(9)的前端和后端采用不同的热处理方法进行处理，使得前端的屈服强度为890MPa，表面硬度为66HRC，后端采用氮碳共渗方法处理，使得摩擦磨损试验的磨损量为0.0066g ；
[0042]所述前支撑板(2)采用耐磨材料制成，所述耐磨材料为采用氮碳共渗方法处理过的 Crl2MoV 钢。
[0043]所述Crl2MoV钢的组成含量按重量百分比含量为C:1.67%，Si:0.42%, Mn:0.58%, P:0.008%, S:0.006%, Cr:12%,Mo:1.02%, V:0.89%, Co:0.22%, RE:0.086%,其与为Fe和不可避免的杂质；所述卷圆模轴(9)后端微观结构为马氏体基体中弥散分布M7C3> VC型碳化物，所述M7C3、VC型碳化物的粒径为6.8nm。
[0044]实施例2:
[0045]对未经过该方法处理的普通Crl2MoV钢卷圆模轴后端进行摩擦磨损试验，测得其磨损量为0.028g;将按照如下重量百分比含量的Crl2MoV钢(C:1.77%，Si:0.56%, Mn:0.52%, P:0.010%, S:0.0008 %, Cr:12.21 %, Mo:0.96%, V:0.87%, Co:0.21%, RE:
0.091%，其与为Fe和不可避免的杂质)进行如下热处理(整体进行深冷处理，冷却温度为-68°C，保温7min后，在空气中缓热到室温，对卷圆模轴的后端采用局部热处理，对整体深冷处理后的卷圆模轴的后端进行稀土 RE的等离子氮碳共渗，所述稀土 RE的氮碳共渗处理的处理温度为519°C，NH3 =CO2的体积比为12:1，炉压为710MPa ;在氮碳共渗的同时进行稀土 La的等离子溅射)后进行同样的摩擦磨损试验，测得其磨损量为0.0052g。
[0046]实施例3
[0047]使用实施例1所述衬套卷圆卸料装置进行生产；先对衬套卷圆卸料装置的卷圆模轴进行热处理，所述热处理步骤为:i，对卷圆模轴的前端采用局部热处理，采用局部加热器将前端加热至1048°C，保温Ilmin后进行油淬，淬火终止温度为26°C;矫直校准后，在128°C的情况下进行回火；然后整体进行深冷处理，冷却温度为_72°C，保温7.Smin后，在空气中缓热到室温；ii，对卷圆模轴的后端采用局部热处理，对步骤i整体深冷处理后的卷圆模轴的后端进行La和Ce混合稀土的等离子氮碳共渗，所述氮碳共渗处理的处理温度为522°C，NH3 =CO2的体积比为15:1，炉压为658MPa ;在氮碳共渗的同时进行La和Ce混合稀土的等离子派射。
[0048]在卷圆生产时，每个卷圆冲压时卷圆模轴在冲压前伸出，卷圆最终冲压完成后缩回，对卷圆进行三个方向的冲压，卷圆衬套圈套在卷圆模轴(9)上，通过旋转装置(7)的旋转，每一次冲压后马达带动卷圆模轴转动60°。冲击三次完成一个卷圆零件，完成卷圆冲压工序后，驱动组件(6)驱动滑板(5)带动卷圆模轴(9)向后运动，圈套在卷圆模轴(9)上的衬套在档叉(10)的作用下脱离卷圆模轴(9)掉入落料滚道(11)中，最终滚入物料箱。在模具的下模设置传感器检测零件放置是否完成。
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种衬套卷圆卸料装置，其特征在于:包括有底板(I)，所述底板(I)上平行安装有前支撑座(2)和后支撑座(3);所述前、后支撑座(2、3)通过至少两根并排的导轨(4)相连，在前、后支承座(2、3)之间设有一块滑板(5);所述滑板(5)活套在导轨⑷上，该滑板(5)通过驱动组件(6)与后支承座(3)相连，并且能够在驱动组件(6)的驱动下前后移动；所述滑板(5)上固装有旋转装置(7)，所述旋转装置(7)的前端通过联轴器(8)同轴连接有水平设置的卷圆模轴(9);所述前支撑板(2)的前端固设有档叉(10);所述卷圆模轴(9)的前端依次穿过前支撑板(2)的过孔和档叉(10)中间的叉口 ；所述档叉(10)的前端横向安装有落料滚道(11); 所述卷圆模轴(9)整体采用Crl2MoV钢，所述卷圆模轴(9)的前端和后端采用不同的热处理方法进行处理，使得前端的屈服强度为700?920MPa，表面硬度为64?68HRC，后端采用氮碳共渗方法处理，使得摩擦磨损试验的磨损量为0.005?0.0078g ； 所述前支撑板(2)的过孔采用经过氮碳共渗方法处理后的Crl2MoV钢制成； 所述Crl2MoV钢的组成含量按重量百分比含量为C:1.40?1.82%，S1:0.38?0.76%,Mn:0.41 ?0.62%,P ^ 0.020%,S ( 0.016%,Cr:11.00 ?13.00%,Mo:0.60 ?1.32%,V:0.66 ?1.12%,Co:0.18 ?0.28%,RE:0.08 ?0.096%，其与为 Fe 和不可避免的杂质； 所述卷圆模轴(9)后端微观结构为马氏体基体中弥散分布M7C3、VC型碳化物，所述M7C3JC型碳化物的粒径为1.8?12nm。
2.根据权利要求1所述的衬套卷圆卸料装置，其特征在于:所述驱动组件(6)为气缸。
3.根据权利要求1所述的衬套卷圆卸料装置，其特征在于:所述旋转装置(7)为气动马达。
4.根据权利要求1或2所述的衬套卷圆卸料装置，其特征在于:所述驱动组件(6)有两组，分别连接在后支撑座(3)和滑板(5)的两端。
5.根据权利要求1所述的衬套卷圆卸料装置，其特征在于:所述前支撑板(2)的过孔为一 T型孔，该T型孔中固定装有导模法兰(12);所述卷圆模轴(9)与该导模法兰(12)上的过孔滑动配合。
6.一种衬套卷圆的生产方法，其特征在于:使用权利要求1?5任一项所述衬套卷圆卸料装置进行生产；每个卷圆冲压时卷圆模轴在冲压前伸出，卷圆最终冲压完成后缩回，对卷圆进行三个方向的冲压，卷圆衬套圈套在卷圆模轴(9)上，通过旋转装置(7)的旋转，每一次冲压后马达带动卷圆模轴转动60°。冲击三次完成一个卷圆零件，完成卷圆冲压工序后，驱动组件(6)驱动滑板(5)带动卷圆模轴(9)向后运动，圈套在卷圆模轴(9)上的衬套在档叉(10)的作用下脱离卷圆模轴(9)掉入落料滚道(11)中，最终滚入物料箱。
7.根据权利要求6所述的衬套卷圆的生产方法，其特征在于:在模具的下模设置传感器检测零件放置是否完成。
8.根据权利要求6所述的衬套卷圆的生产方法，其特征在于:先对衬套卷圆卸料装置的卷圆模轴(9)进行热处理，所述热处理步骤为: i，对卷圆模轴(9)的前端采用局部热处理，采用局部加热器将前端加热至1000?1062°C，保温6?12min后进行油淬，淬火终止温度为15?32°C ;矫直校准后，在110?1300C的情况下进行回火；然后整体进行深冷处理，冷却温度为-38?-98°C，保温6?Smin后，在空气中缓热到室温； ii，对卷圆模轴(9)的后端采用局部热处理，对步骤i整体深冷处理后的卷圆模轴(9)的后端进行稀土 RE的等离子氮碳共渗，所述稀土 RE的氮碳共渗处理的处理温度为500?528°C, NH3 =CO2的体积比为(8?16):1，炉压为520?720MPa ;在氮碳共渗的同时进行稀土 RE的等离子溅射。
【文档编号】B21D37/10GK104338855SQ201410562897
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】杨宝富 申请人:上海通工汽车零部件有限公司