一种用于生产汽车连接件的高速冲床及其冲压方法与流程

本发明涉及机加工技术领域，尤其是一种用于生产汽车连接件的高速冲床及其冲压方法。

背景技术：

随着我国经济的发展，汽车的销量逐年提高。汽车上的很多连接件是通过高速冲床冲压而成的。冲压件具有强度大、精度高、表面质量较高等特点。高速冲床的核心结构是通过液压系统带动的冲压筒体。在冲压过程中，由于冲压产生的金属碎屑会附着在冲压筒体上，随着冲压筒体的上下往复运动进入冲压筒体内部，容易对冲压筒体造成损伤。为了解决这个问题，现有技术是通过在冲压筒体外侧设置多层密封圈，实现密封隔离。虽然这种方式可以防止金属碎屑进入冲压筒体的内部，但是由于冲压加工过程中冲压的速度很高，冲压筒体对于密封圈的磨损十分严重，导致密封圈寿命较短，需要频繁进行保养和更换。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于生产汽车连接件的高速冲床及其冲压方法，能够解决现有技术的不足，降低了高速冲床的维护频率，提高了高速冲床的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于生产汽车连接件的高速冲床，包括基座，基座上固定连接有模具，模具的上方设置有外筒，外筒内活动套接有内筒，内筒底部安装有冲压头，外筒的内壁固定有环形凸缘，环形凸缘铰接有若干个支架，支架包括上支撑臂和下支撑臂，支撑臂和下支撑臂之间的夹角为55°，上支撑臂位于下支撑臂上方，上支撑臂顶端铰接有延长臂，上支撑臂与延长臂之间连接有第一弹簧体，延长臂的顶端与上密封环连接，下支撑臂的顶端与下密封环连接，上密封环与内筒过盈配合，当内筒向下移动时，下密封环与内筒相分离，当内筒向上移动时，下密封环与内筒相接触；基座上通过第二弹簧体固定有两个半圆形的骨架，两个骨架位于内筒外侧，且相互分离，骨架底部固定有朝向模具喷气的喷气管，骨架内侧通过第三弹簧体连接有毛刷，基座上固定有两个气缸，气缸位于两个骨架之间，两个骨架上的毛刷通过钢丝绳连接至气缸上。

作为优选，所述上密封环包括与延长臂连接的齿形圈，齿形圈的内侧固定有第一橡胶圈，第一橡胶圈的上沿高于齿形圈的上沿，齿形圈上相邻的齿形部之间连接有第四弹簧体，第一弹簧体外侧套接有橡胶套，橡胶套内侧固定有三棱柱体，第一橡胶圈的外侧开设有与三棱柱体一一对应的三角槽，三棱柱体插接在三角槽内。

作为优选，所述第一橡胶圈内侧设置有若干个相互平行的环形斜面部，每个环形斜面部内部设置有环形支撑架，第一橡胶圈的底部与齿形圈的连接处设置有第五弹簧体，第五弹簧体与环形支撑架之间通过若干个加强筋相连。

作为优选，所述下密封环包括与下支撑臂连接的第二橡胶圈，第二橡胶圈内壁的底部设置有环形凹槽，环形凹槽内固定有海绵层，第二橡胶圈上设置有若干个与环形凹槽相连通的通孔。

作为优选，所述第二橡胶圈外侧设置有安装槽，安装槽通过第六弹簧体与下支撑臂连接，安装槽底部设置有卡槽，下支撑臂与卡槽选择性卡接。

一种用于生产汽车连接件的高速冲床的冲压方法，包括以下步骤，

a、在内筒表面均匀涂抹润滑脂，将加工件固定在模具上，气缸位于最高点，两个骨架相互分离，内筒带动冲压头向下运动，对加工件进行冲压，内筒向下运动时，上密封环与内筒紧密接触，对内筒表面的润滑脂进行收集，与此同时喷气管喷气；

b、内筒运动至最低位置后，喷气管停止喷气，气缸向下回收，带动两个骨架相互靠近，使毛刷与内筒接触，对内筒表面进行清理，当气缸运动至最低点之后反向运动，进行复位；

c、气缸复位后，内筒带动冲压头向上运动，下密封环与内筒相接触与内筒紧密接触，对内筒表面进行二次清理，与此同时上密封环与内筒紧密接触，将润滑脂重新涂抹在内筒表面。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过改进内筒表面的密封结构，同时通过设计与内筒相配合的清理装置，实现了对于内筒表面的及时清理和润滑，延长了整个冲压机构的使用寿命。支架随着内筒的上下移动产生同步转动，当内筒向下冲压时支架随之向下转动，上密封环与内筒滑动贴合，实现对于内筒的定位以及润滑脂的收集；当内筒向上复位时，支架随之向上转动，下密封环与内筒滑动贴合，与此同时在第一弹簧体的向外支撑作用下，依然保持与内筒的滑动贴合，实现对于内筒表面的清理，以及润滑油的重新涂抹。喷气管在冲压过程中向下喷气，可以减少冲压碎屑在内筒表面的附着。气缸在内筒回收之前带动毛刷对内筒表面进行初步清理。齿形圈可以在给第一橡胶圈提供限位固定力的同时，其顶部的齿形部可以给第一橡胶圈保留一定的弹性形变余量，三棱柱体与三角槽的插接配合可以提高第一橡胶圈径向形变的一致性，并且可以提高第一橡胶圈对于内筒接触的密封效果。环形斜面部可以实现多层密封，环形支撑架与第五弹簧体相连的结构可以提高不同密封层之间受力形变的一致性。第二橡胶圈上的海绵层用于对内筒表面的杂质进行清除，通过通孔可以直接对海绵体进行清洗，简化了海绵体的清洁操作，实现对海绵体的实时清洁。当内筒向上复位时，下支撑臂与卡槽相互卡接，可以提高第二橡胶圈与内筒接触的整体挤压力，从而提高第二橡胶圈的清洁效果。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中上密封环的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中三棱柱体与三角槽相互插接的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中下密封环的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中骨架的结构图。

图6是本发明一个具体实施方式中骨架端部的局部放大图。

图中：1、基座；2、模具；3、外筒；4、内筒；5、冲压头；6、环形凸缘；7、上支撑臂；8、下支撑臂；9、延长臂；10、第一弹簧体；11、上密封环；12、下密封环；13、第二弹簧体；14、骨架；15、喷气管；16、第三弹簧体；17、毛刷；18、钢丝绳；19、气缸；20、齿形圈；21、第一橡胶圈；22、第四弹簧体；23、橡胶套；24、三棱柱体；25、三角槽；26、环形斜面部；27、环形支撑架；28、第五弹簧体；29、加强筋；30、第二橡胶圈；31、环形凹槽；32、海绵层；33、通孔；34、安装槽；35、第六弹簧体；36、卡槽；37、凹陷部；38、l形导槽。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-6，本发明的一个具体实施方式包括基座1，基座1上固定连接有模具2，模具2的上方设置有外筒3，外筒3内活动套接有内筒4，内筒4底部安装有冲压头5，外筒3的内壁固定有环形凸缘6，环形凸缘6铰接有若干个支架，支架包括上支撑臂7和下支撑臂8，支撑臂7和下支撑臂8之间的夹角为55°，上支撑臂7位于下支撑臂8上方，上支撑臂7顶端铰接有延长臂9，上支撑臂7与延长臂9之间连接有第一弹簧体10，延长臂9的顶端与上密封环11连接，下支撑臂8的顶端与下密封环12连接，上密封环11与内筒4过盈配合，当内筒4向下移动时，下密封环12与内筒4相分离，当内筒4向上移动时，下密封环12与内筒4相接触；基座1上通过第二弹簧体13固定有两个半圆形的骨架14，两个骨架14位于内筒4外侧，且相互分离，骨架14底部固定有朝向模具2喷气的喷气管15，骨架14内侧通过第三弹簧体16连接有毛刷17，基座1上固定有两个气缸19，气缸19位于两个骨架14之间，两个骨架14上的毛刷17通过钢丝绳18连接至气缸19上。上密封环11包括与延长臂9连接的齿形圈20，齿形圈20的内侧固定有第一橡胶圈21，第一橡胶圈21的上沿高于齿形圈20的上沿，齿形圈20上相邻的齿形部之间连接有第四弹簧体22，第四弹簧体22外侧套接有橡胶套23，橡胶套23内侧固定有三棱柱体24，第一橡胶圈21的外侧开设有与三棱柱体24一一对应的三角槽25，三棱柱体24插接在三角槽25内。第一橡胶圈21内侧设置有若干个相互平行的环形斜面部26，每个环形斜面部26内部设置有环形支撑架27，第一橡胶圈21的底部与齿形圈20的连接处设置有第五弹簧体28，第五弹簧体28与环形支撑架27之间通过若干个加强筋29相连。下密封环12包括与下支撑臂8连接的第二橡胶圈30，第二橡胶圈30内壁的底部设置有环形凹槽31，环形凹槽31内固定有海绵层32，第二橡胶圈30上设置有若干个与环形凹槽31相连通的通孔33。第二橡胶圈30外侧设置有安装槽34，安装槽34通过第六弹簧体35与下支撑臂8连接，安装槽34底部设置有卡槽36，下支撑臂8与卡槽36选择性卡接。

在环形斜面部26与内筒4的接触面上设置有凹陷部37，凹陷部37可以有效地对润滑脂进行回收和二次涂抹，提高了润滑脂的利用率。

在骨架14的两端开设有l形导槽38，连接毛刷17的钢丝绳18从l形导槽38内穿过连接至气缸19上。通过l形导槽38,可以改变钢丝绳18的方向，从而实现对于毛刷17的横向拉紧，提高毛刷17与内筒4之间的接触压力，提高清理效果。

一种上述的用于生产汽车连接件的高速冲床的冲压方法，包括以下步骤，

a、在内筒4表面均匀涂抹润滑脂，将加工件固定在模具2上，气缸19位于最高点，两个骨架14相互分离，内筒4带动冲压头5向下运动，对加工件进行冲压，内筒4向下运动时，上密封环11与内筒4紧密接触，对内筒4表面的润滑脂进行收集，与此同时喷气管15喷气；

b、内筒4运动至最低位置后，喷气管15停止喷气，气缸19向下回收，带动两个骨架相互靠近，使毛刷17与内筒4接触，对内筒表面进行清理，当气缸19运动至最低点之后反向运动，进行复位；

c、气缸19复位后，内筒4带动冲压头向上运动，下密封环12与内筒4相接触与内筒4紧密接触，对内筒4表面进行二次清理，与此同时上密封环11与内筒4紧密接触，将润滑脂重新涂抹在内筒4表面。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。