一种汽车后桥螺旋弹簧座切弧模具及切弧工艺的制作方法

本发明属于机械加工领域，涉及一种汽车螺旋弹簧座的切圆弧模具以及与之匹配的切圆弧工艺。

背景技术：

螺旋弹簧座是汽车驱动桥上重要的部件之一，它底部与驱动桥本体连接，上端承载汽车螺旋弹簧，承受垂直载荷。当路面对轮子的冲击力传到螺旋弹簧时，螺旋弹簧产生变形，吸收轮子的动能，转换为螺旋弹簧的位能，从而缓和了地面的冲击对车身的影响。所以，螺旋弹簧座作为一个支撑体，对整个后悬架的刚度特性有重要影响，它直接影响连接强度和汽车行驶中的平顺性和稳定性。螺旋弹簧座底部两圆弧的同轴度及高度差要求较高，并且由于大圆弧离上平面距离太小，加上螺旋形状加工复杂，若采用斜楔式切圆弧加工，凹模刃壁太薄，强度不够，并且制作困难，加工成本高，因此，存在一定风险。有鉴于此，有必要设计一种新的切圆弧模具在保证产品质量一致性、稳定性的前提下，提高模具寿命，简化加工过程，就显得十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种汽车后桥螺旋弹簧座切弧模具及切弧工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种汽车后桥螺旋弹簧座切圆弧的模具，包括上模与下模，上模通过上模板安装有凹模，下模通过下模板安装有下垫板，下垫板的上部设有凸模垫板，凸模垫板上设有凸模，凸模垫板中间横向设有凹槽，凹槽内水平滑动连接一连杆，连杆的下方设有预压装置，连杆两端分别安装有大圆弧定位块和小圆弧定位块，大圆弧定位块及小圆弧定位块的内端面与凸模及凸模垫板的外端面滑动连接；

下模板两侧经压杆支座安装有弹性夹紧装置；

大圆弧定位块和小圆弧定位块的外端面分别形成工件的定位型腔，两弹性夹紧装置共同对工件夹紧定位，凹模与凸模之间为冲切工位。

进一步，所述弹性夹紧装置包括夹头、压杆、转轴及手柄，压杆通过转轴与压杆支座铰接，手柄通过螺栓安装在转轴的末端，夹头杆部内腔与压杆杆身间隙配合，夹头头部经螺栓与压杆端面连接，在夹头杆部内腔及压杆的端面之间预压缩安装有压紧弹簧，压紧弹簧套在螺栓的栓身上。

进一步，两套弹性夹紧装置的夹头的中心连线与大、小圆弧定位块的中心连线同轴。

进一步，所述预压装置包括预压弹簧和顶块，凸模垫板内部中间设有弹簧预埋孔，预压弹簧的一端安装在弹簧预埋孔内，另一端连接有顶块，连杆置于顶块上面。

进一步，凸模垫板与下垫板为焊接的一体结构，凸模垫板通过螺栓及销钉固定在下模板上。

进一步，合模前，大、小圆弧定位块的上平面高度高出凸模上平面4.5mm。

进一步，所述上下模之间设有单边的导套导柱结构，上模板底部后端两侧的导套安装孔内过盈安装有导套，下模板底部后端两侧的导柱安装孔内过盈安装有导柱，两套导套导柱结构同步运动。

汽车后桥螺旋弹簧座切圆弧模具的加工工艺，包括如下步骤：

第1步：将汽车后桥螺旋弹簧座切圆弧模具安装在压力机上；

第2步：大、小圆弧定位块定位：使大、小圆弧定位块的小端朝上，使大、小圆弧定位块的上平面高度高出凸模上平面4.5mm；

第3步：下料，将两件工件，一件套于大圆弧定位块上，另一件套于小圆弧定位块上用内腔定好位置；转动两侧手柄，使两套弹性夹紧装置的夹头共同夹紧两边的工件；

第4步：开动压力机，上模随机床向下运行，凹模首先接触工件，并将工件及大、小圆弧定位块一起往下压，此过程中，两套弹性夹紧装置夹紧工件，并由大、小圆弧定位块在凸模及凸模垫板间全程导向；凹模继续下行，与凸模接触完成一次切边，这时左边的工件完成工件后侧的小圆弧切弧，右侧的工件完成工件前侧的大圆弧切弧；

第5步：转动两侧手柄，使夹头与工件分开，再用辅助工具将凸模上的切弧废料去除；

第6步：取出大、小圆弧定位块上的工件，将左、右侧工件对换方向，重新在模具上定位，按照步骤2至步骤5进行另一侧圆弧的加工；

第7步：以上步骤为完成工件前后方向上的切弧加工；

当加工制件左右方向上的切弧加工时，需要将模具两侧的大、小圆弧定位块从连杆上拆下，各旋转180度重新装上，即要求大、小圆弧定位块的小端均朝下；

第8步：换好圆弧定位块后，将两件已经完成前后侧切的弧工件，一件套于大圆弧定位块上，另一件套于小圆弧定位块上用内腔定好位置；转动两侧手柄，使两套弹性夹紧装置的夹头共同夹紧两边的工件；

第9步：开动压力机，上模随机床向下运行，凹模首先接触工件，并将工件及大、小圆弧定位块一起往下压，此过程中，两套弹性夹紧装置夹紧工件，并由大、小圆弧定位块在凸模及凸模垫板间全程导向；凹模继续下行，与凸模接触完成一次切边，左边的工件完成工件左侧切弧；右侧的工件完成工件右侧切弧；

第10步：转动两侧手柄，使夹头与工件分开，再用辅助工具将凸模上的切弧废料去除；

第11步：取出大、小圆弧定位块上的工件，将左、右侧工件对换方向，重新在模具上定位，按照步骤8至步骤10进行另一侧圆弧的加工；至此工件在前后及左右方向上均完成了切弧加工，加工完成后装入物料箱内即可。

本发明的有益效果为：该模具采用“水平方向弹性夹紧、垂直方向直切”的方式进行生产，通过合理设计大小半圆弧定位导向块，不仅简化了模具结构，满足了产品前后及左右方向上的定位要求，同时水平方向通过弹性夹紧装置弹性夹紧工件进行全程压料，垂直方向上，定位导向块圆弧部位配合凸模及凸模垫板进行导向，同时通过预压装置来保证产品切圆弧，冲切过程定位准确，这样不仅可保证工件两边圆弧高度和对称度的一致性、稳定性，而且简化了模具结构，保证了产品两圆弧的位置度及同轴度达到要求，提高了模具寿命采用此切圆弧加工工艺，可持续稳定的确保产品设计尺寸和使用性能均达到要求，能有效提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明下模部分的俯视示意图；

图3为本发明凸模垫板的俯视示意图；

图4为本发明凸模垫板的侧视示意图；

图5为本发明小圆弧定位块的主视示意图；

图6为本发明小圆弧定位块的俯视示意图；

图7为本发明大圆弧定位块的主视示意图；

图8为本发明大圆弧定位块的俯视示意图；

图9为本发明螺旋弹簧座的产品的结构示意图；

图10为本发明螺旋弹簧座的产品的俯视示意图；

图11为图10中a-a方向的主视示意图；

图12为图10中a-a方向的截面示意图；

图13为图10中b-b方向的截面示意图。

具体实施方式

如图1至图13所示，一种汽车后桥螺旋弹簧座切圆弧的模具，包括它包括模柄1，上模板2，凹模3，导套4，凸模5，大圆弧定位块6，导柱7，连杆8，凸模垫板9，顶块10，顶件弹簧11，下垫板12，下模板13，小圆弧定位块14，夹头16，压紧弹簧17，压杆18，压杆支座19，转轴20，手柄21。

上模通过上模板2安装有凹模3，凹模3通过销钉及紧固螺栓固定在上模板2下；下模通过下模板13安装有下垫板12，下垫板12的上部设有凸模垫板9，凸模5通过螺栓及销钉固定于凸模垫板9上，凸模垫板9中间横向设有凹槽，凹槽内水平滑动连接一连杆8，连杆8的下方设有预压装置，连杆8两端分别安装有大圆弧定位块6和小圆弧定位块14并通过螺栓紧固，大圆弧定位块6及小圆弧定位块14的内端面与凸模5及凸模垫板9的外端面滑动连接；

下模板13两侧经压杆支座19安装有弹性夹紧装置；大圆弧定位块6和小圆弧定位块14的外端面分别形成工件的定位型腔，两弹性夹紧装置共同对工件夹紧定位，凹模3与凸模5之间为冲切工位。

弹性夹紧装置包括夹头16、压杆18、转轴20及手柄21，压杆18通过转轴20与压杆支座19铰接，手柄21通过螺栓安装在转轴20的末端，夹头16杆部内腔与压杆18杆身间隙配合，夹头16头部经螺栓与压杆18端面连接，在夹头16杆部内腔及压杆18的端面之间预压缩安装有压紧弹簧17，压紧弹簧17套在螺栓的栓身上。两套弹性夹紧装置的夹头16的中心连线与大、小圆弧定位块（6、14）的中心连线同轴。

预压装置包括预压弹簧11和顶块10，凸模垫板9内部中间设有弹簧预埋孔，预压弹簧11的一端安装在弹簧预埋孔内，另一端连接有顶块10，连杆8置于顶块10上面。

凸模垫板9与下垫板12为焊接的一体结构，凸模垫板9通过螺栓及销钉固定在下模板13上。

合模前，大、小圆弧定位块（6、14）的上平面高度高出凸模5上平面4.5mm，上下模之间设有单边的导套导柱结构，上模板2底部后端两侧的导套安装孔内过盈安装有导套4，下模板13底部后端两侧的导柱安装孔内过盈安装有导柱7，两套导套导柱结构同步运动。

本发明的加工步骤及原理简述如下：

第1步：将汽车后桥螺旋弹簧座切圆弧模具安装在压力机上；

第2步：大、小圆弧定位块（6、14）定位：使大、小圆弧定位块（6、14）的小端a朝上，使大、小圆弧定位块（6、14）的上平面高度高出凸模5上平面4.5mm；

第3步：下料，将两件工件，一件套于大圆弧定位块6上，另一件套于小圆弧定位块14上用内腔定好位置；转动两侧手柄21，使两套弹性夹紧装置的夹头16共同夹紧两边的工件；

第4步：开动压力机，上模随机床向下运行，凹模3首先接触工件，并将工件及大、小圆弧定位块（6、14）一起往下压，此过程中，两套弹性夹紧装置夹紧工件，并由大、小圆弧定位块（6、14）在凸模5及凸模垫板9间全程导向；凹模3继续下行，与凸模5接触完成一次切边，这时左边的工件完成工件后侧的小圆弧切弧，右侧的工件完成工件前侧的大圆弧切弧；

第5步：转动两侧手柄21，使夹头16与工件分开，再用辅助工具将凸模上的切弧废料去除；

第6步：取出大、小圆弧定位块（6、14）上的工件，将左、右侧工件对换方向，重新在模具上定位，按照步骤2至步骤5进行另一侧圆弧的加工；

第7步：以上步骤为完成工件前后方向上的切弧加工；

当加工制件左右方向上的切弧加工时，需要将模具两侧的大、小圆弧定位块（6、14）从连杆8上拆下，各旋转180度重新装上，即要求大、小圆弧定位块（6、14）的小端均朝下；

第8步：换好圆弧定位块后，将两件已经完成前后侧切的弧工件，一件套于大圆弧定位块6上，另一件套于小圆弧定位块14上用内腔定好位置；转动两侧手柄21，使两套弹性夹紧装置的夹头16共同夹紧两边的工件；

第9步：开动压力机，上模随机床向下运行，凹模3首先接触工件，并将工件及大、小圆弧定位块（6、14）一起往下压，此过程中，两套弹性夹紧装置夹紧工件，并由大、小圆弧定位块（6、14）在凸模5及凸模垫板9间全程导向；凹模3继续下行，与凸模5接触完成一次切边，左边的工件完成工件左侧切弧；右侧的工件完成工件右侧切弧；

第10步：转动两侧手柄21，使夹头16与工件分开，再用辅助工具将凸模上的切弧废料去除；

第11步：取出大、小圆弧定位块（6、14）上的工件，将左、右侧工件对换方向，重新在模具上定位，按照步骤8至步骤10进行另一侧圆弧的加工；至此工件在前后及左右方向上均完成了切弧加工，加工完成后装入物料箱内即可。

当加工制件右半边时，需要将模具两侧的大、小圆弧定位块（6、14）从连杆8上拆下，各旋转180度重新装上，即要求大、小圆弧定位块（6、14）的小端均朝下，换好圆弧定位块后，操作按照步骤2至步骤6加工，加工完成后装入物料箱内即可。

本发明模具采用“水平方向弹性夹紧、垂直方向直切”的方式进行生产，

通过合理设计大小半圆弧定位导向块，不仅简化了模具结构，满足了产品前后及左右方向上的定位要求，同时水平方向通过弹性夹紧装置弹性夹紧工件进行全程压料，垂直方向上，定位导向块圆弧部位配合凸模及凸模垫板进行导向，同时通过预压装置来保证产品切圆弧，冲切过程定位准确，这样不仅可保证工件两边圆弧高度和对称度的一致性、稳定性，而且简化了模具结构，保证了产品两圆弧的位置度及同轴度达到要求，提高了模具寿命采用此切圆弧加工工艺，可持续稳定的确保产品设计尺寸和使用性能均达到要求，能有效提高生产效率，降低生产成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。