一种汽车发动机柱塞缩口倒圆角装置及其柱塞加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车发动机柱塞的加工装置，特别是一种汽车发动机柱塞缩口倒圆角装置及其柱塞加工工艺。
【背景技术】
[0002]图5所示为车发动机柱塞的一种。它由管状体I，中间隔台2，隔台上的中心孔及中心孔上端的倒角圆角3，尾柄4组成。其中中心孔上端的倒圆角要求是:倒角圆半径为0.5?
0.6毫米，表面粗糙度0.8微米，圆度要求小于I微米。
[0003]传统的加工方法:先冲中心孔和中心孔上端的倒圆角，再进行6?8次收口变形，最终成型尾柄。该方法的缺点有:
I.冲中心孔倒圆角和收口分开进行的，需要设备多，且必须进行多次装夹，效率低；
Π.收口变形需要对产品进行冲压，容易造成产品变形，致使倒角圆处的圆度变大，产品合格率低，仅能达到80?85%，是一个长期存在的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作方便、加工精度高和产品合格率高的汽车发动机柱塞缩口倒圆角装置及其柱塞加工工艺。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:它包括上模座、下模座、定位装置、退料装置和驱动装置；
所述的上模座由上模板、模柄和凸模组成，所述的模柄安装在上模板上方，凸模安装在上模板的下表面上，所述的上模板上还设置有导向套；
所述的下模座由下模板、支撑板、定位轴承、旋转轴、旋转轴承、固定座和凹模组成，所述的定位轴承为多个且通过连接轴安装在下模板和支撑板之间，所述的支撑板套装在旋转轴承上，旋转轴承套装在旋转轴上，所述的旋转轴安装在固定座上，所述的凹模安装在上模板上且位于对应的凸模下方，在下模板上安装有导向杆，导向杆与导向套滑动配合；
所述的定位装置包括左定位装置和右定位装置，所述的左定位装置包括左定位气缸、导轨A、定位盖板、气缸固定板A和左定位杆，所述的左定位气缸和导轨A均安装在气缸固定板A上，所述的定位盖板与左定位气缸连接且定位盖板滑动配合安装在导轨A上，所述的左定位杆的一端固定安装在定位盖板上，且左定位杆的另一端插入相邻两个定位轴承之间的缝隙内；
所述的右定位装置包括右定位气缸、导轨B、导向块B、安装块、右定位杆和气缸固定板B，所述的导轨B和右定位气缸安装在气缸固定板B上，所述的导向块B固定安装在安装块内，且导向块B的两端滑动安装对应的导轨B上，所述的右定位气缸的活塞杆与安装块连接，且右定位杆的一端固定安装在安装块上，所述的右定位杆的另一端插入相邻两个定位轴承之间的缝隙内；
所述的退料装置包括下压杆、杠杆、复位弹簧、顶料杆、铰接块和铰接轴，所述的杠杆通过铰接块和铰接轴铰接在支撑板上，所述的复位弹簧一端与支撑板的下表面连接，另一端与杠杆的上表面连接，所述的顶料杆的上端滑动配合在凹模内，顶料杆的下端与杠杆的端头接触，所述的下压杆安装在上模板上，且位于一杠杆的正上方；
所述的驱动装置包括驱动气缸、导向块A，导轨C和驱动杆，所述的驱动气缸和导轨C安装在气缸固定板B上，所述的导向块A滑动配合在导轨C上，且导向块A与驱动气缸连接，所述的驱动杆的一端安装在导向块A上，驱动杆的另一端位于定位轴承的一侧。
[0006]所述的凸模和凹模均为多个，且对应，在凹模内设置有一柱塞倒圆角的顶针模，所述的凸模均匀安装在上模板下表面的同一圆周上，所述的凹模均匀安装在下模板上表面的同一圆周上。
[0007]所述的左定位杆、右定位杆和驱动杆的端部均设置有一锲形结构，该锲形结构位于两相邻定位轴承的间隙内，且锲形结构的两侧边分别与对应定位轴承的外圈接触。
[0008]所述的退料装置与凹模个数相同，且均匀分布在支撑板的同一圆周上。
[0009]—种汽车发动机柱塞缩口倒圆角装置的柱塞加工工艺，它包括以下步骤:
51:材料退火，将原材料在770?778°C的温度下进行球化退火处理，退火后的硬度达到68-75HRB，金相组织达到5~6级；
52:拉丝，将SI中的材料进行拉丝，拉丝后材料直径的公差为0.02mm内；
S3:冷墩成型毛坯:将S2拉丝后的线材，在冷墩机上依次进行切料、整型，最后形成冷墩毛坯；
54:毛坯退火:将S3中的冷墩毛坯在645?655°C内进行应力退火，退火后的硬度达到46?50HRA；
55:第一次机加，将S4中退火后的冷墩毛坯进行机加工，加工要预定尺寸，形成机加毛坯；
S6:冲预孔，将S5中的机加毛坯进行冲孔，使得毛坯中间隔台上形成一个预孔；
S7:缩口和倒圆角，将S6加工好的机加毛坯放入凹模内，然后经过凸模缩口和倒圆角，得到缩口毛坯；
S8:第二次机加，对S7的缩口毛坯进行机加工，加工预定尺寸即获得成品。
[0010]所述的S7步骤中，机加毛坯至少经过六次缩口，且第一次缩口时，机加毛坯就在顶针模的作用下形成倒圆角。
[0011]所述的S5中的顶针模在后续缩口过程中，顶针模均位于凹模内。
[0012]本发明具有以下优点:本发明的汽车发动机柱塞缩口倒圆角装置，将汽车发动机柱塞的倒圆角和缩口同时加工，减少了加工工序，同时在冲孔过程中，通过顶针模与倒圆角的配合，保证了倒圆角在后续冲孔过程中不会变形，从而保证了汽车发动机柱塞倒圆角的加工精度;而且汽车发动机柱塞缩口在同一设备上连续缩口加工，只需装夹一次，从而降低了设备的使用量，缩减了成本，同时避免了汽车发动机柱塞多次装夹所带来的加工误差，从而提高了汽车发动机柱塞缩口的加工精度，并且设置有定位装置，定位装置能够对下模板走位进行精确校准和定位，进一步的保证了汽车发动机柱塞的加工精度，从而使得汽车发动机柱塞的成品率可达到100% O
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视示意图；
图3为退料装置的工作原理示意图；
图4为下模板定位后的结构示意图；
图5为汽车发动机柱塞的结构示意图；
图6为冲孔后的机加毛坯结构示意图；
图7为机加毛坯第一次缩口后的结构示意图；
图8为机加毛坯第二次缩口后的结构示意图；
图9为机加毛坯第三次缩口后的结构示意图；
图10为机加毛坯第四次缩口后的结构示意图；
图11为机加毛坯第五次缩口后的结构示意图；
图12为机加毛坯第六次缩口后的结构示意图；
图中，1-上模板，2-模柄，3-导向套，4-凸模，5-下模板，6-支撑板，7-定位轴承，8-凹模，9_固定座，10-左定位气缸，11-导轨A，12-定位盖板，13-左定位杆，14-右定位气缸，15-导轨B，16-导向块B，17-安装块，18-右定位杆，19-下压杆，20-杠杆，21-复位弹簧，22-顶料杆，23-铰接块，24-铰接轴，25-驱动气缸，26-导向±夬六，27-导轨C，28-驱动杆，29-导向杆，30-气缸固定板A，31-气缸固定板B，32-顶针模。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述:如图1和图2所示，一种汽车发动机柱塞缩口倒圆角装置及其柱塞加工工艺，它包括上模座、下模座、定位装置、退料装置和驱动装置；
进一步的，所述的上模座由上模板1、模柄2和凸模4组成，所述的模柄2安装在上模板I上方，凸模4安装在上模板I的下表面上，所述的上模板I上还设置有导向套3;
进一步的，所述的下模座由下模板5、支撑板6、定位轴承7、旋转轴、旋转轴承、固定座9和凹模8组成，所述的定位轴承7为多个且通过连接轴安装在下模板5和支撑板6之间，所述的支撑板6套装在旋转轴承上，旋转轴承套装在旋转轴上，所述的旋转轴安装在固定座9上，所述的凹模8安装在上模板I上且位于对应的凸模4下方，在下模板5上安装有导向杆29，导向杆29与导向套3滑动配合；
进一步的，所述的定位装置包括左定位装置和右定位装置，所述的左定位装置包括左定位气缸10、导轨AU、定位盖板12、气缸固定板A30和左定位杆13，所述的左定位气缸10和导轨All均安装在气缸固定板A30上，所述的定位盖板12与左定位气缸10连接且定位盖板12滑动配合安装在导轨All上，所述的左定位杆13的一端固定安装在定位盖板12上，且左定位杆13的另一端插入相邻两个定位轴承7之间的缝隙内；
进一步的，所述的右定位装置包括右定位气缸14、导轨B15、导向块B16、安装块17、右定位杆18和气缸固定板B31，所述的导轨B15和右定位气缸14安装在气缸固定板B31上，所述的导向块B16固定安装在安装块17内，且导向块B16的两端滑动安装对应的导轨B15上，所述的右定位气缸14的活塞杆与安装块17连接，且右定位杆18的一端固定安装在安装块17上，所述的右定位杆18的另一端插入相邻两个定位轴承7之间的缝隙内； 进一步的，如图3所示，所述的退料装置包括下压杆19、杠杆20、复位弹簧21、顶料杆22、铰接块23和铰接轴24，所述的杠杆20通过铰接块23和铰接轴24铰接在支撑板6上，所述的复位弹簧21—端与支撑板6的下表面连接，另一端与杠杆20的上表面连接，所述的顶料杆22的上端滑动配合在凹模8内，顶料杆22的下端与杠杆20的端头接触，所述的下压杆19安装在上模板I上，且位于一杠杆20的正上方；
进一步的，所述的驱动装置包括驱动气缸25、导向块A26，导轨C27和驱动杆28，所述的驱动气缸25和导轨C27安装在气缸固定板B31上，所述的导向块A26滑动配合在导轨C27上，且导向块A26与驱动气缸25连接，所述的驱动杆28的一端安装在导向块A26上，驱动杆28的另一端位于定位轴承7的一侧，当驱动气缸25工作时，左定位气缸10和右定位气缸14的活塞杆收缩，使得下模板5能够绕旋转轴转动，此时驱动气缸25的活塞杆往前伸出，导向块八26沿着导轨C27运动，保证了导向块A26运动的直线度，此时驱动杆28的前端推动定位轴承7，从而使得下模板5和支撑板6逆时针转动，当下模板5和支持板6转动一个工位，即转动的角度为360°/N，N为凹模的个数，然后