CN102139391A - 一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切削加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备。现有技术对钥匙榫头采用的是在铣床上切削加工的方法，工序多，周期长，工效低，钥匙外观易损伤。本发明包括压力装置(1)、夹具(3)、脱料机构(4)和推刀(5)，其特征在于：夹具(3)上有一与推刀(5)配合的直孔，还有一与直孔垂直相贯通的横孔，横孔与钥匙动配合，横孔中有钥匙定位凸台，推刀(5)是斜齿，其斜角开口的方向与钥匙插入方向相同。本发明使得加工效率提高50％，加工周期减少2/3，可满足随装配线作业生产。

Description

一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备

技术领域

本发明涉及一种切削加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备。

背景技术

目前许多汽车的遥控器是和钥匙组合在一起的，这样不仅能实现遥控器与钥匙的各自功能，而且给驾驶员的携带、使用带来方便。但是，若仅仅是将遥控器与钥匙简单的组合，则二者组合后的外形超长，反而造成携带不方便，还易损伤衣物等。为此，人们采用了折叠式钥匙，例如ZL98206508.6折叠式钥匙。即携带时，将钥匙折叠到遥控器中，这样外形就小多了。当使用钥匙时，则钥匙可从遥控器中很方便地转动展开出来。采用折叠式结构，钥匙需通过与转动块连接，并随转动块绕遥控器上的轴转动，从而实现钥匙的转动展开和折叠。

钥匙与转动块的连接采用的是榫卯结构，并用骑马销固定。转动块上是榫眼，钥匙上是榫头，一般采用基孔制小间隙配合。采用基孔制一是加工方便，不同的钥匙可配同一转动块；二是因转动块采用的是压铸用合金材料制成，其强度较钢材要差许多，同时又受到遥控器的体积限制，因此转动块上的榫眼不能随意增大，否则会影响壁厚强度。

综上所述，钥匙榫头有二处需要切削加工：一是加工榫头一面，使榫头的厚度达到与榫眼的配合要求，从外观上显现出钥匙的榫头端呈台阶型；二是榫头上与榫眼配的骑马销的(半)孔，在榫头上呈半圆槽。当然，有的钥匙的板材厚度能满足与榫眼的配合要求，因此榫头一面就不用加工，则只有半圆槽处需要切削加工。

金属切削加工的方法有多种，比如铣削、刨削、磨削等，这些均能实现对折叠钥匙的榫头加工。由于本行业的习惯，现有技术对钥匙榫头采用的是在铣床上切削加工的方法，一般步骤是：第一步、首先将钥匙安放到专用夹具上、定位，再夹紧，接着用铣刀加工出台阶型，然后取下钥匙；第二步、将己铣出台阶型的钥匙安放到夹具上、定位，再夹紧，接着用成型R铣刀加工出半圆槽，最后取出钥匙后，还有去掉铣削加工产生的毛刺工序，否则毛刺会影响到装配质量和清洁度。现有技术的使用是很成熟的，比如前述专利ZL98206508.6的专利权人，就是全套引进并采用了德国现代制锁技术，其生产折叠钥匙的榫头时，就是采用在铣床上切削加工的方法。

采用这种在铣床上切削加工，无论是用立铣还是卧铣，从钥匙的定位、夹紧，再到分步加工等，工序多，周期长，工效低，钥匙外观易损伤。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的不足而完成的，本发明的目的是提供一种加工工序少，加工周期短、工效高，质量好的加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，包括压力装置、夹具、脱料机构和推刀，其特征在于：夹具上有一与推刀配合的直孔，还有一与直孔垂直相贯通的横孔，横孔与钥匙动配合，横孔中有钥匙定位凸台，推刀是斜齿，其斜角开口的方向与钥匙插入方向相同。

本发明的一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，其压力装置由动力部件、基座、夹刀部件组成。动力部件是提供推刀直线运动的动力，可以是液压式如液压机、气动式如气压压力机或气缸、机械式如冲床或者人力如手动压力机等。基座是连接各部的支撑体，在基座下面的中间有通孔，便于推刀的伸出和排削。与动力部件相连接的是夹刀部件，夹刀部件将推刀固定。在夹刀部件的下端连接着橡胶垫，用以缓冲、吸收推刀最后一刃切削完后产生的系统冲击振动，并有限位作用。

本发明的一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，其夹具是固定在压力装置的基座上。夹具上有直孔，直孔与推刀动配合，起到导向、约束推刀的作用，直孔与基座下面的中间的通孔相连通。在夹具的侧面有横孔，横孔与直孔垂直相贯通。横孔中凸起的是钥匙定位凸台，将钥匙伸入夹具的位置限定。以定位凸台处为界，若横孔的一边与钥匙小间隙动配合，则另一边就与脱料机构上的顶杆相配成动配合。为了夹具经济、耐用，在夹具中可嵌有材料较好，并经热处理的三个嵌块，分别是与推刀刃面、背面二面相接触的前、后嵌块，以及与钥匙相接触的横嵌块。

本发明的一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，其脱料机构由凸轮、棘爪、摆杆、顶杆、二复位簧组成。顶杆通过02轴与摆杆连接，摆杆通过03轴与夹具连接，摆杆装有复位簧使其保持复位时的远离夹具常态，因此摆杆只能作向夹具方向的转动，从而带动顶杆将钥匙顶出运动。凸轮与夹刀部件连接，并随夹刀部件运动。棘爪通过01轴与摆杆连接，棘爪装有复位簧使其保持复位时的水平常态，因此棘爪只能作低头转动。当推刀向下运动，凸轮撞到棘爪，棘爪低头绕01轴心转动，此时摆杆未动。当推刀向上运动，凸轮撞到棘爪，棘爪推动摆杆，摆杆带动顶杆将钥匙顶出加工位置。

本发明的一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，其推刀通过夹持部件固定在压力装置的压力头上。推刀选用的是斜齿，斜齿与水平面正投影形成斜角，斜角的一直边是垂直推刀运动方向，斜边与直边形成开口的方向与钥匙插入方向相同。采用斜齿不仅可以减少切削力，增加推削平稳性，更重要的是推刀切削时产生的水平切削分力朝向定位凸台，从而起到推削过程中的钥匙轴向自动夹紧作用。斜齿的角度分两种情况：当二处加工时，即一次推削过程完成加工榫头一面和榫头上呈半圆槽时，斜度在5-45°之间。若角度太小，则切削力大且夹紧力小，造成定位不准；若角度太大则增加推刀的长度增加、切削行程增加、刀具制造成本增加及榫头出现切削毛刺；当仅加工半圆槽时，即一次推削过程完成加工榫头上呈半圆槽时，斜度大于0°至35°。推刀的刃数根据各榫头的加工余量而定，并分两种情况：当二处加工时，刃数大于3；当仅加工半圆槽时，刃数大于2。总之，在保证切削质量的前提下，刃数越少越经济。

本发明的一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，其有益效果在于：

(1)工序减少，从现有的二道切削工序减少为一道工序完成，效率提高50％以上；

(2)加工周期短，加工中插入钥匙到位就可完成切削，无需夹紧、松卸，加工周期减少2/3；

(3)工效高，由于工序减少和加工周期短，效率提高，可满足随装配线作业生产；

(4)质量好，由于没有重复定位偏差，一次加工完成的一致性好，互换性提高，

(5)成本低，由于上述四条所带来减少了设备占用、物料搬运等，使得成本降低3/4以上。

附图说明

图1是本发明的外形示意图；

图2是本发明的定位凸台、推刀斜度示意图；

图3是本发明的夹具内直、横孔和推刀斜度示意图；

图4是本发明的基座通孔示意图

图5是本发明的榫卯结构示意图；

图6是本发明的推刀主视图；

图7是本发明的推刀左视图；

图8是本发明的推刀自动夹紧作用示意图；

图9是本发明的推刀自动夹紧作用放大示意图；

图10是本发明的夹具右视图；

图11是本发明的夹具主视图；

图12是本发明的夹具E-E剖视图；

图13是本发明的后嵌块主视图；

图14是本发明的后嵌块俯视图；

图15是本发明的前嵌块仰视图；

图16是本发明的前嵌块主视图；

图17是本发明的横嵌块右视图；

图18是本发明的横嵌块主视图；

图19是本发明的横嵌块仰视图；

图20是本发明的脱料机构(常态)示意图；

图21是本发明的脱料机构(向下，棘爪动、摆杆不动)示意图；

图22是本发明的脱料机构(向上，棘爪不动、摆杆动)示意图。

图号说明：

1…压力装置        1.1…动力部件       1.2…基座    1.3…夹刀部件

2…橡胶垫          3…夹具             3.1…直孔    3.2…横孔

3.3…定位凸台      3.4…后嵌块         3.5…前嵌块  3.5…横嵌块

4…脱料机构        4.1…凸轮           4.2…棘爪    4.3…摆杆    4.4…顶杆

5…推刀            α…推刀斜齿的斜角  5.1…推刀夹持块

6…钥匙            6.1…转动块         6.2…骑马销   6.3…转动块的骑马销孔

6.4…榫头上半圆槽  6.5…钥匙上榫头     6.6…转动块上榫眼

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述：

参照图1，本发明的压力装置1的动力部件采用的是气缸1.1，实际中的压力装置1还采用小型气动压力机，也满足要求。通过夹刀部件1.3将推刀5固定，在夹刀部件1.3下还装有橡胶垫2。夹具3安装在基座1.2上，插入钥匙6，推至榫头台阶靠住夹具的定位凸台3.3。然后再启动动力部件1.1，推刀5向下移动至橡胶垫2与夹具3接触到限位，此时刚好推刀切削完成。在完成切削加工后，由于钥匙6是单边切削产生挤压原因，钥匙6不宜手工取出，脱料机构4自动完成让钥匙6脱离加工位置，操作者便能顺利取出钥匙6。

参照图2、图3，本发明的推刀5的斜度α角度开口方向与插入钥匙方向相同，斜度α从5°、10°、25°分别都能满足要求，为经济和质量可靠性选取的15°。另外，从图中可见直孔与横孔的相贯通。

参照图4，本发明的橡胶垫2随推刀5一起运动，当橡胶垫2与夹具5接触时，推刀伸入到基座1.2的通孔中。

参照图5，本发明的榫卯结构示意图，要加工的钥匙厚度一种为3mm、宽度为9mm、材料为锌白铜或黄铜(HPb59)。需将厚度方向减少1mm，且在剩余的2mm厚度材料上切除一直径1.5的半圆槽；另一种为2.4mm，其他与前一种相同。钥匙6上是榫头，加工榫头一面6.5和榫头上呈半圆槽6.4。转动块6.1上是榫眼6.6，插入榫头到位，就可在骑马销孔6.3中插入骑马销6.2。

参见图6、图7，推刀5的斜齿角度为α，推刀5采用的工具钢，并经热处理淬硬。

参见图8、图9，钥匙6推到位，在切削中，由于推刀5是斜齿，施加给钥匙6的力F就分解为f1和f2，其中水平分力f1，将钥匙6的榫头台阶紧贴定位凸台3.3。随着角度α的增大，为水平分力f1增大，当无角度α，则水平分力f1也消失，因此要有一定斜度≥5°，如果没有斜度，则给钥匙施加一定夹紧力也能满足切削要求，但会造成推刀5需要的切削增大许多，因此，这2个缺陷，斜度不能太小。可采用推刀参数：刀刃数量：9；刀刃斜角：15°；每级刀刃的切削量：0.15，0.15，0.15，0.15，0.15，0.1，0.05+R/3，R/3，R/3；(注：R为钥匙榫头的半圆槽半径)材料需优于白钢刀；刀刃无前角；刀刃表面粗糙度不小于1.6(需慢走丝线切割电火花机床加工)；在压力装置1闭合高度允许的情况下，对于以上刀刃数及每级刀刃的切削量的要求，分级增多有利于加工的实现。实施中，刀刃数量与刀刃斜角及每级刀刃的切削量是密切相关的，在压力不变的情况下，调整任何一项的参数，均会对其它各项参数产生影响。

参见图10、图11、图12，夹具3嵌入后嵌块3.4，前嵌块3.5，横嵌块3.6，在前嵌块高出为定位凸台3.3，在横嵌块3.6上有横孔3.2。

参见图13、图14，为后嵌块的外形图。

参见图15、图16，为前嵌块的外形图，定位凸台3.3。

参见图17、图18、图19，为横嵌块的外形图，横孔3.2。

参见图20、图21、图22，图示为常态，脱料机构由凸轮4.1、棘爪4.2、摆杆4.3、顶杆4.4、二复位簧组成。顶杆4.4通过02轴与摆杆4.3连接，摆杆4.3通过03轴与夹具3连接，摆杆装有复位扭簧使其保持复位时的远离夹具常态，因此摆杆4.3只能作向夹具3方向的转动，从而带动顶杆4.4将钥匙6顶出加工位置。凸轮4.1与夹刀部件1.3连接，并随夹刀部件1.3运动。棘爪4.2通过01轴与摆杆4.3连接，棘爪4.2装有复位扭簧使其保持复位时的水平常态，因此棘爪4.1只能作低头转动。当推刀5向下运动，凸轮4.1撞到棘爪4.2，棘爪4.2低头绕01轴心转动，此时摆杆4.3未动。当推刀5向上运动，凸轮4.1撞到棘爪4.2，棘爪4.2推动摆杆4.3，摆杆4.3带动顶杆4.4将钥匙顶出加工位置。

本发明的具体使用是：钥匙6置于横孔3.2内，推至榫头台阶靠住定位凸台3.3，无须紧固，启动动力部件1.1，推刀5向下运动，推刀切削时自动保持榫头与定位凸台3.3接触，当橡胶垫2与夹具3接触、压缩一定量限位后，推刀5反向回位，当推刀5脱离钥匙6，脱料机构4开始动作，随即将钥匙6推出切削位置后，脱料机构4停止工作，推刀再继续运动回到起始位置，最后取出钥匙。

Claims (2)

1.一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，包括压力装置(1)、夹具(3)、脱料机构(4)和推刀(5)，其特征在于：夹具(3)上有一与推刀(5)配合的直孔(3.1)，还有一与直孔(3.1)垂直相贯通的横孔(3.2)，横孔(3.2)与钥匙(6)动配合，横孔(3.2)中有钥匙定位凸台(3.3)，推刀(5)是斜齿，其斜角开口的方向与钥匙插入方向相同。

2.根据权利要求1所述的一种加工汽车折叠钥匙榫头的工艺装备，其特征在于：脱料机构的顶杆通过O2轴与摆杆连接，摆杆通过O3轴与夹具连接，摆杆装有复位簧使其保持复位时的远离夹具常态，凸轮与夹刀部件连接，棘爪通过O1轴与摆杆连接，棘爪装有复位簧使其保持复位时的水平常态。

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