CN102240906A - 一种用于汽车减震器工作缸的机械加工方法及加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车减震器工作缸的机械加工方法及加工装置，该装置主要包括主斜楔、斜楔挡块、滑动凹模座、滑动凹模、固定凹模座、固定凹模、辅助斜楔机构、拉刀、冲切刀片和工作缸坯料，所述斜楔位于斜楔挡块和滑动凹模座之间，滑动凹模座一端连接有滑动凹模，滑动凹模一端连接有固定凹模，固定凹模设置在固定凹模座上，工作缸坯料放置于位于凹槽内，拉刀悬于工作缸坯料的竖直方向上，冲切刀片位于拉刀上。使用本发明中的装置与方法加工出的工作缸的管料加工端面歪斜、塌角缺陷的问题减少了，也减小了下道工序的工艺加工余料，改善了管料加工断面的质量，解决了长期困扰工作缸内径表面质量的“内凸”问题。

Description

一种用于汽车减震器工作缸的机械加工方法及加工装置

技术领域

本发明涉及一种用于加工工作缸的装置，尤其是一种用于汽车减震器工作缸的加工装置，本发明还涉及使用该装置加工汽车减震器工作缸的方法。

背景技术

目前，随着国内汽车市场的迅猛发展以及车用减振器需求量的巨大增长，减振器工作缸的加工技术正面临着新的挑战。目前，根据公司生产经营发展的需要，急需新建一条日产10万～20万减振器用工作缸的短管生产线，如何提高工作缸的加工效率和确保加工质量是当前短管生产线面临的主要工作任务。而目前国内各汽车减振器制造厂对工作缸的加工过程中所采用的方法基本为：圆锯机或割管机切割下料，除油，清洗，双倒专机，同时切两端面并倒内、外棱角，直线度量规等等检验。在这个生产过程中最容易出现问题的工序是切割下料工序，由于切割下料工序所采用的设备一般为圆锯机或割管机，简易的装夹方法和现有的加工方式容易造成工作缸零件（精密冷拔焊管管材）出现诸多问题：生产效率低、管料切割端面歪斜和较大的端面塌角会造成下道工序的工艺余料较大、零件表面的磕碰划伤、夹压变形会造成工作缸内径表面质量的“内凸”缺陷，不能通过工作缸直线度量规的检验等等，如此诸多的过程加工问题常常制约着工作缸短管生产的产能需要。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种用于汽车减震器工作缸的加工装置，为此，本发明还要提供使用该装置加工汽车减震器工作缸的加工方法。

为了解决上述技术问题，本发明一种用于加工汽车减震器工作缸的装置采用如下技术方案：一种用于加工汽车减震器工作缸的装置，包括主斜楔、斜楔挡块、滑动凹模座、滑动凹模、固定凹模座、固定凹模、辅助斜楔机构、拉刀、冲切刀片和工作缸坯料，所述斜楔位于斜楔挡块和滑动凹模座之间，斜楔挡块和滑动凹模座之间通过螺栓链接，滑动凹模座一端连接有滑动凹模，滑动凹模的工作夹持面与工作缸坯料以及固定凹模的工作夹持面能够在主斜楔的推动作用下形成合模加紧，固定凹模设置在固定凹模座上，工作缸坯料放置于位于滑动凹模与固定凹模形成的弧形凹槽内，拉刀及其铰接部滑动安装于辅助斜楔机构滑槽区域,使拉刀处于工作缸坯料的上方水平位置，冲切刀片联接固定在上模部分，它们共同组成工作缸坯料的切削装置。

本发明中所述的位于述斜楔挡块和滑动凹模座之间的斜楔，可以在竖直方向上上下移动，主要作用是推动滑动凹模座及滑动凹模向右边的固定凹模座及固定凹模方向滑动，直至加紧工作缸坯料。

本发明中所述的辅助斜楔机构的横截面近似于“﹁”，拉刀及其铰接部滑动安装于辅助斜楔机构的滑槽区域部位，冲切刀片联接固定在上模部分；拉刀可以在水平方向上左右来回移动，冲切刀片可以在竖直方向上上下移动，但它们之间应遵循这样的运动轨迹要求：拉刀在水平方向上向右（拉削过程）或向左（复位过程）来回移动时，冲切刀片必须对应处在工作缸坯料上方的向下（剖切过程）或向上（退出过程）移动状态中，这种运动轨迹要求就分别由辅助斜楔机构的滑槽区域中的两个竖直滑槽段和一个45°滑槽段来控制和实现。

将本发明中所述的工作缸坯料放入工作缸冲切模具内并纵向定位，当冲床开始工作且上滑块下行时，主斜楔接触斜楔挡块，推动滑动凹模座及滑动凹模，向右滑动直至固定凹模座及固定凹模并夹紧工作缸坯料，主斜楔继续下行，辅助斜楔机构的45°滑槽推动拉刀及其铰接部也随即进入工作行程，将拉刀向右拉动并对工作缸坯料的上管壁进行拉槽切削，拉槽切削完成后上模部分继续下行，冲切刀片的刀尖开始沿拉槽切削部进入工作缸内腔，利用刀刃对工作缸坯料的内壁进行切削，至冲床下死点时，管料冲切过程完成，随后滑块开始上行 ，上模部分就带动冲切刀片也上行开始退出当冲切刀片的刀尖上行退过拉刀所处在的水平位置高度时，由于辅助斜楔机构上的45°滑槽对拉刀及其铰接部的斜楔推动作用，使拉刀作水平方向由右向左的滑动复位，主斜楔也继续上行复位，滑动凹模座及滑动凹模在复位橡胶垫的作用下向左滑移，松开一直夹持着的工作缸坯料，从而完成一个工作缸管料的冲切下料，推动工作缸坯料重新纵向定位后，又进入下一个冲切下料循环。 

本发明中所述的辅助斜楔机构的滑槽由三个区域组成：上部的竖直滑槽、中部的45°滑槽以及下部的竖直滑槽。它们的功能作用是控制和实现拉刀在水平方向上作向右（拉削过程）或向左（复位过程）来回移动工作。具体的功能解析为：a. 下部的竖直滑槽区域则能使拉刀及其铰接部暂时处在不动状态（图示的虚线拉刀位置），等待工作缸坯料被滑动凹模和固定凹模加紧；b. 中部的45°滑槽区域则能使拉刀及其铰接部在水平方向上作向右（拉削过程）或向左（复位过程）来回移动工作；c. 上部的竖直滑槽区域则能使拉刀及其铰接部又暂时处在不动状态（图示的实线拉刀位置），等待冲切刀片在上模的回程过程中也能退出滑动凹模和固定凹模之间的合模区域，上述过程，就是拉刀的铰接部沿辅助斜楔机构滑槽的由下往上滑动轨迹过程；当上模在回程时，拉刀的铰接部又会沿辅助斜楔机构滑槽作由上往下滑动过程，该过程能带动拉刀作复位过程及停留等待，等待下一个工作循环。

本发明中所述的工作缸坯料的长度为4m～8m。

本发明中所述的冲切刀片的刀刃为双圆弧形状。

本发明一种用于汽车减震器工作缸的机械加工方法及加工装置，其加工出的工作缸的管料加工端面歪斜、塌角缺陷的问题减少了，同时也减小了下道工序的工艺加工余料，改善了管料加工断面的质量，解决了长期困扰工作缸内径表面质量的“内凸”问题，而且通过变换该装置部分零件的尺寸参数，还可以将装置做成系列化，能够满足目前减振器行业常用的φ25～φ60规格工作缸的冲切下料需求，大大提高了该发明装置的实用性。提高工作缸下料工序的生产效率，消除原有的工作缸切割下料工序容易产生的诸多产品质量问题：减少管料切割端面歪斜和较大的端面塌角变形缺陷---即减小下道工序的工艺加工余料，节约了精密冷拔焊管管材的材料利用率；减少零件表面的磕碰划伤现象，消除了工作缸在下料工序中容易产生的夹压变形缺陷，解决了长期困扰工作缸内径表面质量的“内凸”问题，使今后新建的工作缸短管生产线产能情况和产品质量得到了保证，推动了工作缸加工技术能力的迅速发展。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是一种用于加工汽车减震器工作缸的装置的结构图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，一种用于汽车减震器工作缸的加工装置，包括主斜楔1、斜楔挡块2、滑动凹模座3、滑动凹模4、固定凹模座5、固定凹模6、辅助斜楔机构7、拉刀8、冲切刀片9和工作缸坯料10，所述主斜楔1位于斜楔挡块2和滑动凹模座3之间，斜楔挡块2和滑动凹模座3之间通过螺栓链接，滑动凹模座3一端连接有滑动凹模4，滑动凹模4的工作夹持面与工作缸坯料10以及固定凹模6的工作夹持面能够在主斜楔1的推动作用下形成合模加紧，固定凹模6设置在固定凹模座5上，工作缸坯料10放置于位于由滑动凹模4与固定凹模6形成的弧形凹槽内，拉刀8及其铰接部滑动安装于辅助斜楔机构7滑槽区域,使拉刀8处于工作缸坯料10的上方水平位置，冲切刀片9联接固定在上模部分，它们共同组成工作缸坯料的切削装置。

如图1所示，本发明中所述的位于述斜楔挡块2和滑动凹模座3之间的主斜楔1，可以在竖直方向上上下移动，主要作用是推动滑动凹模座及滑动凹模向右边的固定凹模座及固定凹模方向滑动，直至加紧工作缸坯料。

如图1所示，本发明中所述的辅助斜楔机构7的横截面近似于“﹁”，拉刀及其铰接部滑动安装于辅助斜楔机构的滑槽区域部位，冲切刀片联接固定在上模部分；拉刀可以在水平方向上左右来回移动，冲切刀片可以在竖直方向上上下移动，但它们之间应遵循这样的运动轨迹要求：拉刀8在水平方向上向右（拉削过程）或向左（复位过程）来回移动时，冲切刀片9必须对应处在工作缸坯料10上方的向下（剖切过程）或向上（退出过程）移动状态中，这种运动轨迹要求就分别由辅助斜楔机构7的滑槽区域中的两个竖直滑槽段和一个45°滑槽段来控制和实现。

如图1所示，将本发明中的工作缸坯料10放入工作缸冲切模具内并纵向定位，当冲床开始工作且上滑块下行时，主斜楔1接触斜楔挡块2，推动滑动凹模座3及滑动凹模4，向右滑动直至固定凹模座5及固定凹模6并夹紧工作缸坯料10，主斜楔1继续下行，辅助斜楔机构7的滑槽也随即进入工作行程，将拉刀8向右拉动并对工作缸坯料的上管壁进行拉槽切削，拉槽切削完成后上模部分继续下行，冲切刀片9的刀尖开始沿拉槽切削部进入工作缸内腔，利用刀刃对工作缸坯料10的内壁进行切削，至冲床下死点即冲切完成后，滑块开始上行 ，冲切刀片9也上行开始退出管料冲切区，辅助斜楔机构7也开始上行，拉刀8回复原位，主斜楔1也上行复位，滑动凹模座3及滑动凹模4在复位橡胶垫的作用下向左滑移，松开一直夹持着的工作缸坯料10，从而完成一个工作缸管料的冲切下料，推动工作缸坯料10重新纵向定位后，又进入下一个冲切下料循环。 

如图1所示，本发明中所述的辅助斜楔机构7的滑槽的角度为45°。

如图1所示，本发明中所述的工作缸坯料10的长度为4m～8m。

所述的冲切刀片9的刀刃为双圆弧形状。

本发明的主要工作原理是：利用主斜楔随上模的下行来推动滑动凹模座及滑动凹模，向右滑动直至固定凹模座及固定凹模来夹紧工作缸坯料，并同时利用冲切刀片的下行来冲切分离工作缸管料，但在一般情况下，冲切刀片在直接冲切工作缸管料时，其管料分离端面容易产生“桃型”塌角等断面质量缺陷，为改善管料的冲切断面质量，就要采取发明中的技术措施及装置来提高产品加工质量，其主要结构部件的功能解析情况如下：

1．在冲切模具中设计拉刀（管料上部的预拉槽口工序）及其辅助斜楔机构

（1）拉刀及其预拉槽口工序的作用：

在工作缸管料需要冲切分离的部位预先拉削一道3～4mm宽的槽口，由于拉削后管料上部的槽口存在，则冲切刀片的刀尖在刺穿管料壁厚时，不会因为壁厚材料的塑性变形而产生较大的“桃型”塌角缺陷；另外，拉刀的特定技术参数如下：

a．拉刀的前角按15°，后角按3°，其余均按一般机械用拉刀参数设计；

b．拉刀的厚度=冲切刀片的厚度+（0.5～1）；

c．拉刀的切削深度≥工作缸壁厚的1/2。

（2）辅助斜楔机构的作用：

为了实现拉刀能在管料上部进行预拉槽口的工作动作，就在该冲切模具中设计了一付辅助斜楔，利用辅助斜楔及其结构上的两个竖直滑槽和一个45°滑槽相结合的形式，在冲切上模的上、下行程中来完成拉刀的拉削和复位动作。

2．在冲切模具中设计双圆弧刃型的冲切刀片

冲切刀片的刀刃形状及尺寸参数将直接影响到工作缸管料在冲切分离后其断面质量的好坏，将冲切刀片的刀刃形状设计成双圆弧刃型，能使冲切过程中管料上部的1/4废料先被第一段圆弧刃口切除并掉入管腔内，余下的废料会被第二段圆弧刃口切除，通过合理设计的刀刃尺寸参数，即能保证好的工作缸管料断面质量，又能使冲切刀片的使用寿命得到提高；冲切刀片特定技术参数如下：

 a．第一段和第二段圆弧刃型R=管材内径r+（2～4）t  ；（t：管材壁厚）

 b．第一段和第二段圆弧的交汇处要设在3/5管材内径r所对应的投影点上；

c．刀片材料：W18Cr4V

本发明一种用于汽车减震器工作缸的加工方法及加工装置，其加工出的工作缸的管料加工端面歪斜、塌角缺陷的问题减少了，同时也减小了下道工序的工艺加工余料，改善了管料加工断面的质量，解决了长期困扰工作缸内径表面质量的“内凸”问题，而且通过变换该装置部分零件的尺寸参数，还可以将装置做成系列化，能够满足目前减振器行业常用的φ25～φ60规格工作缸的冲切下料需求，大大提高了该发明装置的实用性。提高工作缸下料工序的生产效率，消除原有的工作缸切割下料工序容易产生的诸多产品质量问题：减少管料切割端面歪斜和较大的端面塌角变形缺陷---即减小下道工序的工艺加工余料，节约了精密冷拔焊管管材的材料利用率；减少零件表面的磕碰划伤现象，消除了工作缸在下料工序中容易产生的夹压变形缺陷，解决了长期困扰工作缸内径表面质量的“内凸”问题，使今后新建的工作缸短管生产线产能情况和产品质量得到了保证，推动了工作缸加工技术能力的迅速发展。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种用于汽车减震器工作缸的加工装置，包括主斜楔（1）、斜楔挡块（2）、滑动凹模座（3）、滑动凹模（4）、固定凹模座（5）、固定凹模（6）、辅助斜楔机构（7）、拉刀（8）、冲切刀片（9）和工作缸坯料（10），其特征在于：所述主斜楔（1）位于斜楔挡块（2）和滑动凹模座（3）之间，斜楔挡块（2）和滑动凹模座（3）之间通过螺栓链接，滑动凹模座（3）一端连接有滑动凹模（4），滑动凹模（4）的工作夹持面与工作缸坯料（10）以及固定凹模（6）的工作夹持面能够在主斜楔（1）的推动作用下形成合模加紧，固定凹模（6）设置在固定凹模座（5）上，工作缸坯料（10）放置于位于由滑动凹模（4）与固定凹模（6）形成的弧形凹槽内，拉刀（8）及其铰接部滑动安装于辅助斜楔机构（7）滑槽区域，使拉刀（8）处于工作缸坯料（10）的上方水平位置，冲切刀片（9）连接固定在上模部分。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工汽车减震器工作缸的装置，其特征在于：所述的主斜楔（1）在竖直方向上可以上下移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工汽车减震器工作缸的装置，其特征在于：所述的辅助斜楔机构（7）的横截面近似于“﹁”，拉刀（8）及其铰接部滑动安装于辅助斜楔机构（7）的滑槽区域部位，冲切刀片（9）连接固定在上模部分；拉刀（8）可以在水平方向上左右来回移动，冲切刀片（9）在竖直方向上可以上下移动，所述拉刀（8）在水平方向上来回移动时，冲切刀片（9）必须对应处在工作缸坯料（10）上方的上下移动状态中。

4.用权利要求1所述装置加工汽车减震器工作缸的方法，其特征在于：将工作缸坯料（10）放入工作缸冲切模具内并纵向定位，当冲床开始工作且上滑块下行时，主斜楔（1）接触斜楔挡块（2），推动滑动凹模座（3）及滑动凹模（4），向右滑动直至固定凹模座（5）及固定凹模（6）并夹紧工作缸坯料（10），主斜楔（1）继续下行，辅助斜楔机构（7）的45°滑槽推动拉刀（8）及其铰接部也随即进入工作行程，将拉刀（8）向右拉动并对工作缸坯料的上管壁进行拉槽切削，拉槽切削完成后上模部分继续下行，冲切刀片（9）的刀尖开始沿拉槽切削部进入工作缸内腔，利用刀刃对工作缸坯料（10）的内壁进行切削，至冲床下死点时，管料冲切过程完成，随后滑块开始上行，上模部分带动冲切刀片（9）上行开始退出，当冲切刀片（9）的刀尖上行退过拉刀（8）所处在的水平位置高度时，拉刀（8）作水平方向的滑动复位，主斜楔（1）继续上行复位，滑动凹模座（3）及滑动凹模（4）在复位橡胶垫的作用下向左滑移，松开一直夹持着的工作缸坯料（10），从而完成一个工作缸管料的冲切下料，推动工作缸坯料（10）重新纵向定位后，又进入下一个冲切下料循环。

5.根据权利要求4所述的加工汽车减震器工作缸的方法，其特征在于：所述的辅助斜楔机构（7）的滑槽由三个区域组成：上部的竖直滑槽、中部的45°滑槽以及下部的竖直滑槽。

6.根据权利要求4所述的加工汽车减震器工作缸的方法，其特征在于：所述的工作缸坯料（10）的长度为4m～8m。

7.根据权利要求4所述的加工汽车减震器工作缸的方法，其特征在于：所述的冲切刀片（9）的刀刃为双圆弧形状。