CN105051405B - 转向节支架的制造装置以及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种转向节支架的制造装置，该转向节支架包括：支架主体，其具有与缓冲器的管匹配的内周形状；一对安装部，其从支架主体的两端互相平行地突出形成，其中，该转向节支架的制造装置包括：宽度成形机，其在工件被支承于支承轴的状态下，使一对安装部的宽度成形为预定尺寸；以及开孔机，其在工件被支承于支承轴并且一对安装部与模具的两侧面相对的状态下，对一对安装部加工安装孔，工件(9)从宽度成形机向开孔机的输送通过以下过程进行，即：使支承轴上升后，使工件沿着支承轴移动直到模具的上方，使支承轴下降直到抵接于模具的上表面。

Description

转向节支架的制造装置以及制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于将缓冲器安装于车辆的转向节支架的制造装置以及制造方法。

背景技术

作为以往的转向节支架，在日本JP1997-89036A中公开有如下一种转向节支架(knuckle bracket)，其包括：弯曲部，其沿着轴线方向延伸；以及直线部，其形成于弯曲部的圆周方向的两端，液压缓冲器的下端部插入弯曲部的内侧而被固定。在一对直线部形成有供向车辆安装的安装螺栓贯穿的安装孔。

通常，转向节支架的制造是通过对板材进行落料加工后进行弯曲加工而成形弯曲部和直线部，最后并对一对直线部进行开孔加工而形成安装孔。也有在弯曲加工前进行开孔加工的方法，但是这种方法难以确保形成于一对直线部的安装孔的同轴度。因而，为了确保安装孔的同轴度，通常在制造工序的最后进行开孔加工。

由于需要使用独立于进行从落料加工到弯曲加工的生产线的专用的压力机进行开孔加工，因此导致追加并产生了开孔加工费用，导致转向节支架的制造成本增加。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于降低转向节支架的制造成本。

用于解决问题的方案

根据本发明的某一方式，一种转向节支架的制造装置，该转向节支架包 括：支架主体，其具有与缓冲器的管匹配的内周形状并被固定于所述管；一对安装部，其从所述支架主体的两端互相平行地突出形成并被紧固于转向节，其中，该转向节支架的制造装置包括：支承轴，其具有与所述支架主体的内周形状匹配的外周形状，用于支承工件；宽度成形机，其在工件被支承于所述支承轴的状态下，使所述一对安装部的宽度成形为预定尺寸；以及开孔机，其在工件被支承于所述支承轴并且所述一对安装部与模具的两侧面相对的状态下，对所述一对安装部加工安装孔，工件从所述宽度成形机向所述开孔机的输送是通过如下过程进行的，即：使所述支承轴上升后，使所述工件沿着所述支承轴移动直到所述模具的上方，使所述支承轴下降直到抵接于所述模具的上表面。

根据本发明的另一方式，一种制造转向节支架的制造方法，该制造方法用于制造转向节支架，所述转向节支架包括：支架主体，其具有与缓冲器的管匹配的内周形状并被固定于所述管；一对安装部，其从所述支架主体的两端互相平行地突出形成并被紧固于转向节，其中，所述转向节支架的制造方法包括：宽度成形工序，其将所述一对安装部的宽度成形为预定尺寸；开孔工序，其在所述一对安装部与模具的两侧面相对的状态下，对所述一对安装部加工安装孔，所述宽度成形工序和所述开孔工序在工件被支承于支承轴的状态下进行，该支承轴具有与所述支架主体的内周形状匹配的外周形状，工件从所述宽度成形工序向所述开孔工序的输送通过如下过程进行，即：使所述支承轴上升后，使所述工件沿着所述支承轴移动直到所述模具的上方，使所述支承轴下降直到抵接于所述模具的上表面。

附图说明

图1是转向节支架的立体图。

图2A是通过冲压成形工序得到的工件的俯视图。

图2B是通过肋弯曲成形工序得到的工件的俯视图。

图2C是通过弯曲成形工序得到的工件的俯视图。

图2D是通过宽度成形工序得到的工件的俯视图。

图2E是通过开孔工序得到工件的侧视图。

图3是表示本发明的实施方式的转向节支架的制造装置的侧视图，且表示上部架台位于上止点的状态。

图4是在图3的状态下的宽度成形机的主视图。

图5是在图3的状态下的开孔机的主视图。

图6是表示本发明的实施方式的转向节支架的制造装置的侧视图，且表示上部架台位于上止点和下止点之间的状态。

图7是在图6的状态下的宽度成形机的主视图。

图8是在图6的状态下的开孔机的主视图。

图9是表示本发明的实施方式的转向节支架的制造装置的侧视图，且表示上部架台位于下止点的状态。

图10是在图9的状态下的宽度成形机的主视图。

图11是在图9的状态下的开孔机的主视图。

图12是图5的局部放大图。

图13是图11的局部放大图。

图14是表示比较例的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

对本发明的实施方式的转向节支架1的制造装置100进行说明。

首先，参照图1对转向节支架1进行说明。转向节支架1用于将缓冲器安装于车辆的转向节。

转向节支架1包括：支架主体2，其横截面呈C型，并具有与缓冲器的管10匹配的内周形状；一对安装部3、4，其自支架主体2的两端相互平行地突 出形成，被紧固于转向节；一对肋5、6，其作为自一对安装部3、4的端部向内侧弯折而形成的弯折部。

支架主体2在抱着缓冲器的管10的状态下被焊接固定于管10的下部。

一对安装部3、4分别各形成有两个供螺栓紧固用的安装孔3a、安装孔4a。一对安装部3、4之间插入有转向节的紧固部，一对安装部3、4和转向节利用贯穿安装孔3a、4a和紧固部的螺栓来进行紧固。如此，缓冲器借助转向节支架1被安装于转向节。

一对肋5、6用于提高安装部3、4的强度。

转向节支架1在进行对金属制的板材加工的落料加工后，经过图2A～图2E所示的冲压成形工序、肋弯曲成形工序、弯曲成形工序、宽度成形工序、以及开孔工序这些各工序而成形。在落料加工中，由金属制的板材冲切出转向节支架1的坯料。在冲压成形工序中，冲压成形由落料加工得到的坯料从而成形成为支架主体2的部位和成为安装部3、4的部位。在肋弯曲成形工序中，通过弯曲加工成形肋5、6。在弯曲成形工序中，通过弯曲加工成形支架主体2。在宽度成形工序中，使一对安装部3、4的宽度成形为预定尺寸。在开孔工序中，对一对安装部3、4加工安装孔3a、4a。

参照图3～图14对制造装置100进行说明。

制造装置100是利用传递模压力机(日文：トランスファープレス)连续进行冲压成形工序、肋弯曲成形工序、弯曲成形工序、宽度成形工序以及开孔工序的装置。制造装置100具有用于进行各工序的专用的金属模具，将工件9依次输送到各工序的金属模具并进行连续自动加工。

制造装置100包括：压力加工机，其用于进行冲压成形工序；肋弯曲成形机，其用于进行肋弯曲成形工序；弯曲成形机，其用于进行弯曲成形工序；宽度成形机30，其用于进行宽度成形工序；以及开孔机40，其用于进行开孔工序。在图3、图6以及图9中，只表示了宽度成形机30和开孔机40，省略了压力加工机、肋弯曲成形机和弯曲成形机的图示。

制造装置100包括以能够上下移动的方式构成的上部架台62，该上部架 台62设有分别用于进行宽度成形工序和开孔工序的专用的金属模具31、41。作为使上部架台62上下移动的驱动源，可以使用例如液压缸、伺服马达。

通过在上部架台62于图3所示的位于上止点的状态和图9所示的位于下止点的状态之间往返移动的同时，由未图示的输送机构将工件9输送到宽度成形机30和开孔机40，从而进行工件9的自动加工。在上部架台62位于上止点的状态下进行工件9的输送，在上部架台62从上止点向下止点下降的过程中进行各工序的成形。图3～图5表示上部架台62位于上止点的状态，图6～图8表示上部架台62位于上止点和下止点之间的状态，图9～图11表示上部架台62位于下止点的状态。

首先，参照图3、图4、图6、图7、图9以及图10对宽度成形机30进行说明。

宽度成形机30包括：承模32，其以能够上下移动的方式设于下部架台61；型芯33，其作为支承工件9的支承轴；金属模具31，其设于上部架台62，并在一对安装部3、4的宽度成形时在型芯33和金属模具31之间支承工件9；按压机构70，其相对于承模32按压一对安装部3、4。

承模32具有：基台32a；以及承受部32b，其位于一对安装部3、4之间，并用于限定一对安装部3、4的宽度尺寸。基台32a借助弹簧36和相对于下部架台61滑动自如的导销35被支承在下部架台61。

型芯33是具有与支架主体2的内周形状匹配的外周形状的圆柱状的模。型芯33结合于承模32的承受部32b的上端而形成。如此，型芯33和承模32形成为一体。型芯33延伸至下一工序的开孔机40而形成，被宽度成形工序和开孔工序二者共同使用。

金属模具31借助弹簧38和相对于上部架台62滑动自如的导销39悬挂在上部架台62。金属模具31具有与支架主体2的外周形状匹配的模刻部31a。

在上部架台62设有一对气缸37。在气缸37的活塞杆顶端设有销37a。气缸37在上部架台62从上止点向下止点下降的时候，在金属模具31抵接于工件9之前，使销37a抵接于型芯33，而使型芯33下降。另外，在图4、图7以及图 10中省略气缸37的图示。

如图4、图7以及图10所示，按压机构70包括：滑动件71，其以移动自如的方式设于承模32的两侧并对一对安装部3、4施加按压力；支承台72，其设于下部架台61并支承滑动件71；以及楔形凸轮73，其设于上部架台62的金属模具31的两侧并使滑动件71朝向承受部32b前进而产生按压力。

在滑动件71的背面形成有与楔形凸轮73的倾斜面对应的倾斜面。在上部架台62从上止点向下止点下降时，通过楔形凸轮73的倾斜面被按压于滑动件71背面的倾斜面，从而滑动件71前进。

在滑动件71的后端部紧固有以滑动自如的方式贯穿支承台72的螺栓74的顶端部。在螺栓74的头部和支承台72之间安装有复位弹簧75。当楔形凸轮73被按压于滑动件71而滑动件71前进时，复位弹簧75在螺栓74的头部和支承台72之间被压缩。当楔形凸轮73相对于滑动件71的按压被解除时，在复位弹簧75的作用力的作用下滑动件71后退并回到初始位置。

对宽度成形机30的工作进行说明。

工件9从在前工序的弯曲成形机向宽度成形机30的输送在上部架台62位于上止点的状态下进行。在上部架台62位于上止点的状态下，承模32在弹簧36的作用力的作用下被施力，型芯33成为上升到最大高度的状态(图3和图4所示的状态)。在该状态下，利用设于输送机构的输送指把持工件9并进行输送，使型芯33支承工件9。如此一来，进行工件9从弯曲成形机向宽度成形机30的输送。

上部架台62从上止点向下止点下降时，在楔形凸轮73被按压于滑动件71之前，气缸37的销37a抵接于型芯33，型芯33被气缸37按压而下降。由此，与型芯33一体的承模32一边压缩弹簧36一边下降而抵接于下部架台61(图6和图7所示的状态)。由此，滑动件71成为和承模32的基台32a互不干涉并且能够前进的状态。另外，与承模32一体的型芯33位于最小高度。

当上部架台62从图7所示的状态进一步下降时，气缸37开始收缩，金属模具31的模刻部(日文：型彫り)31a抵接于工件9的支架主体2的外周。由 此，工件9成为被支承在型芯33和金属模具31之间的状态。

当上部架台62一边压缩气缸37和弹簧38一边进一步下降时，楔形凸轮73被按压于滑动件71而使滑动件71前进。滑动件71朝向承受部32b按压一对安装部3、4。由此，一对安装部3、4的宽度成形为预定尺寸(图9和图10所示的状态)。由于一对安装部3、4的宽度和承受部32b的宽度大致相等，因此能够通过调整承受部32b的宽度使一对安装部3、4的宽度成形为所期望的尺寸。

宽度成形时，工件9以如下方式被支承在型芯33，即：肋5、6与承受部32b互不干涉地沿着承受部32b的端面，即，肋5、6不会与承受部32b干涉而阻碍宽度成形。具体而言，在从在前工序的弯曲成形机向型芯33输送工件9时，工件9相对于承受部32b的相对位置被定位。工件9的定位通过例如利用伺服马达对控制工件9的移动量进行控制来进行，该伺服马达用于驱动输送指。

在上部架台62从下止点向上止点上升时，由于楔形凸轮73相对于滑动件71的按压被解除，因此在复位弹簧75的作用力的作用下，滑动件7回到初始位置。

在上部架台62到达上止点的状态下，由于气缸37的对型芯33的按压被解除和弹簧38的对金属模具31的施力被解除，因此承模32在弹簧36的作用力的作用下被施力，型芯33成为上升到最大高度的状态(图3所示的状态)。

下面，参照图3、图5、图6、图8、图9以及图11～图13对开孔机40进行说明。

开孔机40包括：承模42，其设于下部架台61；型芯33，其被开孔机40和宽度成形机30共同使用，并用于支承工件9；金属模具41，其被设于上部架台62，在加工安装孔3a、4a时在金属模具41和型芯33之间支承工件9；冲头43，其用于对一对安装部3、4冲切安装孔3a、4a；以及驱动机构80，其用于驱动冲头43。

承模42具有：基台42a；以及承受部42b，其在加工安装孔3a、4a时被一 对安装部3、4夹持。在承受部42b形成有通孔42c，该通孔42c在加工安装孔3a、4a时供冲头43进入(参照图12和图13)。

金属模具41借助弹簧45和相对于上部架台滑动自如的导销44悬挂在上部架台62。金属模具41具有与支架主体2的外周形状匹配的模刻部41a。

驱动机构80包括：滑动件81，其设于承模42的两侧，支承冲头43并且沿着冲头43的轴线方向移动自如；支承台82，其设于下部架台61，并用于支承滑动件81；以及楔形凸轮83，其设于上部架台62的金属模具41的两侧，并使滑动件81朝向承受部42b前进。

在滑动件81的背面形成有与楔形凸轮83的倾斜面对应的倾斜面。在上部架台62从上止点向下止点下降时，通过楔形凸轮83的倾斜面被按压于滑动件81背面的倾斜面，从而使滑动件81前进。

在冲头43设有冲孔模板87，该冲孔模板87在安装部3、4被冲头43冲切时，将安装部3、4的被冲切部位以外的部位按压于承受部42b，防止安装部3、4的变形。冲头43贯穿冲孔模板87，弹簧88安装于冲孔模板87和滑动件81之间。

滑动件81的后端部紧固有以滑动自如的方式贯穿支承台82的螺栓84的顶端部。螺栓84的头部和支承台82之间安装有复位弹簧85。当楔形凸轮83被按压于滑动件81并使滑动件81前进时，复位弹簧85在螺栓84的头部和支承台82之间被压缩。当楔形凸轮83相对于滑动件81的按压被解除时，在复位弹簧85的作用力的作用下滑动件81后退并回到初始位置。

对开孔机40的工作进行说明。

工件9从在前工序的宽度成形机30向开孔机40的输送在上部架台62位于上止点的状态下进行。如上所述，在上部架台62位于上止点的状态下，型芯33位于最大高度(图3所示的状态)。在该状态下，宽度成形机30所进行的宽度成形完成后利用设于输送机构的输送指把持支承于型芯33的工件9，使工件9沿着型芯33滑动并且移动直到承模42的上方。型芯33的高度设定成，在工件9滑动时，使工件9不干涉承模42的承受部42b，也就是使工件9的滑动不被承受部42b阻碍。

在上部架台62从上止点向下止点下降时，在楔形凸轮83被按压于滑动件81之前，在气缸37的作用下，型芯33下降直到抵接于承受部42b的上表面(图6和图8所示的状态)。在该状态下，一对安装部3、4夹着承受部42b的两侧面，并且肋5、6成为与承受部42b互不干涉地沿着承受部42b的端面的状态。如此，型芯33的下降是以肋5、6与承受部42b互不干涉的方式进行的。即，在型芯33下降时，工件9以肋5、6与承受部42b互不干涉的方式被型芯33支承。具体而言，在工件9沿着型芯33被滑动输送时，工件9相对于承受部42b的相对位置被定位。工件9的定位，通过例如利用伺服马达控制控制工件9的移动量来进行，该伺服马达用于驱动输送指。

当上部架台62从图8所示的状态进一步下降时，气缸37开始收缩，金属模具41的模刻部41a抵接于工件9的支架主体2的外周。由此，工件9成为被支承在型芯33和金属模具41之间的状态。

当上部架台62一边压缩气缸37和弹簧45，一边进一步下降时，楔形凸轮83被按压于滑动件81并使滑动件81前进。由于滑动件81的前进，冲孔模板87的顶端表面和冲头43的顶端表面抵接于工件9的安装部3、4的外侧表面。如果滑动件81进一步前进的话，则冲头43嵌入安装部3、4，并且由于在冲孔模板87和滑动件81之间被压缩的弹簧88的作用力，冲孔模板87被按压于安装部3、4。伴随着滑动件81的前进，冲头43的顶端到达承受部42b的通孔42c，安装部3、4被冲切(图11和图13所示的状态)。

上部架台62从下止点向上止点上升时，由于楔形凸轮83相对于滑动件81的按压被解除，因此在复位弹簧85的作用力的作用下，滑动件81回到初始位置。

在上部架台62到达上止点的状态下，由于气缸37的对型芯33的按压被解除和弹簧45的对金属模具41的施力被解除，因此在宽度成形机30的弹簧36的作用力的作用下，型芯33成为上升到最大高度的状态(图3所示的状态)。

最后，被型芯33支承的工件9被回收。根据以上所述，转向节支架1的成形完成。

采用以上实施方式，取得以下作用效果。

由于工件9从宽度成形机30向开孔机40的移动沿着型芯33进行，因此安装孔3a、4a的加工与一对安装部3、4的宽度成形连续进行，不需要使用专用的压力机来进行安装孔3a、4a的加工。因而，能够降低转向节支架1的制造成本。

另外，工件9从宽度成形机30向开孔机40的输送是通过以下过程进行的，即：使型芯33上升之后，使工件9沿着型芯33移动直到承模42的上方，使型芯33下降直到抵接于承模42的承受部42b的上表面。如此，工件9被从承受部42b的上方置于承受部42b。在此，设想一下并没有将工件9从承受部42b的上方置于承受部42b，假设仅使工件9沿着型芯33滑动而置于承受部42b的情况。在该情况下，为了使工件9的肋5、6不干涉承受部42b，需要将承受部42b设为图14中斜线所示的形状，需要设有附图标记95所示那样壁厚薄的颈部。在这种形状中，由于不能确保承受部42b的刚性，因此不能连续进行宽度成形工序和开孔工序。因此，必须使用专用的压力机来进行开孔工序。

但是，根据本实施方式，由于工件9被从承受部42b的上方置于承受部42b，因此如图12和图13所示不需要在承受部42b设有颈部95，从而能够确保承受部42b的刚性。如此，在本实施方式中，通过形成将工件9从承受部42b的上方置于承受部42b的结构，能够连续进行宽度成形工序和开孔工序。

在下面，表示本实施方式的变形例。

(1)在所述实施方式中，说明了利用传递模压力机连续进行冲压成形工序、肋弯曲成形工序、弯曲成形工序、宽度成形工序、以及开孔工序的情况。取代于此，也可以使用连续供给连续的板材的连续模压力机(日文：順送プレス)进行所述各工序。在该情况下，必须使工件9在输送时的高度在所述各工序中一致，并且使上部架台62成为下止点的工件9的成形时的高度在所述各工序中一致。

(2)在所述实施方式中，说明了宽度成形工序使用滑动件71的情况。取代于此，也可以通过由金属模具31所进行的弯曲成形来使一对安装部3、4 的宽度成形为预定尺寸。

(3)在所述实施方式中，说明了利用弯曲成形机弯曲成形工件9之后，利用宽度成形机30来进行一对安装部3、4的宽度成形的情况。取代于此，也可以在同一工序中进行工件9的弯曲成形和宽度成形。

以上，说明了本发明的实施方式，但是所述实施方式只是表示了本发明的使用例的一部分，目的不是将本发明的技术范围限定于所述实施方式的具体结构。

本申请以在2013年4月10日向日本专利局提出申请的特愿2013-081779为基础主张优先权，该申请的全部内容通过参照被编入本说明书。

Claims (4)

1.一种转向节支架的制造装置，该转向节支架包括：

支架主体，其具有与缓冲器的管匹配的内周形状并被固定于所述管；

一对安装部，其从所述支架主体的两端互相平行地突出形成并被紧固于转向节，其中，

该转向节支架的制造装置包括：

支承轴，其具有与所述支架主体的内周形状匹配的外周形状，用于支承工件；

宽度成形机，其在工件被支承于所述支承轴的状态下，使所述一对安装部的宽度成形为预定尺寸；以及

开孔机，其在工件被支承于所述支承轴并且所述一对安装部与模具的两侧面相对的状态下，对所述一对安装部加工安装孔，

工件从所述宽度成形机向所述开孔机的输送通过以下过程进行，即：使所述支承轴上升后，使所述工件沿着所述支承轴移动直到所述模具的上方，使所述支承轴下降直到抵接于所述模具的上表面。

2.根据权利要求1所述的转向节支架的制造装置，其中，

所述转向节支架还包括一对弯折部，该一对弯折部从所述一对安装部的端部向内侧弯折而形成，

所述弯折部的成形在成形一对安装部的宽度之前进行。

3.一种转向节支架的制造方法，该制造方法用于制造转向节支架，

所述转向节支架包括：

支架主体，其具有与缓冲器的管匹配的内周形状并被固定于所述管；

一对安装部，其从所述支架主体的两端互相平行地突出形成并被紧固于转向节，其中，

所述转向节支架的制造方法包括：

宽度成形工序，其将所述一对安装部的宽度成形为预定尺寸；

开孔工序，其在所述一对安装部与模具的两侧面相对的状态下，对所述一对安装部加工安装孔，

所述宽度成形工序和所述开孔工序在工件被支承于支承轴的状态下进行，该支承轴具有与所述支架主体的内周形状匹配的外周形状，

工件从所述宽度成形工序向所述开孔工序的输送通过以下过程进行，即：使所述支承轴上升后，使所述工件沿着所述支承轴移动直到所述模具的上方，使所述支承轴下降直到抵接于所述模具的上表面。

4.根据权利要求3所述的转向节支架的制造方法，其中，

所述转向节支架还包括一对弯折部，该一对弯折部从所述一对安装部的端部向内侧弯折而形成，

所述转向节支架的制造方法还包括弯折部成形工序，该弯折部成形工序在所述宽度成形工序前成形所述弯折部。