CN106938293A - 用于加工轮辐风孔的模具 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于冲压加工技术领域，具体公开了一种用于加工轮辐风孔的模具，包括安上模和下模；上模包括上模板和冲头、导柱和齿条；下模包括底座、机架、转轴和冲压凸块，冲压凸块的上端面开有冲压孔；转动轴转动连接在机架上，机架固定在底座上；底座上开有“凵”形的连通槽，连通槽内设有液压油；冲压凸块滑动连接在连通槽的一侧，导柱滑动连接在连通槽的另一侧；底座的上部设有与连通槽连通的通腔，通腔内滑动连接有活塞，通腔上设有第一单向阀和第二单向阀；转轴上固定有单向轴承，单向轴承上安装有齿轮。采用本发明加工轮辐风孔，冲头冲孔完成后能自动带动轮辐转动一定的角度，不需人为进行转动，保证冲压的连续性，提高加工效率。

Description

用于加工轮辐风孔的模具

技术领域

本发明属于冲压加工技术领域，尤其涉及一种用于加工轮辐风孔的模具。

背景技术

目前，在汽车上应用最广泛的车轮是钢制车轮，其一般由轮辋和轮辐两部分组成，轮辋和轮辐分别制造，然后再组合、焊接在一起。其中：轮辐的几何结构是由安装平面、过渡曲线段和直接段组成，其安装平面上加工有中孔和螺栓孔，安装平面使用螺栓与汽车轮毂固定在一起；其直线段与轮辋焊接在一起；其过渡曲线段起到连接安装平面和直线段的作用，该过渡曲线段上加工有轮辐风孔。随着汽车行业的迅猛发展，轮辐的产品质量也备受关注，轮辐风孔是影响轮辐的使用性能的重要因素。目前，各车轮厂对轮辐风孔加工，先将车轮轮辐的中孔固定在冲裁模具定位盘上，然后通过冲头对轮辐进行单或双孔冲裁加工得到。

中国专利公布号CN103736826A公开了一种轮辐风孔双孔加工模具，包括冲压机上模和用于倾斜安装轮辐的下模，下模上前侧设有用于定位和带动轮辐转动的斜置轮盘，轮盘后侧设有与轮辐弧形边缘底面相配合的冲压凸块，上模下方设有两个冲头，冲压凸块上端面设有两个以利冲头下行配合工作的沉孔。该专利能够对轮辐的风孔进行双孔加工，加工效率高，并且加工得到的风孔分布均匀。

然而，该专利还存在以下问题：1、为了冲轮辐风孔，将轮辐固定在倾斜设置的轮盘上面，然后通过上模的冲头对其进行冲孔，冲孔后需对轮辐进行转动，在轮辐转动的过程中，轮辐的内壁与冲压凸块发生摩擦，容易使轮辐的内壁产生刮痕。2、一次冲孔后，冲头复位，然后需要人为的转动轮盘，轮辐转过一定的角度后由棘爪卡住定位，然后再次进行冲孔，十分麻烦，在此过程中，冲压机不能连续工作，极大的影响加工效率。

发明内容

本发明的目的在提供一种用于加工轮辐风孔的模具，冲头冲孔完成后能自动带动轮辐转动一定的角度，不需人为进行转动，保证冲压的连续性，提高加工效率。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：用于加工轮辐风孔的模具，包括安装在冲压机上的上模和用于安装轮辐的下模；所述上模包括上模板、冲头、导柱和齿条，冲头、导柱和齿条均固定在上模板上；所述下模包括底座、机架、转轴和与轮辐弧形边缘底面相配合的冲压凸块，冲压凸块的上端面设有与冲头下行配合工作的冲压孔；所述转动轴转动连接在机架上，所述机架固定在底座上；所述底座上开有“凵”形的连通槽，连通槽内设有液压油；所述冲压凸块滑动连接在连通槽的一侧，导柱滑动连接在连通槽的另一侧，连通槽内设有限制冲压凸块继续向下运动的挡块；底座的上部设有与连通槽连通的通腔，所述通腔内滑动连接有活塞，通腔上设有第一单向阀和第二单向阀；所述转轴上固定有单向轴承，单向轴承上安装有与齿条配合的齿轮；所述转轴上还固定有定位板，定位板上开有与轮辐螺栓孔配合的通孔，通孔上设有定位销。

受到外界施加的压力时，第一单向阀只能朝通腔一侧打开，而第二单向阀只能朝连通槽一侧打开。

本基础方案的工作原理在于：当需要加工轮辐的风孔时，将轮辐的中孔穿过转轴，使轮辐的内凹面与转轴上的定位板贴合，然后再用定位销将轮辐和定位板固定为一体。冲压机驱动上模板向下运动，上模板带动冲头、导柱、齿条一同运动。导柱沿着连通槽向下运动，挤压连通槽内的液压油，在液压油的作用下，冲压凸块逐渐向上运动；当冲压凸块上升到固定的位置，在这个位置，冲压凸块正好与轮辐弧形边缘的底面紧密贴合。而在此时，冲头恰好冲压冲压凸块上的轮辐，加工轮辐风孔；在冲头冲压的过程中导柱继续向下运动，由于冲压凸块被滑槽限制不能继续上行，此时第一阀门因受到液压油施加的作用力变大，第一单向阀打开，液压油进入通腔，推动活塞向上运动。在此过程中，齿条也一同向下运动，齿条与齿轮啮合，使得齿轮发生转动，但由于单向轴承的作用，齿轮往这个方向转动不能带动转轴一同转动，因此在上模板下行过程中，转轴不会发生转动。冲压一个风孔后，冲压机带动上模板复位，在上模板向上运动的过程中，导柱逐渐远离连通槽，连通槽内的压强减小，在压强差的作用下，冲压凸块下移逐渐远离轮辐；当冲压凸块下移到与挡块接触时，冲压凸块不能继续运动，此时第二单向阀因受到较大的作用力而朝连通槽一侧打开，活塞下行，通腔内的液压油流至连通槽内。与此同时，齿条向上运动，齿条带动齿轮转动，齿轮通过单向轴承带动转轴往固定的方向转动，上模复位完成后，转轴转动固定的角度，此时轮辐也随之转动相同的角度。冲压轮辐上的下一个风孔时，重复上述的步骤即可。

本基础方案的有益效果在于：

1、设置齿轮、齿条，一次冲孔后，上模板上行过程中带动齿条随之运动，齿条驱动齿轮转动，齿轮通过转轴带动轮辐朝固定的方向转动一定的角度，下次冲孔前则不需人为的转动轮辐，保证了加工的连续性，降低工人劳动强度，提高加工效率。而且由于上模板每次上行、下行的行程是固定的，因此轮辐每次转动的角度是固定的，保证了风孔分布的均匀性。而单向轴承的设置，使得齿条下行的过程中不会带动转轴转动，保证了轮辐在冲压时的稳定性。

2、上模板上行过程中，轮辐发生转动，而冲压凸块逐渐远离轮辐，则在轮辐转动的过程中，轮辐不会与冲压凸块发生接触、摩擦，避免了在此过程中轮辐因与冲压凸块摩擦而使轮辐的内壁产生刮痕，影响轮辐的质量。

3、齿轮的转动、冲压凸块的运动均为冲压机工作时驱动的，不需额外设置动力装置，避免了结构的臃肿，充分利用了系统内的资源。

4、冲压的过程会产生振动，连通槽内的液压油不仅能起到传递作用力的作用，还能减少冲压过程中的振动。

5、导柱的设置不但能通过液压油对冲压凸块施加作用力，还能引导上模与下模以正确位置对合。

进一步，所述冲压凸块的上端面设有两个冲压孔。设置两个冲压孔，冲头下行一次可加工两个风孔，大大加快了加工的效率。

进一步，所述底座内设有与连通槽连通的滑槽，冲压凸块的下部设有能沿滑槽上下活动的导块。在导柱的作用下，冲压凸块受到液压油施加的作用力而沿着连通槽上下活动。设置滑槽，使冲压凸块的运动行程受到限制，当冲压凸块上的导块与滑槽的上部接触时，冲压凸块不能继续向上运动，此时冲压凸块的上端面恰好能与轮辐接触，避免了冲压块继续向上运动而使轮辐因受力过大而损坏。

进一步，所述底座上设有限制活塞脱离连通槽的限位板。当第一单向阀打开后，液压油驱动活塞向上运动，当活塞受到的力过大时，活塞可能会瞬间飞出，造成事故，限位板的设置能有效防止这种情况的出现。

进一步，所述限位板与活塞之间连接有弹簧。当活塞受到的力过大时，活塞可能会对限位板施加较大的作用力，弹簧能缓冲限位板收到的作用力，避限位板因受力过大而发生损坏。

进一步，所述连通槽内设有密封垫。密封垫的设置能增强连通槽与导柱、冲压凸块的密封性，防止导柱、冲压凸块在运动的过程中液压油外溢。

附图说明

图1是本发明用于加工轮辐风孔的模具实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、连通槽11、通腔12、活塞13、弹簧14、限位板15、上模板2、冲头21、导柱22、齿条23、机架3、转轴31、冲压凸块4、轮辐5、定位板51、定位销52。

如图1所示，用于加工轮辐风孔的模具，包括上模和用于安装轮辐5的下模，上模安装在冲压机上，随着冲压机的工作而上下运动。上模包括上模板2、冲头21、导柱22和齿条23，冲头21、导柱22和齿条23均固定在上模板2上，随着上模板2的运动而运动。下模包括底座1、机架3、转轴31和冲压凸块4，冲压凸块4的上端面与轮辐5弧形边缘底面相配合，冲压凸块4的上端面还开有两个冲压孔，冲头21下行工作时能冲压孔配合冲压风孔。机架3固定在底座1上，而转动轴转动连接在机架3上。转轴31上固定有单向轴承，单向轴承上安装有与齿条23配合的齿轮。转轴31上还固定有定位板51，定位板51上开有与轮辐5螺栓孔配合的通孔，通孔上设有定位销52；当需要加工轮辐5的风孔时，将轮辐5的中孔穿过转轴31，使轮辐5的内凹面与转轴31上的定位板51贴合，然后再用定位销52将轮辐5和定位板51固定，即可将轮辐5固定好。底座1上开有“凵”形的连通槽11，连通槽11内设有密封垫，连通槽11内还充有液压油。冲压凸块4滑动连接在连通槽11的一侧，导柱22滑动连接在连通槽11的另一侧；连通槽11内焊接有挡块，当冲压凸块4向下运动到一定深度后，挡块能够限制冲压凸块4继续向下运动。底座1内设有与连通槽11连通的滑槽，冲压凸块4的下部设有导块，导块能沿着滑槽上下活动。底座1的上部开有与连通槽11连通的通腔12，通腔12内滑动连接有活塞13，底座1上还设有限制活塞13脱离连通槽11的限位板15，在限位板15与活塞13之间连接有弹簧14。通腔12上安装有第一单向阀和第二单向阀，受到外界施加的压力时，第一单向阀只能朝通腔12一侧打开，而第二单向阀只能朝连通槽11一侧打开。

冲压轮辐5的风孔时，通过定位板51将轮辐5固定为在转轴31上。冲压机驱动上模板2向下运动，上模板2带动冲头21、导柱22、齿条23一同运动。导柱22沿着连通槽11向下运动，导柱22通过液压油对冲压凸块4施加作用力，使冲压凸块4逐渐向上运动。当冲压凸块4上的导块与滑槽的上部接触时，冲压凸块4不能继续向上运动，此时冲压凸块4的上端面恰好能与轮辐5弧形边缘的底面紧密贴合。而在此时，冲头21恰好接触冲压凸块4上的轮辐5，加工轮辐5风孔；在冲头21冲压的过程中导柱22继续向下运动，由于冲压凸块4被滑槽限制不能继续上行，此时第一阀门因受到液压油施加的作用力变大，第一单向阀打开，液压油进入通腔12，推动活塞13向上运动。在此过程中，齿条23也一同向下运动，但由于单向轴承的作用，齿轮朝这个方向转动不能带动转轴31一同转动，因此转轴31不会发生转动。冲压一个风孔后，冲压机带动上模板2复位，在上模板2向上运动的过程中，导柱22逐渐远离连通槽11，连通槽11内的压强减小，在压强差的作用下，冲压凸块4下移逐渐远离轮辐5；当冲压凸块4下移到与挡块接触时，冲压凸块4不能继续运动，此时第二单向阀因受到较大的作用力而朝连通槽11一侧打开，活塞13下行，通腔12内的液压油流至连通槽11内。与此同时，齿条23向上运动，齿条23带动齿轮转动，齿轮通过单向轴承带动转轴31往固定的方向转动，上模复位完成后，转轴31转动了固定的角度，轮辐5也随之转动相同的角度。冲压轮辐5上的下一个风孔时，重复上述的步骤即可。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.用于加工轮辐风孔的模具，包括安装在冲压机上的上模和用于安装轮辐的下模；其特征在于：所述上模包括上模板、冲头、导柱和齿条，冲头、导柱和齿条均固定在上模板上；所述下模包括底座、机架、转轴和与轮辐弧形边缘底面相配合的冲压凸块，冲压凸块的上端面设有与冲头下行配合工作的冲压孔；所述转动轴转动连接在机架上，所述机架固定在底座上；所述底座上开有“凵”形的连通槽，连通槽内设有液压油；所述冲压凸块滑动连接在连通槽的一侧，导柱滑动连接在连通槽的另一侧，连通槽内设有限制冲压凸块继续向下运动的挡块；底座的上部设有与连通槽连通的通腔，所述通腔内滑动连接有活塞，通腔上设有第一单向阀和第二单向阀；所述转轴上固定有单向轴承，单向轴承上安装有与齿条配合的齿轮；所述转轴上还固定有定位板，定位板上开有与轮辐螺栓孔配合的通孔，通孔上设有定位销。

2.如权利要求1所述的用于加工轮辐风孔的模具，其特征在于，所述冲压凸块的上端面设有两个冲压孔。

3.如权利要求1所述的用于加工轮辐风孔的模具，其特征在于，所述底座内设有与连通槽连通的滑槽，冲压凸块的下部设有能沿滑槽上下活动的导块。

4.如权利要求1所述的用于加工轮辐风孔的模具，其特征在于，所述底座上设有限制活塞脱离连通槽的限位板。

5.如权利要求4所述的用于加工轮辐风孔的模具，其特征在于，所述限位板与活塞之间连接有弹簧。

6.如权利要求1所述的用于加工轮辐风孔的模具，其特征在于，所述连通槽内设有密封垫。