CN109013814A - 一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置 - Google Patents
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Abstract
一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，包括抑制回弹辅助装置、轨道传送装置、核心冲压装置和上位机，在常规的冲压工艺结束后，增加了一项横向抑制回弹工骤，通过第一动力机构驱动螺杆转动，螺杆转动驱动滑动座滑动，从而驱动第一定位销向第二定位销靠拢，在上位机和测距模块的控制下，精确控制进给量，通过第一定位销与第二定位销对成型后的波形片的子片的两装配孔施加压力，从而驱动波形片上两个装配孔靠近，配合挤压板模块对波形片的子片进行二次挤压，最终实现抑制波形片回弹的目的。
Description
技术领域
本发明属于汽车零配件加工领域，具体涉及一种汽车离合器从动盘用波形片成形过程中抑制回弹的装置。
背景技术
波形片因在其圆弧边缘分布有近似正弦的波形而得名，它作为汽车离合器从动盘总成的关键弹性零部件，其主要特点是两边的成形部位具有一定的弯曲高度，而中间相互平行的平面上冲裁有装配孔，并可通过铆钉连接于从动盘总成的两片干式摩擦片之间。其中，两平行面之间的距离称为波形片成形高度，其精度要求是设计的重要功能参数指标，其弯曲成形质量的优劣，也直接影响了离合器从动盘总成的装配厚度尺寸、轴向压缩性能以及端面跳动误差。然而，波形片产品通常采用65Mn(对应进口材料为CK75)通过冷冲压成形，该材料屈服强度与弹性模量的比值较大，塑性成形性能偏低，容易在弯曲成形过程中产生回弹；而回弹问题的存在也必将影响波形片成形高度的精度和表面质量，因而增加了波形片冲压模具的设计难度，及试模、修模次数；虽然近些年，有限元软件分析技术可在一定程度上缩短汽车零配件冲压模具的开发周期，但在涉及实际参量过多、原材料厂家更换和压力机等设备更新的环境下，有限元分析技术在对冲压模具进行辅助指导时，参数误差范围有所反复，因此，波形片弯曲成形模的设计及修正一直被视为一个难点。
目前，大部分生产厂家在波形片冲压模具设计时，由于回弹力的影响，针对不同型号波形片，试模采用的初始模具深度一般是对应产品成形高度的2-5倍，然后再根据实际加工情况修模，从而满足精度要求；然而在前期确定初始参数值时，除了经验以外，还需要借助回弹理论分析和有限元模拟，增加了技术人员的负担。
对此，为了降低波形片冲压模具模芯结构参数的设计难度，迫切需要优化模具结构设计以直接在成形过程中尽可能抑制回弹的影响，从而以波形片产品要求成形高度的最大误差范围为模具结构参数，直接指导模具设计，而本发明即提出一种在波形片成形过程中，可横向抑制回弹的方法和装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，具有抑制波形片在成型过程中的回弹的作用。
为了减少修模次数，降低弯曲回弹理论计算值或有限元分析模拟值与实际生产中回弹参量的误差，本发明的技术方案如下：
一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，包括抑制回弹辅助装置、轨道传送装置、核心冲压装置和上位机，所述核心冲压装置包括压力机和下模模块，下模模块固定装配在压力机的工作平台上，所述下模模块包括下模座和凹模，凹模固定装配在下模座顶部；
所述抑制回弹辅助装置包括挤压板模块、蜗轮蜗杆机构和测距模块，所述蜗轮蜗杆机构包括第一动力机构和螺杆，第一动力机构与压力机的工作平台固定装配，螺杆的一端与第一动力机构的动力输出轴固定装配，螺杆的另一端延伸至下模座内部，螺杆螺接有滑动座，滑动座顶部固定装配有第一定位销，凹模顶部开设有长圆孔，第一定位销穿过长圆孔延伸至下模模块上方，长圆孔与螺杆平行设置，凹模顶部固定装配有第二定位销，第一定位销、第二定位销和螺杆的中心轴共面设置，且第一定位销和第二定位销平行设置；
所述挤压板模块包括立柱、传动轴、弧形挤压板和第二动力机构，所述立柱固定座装配在下模座顶部，所述立柱与传动轴转动装配，所述第二动力机构与立柱固定装配，所述第二动力机构的动力输出轴与传动轴固定装配，所述传动轴与弧形挤压板固定装配，所述第一动力机构和第二动力机构分别与上位机电连接。
优选的，所述测距模块装配在弧形挤压板底部，包括视觉摄像头和控制芯片，视觉摄像头和控制芯片电连接，控制芯片与上位机电连接。
优选的，所述弧形挤压板的底部固定座装配有第一凸块和第二凸块，第一凸块与第二凸块的形状与凹模的形状相匹配。
优选的，所述轨道传送装置包括槽型轨道和转运十字凸台，所述槽型轨道与下模座固定装配，所述转运十字凸台设置于槽型轨道中，所述槽型轨道包括底部导轨和两侧挡板，所述底部导轨顶部两侧与两侧挡板固定装配。
优选的，所述转运十字凸台包括基座、定位凸台和基座控制弹簧，定位凸台装配在基座顶部，定位凸台呈十字形，包括一级凸台和二级凸台，一级凸台位于二级凸台顶部，基座底部开设有环形凹槽，基座控制弹簧位于环形凹槽内。
优选的，所述核心冲压装置还包括上模模块，上模模块包括上模座、凸模、导正压边圈顶座和导正压边圈，上模座与压力机的冲头固定装配，导正压边圈顶座固定装配在上模座的底部，导正压边圈固定装配在导正压边圈顶座的底部，凸模固定装配在导正压边圈底座的底部边缘，所述凸模与凹模相配合。
优选的，所述凸模底部开设有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔与第一定位销相配合，所述第二定位孔与第二定位销相配合。
优选的，所述凹模与下模座之间设有垫板，垫板顶部与凹模固定装配，所述垫板底部与下模座固定座装配。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结构合理，通过在常规冲压工艺结束后，增加一项横向抑制回弹工骤来达到成型波形片精度控制的目的，通过第一动力机构驱动螺杆转动，螺杆转动驱动滑动座向右滑动，从而驱动第一定位销向第二定位销靠拢，从而驱动波形片上两个装配孔靠近，配合弧形挤压板至上而下的挤压，以达到对波形片的两平行面之间距离保压、抑制回弹的目的。
附图说明
图1为本发明的轴侧示意图；
图2为本发明的正视示意图；
图3为本发明的侧视示意图；
图4为图2中凸模与凹模部分的局部放大示意图；
图5为本发明的正面剖视示意图；
图6为本发明弧形挤压板仰视示意图；
图7为本发明弧形挤压板侧视示意图；
图8为本发明凹模的俯视示意图；
图9为本发明波形片剖视结构示意图；
图10为本发明侧面剖视结构示意图；
图11为本发明转运十字凸台下表面结构示意图；
图12为本发明凸模结构示意图；
图13为本发明挤压板模块结构示意图。
其中，1-弧形挤压板；2-立柱；3-第一动力机构；4-导正压边圈顶座；5-上模座；6-波形片；7-槽型轨道；8-第二动力机构；9-下模座；10-凹模；11-导正压边圈；12-转运十字凸台；13-凸模；14-垫板；15-测距模块；16-第二定位销；17-螺杆；18-长圆孔；19-第一定位销；20-基座控制弹簧；21-第一凸块；22-第二凸块；23-滑动座；24-传动轴；25-基座；26-定位凸台；27-环形凹槽；28-第一定位孔；29-第二定位孔；
具体实施方式
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图13所示，本发明提供了一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，包括抑制回弹辅助装置、轨道传送装置、核心冲压装置和上位机(图略)，核心冲压装置包括压力机和下模模块，下模模块固定装配在压力机的工作平台上，下模模块包括下模座9和凹模10，凹模10固定装配在下模座9顶部；
抑制回弹辅助装置包括挤压板模块、蜗轮蜗杆机构和测距模块15，蜗轮蜗杆机构包括第一动力机构3和螺杆17，第一动力机构3与压力机的工作平台固定装配，螺杆17的一端与第一动力机构3的动力输出轴固定装配，螺杆17的另一端延伸至下模座9内部，螺杆17螺接有滑动座23，滑动座23顶部固定装配有第一定位销19，凹模10顶部开设有长圆孔18，第一定位销19穿过长圆孔18延伸至下模模块上方，长圆孔18与螺杆17平行设置，凹模10顶部固定装配有第二定位销16，第一定位销19、第二定位销16和螺杆17的中心轴共面设置，且第一定位销19和第二定位销16平行设置；
挤压板模块包括立柱2、传动轴24、弧形挤压板1和第二动力机构8，立柱2固定座装配在下模座9顶部，立柱2与传动轴24转动装配，第二动力机构8与立柱2固定装配，第二动力机构8的动力输出轴与传动轴24固定装配，传动轴24与弧形挤压板1固定装配，第一动力机构3和第二动力机构8与上位机电连接。
在本实施例中，第一动力机构3具体为减速机电机，第二动力机构8具体为伺服电机，第一动力机构3和第二动力机构8由上位机控制工作，上位机独立设置于本发明装置外部，立柱2支撑起弧形挤压板1和伺服电机机身，立柱2通过铆钉连接的方式固定在下模座6上部，第二动力机构8具体设有两个，分别设置于立柱2两侧，带动弧形挤压板1的翻转和精确施加抑制反向弹力。
具体而言，测距模块15装配在弧形挤压板1底部，且位于第一凸块21和第二凸块22之间，包括视觉摄像头和控制芯片，视觉摄像头和控制芯片电连接，控制芯片与上位机电连接，测距模块15用于测量波形片6两平行面之间的高度差，并将测量数据传送至上位机，利用视觉摄像头进行距离测定属于现有技术，在此便不再详述。
具体而言，弧形挤压板1的底部固定座装配有第一凸块21和第二凸块22，第一凸块21与第二凸块22的形状与凹模10的形状相匹配。
波形片6成型后如图9所示，定义波形片6两平行面之间高度差的设计值为H1，定义波形片6左侧弯曲面高度为H2,定义波形片6右侧弯曲面高度为H3,H1、H2、H3为波形片6的关键尺寸的尺寸大小，其中H1为产品生产的关键尺寸，也是本发明的抑制回弹的主要数值，H1的最大误差范围直接成为模具设计的初始结构参数。
在本实施例中，第一凸块21与第二凸块22之间的高度差与波形片6两平行面之间高度差H1一致。
具体而言，轨道传送装置包括槽型轨道7和转运十字凸台12，槽型轨道7与下模座9固定装配，转运十字凸台12设置于槽型轨道7中，槽型轨道7包括底部导轨和两侧挡板，底部导轨顶部两侧与两侧挡板固定装配。
具体而言，转运十字凸台12包括基座25、定位凸台26和基座控制弹簧20，定位凸台26装配在基座25顶部，定位凸台26呈十字形，包括一级凸台和二级凸台，一级凸台位于二级凸台顶部，基座25底部开设有环形凹槽27，基座控制弹簧20位于环形凹槽27内。
在本实施例中，转运十字凸台12外接有驱动装置(图略)，用以控制转运十字凸台12在环形凹槽27内滑动和定位凸台26的旋转，以实现波形片6毛坯料的运动，驱动装置的设置方法属于本领域技术人员的公知常识，在此便不再详述。
基座控制弹簧20的设置，可控制第一定位销19和第二定位销16对于待冲压波形片之间的距离，成形过程中，转运十字凸台12下降，波形片6装配孔与第一定位销19、第二定位销16配合定位，成形后转运十字凸台12高度回位，不干涉转转运十字凸台12转动后下一组波形片6与凹模10的再次定位及成形。
具体而言，核心冲压装置还包括上模模块，上模模块包括上模座5、凸模13、导正压边圈顶座4和导正压边圈11，上模座5与压力机的冲头(图略)固定装配，导正压边圈顶座4固定装配在上模座5的底部，导正压边圈11固定装配在导正压边圈顶座4的底部，凸模13固定装配在导正压边圈底座4的底部边缘，凸模13与凹模10相配合。
具体而言，凸模13底部开设有第一定位孔28和第二定位孔29，第一定位孔28与第一定位销19相配合，第二定位孔29与第二定位销16相配合，压力机驱动上模座5下降时，第一定位销19插入第一定位孔28中，第二定位销16插入第二定位孔29中，从而实现凸模13与凹模10的定位。
具体而言，凹模10与下模座9之间设有垫板14，垫板14顶部与凹模10固定装配，垫板14底部与下模座9固定座装配。
下面具体说明本发明的工作原理：
将未成形待压波形片6装放在转运十字凸台12上，经过转运十字凸台12外接的驱动装置驱动将待压波形片6运送至核心冲压装置下，当转运十字凸台12将待压未成形波形片6到达凸模13中心轴线重合后，待压未成形波形片6的一个子片两个装配定位孔与下模座9上的第一定位销19、第二定位销16间隙配合完成，压力机的电机带动上模座5下落，下落过程中导正压边圈11先接触待压未成形波形片6，进而导正压边圈顶座4挤压转运十字凸台12的二级凸台，二级凸台受力挤压，基座控制弹簧20受力变形，一个已和第一定位销19、第二定位销16配合定位的待压未成形波形片6的子片下落接触凹模10，上模模块的凸模13同时下落，第一定位销19、第二定位销16分别与凸模13的第一定位孔28和第二定位孔29间隙配合，此时，第二定位销16和第一定位销19的中心轴线间距值为设计理论值，上模座5冲压完成后上升以避让挤压板模块。
挤压板模块开始工作，伺服电机带动弧形挤压板1逐渐二次挤压成形的波形片6的子片，在弧形挤压板1靠近成形的波形片6子片表面过程中，测距模块开始工作,根据对H2、H3的平面度分析确定保压时间；根据对H1的数字进行分析，得出所需的第一定位销19的进给量，以控制蜗轮蜗杆减速机旋进相应值，以此达到横向回弹补偿的目的；蜗轮蜗杆减速机的旋进量由第一定位销19表现，具体反映为第一定位销19和第二定位销16的轴线间距值；横向补偿结束后，伺服电机控制弧形挤压板1上翻。
该波形片6子片冲压变形完成，基座控制弹簧20恢复原长，转运十字凸台12恢复高度，波形片6脱离第一定位销19、第二定位销16限位，转运十字凸台12旋转带动波形片6的子片移出冲压工位，一个波形片6的一个子片冲压完毕。
本发明的优异之处在于：直接采用产品成形高度的最大误差值为模具结构设计初始参数，通过冲压模具的机械装置改进及结构设计优化，从而以一次性给定的参数值为依托，辅助于测距模块，直接促使波形片6成形高度可达到精度要求范围。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，包括抑制回弹辅助装置、轨道传送装置、核心冲压装置和上位机，所述核心冲压装置包括压力机和下模模块，下模模块固定装配在压力机的工作平台上，所述下模模块包括下模座和凹模，凹模固定装配在下模座顶部；
所述抑制回弹辅助装置包括挤压板模块、蜗轮蜗杆机构和测距模块，所述蜗轮蜗杆机构包括第一动力机构和螺杆，第一动力机构与压力机的工作平台固定装配，螺杆的一端与第一动力机构的动力输出轴固定装配，螺杆的另一端延伸至下模座内部，螺杆螺接有滑动座，滑动座顶部固定装配有第一定位销，凹模顶部开设有长圆孔，第一定位销穿过长圆孔延伸至下模模块上方，长圆孔与螺杆平行设置，凹模顶部固定装配有第二定位销，第一定位销、第二定位销和螺杆的中心轴共面设置，且第一定位销和第二定位销平行设置；
所述挤压板模块包括立柱、传动轴、弧形挤压板和第二动力机构，所述立柱固定座装配在下模座顶部，所述立柱与传动轴转动装配，所述第二动力机构与立柱固定装配，所述第二动力机构的动力输出轴与传动轴固定装配，所述传动轴与弧形挤压板固定装配，所述第一动力机构和第二动力机构分别与上位机电连接。
2.如权利要求1所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述测距模块装配在弧形挤压板底部，包括视觉摄像头和控制芯片，视觉摄像头和控制芯片电连接，控制芯片与上位机电连接。
3.如权利要求1所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述弧形挤压板的底部固定座装配有第一凸块和第二凸块，第一凸块与第二凸块的形状与凹模的形状相匹配。
4.如权利要求1所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述轨道传送装置包括槽型轨道和转运十字凸台，所述槽型轨道与下模座固定装配，所述转运十字凸台设置于槽型轨道中，所述槽型轨道包括底部导轨和两侧挡板，所述底部导轨顶部两侧与两侧挡板固定装配。
5.如权利要求4所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述转运十字凸台包括基座、定位凸台和基座控制弹簧，定位凸台装配在基座顶部，定位凸台呈十字形，包括一级凸台和二级凸台，一级凸台位于二级凸台顶部，基座底部开设有环形凹槽，基座控制弹簧位于环形凹槽内。
6.如权利要求1所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述核心冲压装置还包括上模模块，上模模块包括上模座、凸模、导正压边圈顶座和导正压边圈，上模座与压力机的冲头固定装配，导正压边圈顶座固定装配在上模座的底部，导正压边圈固定装配在导正压边圈顶座的底部，凸模固定装配在导正压边圈底座的底部边缘，所述凸模与凹模相配合。
7.如权利要求6所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述凸模底部开设有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔与第一定位销相配合，所述第二定位孔与第二定位销相配合。
8.如权利要求1所述的一种波形片成形过程中横向抑制回弹装置，其特征在于，所述凹模与下模座之间设有垫板，垫板顶部与凹模固定装配，所述垫板底部与下模座固定座装配。
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Application publication date: 20181218 Assignee: GUILIN YOULIAN ELECTRONICS Co.,Ltd. Assignor: GUILIN University OF ELECTRONIC TECHNOLOGY Contract record no.: X2023980045802 Denomination of invention: A lateral rebound suppression device for waveform sheet forming process Granted publication date: 20230801 License type: Common License Record date: 20231105 |