CN109263027B - 采用油压模具制造上管柱的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本案涉及一种采用油压模具制造上管柱的生产方法，采用匹配的油压模具，通过包括进料、定位、压模、复位和退料的生产方法，制造出新型的可取代现有产品的上管柱；本发明的采用油压模具制造上管柱的生产方法，是一种可一次性成型、便于自动化生产、节省人工、生产效率高且成品率好的上管柱生产方法。

Description

采用油压模具制造上管柱的生产方法
技术领域
本发明属于汽车配件领域，具体涉及一种采用油压模具制造上管柱的生产方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车的安全性越来越受到重视。在许多交通事故中，转向管柱及转向盘是使驾驶员受到人身伤害的主要部件，在发生正面碰撞时，安装在转向管柱上的方向盘因车体变形将向后(即朝向驾驶员胸部方向)运动，而驾驶员在惯性作用下将向车体前方运动。虽然驾驶员的一部分惯性能会被安全带等约束系统和安全气囊吸收，但巨大的惯性难以被瞬间全部吸收，驾驶员的头部及胸部仍很有可能与方向盘发生碰撞而产生伤害，严重时甚至危及生命。因此，具备压溃功能的转向管柱是必不可少的。
当前，转向管柱的溃缩吸能功能通过转向轴吸能装置来实现，现有的转向管柱吸能部主要通过上上管柱的压溃，上管柱上的凸部与上管柱上的凸块进行轴向剪切，充分吸收冲击能量，缓解(缓冲)对驾驶人员的直接伤害。
图1为一种现有转向管柱总成的上管柱，亦称外管柱，图中所示A部分为凸片；其当前主流的生产工艺需经切槽、压弯、折片、切除等多道工序处理，耗费时间和人工，并且，由于该种现有转向管柱总成的上管柱上的凸片在人工弯折加工的过程中，其凸片高度(厚度)往往难以精确控制，造成上管柱上凸片高度不一致的情况，而凸片高度不一致会对转向管柱总成的压溃吸能效果产生不利影响。
因此，需要一种便于自动化生产、节省人工、安全性好的上管柱生产方法及其生产模具。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、易维护、产品精度高的上管柱生产模具。
本发明的另一个目的是提供一种一次性成型、可自动化生产、节省人工、生产效率高、成品率好的上管柱生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述油压模具包括：
油压模组，其通过油压机提供压力，分为上下两个对称且可相向或背向运动的压合部；所述油压模组中心处开设有上下压合部围成的压合腔，所述每个压合部的面向压合腔的受力端面为压合面；所述油压模组前后两侧设有滑条；
芯棒：其为圆柱形，安装固定于所述压合腔中心处，所述芯棒外径小于上管柱毛坯件内径，且芯棒外径和上管柱毛坯件内径差不大于2mm；所述芯棒表面开设有数条定型槽；所述定型槽分别与所述压合面相对应；所述芯棒底部设有位置传感器；与上管柱毛坯件匹配度高的芯棒对上管柱成品上的凸包均一性、稳定性十分有利；
模头组，其匹配的设于压合面和芯棒的定型槽之间，包括两组或以上沿芯棒轴向排列的模头，每组模头包含数个环绕芯棒设置的模头，所述模头一端设有圆柱形或长方体形的限位块，另一端设有长方体形、扁椭圆形或子弹头形的定型头；所述限位块和定型头通过传动杆相连接固定；根据实际需要选择有不同的定型头模头，可以在上管柱上压出不同形状的凸包；
基座，其套设于油压模组和芯棒之间，其前后两侧设有供所述滑条移动的滑槽，所述基座后侧的近芯棒部分还设有芯棒的安装孔；所述基座上开设有与模头相匹配的限位槽，所述模头可沿限位槽滑动；基座可以和模具底座或本体相固定，并使模具便于拆装维护。
所述模头与压合面相垂直，所述限位块可与压合面滑动接触；压合面在压合的过程中，与限位块滑动接触，推动模头向芯棒上的定型槽靠近，在上管柱上压出凸包。
所述限位块与压合面相接触的部分设有永磁片；永磁片可使限位块跟随压合面运动并复位，无需增设弹簧等复位装置，简化了模具结构；在必要时，可在模头或基座上增设复位装置以满足生产需求。
所述压合面、模头、定型槽的数量分别为相配的4个或以上。
所述定型槽与定型头的形状相匹配。
所述油压模具配合机械手可实现自动化生产。
所述采用油压模具制造上管柱的生产方法包括如下步骤：
1)进料，将上管柱毛坯件通过机械手自动装填入油压模具内；
2)定位，安装于油压模具内的位置传感器在管柱毛坯件进入限定位置后发出控制信号，启动油压机；
3)压模，油压模具推动传动杆，使模头向管柱毛坯件靠近，达到限定位置后保持数秒；
4)复位：油压机抬起，油压模具复位；
5)退料：机械手将上管柱成品从芯棒上抽出，放入指定位置或直接传递至下一工序；然后重复以上步骤。
优选的是，单个上管柱的生产过程应控制在20s以内完成。为了提高生产效率，必须控制单个上管柱的生产时间，这就要求在进料、退料的过程必须由人工或机械手快速完成；
优选的是，所述油压模组所需的压力不小于40t，尤以60-100t为佳。压力不足难以快速在上管柱毛坯件上压出稳定且强度足够的凸包。
优选的是，所述模头达到限定位置后保持时间不小于3s。模头达到限定位置后保持一定时间可有效防止压出的凸包在压力消失后回弹变形。
优选的是，所述芯棒有不同外径的多种型号，根据生产工艺进行更换。
优选的是，所述芯棒有不同定型槽形状和槽深的多种型号，根据生产工艺进行更换。
优选的是，在上管柱毛坯件投入使用前应对其进行预检。
优选的是，在上管柱成品从油压模组取出后应进行质检。
本发明的采用油压模具制造上管柱的生产方法，是一种可一次性成型、便于自动化生产、节省人工、生产效率高且成品率好的上管柱生产方法。
附图说明
图1为一种现有转向管柱总成的上管柱；
图2为采用油压模具制造上管柱的生产方法示意图；
图3为采用油压模具制造上管柱的生产方法去掉部分基座和模头后的示意图；
图4为分开显示的采用油压模具制造上管柱的生产方法正面结构示意图；
图5为分开显示的采用油压模具制造上管柱的生产方法背面结构示意图；
图6为模头组结构示意图；
图7为基座结构示意图；
图8为采用油压模具制造上管柱的生产方法的工艺流程图；
图9为本发明所生产的上管柱成品示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
如图2-7所示，一种采用油压模具制造上管柱的生产方法，包括：
油压模组1，其通过油压机提供压力，分为上下两个对称且可相向或背向运动的压合部110；所述油压模组中心处开设有上下压合部围成的压合腔120，所述每个压合部110的面向压合腔120的受力端面为压合面111；所述油压模组1前后两侧设有滑条130；
芯棒2：其为圆柱形，安装固定于所述压合腔120中心处，所述芯棒2外径小于上管柱毛坯件内径，且芯棒2外径和上管柱毛坯件内径差不大于2mm；所述芯棒2表面开设有4条定型槽210；所述定型槽210分别与所述压合面111相对应；所述芯棒底部设有位置传感器220；
模头组3，其匹配的设于压合面111和芯棒2的定型槽210之间，包括两组沿芯棒2轴向排列的模头310，每组模头包含4个环绕芯棒2设置的模头310，所述模头310一端设有圆柱形或长方体形的限位块311，另一端设有扁椭圆形的定型头313；所述限位块311和定型头313通过传动杆312相连接固定；
基座4，其套设于油压模组1和芯棒2之间，其前后两侧设有供所述滑条移动的滑槽410，所述基座后侧的近芯棒部分还设有芯棒的安装孔420；所述基座上开设有与模头相匹配的限位槽430，所述模头可沿限位槽滑动。
所述模头310与压合面111相垂直，所述限位块311可与压合面111滑动接触。
所述限位块311与压合面111相接触的部分设有永磁片314。
所述油压模组1采用80t油压机。
所述芯棒2有不同外径的多种型号。
所述芯棒2有不同定型槽210形状和槽深的多种型号。
所述定型槽210为两侧弧度与定型头313相匹配的条状。
实施例2
如图8所示，上管柱毛坯件经过预检后，机械手将上管柱毛坯件送入实施例1的油压模具内并套在芯棒2上，芯棒2底部的位置传感器220在上管柱毛坯件送入指定位置后发送控制信号启动油压机，油压机驱动上下压合部111相向运动，在其相互靠近的过程中，压合面111与模头310滑动接触，推动模头310压向上管柱毛坯件，定型头313在上管柱毛坯件上压出凸包；之后保持4s，油压机抬起，上下压合部111抬起，模头310复位，机械手将上管柱成品(如图8所示，B部分为凸包)拉出，质检后待用。
实施例3
在实际生产中，由于上管柱材料和模头磨损程度不同，加上单个上管柱标定生产时间过短、生产时间过长等原因，导致模头温度较高，对上管柱生产精度、模头寿命造成一定影响，此时应及时停机或采取其他冷却措施；必要时，可在模头附近添加温度传感器和降温装置，确保生产的连续稳定。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (9)

1.一种采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述油压模具包括：
油压模组，其通过油压机提供压力，分为上下两个对称且可相向或背向运动的压合部；所述油压模组中心处开设有上下压合部围成的压合腔，所述每个压合部的面向压合腔的受力端面为压合面；所述油压模组前后两侧设有滑条；
芯棒：其为圆柱形，安装固定于所述压合腔中心处，所述芯棒外径小于上管柱毛坯件内径，且芯棒外径和上管柱毛坯件内径差不大于2mm；所述芯棒表面开设有数条定型槽；所述定型槽分别与所述压合面相对应；所述芯棒底部设有位置传感器；
模头组，其匹配的设于压合面和芯棒的定型槽之间，包括两组或以上沿芯棒轴向排列的模头，每组模头包含数个环绕芯棒设置的模头，所述模头一端设有圆柱形或长方体形的限位块，另一端设有长方体形、扁椭圆形或子弹头形的定型头；所述限位块和定型头通过传动杆相连接固定；
基座，其套设于油压模组和芯棒之间，其前后两侧设有供所述滑条移动的滑槽，所述基座后侧的近芯棒部分还设有芯棒的安装孔；所述基座上开设有与模头相匹配的限位槽，所述模头可沿限位槽滑动；
所述模头与压合面相垂直，所述限位块可与压合面滑动接触；
所述限位块与压合面相接触的部分设有永磁片；
所述压合面、模头、定型槽的数量分别为相配的4个或以上；
所述定型槽与定型头的形状相匹配；
所述油压模具配合机械手可实现自动化生产；
所述采用油压模具制造上管柱的生产方法包括如下步骤：
1)进料，将上管柱毛坯件通过机械手自动装填入油压模具内；
2)定位，安装于油压模具内的位置传感器在管柱毛坯件进入限定位置后发出控制信号，启动油压机；
3)压模，油压模具推动传动杆，使模头向管柱毛坯件靠近，达到限定位置后保持数秒；
4)复位：油压机抬起，油压模具复位；
5)退料：机械手将上管柱成品从芯棒上抽出，放入指定位置或直接传递至下一工序；然后重复以上步骤。
2.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，单个上管柱的生产过程应控制在20s以内完成。
3.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述油压模组所需的压力不小于40t。
4.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述模头达到限定位置后保持时间不小于3s。
5.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述芯棒有不同外径的多种型号，根据生产工艺进行更换。
6.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述芯棒有不同定型槽形状和槽深的多种型号，根据生产工艺进行更换。
7.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，在上管柱毛坯件投入使用前应对其进行预检。
8.如权利要求1所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，在上管柱成品从油压模组取出后应进行质检。
9.如权利要求3所述的采用油压模具制造上管柱的生产方法，其特征在于，所述油压模组所需的压力60-100t。
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