CN109351854A - 一种平衡杆的成型装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡杆的成型装置和制备方法，属于汽车零部件技术领域。该成型装置包括工作台(1)、工作台(1)中部的冲压结构(5)、冲压结构(5)上的上压紧夹具(6)、工作台(1)上且位于上压紧夹具(6)正下方的下压紧夹具(2)、工作台(1)上且对称设于下压紧夹具(2)左右两侧的两个折弯结构(3)与两个成型结构(4)和工作台(1)上且位于下压紧夹具(2)正前方的顶压结构(43)。该装置结构简单，5个气缸和1个油缸，即可实现弯折成型、偏平端矫正和扁平段制备，操作简单，同时成型精度高；其制备方法，采用常规的热成型方法，而利用前述成型装置，工艺简单，产品精度高。

Description

一种平衡杆的成型装置和制备方法

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，特别涉及一种平衡杆的成型装置和制备方法。

背景技术

稳定杆作为汽车悬架部件中的重要部件，可以提高悬架的侧倾角刚度，调整前后悬架侧倾角刚度比值，以保证汽车具有良好的行驶稳性，从而保证汽车安全性和舒适性、平顺性。现有技术中稳定秆一般是由实心金属材料构成，所以称为实心稳定杆。现有的实心稳定杆的制造工艺包括：选用实心金属材料进行落料的落料步骤101→端头加热成型步骤102→整体加热后杆身成型的稳定杆杆身加热成型步骤103→油冷却的淬火步骤104→箱式回火炉回火的回火步骤105→冷校正步骤106→打磨步骤107→一次喷丸步骤108→涂装步骤109。

如申请号为CN 201010127398.7的专利公开了一种汽车空心稳定杆的制造工艺，包括以下步骤：

a、将合格的空心金属管原材料按设计的稳定杆型号规格裁剪成稳定杆单倍材料的落料步骤；

b、通过弯管设备将单倍材料冷弯成稳定杆杆身形成稳定杆半成品的冷弯成型步骤；

c、对冷弯成型的稳定杆半成品进行淬火的淬火步骤；所述的淬火步骤中，对冷弯成型的稳定杆半成品加热是通过电阻加热的方式，由夹具夹住稳定杆半成品两端通电构成；加热温度为920±20℃，加热时间为30±5 秒；加热后马上放入冷却槽中冷却，冷却前稳定杆半成品的温度大于850℃ ；

d、对淬火后的稳定杆半成品在回火炉中进行回火的回火步骤；

e、采用压力设备对稳定杆半成品在淬火过程中产生的变形部位进行粗修校正的粗修冷校正步骤；

f、对稳定杆半成品两端成型的端头成型加工步骤；

g、采用压力设备对稳定杆成品在端头成型加工过程中产生的变形而对稳定杆整体进行精修校正的精修冷校正步骤；

h、对稳定杆成品进行两次喷丸的喷丸步骤；

i、对稳定杆表面进行粉末喷涂的涂装步骤。

在步骤c中，通常目前对稳定杆进行加工时通常使用稳定杆成型机，其主要由机座、中定位成型机构和侧摆转成型机构构成。由于稳定杆的形状比较特殊，制作过程比较复杂，因此现有的成型机上安装了七个控制加工过程的液压缸。

图1和2公开了一种平衡杆结构，类似π型，其两侧依次为第一弯折部39、定位部40、第二弯折部41和扁头端42，其中部设有一个第一扁平段37和两个第二扁平段38，扁头端42上有孔且偏转一定角度。该平衡杆结构有两个难点，一是其形状的精度要求，二是扁头端42与偏平段的角度要求。

申请人在采用常规的成型设备生产平衡杆时发现，现有的成型设备不但复杂（具有至少7个气缸或油缸），且成型精度有可能达不到设计要求，尤其是扁头端42与偏平段的角度要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例的目的之一为提供了一种平衡杆的成型装置，该装置结构简单，5个气缸和1个油缸即可实现弯折成型、偏平端矫正和扁平段制备，操作简单，同时成型精度高；本发明的目的之二为提供了一种平衡杆的制备方法，采用常规的热成型方法，工艺简单，产品精度高。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种平衡杆的成型装置，该装置包括工作台1、工作台1中部的冲压结构5、冲压结构5上的上压紧夹具6、工作台1上且位于上压紧夹具6正下方的下压紧夹具2、工作台1上且对称设于下压紧夹具2左右两侧的两个折弯结构3与两个成型结构4和工作台1上且位于下压紧夹具2正前方的顶压结构43；所述顶压结构43包括前后向设置的联动压块8、联动压块8左右两侧且呈八字形对称设置的两个前折弯压头9和驱动联动压块8前后运动的顶压气缸7，所述联动压块8设于棒料22的中垂线上且其向后运动能同步驱动两个前折弯压头9的后端斜向后运动分别至棒料22的两个第一弯折部39前侧，所述前折弯压头9的后端设有与第一弯折部39对应的第一滚轮45；所述折弯结构3包括倾斜设置的后折弯压头12和驱动后折弯压头12斜向前运动的弯折气缸13，所述后折弯压头12的前端设有第二滚轮46且其向前运动时可顶靠在第一弯折部39后侧并将棒料22绕第一滚轮45进行预弯折；所述第一滚轮45与第二滚轮46上设有与棒料22配合的环槽；所述下压紧夹具2包括联动压块8正后方的L形固定座23、L形固定座23左右两侧的两个下凹槽固定座25、与第一扁平段37对应的第一冲模24和与第二扁平段38对应的两个冲模支座26，所述联动压块8的后端与L形固定座23为相互配合的L形结构用于夹紧棒料22的前后侧；当联动压块8的后端顶压在棒料22前侧时，两个前折弯压头9的后端分别向后运动至第一弯折部39前侧；所述上压紧夹具6上设有与冲模支座26对应的两个上第二冲模29、与下凹槽固定座25对应的两个上凹槽固定座28和与下第一冲模24对应的上第一冲模27；所述成型结构4包括工作台1上的成型定模15、成型定模15外侧且可相对于成型定模15运动的成型动模16和工作台1上用于驱动成型动模16运动的成型气缸20，所述成型定模15与成型动模16相互配合且与第一弯折部39、定位部40、第二弯折部41和扁头端42的形状对应，所述成型动模16后部设有与棒料22配合的弧形槽；其中一个成型结构4上设有用于对棒料22进行定位的活动定位结构21，开始加工时，棒料22的一端顶靠在活动定位结构21上。

其中，本发明实施例中的联动压块8设于下压紧夹具2前方，两个后折弯压头12对称设于联动压块8的左右两侧且位于下压紧夹具2后方，两个前折弯压头9对称设于联动压块8的左右两侧且位于下压紧夹具2前方，两个成型定模15对称设于联动压块8的左右两侧，两个成型动模16对称设于联动压块8的左右两侧；所述L形固定座23、下凹槽固定座25、下第一冲模24、冲模支座26和活动定位结构21位于同一左右向的直线上。

具体地，本发明实施例中的两个前折弯压头9之间的距离由前至后逐渐增大构成八字形结构且通过前折弯滑套10滑动设于工作台1上；所述联动压块8为T形结构，包括沿棒料22中垂线设置的纵向臂和沿左右向设于纵向臂前端的横向臂，所述纵向臂的后端为L形结构，所述横向臂的左右两端与对应侧的前折弯压头9的前端均为相互配合的顶压斜面，所述前折弯压头9的前端通过顶压斜面顶靠在横向臂对应端上，所述前折弯压头9与前折弯滑套10之间设有使前折弯压头9斜向前运动的拉簧11；在顶压气缸7推动联动压块8向后运动时推动两个前折弯压头9同步斜向后运动，所述前折弯压头9与棒料22之间的夹角为35-45°。

具体地，本发明实施例中的两个后折弯压头12之间的距离由前至后逐渐增大构成八字形结构且分别设于冲压结构5的左右两侧，所述后折弯压头12通过后折弯滑套14滑动设于工作台1上，所述后折弯压头12的前端位于对应侧的前折弯压头9后端的相邻外侧不但能顶压在第一弯折部39后侧并能使棒料22绕第一滚轮45弯折，所述后折弯压头12与棒料22之间的夹角为75-85°。

具体地，本发明实施例中的下压紧夹具2包括由左至右依次设置的一个冲模支座26、一个下凹槽固定座25、一个L形固定座23、一个下第一冲模24、另一个下凹槽固定座25和另一个冲模支座26；所述上压紧夹具6包括由左至右依次设置的一个上第二冲模29、一个上凹槽固定座28、上第一冲模27、另一个上凹槽固定座28和另一个上第二冲模29；所述上凹槽固定座28和下凹槽固定座25上均沿左右向设有与棒料22配合的矩形槽，所述L形固定座23与联动压块8的后端为相对设置的L形结构构成与棒料22配合的矩形腔，所述冲模支座26包括与上第二冲模29对应的下第二冲模和第二冲模相邻后方且顶靠在棒料22后侧的挡块。

具体地，本发明实施例中的工作台1上倾斜设有滑轨18，所述滑轨18上滑动设有滑板19，所述成型动模16设于滑板19上，所述成型气缸20设于滑板19外侧用于驱动滑板19滑动；所述成型定模15与成型动模16相对设置，所述成型定模15上设有多块成型模块36。

进一步地，本发明实施例中的成型动模16的前端和成型定模15的前端均设有矫正面44用于对扁头端42进行矫正，所述成型动模16与成型定模15上均设有过渡缺口17，所述过渡缺口17与第二弯折部41和扁头端42之间的过渡段对应。

其中，本发明实施例中的定位结构21包括定位块31、滑轨18上的支架32、滑轨18上的限位块35、前端转动设于定位块31上的导向杆33和套设在导向杆33上的弹簧34；所述定位块31沿前后向设置，其后部通过销轴30转动设于滑轨18上，其前部为与扁头端42配合的L形结构且与下压紧夹具2平齐；所述支架32设于定位块31正后方，所述导向杆33沿前后向设置且其后部插设在支架32的导向孔中，所述弹簧34设于支架32与定位块31之间；加工时，所述扁头端42沿竖直方向顶靠在定位块31上，此时定位块31的外侧顶靠在限位块35上，所述成型动模16位于定位块31外侧，所述后折弯压头12斜向前顶压棒料22时，所述扁头端42向前从定位块31分离；所述成型动模16向内运动时使定位块31向后旋转以保证棒料22能嵌入弧形槽中；所述成型动模16向外回到起始位置时，所述弹簧34使定位块31向前旋转至顶靠在限位块35上。

另一方面，本发明还提供了一种平衡杆的制备方法，方法包括以下步骤：

(1)制备符合要求的棒料22；

(2)对棒料22两端热成型并钻孔得到扁头端42；

(3)将棒料22加热至800-900℃；

(4)将棒料22在前述的成型装置上趁热成型得到平衡杆坯料；

(5)将平衡杆坯料进行油淬，降温至80-125℃；

(6)将平衡杆坯料于410-470℃条件下回火，时间45-70min；

(7)经后续加工得到平衡杆。

其中，步骤(4)具体包括：

301：将棒料22置于下压紧夹具2上并让其一端的扁头端42顶靠在活动定位结构21上；

302：驱动顶压气缸7向后运动，使联动压块8的后端顶压在棒料22前侧，同时前折弯压头9后端的第一滚轮35顶压在第一弯折部39前侧，顶压气缸7停止驱动；

303：驱动冲压结构5使上压紧夹具6将棒料22压紧在下压紧夹具2上，压紧后冲压结构5停止驱动；

304：驱动折弯气缸13让后折弯压头12斜向前运动使棒料22绕第一滚轮45进行预弯折，并使棒料22一端与活动定位结构21分离；

305：折弯气缸13继续驱动后折弯压头12斜向前运动使其前端的第二滚轮46顶压在第一弯折部39后侧，同时成型气缸20驱动成型动模16向内运动将棒料22顶靠在成型定模15上进行成型得到第一弯折部39、定位部40和第二弯折部41，并对扁头端42进行矫正；

306：所述顶压气缸7、折弯气缸13和成型气缸20回位，驱动冲压结构5继续向下运动在成型后的棒料22上冲压得到第一扁平段37和第二扁平段38；

307：所述顶压结构5回位，取出平衡杆坯料。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供了一种平衡杆的成型装置和制备方法，该装置结构简单，5个气缸和1个油缸，即可实现弯折成型、偏平端矫正和扁平段制备，操作简单，同时成型精度高；其制备方法，采用常规的热成型方法，而利用前述成型装置，工艺简单，产品精度高。

附图说明

图1是平衡杆的结构示意图；

图2是B-B向剖视图；

图3是本发明实施例提供的平衡杆的成型装置的结构示意图；

图4是棒料与下压紧夹具组合的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的上压紧夹具的结构示意图；

图6是图3的局部放大图；

图7是棒料、L形固定座与联动压块组合的结构示意图。

图中：1工作台、2下压紧夹具、3折弯结构、4成型结构、5冲压结构、6上压紧夹具、7顶压气缸、8联动压块、9前折弯压头、10前折弯滑套、11拉簧、12后折弯压头、13折弯气缸、14后折弯滑套、15成型定模、16成型动模、17过渡缺口、18滑轨、19滑板、20成型气缸、21活动定位结构、22棒料、23L形固定座、24下第一冲模、25下凹槽固定座、26冲模支座、27上第一冲模、28上凹槽固定座、29上第二冲模、30销轴、31定位块、32支架、33导向杆、34弹簧、35限位块、36成型模块、37第一扁平段、38第二扁平段、39第一弯折部、40定位部、41第二弯折部、42扁头端、43顶压结构、44矫正面、45第一滚轮、46第二滚轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参见图1-7，本发明实施例提供了一种平衡杆的成型装置，该装置包括工作台1、工作台1中部的冲压结构5、冲压结构5上的上压紧夹具6、工作台1上且位于上压紧夹具6正下方的下压紧夹具2、工作台1上且对称设于下压紧夹具2左右两侧的两个折弯结构3与两个成型结构4和工作台1上且位于下压紧夹具2正前方的顶压结构43等。其中，工作台1水平设置；冲压结构5竖向设置，为常见的液压冲压结构；上压紧夹具6和下压紧夹具2既用于固定棒料，又用于冲压得到扁平段（分两步）；顶压结构43即用于固定棒料，又用于形成第一弯折部39；折弯结构3作用有三，一是使棒料22与活动定位结构21分离，二是预弯折以便于成型结构4成型，三是顶压在第一弯折部39保证其精度并固定棒料22。

参见图3，本实施例中的顶压结构43包括前后向设置的联动压块8、联动压块8左右两侧且呈八字形对称设置的两个前折弯压头9和驱动联动压块8前后运动的顶压气缸7等。其中，联动压块8可以为T形、梯形（前大后小）或锥形（前大后小）等；联动压块8设于棒料22的中垂线上且其向后运动能同步驱动两个前折弯压头9的后端斜向后（向外）运动分别至棒料22的两个第一弯折部39前侧；顶压气缸7沿前后向设于工作台1前部；联动压块8可沿前后向滑动设于工作台1上。具体地，两个前折弯压头9与联动压块8构成个字形结构，联动压块8向后运动能将其两侧的两个前折弯压头9向两侧顶开，进而使前折弯压头9斜向后运动。前折弯压头9的后端设有与第一弯折部39对应的第一滚轮45。

参见图3，本实施例中的折弯结构3包括倾斜设置的后折弯压头12和驱动后折弯压头12斜向前运动的弯折气缸13等，弯折气缸13设于工作台1上，后折弯压头12的前端设有第二滚轮46且其向前运动时可顶靠在第一弯折部39后侧并将棒料22绕第一滚轮45进行预弯折以便于后续成型。其中，第一滚轮45与第二滚轮46上设有与棒料22配合的环槽；环槽的高度与下第一冲模24的高度平齐，同时也与弧形槽平齐。

参见图3-4和7，本实施例中的下压紧夹具2包括联动压块8正后方的L形固定座23、L形固定座23左右两侧的两个下凹槽固定座25、与第一扁平段37对应的第一冲模24和与第二扁平段38对应的两个冲模支座26等，L形固定座23、下凹槽固定座25、第一冲模24和冲模支座26左右平齐，联动压块8的后端与L形固定座23为相互配合的L形结构用于夹紧棒料22的前后侧。当联动压块8的后端顶压在棒料22前侧时，两个前折弯压头9的后端分别向后运动至第一弯折部39前侧，以实现三点定位和便于第一弯折部39的形成。

参见图3和5，本实施例中的上压紧夹具6上设有与冲模支座26对应的两个上第二冲模29、与下凹槽固定座25对应的两个上凹槽固定座28和与下第一冲模24对应的上第一冲模27。

参见图3，本实施例中的成型结构4包括工作台1上的成型定模15、成型定模15外侧且可相对于成型定模15运动的成型动模16和工作台1上用于驱动成型动模16运动的成型气缸20等，其中，成型定模15与成型动模16均倾斜设置，其倾斜角度与平衡杆的弯折角度对应，成型气缸20能驱动成型动模16相对于成型定模15靠近与远离。其中，成型定模15与成型动模16相互配合且与第一弯折部39、定位部40、第二弯折部41和扁头端42的形状对应，成型动模16内侧后部设有与棒料22配合的弧形槽与第一弯折部39、定位部40和第二弯折部41（后段）的形状对应。其中一个成型结构4（如左侧或右侧）上设有用于对棒料22进行定位的活动定位结构21，活动定位结构21使棒料22的中点与整个装置（L形固定座23）的中线重合；开始加工时，棒料22的一端顶靠在活动定位结构21上，后折弯压头12向前运动一定距离使棒料22的两端向内旋转一定角度后与活动定位结构21分离，而也不会影响成型定模15向内运动。

其中，参见图3，本发明实施例中的联动压块8设于下压紧夹具2前方，两个后折弯压头12对称设于联动压块8的左右两侧且位于下压紧夹具2后方，两个前折弯压头9对称设于联动压块8的左右两侧且位于下压紧夹具2前方，两个成型定模15对称设于联动压块8的左右两侧，两个成型动模16对称设于联动压块8的左右两侧并可由下压紧夹具2后方运动至下压紧夹具2前方。L形固定座23、下凹槽固定座25、下第一冲模24、冲模支座26和活动定位结构21位于同一左右向的直线上。

具体地，参见图3，本发明实施例中的两个前折弯压头9之间的距离由前至后逐渐增大构成八字形结构且通过前折弯滑套10滑动设于工作台1上。联动压块8为T形结构，包括沿棒料22中垂线设置的纵向臂和沿左右向设于纵向臂前端的横向臂，纵向臂设于横向臂的中垂线上。纵向臂的后端为L形结构（下缺口），横向臂的左右两端与对应侧的前折弯压头9的前端均为相互配合的顶压斜面，横向臂两端的顶压斜面之间的距离由前至后逐渐增大。前折弯压头9的前端通过顶压斜面顶靠在横向臂对应端的顶压斜面上。具体地，前折弯压头9为矩形块，其前端为顶压斜面，其后端为与第一滚轮45配合的圆弧端。前折弯压头9（后端）与前折弯滑套10之间设有使前折弯压头9斜向前运动的拉簧11。在顶压气缸7推动联动压块8向后运动时，通过顶压斜面推动两个前折弯压头9同步斜向后运动，前折弯压头9与棒料22之间的夹角为35-45°，其角度根据第一弯折部39进行设计。进一步地，联动压块8前后向的行程、前折弯压头9斜向后运动的行程和前折弯压头9的角度要综合考虑，保证联动压块8顶压至棒料22的中部时，两个前折弯压头9刚好顶压至两个第一弯折部39且能保证第一弯折部39的弯折角度。

具体地，参见图3，本发明实施例中的两个后折弯压头12之间的距离由前至后逐渐增大构成八字形结构且分别设于冲压结构5的左右两侧，后折弯压头12通过后折弯滑套14滑动设于工作台1上。具体地，后折弯压头12为矩形块，其前端为与第二滚轮46配合的圆弧端，其后端与弯折气缸13的伸缩杆连接。后折弯压头12的前端位于对应侧的前折弯压头9后端的相邻外侧（稍微向外偏移一定角度，使其能使棒料22弯折）不但能顶压（通过第二滚轮46的内侧）在第一弯折部39后侧并能使棒料22绕第一滚轮45弯折，后折弯压头12与棒料22之间的夹角为75-85°。

具体地，参见图3-4和7，本发明实施例中的下压紧夹具2包括由左至右依次设置的一个冲模支座26、一个下凹槽固定座25、一个L形固定座23、一个下第一冲模24、另一个下凹槽固定座25和另一个冲模支座26；上压紧夹具6包括由左至右依次设置的一个上第二冲模29、一个上凹槽固定座28、上第一冲模27、另一个上凹槽固定座28和另一个上第二冲模29。上凹槽固定座28和下凹槽固定座25上均沿左右向设有与棒料22配合的矩形槽， L形固定座23（前上缺口）与联动压块8的后端（后下缺口）为相对设置的L形结构构成与棒料22配合的矩形腔用于固定棒料22的前后侧。其中，冲模支座26包括与上第二冲模29对应的下第二冲模和第二冲模相邻后方且顶靠在棒料22后侧的挡块，挡块的作用有两个，一是在步骤302时，前折弯压头9顶压在棒料22上时，防止顶压变形；二是冲压得到扁平段时避免晃动。具体地，下第一冲模24与冲模支座26上的下第二冲模的高度平齐均比L形固定座23（横向块）和下凹槽固定座25的凹槽底部高，上第一冲模27与上第二冲模29的高度平齐且比上凹槽固定座28的凹槽底部低（与弧形槽和环槽平齐），保证在步骤302中固定棒料22的上下侧，此时棒料22的上下侧相对于下凹槽固定座25、L形固定座23和上凹槽固定座28悬空；而在步骤306中，棒料22的上下侧分别顶压在上凹槽固定座28和下凹槽固定座25与L形固定座23上，下第一冲模24与下第二冲模和上第二冲模29与上第一冲模27压入棒料22的下侧与上侧形成扁平段。其中，下第一冲模24、下第二冲模、上第二冲模29和上第一冲模27均为矩形块结构。

具体地，参见图3，本发明实施例中的工作台1上倾斜设有滑轨18（具体可以为两条平行的滑轨组成），滑轨18上滑动设有滑板19（燕尾板），成型动模16设于滑板19内侧上，成型气缸20设于滑板19外侧用于驱动滑板19沿滑轨18滑动；滑轨18与棒料22的夹角为15-30°，其具体角度根据实际情况进行设计。成型定模15与成型动模16相对设置，成型定模15外侧上设有多块用于成型的成型模块36。具体地，成型定模15内侧由后至前依次设有三块成型模块36，一块对应第一弯折部39前段，一块对应定位部保证定位部40的精度（精度要求高），一块作为矫正面44（精度要求高）。

进一步地，参见图3，本发明实施例中的成型动模16的前端和成型定模15的前端均设有矫正面44（斜面，与设计要求对应；需要矫正的原因至少有以下两个：1、活动定位结构21并不能保证扁头端42严格放置，主要用于定位左右向，而对扁头端42的角度定位效果不好；2、棒料22弯折时可能导致扁头端42稍微翻转）用于对扁头端42进行矫正。成型动模16与成型定模15（两块成型模块36之间）上均设有过渡缺口17，过渡缺口17与第二弯折部41和扁头端42之间的过渡段对应，过渡缺口17前后向的宽度为1.5-2.5cm保证第二弯折部41至扁头端42形状自然平滑过渡。

其中，参见图3和6，本发明实施例中的定位结构21包括定位块31、滑轨18后侧上的支架32、滑轨18上的限位块35、前端转动设于定位块31上的导向杆33和套设在导向杆33上的弹簧34等。其中，定位块31沿前后向设置，其后部通过销轴30（竖向）转动设于滑轨18上，其前部为与扁头端42配合的L形结构（纵向臂沿前后向设置，横向臂沿左右向设置且长度与扁头端42的长度配合，横向臂设于纵向臂内侧后端；定位时，棒料12的端部顶靠在纵向臂上，扁头端42的扁平面靠在横向臂的前侧）且与下压紧夹具2平齐，其高度与弧形槽平行。支架32设于定位块31正后方，导向杆33沿前后向设置且其后部插设在支架32的导向孔中使其可向后运动，弹簧34设于支架32与定位块31内侧之间用于提供定位块31向前旋转的弹力；加工时，扁头端42（扁平面）沿竖直方向顶靠在定位块31上，此时定位块31的外侧顶靠在限位块35上，成型动模16位于定位块31外侧，后折弯压头12斜向前顶压棒料22时，扁头端42向前从定位块31分离；成型动模16向内运动时使定位块31向后旋转以保证棒料22能嵌入弧形槽中，此时定位块31顶靠在滑板19后侧；成型动模16向外回到起始位置时，弹簧34使定位块31向前旋转至顶靠在限位块35上。

本实施例提供了一种平衡杆的成型装置，该装置结构简单，5个气缸和1个油缸，即可实现弯折成型、偏平端矫正和扁平段制备，操作简单，同时成型精度高。

实施例2

实施例2提供了一种平衡杆的制备方法，方法包括以下步骤：

(1)制备符合要求的棒料22，具体可以采用锯床得到规定长度的螺纹钢棒料。

(2)对棒料22两端热成型并钻孔得到扁头端42，加热后冲压等手段得到扁头端42，通过钻床和扩孔设备钻孔。

(3)将棒料22加热至800-900℃，与常规工艺类似。

(4)将棒料22在实施例1公开的成型装置上趁热成型得到平衡杆坯料。

(5)将平衡杆坯料进行油淬，降温至80-125℃，与常规工艺类似。

(6)将平衡杆坯料于410-470℃条件下回火，时间45-70min与常规工艺类似。

(7)经后续加工得到平衡杆，与常规工艺类似，具体包括精较、抛丸处理等。

其中，参见图1-7，步骤(4)具体包括：

301：将棒料22置于下压紧夹具2上并让其一端（如右端）的扁头端42顶靠在活动定位结构21上。

302：驱动顶压气缸7向后运动，使联动压块8的后端顶压在棒料22前侧实现棒料22前后侧固定，同时前折弯压头9后端的第一滚轮45顶压在第一弯折部39前侧（环槽顶靠在棒料22前侧），顶压气缸7停止驱动，该步骤实现将棒料22三点固定，并让第一滚轮45到位以进行弯折。通过第一滚轮45固定，可以减少棒料22前后侧的形变。

303：驱动冲压结构5使上压紧夹具6将棒料22压紧在下压紧夹具2上，压紧既可以避免过大形变（稍微形变也行，但是必须保证棒料22与环槽、弧形槽平齐），压紧后冲压结构5停止驱动。

304：驱动折弯气缸13让后折弯压头12斜向前运动使棒料22绕第一滚轮45进行预弯折，并使棒料22一端与活动定位结构21分离，也便于成型动模16成型。

305：折弯气缸13继续驱动后折弯压头12斜向前运动使其前端的第二滚轮46顶压在第一弯折部39后侧（同时位于第一滚轮45外侧）以保证第一弯折部39的精度，同时成型气缸20驱动成型动模16向内运动将棒料22顶靠在成型定模15上进行成型得到第一弯折部39、定位部40和第二弯折部41，并对扁头端42进行矫正以得到适合的角度。

306：顶压气缸7、折弯气缸13和成型气缸20回位（此时成型后的棒料22还固定在下压紧夹具2与上压紧夹具6之间），驱动冲压结构5继续向下运动在成型后的棒料22上冲压得到第一扁平段37和第二扁平段38。本实施例中通过先成型再冲压扁平段保证扁平段与扁头端的角度要求。

307：顶压结构5回位，取出平衡杆坯料。

本实施例提供了一种平衡杆的制备方法，采用常规的热成型方法，利用新的成型设备，工艺简单，产品精度高。

其中，本发明中的“第一”和“第二”仅起区分作用，无其他特殊意义。其中，本实施例中的气缸可以由液压油缸替代。

以上所述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 (10)

1.一种平衡杆的成型装置，其特征在于，包括工作台(1)、工作台(1)中部的冲压结构(5)、冲压结构(5)上的上压紧夹具(6)、工作台(1)上且位于上压紧夹具(6)正下方的下压紧夹具(2)、工作台(1)上且对称设于下压紧夹具(2)左右两侧的两个折弯结构(3)与两个成型结构(4)和工作台(1)上且位于下压紧夹具(2)正前方的顶压结构(43)；

所述顶压结构(43)包括前后向设置的联动压块(8)、联动压块(8)左右两侧且呈八字形对称设置的两个前折弯压头(9)和驱动联动压块(8)前后运动的顶压气缸(7)，所述联动压块(8)设于棒料(22)的中垂线上且其向后运动能同步驱动两个前折弯压头(9)的后端斜向后运动分别至棒料(22)的两个第一弯折部(39)前侧，所述前折弯压头(9)的后端设有与第一弯折部(39)对应的第一滚轮(45)；

所述折弯结构(3)包括倾斜设置的后折弯压头(12)和驱动后折弯压头(12)斜向前运动的弯折气缸(13)，所述后折弯压头(12)的前端设有第二滚轮(46)且其向前运动时可顶靠在第一弯折部(39)后侧并将棒料(22)绕第一滚轮(45)进行预弯折；

所述第一滚轮(45)与第二滚轮(46)上设有与棒料(22)配合的环槽；

所述下压紧夹具(2)包括联动压块(8)正后方的L形固定座(23)、L形固定座(23)左右两侧的两个下凹槽固定座(25)、与第一扁平段(37)对应的第一冲模(24)和与第二扁平段(38)对应的两个冲模支座(26)，所述联动压块(8)的后端与L形固定座(23)为相互配合的L形结构用于夹紧棒料(22)的前后侧；当联动压块(8)的后端顶压在棒料(22)前侧时，两个前折弯压头(9)的后端分别向后运动至第一弯折部(39)前侧；

所述上压紧夹具(6)上设有与冲模支座(26)对应的两个上第二冲模(29)、与下凹槽固定座(25)对应的两个上凹槽固定座(28)和与下第一冲模(24)对应的上第一冲模(27)；

所述成型结构(4)包括工作台(1)上的成型定模(15)、成型定模(15)外侧且可相对于成型定模(15)运动的成型动模(16)和工作台(1)上用于驱动成型动模(16)运动的成型气缸(20)，所述成型定模(15)与成型动模(16)相互配合且与第一弯折部(39)、定位部(40)、第二弯折部(41)和扁头端(42)的形状对应，所述成型动模(16)后部设有与棒料(22)配合的弧形槽；

其中一个成型结构(4)上设有用于对棒料(22)进行定位的活动定位结构(21)，开始加工时，棒料(22)的一端顶靠在活动定位结构(21)上。

2.根据权利要求1所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，所述联动压块(8)设于下压紧夹具(2)前方，两个后折弯压头(12)对称设于联动压块(8)的左右两侧且位于下压紧夹具(2)后方，两个前折弯压头(9)对称设于联动压块(8)的左右两侧且位于下压紧夹具(2)前方，两个成型定模(15)对称设于联动压块(8)的左右两侧，两个成型动模(16)对称设于联动压块(8)的左右两侧；所述L形固定座(23)、下凹槽固定座(25)、下第一冲模(24)、冲模支座(26)和活动定位结构(21)位于同一左右向的直线上。

3.根据权利要求2所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，两个前折弯压头(9)之间的距离由前至后逐渐增大构成八字形结构且通过前折弯滑套(10)滑动设于工作台(1)上；所述联动压块(8)为T形结构，包括沿棒料(22)中垂线设置的纵向臂和沿左右向设于纵向臂前端的横向臂，所述纵向臂的后端为L形结构，所述横向臂的左右两端与对应侧的前折弯压头(9)的前端均为相互配合的顶压斜面，所述前折弯压头(9)的前端通过顶压斜面顶靠在横向臂对应端上，所述前折弯压头(9)与前折弯滑套(10)之间设有使前折弯压头(9)斜向前运动的拉簧(11)；在顶压气缸(7)推动联动压块(8)向后运动时推动两个前折弯压头(9)同步斜向后运动，所述前折弯压头(9)与棒料(22)之间的夹角为35-45°。

4.根据权利要求2所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，两个后折弯压头(12)之间的距离由前至后逐渐增大构成八字形结构且分别设于冲压结构(5)的左右两侧，所述后折弯压头(12)通过后折弯滑套(14)滑动设于工作台(1)上，所述后折弯压头(12)的前端位于对应侧的前折弯压头(9)后端的相邻外侧不但能顶压在第一弯折部(39)后侧并能使棒料(22)绕第一滚轮(45)弯折，所述后折弯压头(12)与棒料(22)之间的夹角为75-85°。

5.根据权利要求2所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，所述下压紧夹具(2)包括由左至右依次设置的一个冲模支座(26)、一个下凹槽固定座(25)、一个L形固定座(23)、一个下第一冲模(24)、另一个下凹槽固定座(25)和另一个冲模支座(26)；

所述上压紧夹具(6)包括由左至右依次设置的一个上第二冲模(29)、一个上凹槽固定座(28)、上第一冲模(27)、另一个上凹槽固定座(28)和另一个上第二冲模(29)；

所述上凹槽固定座(28)和下凹槽固定座(25)上均沿左右向设有与棒料(22)配合的矩形槽，所述L形固定座(23)与联动压块(8)的后端为相对设置的L形结构构成与棒料(22)配合的矩形腔，所述冲模支座(26)包括与上第二冲模(29)对应的下第二冲模和第二冲模相邻后方且顶靠在棒料(22)后侧的挡块。

6.根据权利要求2所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，所述工作台(1)上倾斜设有滑轨(18)，所述滑轨(18)上滑动设有滑板(19)，所述成型动模(16)设于滑板(19)上，所述成型气缸(20)设于滑板(19)外侧用于驱动滑板(19)滑动；所述成型定模(15)与成型动模(16)相对设置，所述成型定模(15)上设有多块成型模块(36)。

7.根据权利要求1所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，所述成型动模(16)的前端和成型定模(15)的前端均设有矫正面(44)用于对扁头端(42)进行矫正，所述成型动模(16)与成型定模(15)上均设有过渡缺口(17)，所述过渡缺口(17)与第二弯折部(41)和扁头端(42)之间的过渡段对应。

8.根据权利要求6所述的平衡杆的成型装置，其特征在于，所述定位结构(21)包括定位块(31)、滑轨(18)上的支架(32)、滑轨(18)上的限位块(35)、前端转动设于定位块(31)上的导向杆(33)和套设在导向杆(33)上的弹簧(34)；所述定位块(31)沿前后向设置，其后部通过销轴(30)转动设于滑轨(18)上，其前部为与扁头端(42)配合的L形结构且与下压紧夹具(2)平齐；所述支架(32)设于定位块(31)正后方，所述导向杆(33)沿前后向设置且其后部插设在支架(32)的导向孔中，所述弹簧(34)设于支架(32)与定位块(31)之间；

加工时，所述扁头端(42)沿竖直方向顶靠在定位块(31)上，此时定位块(31)的外侧顶靠在限位块(35)上，所述成型动模(16)位于定位块(31)外侧，所述后折弯压头(12)斜向前顶压棒料(22)时，所述扁头端(42)向前从定位块(31)分离；所述成型动模(16)向内运动时使定位块(31)向后旋转以保证棒料(22)能嵌入弧形槽中；所述成型动模(16)向外回到起始位置时，所述弹簧(34)使定位块(31)向前旋转至顶靠在限位块(35)上。

9.一种平衡杆的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)制备符合要求的棒料(22)；

(2)对棒料(22)两端热成型并钻孔得到扁头端(42)；

(3)将棒料(22)加热至800-900℃；

(4)将棒料(22)在权利要求1-8任一项所述的成型装置上趁热成型得到平衡杆坯料；

(5)将平衡杆坯料进行油淬，降温至80-125℃；

(6)将平衡杆坯料于410-470℃条件下回火，时间45-70min；

(7)经后续加工得到平衡杆。

10. 根据权利要求9所述的平衡杆的制备方法，其特征在于，步骤(4)具体包括：

301：将棒料(22)置于下压紧夹具(2)上并让其一端的扁头端(42)顶靠在活动定位结构(21)上；

302：驱动顶压气缸(7)向后运动，使联动压块(8)的后端顶压在棒料(22)前侧，同时前折弯压头(9)后端的第一滚轮(45)顶压在第一弯折部(39)前侧，顶压气缸(7)停止驱动；

303驱动冲压结构(5)使上压紧夹具(6)将棒料(22)压紧在下压紧夹具(2)上，压紧后冲压结构(5)停止驱动；

304：驱动折弯气缸(13)让后折弯压头(12)斜向前运动使棒料(22)绕第一滚轮(45)进行预弯折，并使棒料(22)一端与活动定位结构(21)分离；

305：折弯气缸(13)继续驱动后折弯压头(12)斜向前运动使其前端的第二滚轮(46)顶压在第一弯折部(39)后侧，同时成型气缸(20)驱动成型动模(16)向内运动将棒料(22)顶靠在成型定模(15)上进行成型得到第一弯折部(39)、定位部(40)和第二弯折部(41)，并对扁头端(42)进行矫正；

306：所述顶压气缸(7)、折弯气缸(13)和成型气缸(20)回位，驱动冲压结构(5)继续向下运动在成型后的棒料(22)上冲压得到第一扁平段(37)和第二扁平段(38)；

307：所述顶压结构(5)回位，取出平衡杆坯料。