CN110538953B - 车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺 - Google Patents

车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺，包括如下步骤：步骤一：剪切线材；步骤二：对剪料进行镦粗、打导向引孔；步骤三：强束、抽孔；步骤四：抽孔、保孔；步骤五：保孔、法兰预成型、束孔；步骤六：保孔、压法兰；步骤七：通废料。

Description

车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺
技术领域
本发明涉及汽车生产制造行业技术领域，特别涉及一种车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺。
背景技术
现有技术生产车用多台阶衬套存在如下技术难点：
1、多台阶：零件台阶越多所需的模数也越多,很大程度上加大了一次成型的难度,需要5个模成型；
2、孔：使模具结构复杂化，由于工件台阶多且有一个法兰，加大了抽孔的难度，需要超过5个模完成；
3、流纹：由于零件多台阶带法兰通孔，使流纹的走向有很多不确定的因素，需多次试模改进方案才能产生较好的流纹，使零件强度有可靠性；
而现有技术主要采取以下几种工艺生产车用多台阶衬套，
1、冷镦实心粗胚件+机加工：零件采用冷镦实心粗胚件、机加工、再数控补车三道加工工序，此工艺的缺点是生产效率极低(一次成型的效率是其 20倍)，材料利用率低，零件为通过挤压成型，流纹处于切断状态，影响整体强度；
2、精冷镦+机加工：零件采用精冷镦成型、孔镦出、台阶数控补车二道工序，此工艺相比较整体机加工而言，生产效率提高了10倍，材料的利用率提高了一倍，零件流纹也有不少改善，整体强度有效提高。但是这种工艺需要二道补加工，人工成本高，车大批量生产时，需要八台数控车床和8个操作工进行24小时两班倒的工作模式。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种汽车多台阶衬套冷镦一次成型成型工艺，该工艺通过同一种新型过模方案，在保证零件尺寸和流纹的情况下量产，能够提高加工效率和零件强度。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：剪切线材，传送到1#模特定位置，此时工件为圆柱状剪料；
步骤二：对剪料进行镦粗、打导向引孔，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入2#模相关位置，此时工件两端具有导向引孔；
步骤三：强束、抽孔，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入 3#模预定位置，此时工件的第一端外周面具有第一环形台阶，且工件第一端和第二端分别具有第一盲孔和第二盲孔；
步骤四：抽孔、保孔，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入 4#模预定位置，此时工件的第二盲孔增加孔深；
步骤五：保孔、法兰预成型、束孔，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入5#模预定位置，此时工件第二端外周面具有第二环形台阶，工件中部靠近第一环形台阶的外周面上具有法兰预成型结构；
步骤六：保孔、压法兰，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入6#模预定位置，此时工件的法兰预成型结构形成法兰结构；
步骤七：通废料，工件外形镦出后，由主模顶棒带动推管将工件推出，此时工件的第一盲孔和第二盲孔相连通形成通孔。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤一：剪切线材：线轮机构拉进线材，穿过线模，靠山顶住线材定位，切料机构动作，将线材按尺寸剪断，传送机构夹住断料，传送到1#模特定位置，此时工件为圆柱状剪料。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤二：对剪料进行镦粗、打导向引孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件打导向引孔，主模单元固定在机器上，模腔底部对工件镦粗和打导向引孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，机械手同步摆动工件被传送入2#模相关位置，此时工件两端具有打导向引孔。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤三：强束、抽孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件抽孔，主模单元固定在机器上，模腔底部及通棒对工件强束抽孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入3#模预定位置，此时工件的第一端外周面具有第一环形台阶，且工件第一端和第二端分别具有第一盲孔和第二盲孔。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤四：抽孔、保孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件抽孔，主模单元固定在机器上，通棒对工件保孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入4#模预定位置，此时工件的第二盲孔增加孔深。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤五：保孔、法兰预成型、束孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件保孔，冲模对工件法兰预成型，主模单元固定在机器上，模腔底部对工件束孔，模腔口部对工件法兰预成型，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入5#模预定位置，此时工件第二端外周面具有第二环形台阶，工件中部靠近第一端的外周面上具有法兰预成型结构。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤六：保孔、压法兰，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件保孔，冲模口部对工件压法兰，主模单元固定在机器上，通棒对工件保孔，主模口部对工件压法兰，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入6#模预定位置，此时工件的法兰预成型结构形成法兰结构。
在本发明的一个优选实施例中，其中，步骤七：通废料，冲模单元工作整体运动，冲模冲脱废料管推着工件进入主模模腔，主模单元固定在机器上，通棒将废料通入冲模脱废料管中，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，此时工件的第一盲孔和第二盲孔相连通形成通孔。
由于采用了如上的技术方案，本发明采用了多种抽孔、挤压、束孔、成型的冷镦方案,使与寻常铆钉零件一样冷镦一次成型,无需通过其他切削加工手段就能实现冷镦加工多台阶衬套,有效的节约了加工成本,模具成本一次性投入,从而解决的加工多台阶衬套成本太高,工序复杂等情况，与机加工比较，本发明的特点及优势如下：
1、劳动生产率高，用冷镦工艺代替切削加工，实现自动化生产，适合大批量生产，正常50～100件/分；相比切削加工，统计至少在20倍以上。
2、节约原材料，冷镦是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件，材料利用率高，统计在90％以上，而机加件一般在30％～50％。
3、工件精度高，冷镦是一种精密成形技术工艺，表面粗糙度和尺寸精度都比较高，零件精度达到IT8～IT11(直径0.05长度0.10)，表面粗糙度Ra 0.8 √～6.3√(▽7～▽4)。
4、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内部形成合理纤维流线分布，使零件的强度远高于原材料的强度。此外，合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此，某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后，可省去热处理工艺，有些零件需要用强度高的钢材制造，用冷挤压工艺后就可用强度较低钢材替代。
5、可加工形状复杂的，难以切削加工的零件，如焊点异形截面，复杂内腔，内外齿形及内槽等。
6、加工总成本较低，由于冷挤压工艺具有以上节约原材料、提高生产率、减少零件的切削加工量，可用材料替代选择面扩大，适于自动化大生产高速综合经济效益相当高的加工方法。紧固件行业(包括汽车行业，非标件生产) 国内外广为应用，很有发展的先进加工方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺过模图。
图2为本发明步骤二(工序图-1)的示意图。
图3为本发明步骤三(工序图-2)的示意图。
图4为本发明步骤四(工序图-3)的示意图。
图5为本发明步骤五(工序图-4)的示意图。
图6为本发明步骤六(工序图-5)的示意图。
图7为本发明步骤七(工序图-6)的示意图。
图8为本发明的产品二维图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
参见图1至图8所示的车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺，包括如下步骤：
步骤一：剪切线材：线轮机构拉进线材，穿过线模，靠山顶住线材定位，切料机构动作，将线材按尺寸剪断，传送机构夹住断料，传送到1#模特定位置，此时工件为圆柱状剪料。
结合图2所示，步骤二：对剪料进行镦粗、打导向引孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件打导向引孔，主模单元固定在机器上，模腔底部对工件镦粗和打导向引孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，机械手同步摆动工件被传送入2#模相关位置，此时工件两端具有打导向引孔。该工序中的1#模包括1#冲后垫、1#冲模、1#冲棒、1#主模、1#顶棒，利用该1#模加工工件使得工件10两端具有导向引孔11a、11b。
结合图3所示，步骤三：强束、抽孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件抽孔，主模单元固定在机器上，模腔底部及通棒对工件强束抽孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入3#模预定位置，此时工件的第一端外周面具有第一环形台阶，且工件第一端和第二端分别具有第一盲孔和第二盲孔。该工序中的2# 模包括2#冲后垫、2#冲模、2#冲棒、2#主模、2#主推管、2#通棒、2#主上垫、 2#顶棒、2#主下垫，利用该2#模加工工件使得工件10的第一端外周面具有第一环形台阶12a，且工件第一端和第二端分别具有第一盲孔12b和第二盲孔 12c。
结合图4所示，步骤四：抽孔、保孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件抽孔，主模单元固定在机器上，通棒对工件保孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入4#模预定位置，此时工件的第二盲孔增加孔深。该工序中的3#模包括3# 冲后垫、3#冲模、3#冲棒、3#主模、3#主推管、3#通棒、3#主上垫、3#顶棒、 3#主下垫，利用该3#模加工工件使得工件10的第二盲孔12c增加孔深。
结合图5所示，步骤五：保孔、法兰预成型、束孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件保孔，冲模对工件法兰预成型，主模单元固定在机器上，模腔底部对工件束孔，模腔口部对工件法兰预成型，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入 5#模预定位置，此时工件第二端外周面具有第二环形台阶，工件中部靠近第一环形台阶的外周面上具有法兰预成型结构。该工序中的4#模包括4#冲后垫、 4#冲模、4#冲棒、4#主模、4#主推管、4#通棒、4#主上垫、4#顶棒、4#主下垫，利用该4#模加工工件使得工件10第二端外周面具有第二环形台阶13a，工件中部靠近第一环形台阶的外周面上具有法兰预成型结构13b。
结合图6所示，步骤六：保孔、压法兰，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件保孔，冲模口部对工件压法兰，主模单元固定在机器上，通棒对工件保孔，主模口部对工件压法兰，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入6#模预定位置，此时工件的法兰预成型结构形成法兰结构。该工序中的5#模包括5#冲后垫、5#冲模、5#冲棒、5#主模、5#主推管、5#通棒、5#主上垫、5#顶棒、5#主下垫，利用该5#模加工工件使得工件10的法兰预成型结构形成法兰结构14。
结合图7所示，步骤七：通废料，冲模单元工作整体运动，冲模冲脱废料管推着工件进入主模模腔，主模单元固定在机器上，通棒将废料通入冲模脱废料管中，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动推管将工件推出，此时工件的第一盲孔和第二盲孔相连通形成通孔。该工序中的6#模包括6#冲后垫、6#冲模、6#冲棒、6#主模、6#主推管、6#通棒、6#主上垫、6#顶棒、 6#主下垫、6#主弹簧，利用该6#模加工工件使得工件10的第一盲孔和第二盲孔相连通形成通孔15。
最终加工得到的车用多台阶衬套中部的第二端外周面具有第二环形台阶 13a，第一端外周面具有法兰结构14。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：剪切线材：线轮机构拉进线材，穿过线模，靠山顶住线材定位，切料机构动作，将线材按尺寸剪断，传送机构夹住断料，传送到1#模特定位置，此时工件为圆柱状剪料；
步骤二：对剪料进行镦粗、打导向引孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件打导向引孔，主模单元固定在机器上，模腔底部对工件镦粗和打导向引孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，机械手同步摆动工件被传送入2#模相关位置，此时工件两端具有导向引孔；该工序中的1#模包括1#冲后垫、1#冲模、1#冲棒、1#主模、1#顶棒；
步骤三：强束、抽孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件抽孔，主模单元固定在机器上，模腔底部及通棒对工件强束抽孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动主推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入3#模预定位置，此时工件的第一端外周面具有第一环形台阶，且工件第一端和第二端分别具有第一盲孔和第二盲孔；该工序中的2#模包括2#冲后垫、2#冲模、2#冲棒、2#主模、2#主推管、2#通棒、2#主上垫、2#顶棒、2#主下垫；
步骤四：抽孔、保孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件抽孔，主模单元固定在机器上，通棒对工件保孔，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动主推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入4#模预定位置，此时工件的第二盲孔增加孔深；该工序中的3#模包括3#冲后垫、3#冲模、3#冲棒、3#主模、3#主推管、3#通棒、3#主上垫、3#顶棒、3#主下垫；
步骤五：保孔、法兰预成型、束孔，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件保孔，冲模对工件法兰预成型，主模单元固定在机器上，模腔底部对工件束孔，模腔口部对工件法兰预成型，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动主推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入5#模预定位置，此时工件第二端外周面具有第二环形台阶，工件中部靠近第一端的外周面上具有法兰预成型结构；该工序中的4#模包括4#冲后垫、4#冲模、4#冲棒、4#主模、4#主推管、4#通棒、4#主上垫、4#顶棒、4#主下垫；
步骤六：保孔、压法兰，冲模单元工作整体运动，冲模冲棒推着工件进入主模模腔，冲棒对工件保孔，冲模口部对工件压法兰，主模单元固定在机器上，通棒对工件保孔，主模口部对工件压法兰，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动主推管将工件推出，夹子机械手自动夹住工件，工件外形镦出后，机械手同步摆动工件被传送入6#模预定位置，此时工件的法兰预成型结构形成法兰结构；该工序中的5#模包括5#冲后垫、5#冲模、5#冲棒、5#主模、5#主推管、5#通棒、5#主上垫、5#顶棒、5#主下垫；
步骤七：通废料，冲模单元工作整体运动，冲模冲脱废料管推着工件进入主模模腔，主模单元固定在机器上，通棒将废料通入冲模脱废料管中，完成操作后冲模单元后退复位，由主模顶棒带动主推管将工件推出，此时工件的第一盲孔和第二盲孔相连通形成通孔；该工序中的6#模包括6#冲后垫、6#冲模、6#冲棒、6#主模、6#主推管、6#通棒、6#主上垫、6#顶棒、6#主下垫、6#主弹簧。
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