CN110842079A - 一种斜楔浮动冲孔机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜楔浮动冲孔机构，包括到位机构、浮动机构、冲孔机构，所述到位机构位于整套装置的最下方，所述到位机构上方设置有浮动机构，所述浮动机构一侧设置有冲孔机构，本发明科学合理，使用安全方便，斜楔浮动冲孔机构通过斜楔把油缸输出的垂直力转换成水平方向的冲裁力，这样冲孔部分体积小，能适应更多形状的副车架或者其他零件的冲裁需求，连接板二与连接板之间的浮动设计，实现斜楔冲孔机构来适应由于焊接产生的被冲裁面的位置度公差容许范围内的波动，有浮动机构存在，就会避免对于需要冲孔的面有轮廓度容许一定波动范围的就会硬拉被冲面的现象，从而造成被冲零件的损伤。

Description

一种斜楔浮动冲孔机构

技术领域

本发明涉及汽车装备技术领域，具体是一种斜楔浮动冲孔机构。

背景技术

在汽车装备领域，汽车零部件大都是焊接或者铸造而成，为了保证装配孔的精度，大都采用最后一个工序通过冲孔设备来保证，如：底盘模块、座椅、排气、加油管、保险杆(塑料件)。尤其是底盘件上的前后副车架，孔的位置精度要求高且大都是弧焊而成，弧焊造成变形较大且难以控制，倘若不通过焊接后冲孔设备来保证，零部件的质量稳定性难以保证，现有一些冲孔机构要么没有浮动机构，对于需要冲的面有轮廓度容许一定波动范围的就会硬拉被冲面的现象从而造成被冲零件的损伤(焊接件可能焊缝被拉裂)，要么冲完之后被冲零件回弹从而造成孔位置精度的波动；还有就是机构的油缸轴线和冲头轴线平行(对空间有一定要求)，在被冲孔位置空间有限的地方可达性不行，所以人们需要一种斜楔浮动冲孔机构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜楔浮动冲孔机构，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种斜楔浮动冲孔机构，包括到位机构、浮动机构、冲孔机构，所述到位机构位于整套装置的最下方，所述到位机构上方设置有浮动机构，所述浮动机构一侧设置有冲孔机构。

所述到位机构包括底座、导轨、滑块、支撑块，所述底座位于到位机构最下端，所述底座上方固定安装有导轨，所述导轨上滑动安装有滑块，所述滑块上方固定安装有支撑块，到位机构分别与冲孔机构及浮动机构连接，把冲孔机构及浮动机构送到目标位置进行冲孔，气缸推动导轨滑块在导轨上运动到冲裁的目标位置，然后气缸插销机构插住，送到目标位置时有硬限位挡块，这样一来可靠保证了冲孔机构的位置稳定性从而保证冲出来孔的位置精度，所述到位机构通过气缸推动导轨的方式实现到位操作，可以用电机配丝杆传动等其它形式来完成到位操作。

所述浮动机构包括连接块、复位检测传感器、导轨滑块、连接板、连接块一、连接块二、氮气弹簧、连接板二、左氮气弹簧安装块、右氮气弹簧安装块，所述连接板上固定安装有两根导轨滑块，所述导轨滑块滑块一侧固定安装在连接板上，所述导轨滑块导轨一侧固定安装有连接板二，所述连接板板面上端两侧固定安装有左氮气弹簧安装块和右氮气弹簧安装块，所述左氮气弹簧安装块内固定安装有氮气弹簧，所述氮气弹簧远离左氮气弹簧安装块一端固定安装有连接块一，所述右氮气弹簧安装块内固定安装有氮气弹簧，所述氮气弹簧远离右氮气弹簧安装块一端固定安装有连接块二，所述左氮气弹簧安装块和右氮气弹簧安装块之间固定安装有连接块，所述连接块一端固定安装在连接板二上，所述连接块上固定安装有复位检测传感器，浮动机构的设计便于冲孔机构适应由于焊接产生的被冲裁面的位置度公差容许范围内的波动，有浮动机构存在，就会避免对于需要冲的面有轮廓度容许一定波动范围的，就会硬拉被冲面从而造成被冲零件的损伤(焊接件可能焊缝被拉裂)，或者冲完之后被冲零件回弹从而造成孔位置精度的波动，连接板二与连接板通过滑动副(附图所示是其中一种导轨形式的滑动副)实现两种机构延滑动副的相向或者相对运动达到浮动的目的，从而实现斜楔冲孔机构来适应由于焊接产生的被冲裁面的位置度公差容许范围内的波动，滑动副方向上左右各有两个复位机构，来实现斜楔冲孔机构完成冲裁之后恢复到原位置的功能，如图所示是左右各两个氮气弹簧，左右两个氮气弹簧其中一个是始终接触受力的，主要起恢复原始位置的功能，另外一个氮气弹簧在原始位置时不接触受力，只有到完成冲裁时才被压缩受力，在刚完成冲裁时，起到辅助把模具从被冲零件中拔出的功能，只有左右各一个始终接触受力的氮气弹簧，才可以使冲裁时由于被冲面的波动，在冲裁机构自适应时反作用力最小，从而传递给被冲面的力最小，对工件的伤害及变形以及对尺寸的稳定性影响都最小，所述第二浮动机构滑动副可以不是导轨，也可以是导柱、滑块等，所述第二浮动机构复位效果的实现可以不使用氮气弹簧，也可以是其他形式，如气缸、油缸、电机、其他弹簧等。

所述冲孔机构包括传感器、连接板、连接块、壳体、模座、凹模、左凹模-L、斜楔模座、斜楔模座、氮气弹簧二、氮气弹簧三、导柱、油缸、连接块二、斜楔板、斜楔板、连接块三、油缸，所述连接块位于冲孔机构一侧，所述连接块上固定安装有壳体，所述壳体远离连接块一端固定安装有连接板，所述连接板侧板面上固定安装有传感器，所述连接板、连接块、壳体共同构成冲孔机构的载体，所述载体顶部固定安装有油缸，所述油缸的活塞杆上固定安装有连接块二，所述连接块二另一端固定安装有斜楔板，所述斜楔板下方设置有斜楔模座，所述斜楔模座底部固定安装有凹模，所述载体顶部固定安装有油缸，所述油缸的活塞杆上固定安装有连接块二，所述连接块三另一端固定安装有斜楔板，所述斜楔板下方设置有斜楔模座，所述斜楔模座底部固定安装有凹模，所述壳体底端固定安装有模座，所述壳体中部刚性连接有两根导柱，左右两个油缸活塞分别先后伸出对孔组两个孔及凸台前后完成冲裁及刺破拉伸成形。通过斜楔把油缸输出的垂直力转换成水平方向的冲裁力，这样冲孔部分体积小，能适应更多形状的副车架或者其他零件的冲孔需求，结构简洁且适应性强，油缸通过斜楔机构传动，把油缸活塞的力输出方向转换成冲压模具延双导柱方向运动的力，导柱运动方向可以是与油缸活塞轴线成任意角度，附图所示为导柱与油缸活塞轴线成度，双导柱内部有润滑油通道及油槽，斜楔与固定壳体的滑动侧面及与模座的力传递面也都有润滑油通道及油槽，这样减少了摩擦的损伤提高寿命的同时也使机构运行更平稳可靠，冲孔机构楔块的角度可以根据需要为任意角度，楔块可以设计成嵌入的形式或设计成在非模座里面滑配，所述导柱可以是其他滑动副，如滑块、导轨等，所述油缸可以是其他动力，如气缸、电机等，所述壳体与连接板二固定连接，所述支撑块与连接板固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

斜楔浮动冲孔机构通过斜楔把油缸输出的垂直力转换成水平方向的冲裁力，这样冲孔部分体积小，能适应更多形状的副车架或者其他零件的冲裁需求，结构简洁且适应性强，连接板二与连接板通过滑动副实现两种机构延滑动副的相向或者相对运动达到浮动的目的，从而实现斜楔冲孔机构来适应由于焊接产生的被冲裁面的位置度公差容许范围内的波动，滑动副方向上左右各有两个复位机构，使得斜楔冲孔机构拥有冲裁之后恢复到原位置的功能，有浮动机构存在，就会避免对于需要冲孔的面有轮廓度容许一定波动范围的就会硬拉被冲面的现象，从而造成被冲零件的损伤(焊接件可能焊缝被拉裂)，或者冲完之后被冲零件回弹从而造成孔位置精度的波动，相比于现有技术，本发明的方案需要驱动部少，相对应的开关、控制阀等配套部件数量少，结构简洁，并且成本低、占用空间小。

附图说明

图1为本发明一种斜楔浮动冲孔机构的冲孔机构剖面结构示意图；

图2为本发明一种斜楔浮动冲孔机构的侧视结构示意图；

图3为本发明一种斜楔浮动冲孔机构的冲孔机构、浮动机构、到位机构位置关系结构示意图；

图4为本发明一种斜楔浮动冲孔机构的冲孔对象副车架结构示意图；

图5为本发明一种斜楔浮动冲孔机构的浮动机构结构示意图；

图6为本发明一种斜楔浮动冲孔机构的到位机构结构示意图。

13、传感器；10、连接板；11、连接块；12、壳体；9、模座；8-R、右凹模；8-L、左凹模；7-L、左斜楔模座；7-R、右斜楔模座；5、氮气弹簧二；6、氮气弹簧三；4、导柱；1-L、左油缸；2-L、连接块二；3-L、左斜楔板；3-R、右斜楔板；2-R、连接块三；1-R、右油缸；101、底座；102、导轨；103、滑块；104支撑块；14、连接块；15、复位检测传感器；20、导轨滑块；21、连接板；16-L、连接块一；16-R、连接块二；17、氮气弹簧；18、连接板二；19-L、左氮气弹簧安装块；19-R、右氮气弹簧安装块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图3所示，一种斜楔浮动冲孔机构，包括到位机构、浮动机构、冲孔机构，到位机构位于整套装置的最下方，到位机构上方设置有浮动机构，浮动机构一侧设置有冲孔机构。

如图6所示，到位机构包括底座101、导轨102、滑块103、支撑块104，底座101位于到位机构最下端，底座101上方固定安装有导轨102，导轨102上滑动安装有滑块103，滑块103上方固定安装有支撑块104，到位机构分别与冲孔机构及浮动机构连接，把冲孔机构及浮动机构送到目标位置进行冲孔，气缸推动导轨滑块在导轨上运动到冲裁的目标位置，然后气缸插销机构插住，送到目标位置时有硬限位挡块，这样一来可靠保证了冲孔机构的位置稳定性从而保证冲出来孔的位置精度，到位机构通过气缸推动导轨的方式实现到位操作，可以用电机配丝杆传动等其它形式来完成到位操作。

如图5所示，浮动机构包括连接块14、复位检测传感器15、导轨滑块20、连接板21、连接块一16-L、连接块二16-R、氮气弹簧17、连接板二18、左氮气弹簧安装块19-L、右氮气弹簧安装块19-R，连接板21上固定安装有两根导轨滑块20，导轨滑块20滑块103一侧固定安装在连接板21上，导轨滑块20导轨102一侧固定安装有连接板二18，连接板21板面上端两侧固定安装有左氮气弹簧安装块19-L和右氮气弹簧安装块19-R，左氮气弹簧安装块19-L内固定安装有氮气弹簧17，氮气弹簧17远离左氮气弹簧安装块19-L一端固定安装有连接块一16-L，右氮气弹簧安装块19-R内固定安装有氮气弹簧17，氮气弹簧17远离右氮气弹簧安装块19-R一端固定安装有连接块二16-R，左氮气弹簧安装块19-L和右氮气弹簧安装块19-R之间固定安装有连接块14，连接块14一端固定安装在连接板二18上，连接块14上固定安装有复位检测传感器15，浮动机构的设计便于冲孔机构适应由于焊接产生的被冲裁面的位置度公差容许范围内的波动，有浮动机构存在，就会避免对于需要冲的面有轮廓度容许一定波动范围的，就会硬拉被冲面从而造成被冲零件的损伤焊接件可能焊缝被拉裂，或者冲完之后被冲零件回弹从而造成孔位置精度的波动，连接板二18与连接板21通过滑动副附图所示是其中一种导轨形式的滑动副实现两种机构延滑动副的相向或者相对运动达到浮动的目的，从而实现斜楔冲孔机构来适应由于焊接产生的被冲裁面的位置度公差容许范围内的波动，滑动副方向上左右各有两个复位机构，来实现斜楔冲孔机构完成冲裁之后恢复到原位置的功能，如图5所示是左右各两个氮气弹簧，左右两个氮气弹簧其中一个是始终接触受力的，主要起恢复原始位置的功能，另外一个氮气弹簧在原始位置时不接触受力，只有到完成冲裁时才被压缩受力，在刚完成冲裁时，起到辅助把模具从被冲零件中拔出的功能，只有左右各一个始终接触受力的氮气弹簧，才可以使冲裁时由于被冲面的波动，在冲裁机构自适应时反作用力最小，从而传递给被冲面的力最小，对工件的伤害及变形以及对尺寸的稳定性影响都最小，第二浮动机构滑动副可以不是导轨，也可以是导柱、滑块等，第二浮动机构复位效果的实现可以不使用氮气弹簧，也可以是其他形式，如气缸、油缸、电机、其他弹簧等。

如图1或2所示，冲孔机构包括传感器13、连接板10、连接块11、壳体12、模座9、右凹模8-R、左凹模8-L、左斜楔模座7-L、右斜楔模座7-R、氮气弹簧二5、氮气弹簧三6、导柱4、左油缸1-L、连接块二2-L、左斜楔板3-L、右斜楔板3-R、连接块三2-R、右油缸1-R，连接块11位于冲孔机构一侧，连接块11上固定安装有壳体12，壳体12远离连接块11一端固定安装有连接板10，连接板10侧板面上固定安装有传感器13，连接板10、连接块11、壳体12共同构成冲孔机构的载体，载体顶部固定安装有左油缸1-L，左油缸1-L的活塞杆上固定安装有连接块二2-L，连接块二2-L另一端固定安装有左斜楔板3-L，左斜楔板3-L下方设置有左斜楔模座7-L，左斜楔模座7-L底部固定安装有左凹模8-L，载体顶部固定安装有右油缸1-R，右油缸1-R的活塞杆上固定安装有连接块二2-L，连接块三2-R另一端固定安装有右斜楔板3-R，右斜楔板3-R下方设置有右斜楔模座7-R，右斜楔模座7-R底部固定安装有右凹模8-R，壳体12底端固定安装有模座9，壳体12中部刚性连接有两根导柱4，左右两个油缸活塞分别先后伸出对孔组3两个孔及凸台前后完成冲裁及刺破拉伸成形。通过斜楔把油缸输出的垂直力转换成水平方向的冲裁力，这样冲孔部分体积小，能适应更多形状的副车架或者其他零件的冲孔需求，结构简洁且适应性强，油缸通过斜楔机构传动，把油缸活塞的力输出方向转换成冲压模具延双导柱方向运动的力，导柱运动方向可以是与油缸活塞轴线成任意角度，附图所示为导柱与油缸活塞轴线成90度，双导柱内部有润滑油通道及油槽，斜楔与固定壳体的滑动侧面及与模座的力传递面也都有润滑油通道及油槽，这样减少了摩擦的损伤提高寿命的同时也使机构运行更平稳可靠，冲孔机构楔块的角度可以根据需要为任意角度，楔块可以设计成嵌入的形式或设计成在非模座里面滑配，导柱可以是其他滑动副，如滑块、导轨等，油缸可以是其他动力，如气缸、电机等，壳体12与连接板二18固定连接，支撑块104与连接板21固定连接。

本发明的工作原理：

到位机构利用导轨102与滑块103的滑动效果将模座9推动到孔组3的U型槽中部，然后左右两个油缸活塞分别先后伸出对孔组3两个孔及凸台前后完成冲裁及刺破拉伸成形，通过斜楔把油缸输出的垂直力转换成水平方向的冲裁力，这样冲孔部分体积小，能适应更多形状的副车架或者其他零件的冲孔需求，结构简洁且适应性强，油缸通过斜楔机构传动，把油缸活塞的力输出方向转换成冲压模具延双导柱方向运动的力，双导柱内部有润滑油通道及油槽，斜楔与固定壳体的滑动侧面及与模座的力传递面也都有润滑油通道及油槽，这样减少了摩擦的损伤提高寿命的同时也使机构运行更平稳可靠，再冲压操作中，浮动机构中的连接板二18与连接板21通过滑动副来实现斜楔冲孔机构完成冲裁之后恢复到原位置的功能，浮动机构中左右各两个氮气弹簧，其中一个是始终接触受力的，主要起恢复原始位置的功能，另外一个氮气弹簧在原始位置时不接触受力，只有到完成冲裁时才被压缩受力，在刚完成冲裁时，起到辅助把模具从被冲零件中拔出的功能，只有左右各一个始终接触受力的氮气弹簧，才可以使冲裁时由于被冲面的波动，在冲裁机构自适应时反作用力最小，从而传递给被冲面的力最小，对工件的伤害及变形以及对尺寸的稳定性影响都最小。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种斜楔浮动冲孔机构，其特征在于：包括到位机构、浮动机构、冲孔机构，所述到位机构位于整套装置的最下方，所述到位机构上方设置有浮动机构，所述浮动机构一侧设置有冲孔机构。

2.根据权利要求1所述的一种斜楔浮动冲孔机构，其特征在于：所述到位机构包括底座(101)、导轨(102)、滑块(103)、支撑块(104)，所述底座(101)位于到位机构最下端，所述底座(101)上方固定安装有导轨(102)，所述导轨(102)上滑动安装有滑块(103)，所述滑块(103)上方固定安装有支撑块(104)。

3.根据权利要求1所述的一种斜楔浮动冲孔机构，其特征在于：所述浮动机构包括连接块(14)、复位检测传感器(15)、导轨滑块(20)、连接板(21)、连接块一(16-L)、连接块二(16-R)、氮气弹簧(17)、连接板二18、左氮气弹簧安装块(19-L)、右氮气弹簧安装块(19-R)，所述连接板(21)上固定安装有两根导轨滑块(20)，所述导轨滑块(20)滑块(103)一侧固定安装在连接板(21)上，所述导轨滑块(20)导轨(102)一侧固定安装有连接板二(18)，所述连接板(21)板面上端两侧固定安装有左氮气弹簧安装块(19-L)和右氮气弹簧安装块(19-R)，所述左氮气弹簧安装块(19-L)内固定安装有氮气弹簧(17)，所述氮气弹簧(17)远离左氮气弹簧安装块(19-L)一端固定安装有连接块一(16-L)，所述右氮气弹簧安装块(19-R)内固定安装有氮气弹簧(17)，所述氮气弹簧(17)远离右氮气弹簧安装块(19-R)一端固定安装有连接块二(16-R)，所述左氮气弹簧安装块(19-L)和右氮气弹簧安装块(19-R)之间固定安装有连接块(14)，所述连接块(14)一端固定安装在连接板二(18)上，所述连接块(14)上固定安装有复位检测传感器(15)。

4.根据权利要求1所述的一种斜楔浮动冲孔机构，其特征在于：所述冲孔机构包括传感器(13)、连接板(10)、连接块(11)、壳体(12)、模座(9)、凹模(8-R)、左凹模8-L、斜楔模座(7-L)、斜楔模座(7-R)、氮气弹簧二(5)、氮气弹簧三(6)、导柱(4)、油缸(1-L)、连接块二(2-L)、斜楔板(3-L)、斜楔板(3-R)、连接块三(2-R)、油缸(1-R)，所述连接块(11)位于冲孔机构一侧，所述连接块(11)上固定安装有壳体(12)，所述壳体(12)远离连接块(11)一端固定安装有连接板(10)，所述连接板(10)侧板面上固定安装有传感器(13)，所述连接板(10)、连接块(11)、壳体(12)共同构成冲孔机构的载体，所述载体顶部固定安装有油缸(1-L)，所述油缸(1-L)的活塞杆上固定安装有连接块二(2-L)，所述连接块二(2-L)另一端固定安装有斜楔板(3-L)，所述斜楔板(3-L)下方设置有斜楔模座(7-L)，所述斜楔模座(7-L)底部固定安装有凹模(8-L)，所述载体顶部固定安装有油缸(1-R)，所述油缸(1-R)的活塞杆上固定安装有连接块二(2-L)，所述连接块三(2-R)另一端固定安装有斜楔板(3-R)，所述斜楔板(3-R)下方设置有斜楔模座(7-R)，所述斜楔模座(7-R)底部固定安装有凹模(8-R)，所述壳体(12)底端固定安装有模座(9)，所述壳体(12)中部刚性连接有两根导柱(4)。

5.根据权利要求3或4所述的一种斜楔浮动冲孔机构，其特征在于：所述壳体(12)与连接板二(18)固定连接。

6.根据权利要求2或3所述的一种斜楔浮动冲孔机构，其特征在于：所述支撑块(104)与连接板(21)固定连接。

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