CN110877084B - 球销加工的自动冷镦机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球销加工的自动冷镦机，涉及一种锻压设备，其技术方案要点是：包括机架、滑动设置于机架上的锻压模具、驱动锻压模具滑动的驱动机构一，机架上设有用于装夹工件的夹具；锻压模具包括与机架滑动连接的模具座、滑动设置于模具座上的模具块，模具块朝向夹具设有对工件进行一次成型的模头一、对工件进行二次成型的模头二，模头一、模头二的连线方向沿模具块的滑动方向；还包括驱使模具块滑动的驱动机构二，驱动机构二能通过动作切换模头一正对夹具、模头二正对夹具的两种状态。本冷镦机减少了送料、装夹、下料的次数，具有操作简便、生产效率高的优势；模头一、模头二的切换能自动完成，且无需另设驱动，自动化程度高。

Description

球销加工的自动冷镦机

技术领域

本发明涉及一种锻压设备，特别涉及球销加工的自动冷镦机。

背景技术

球销是应用于汽车转向系统的零部件，球销包括销杆、一体固定于销杆端部的球头，球头一般用锻压的方式成型。

现有授权公告号为CN103909189B的中国发明专利公开了一种球头销冷镦装置，包括切断机构、送料机构、传送机构以及多个模具，送料机构与切断机构的位置对应，传送机构在送料机构以及模具之间移动送料；模具包括用于强束线材杆部的第一模具、分别用于成型线材头部和法兰的两个第二模具、以及用于成型线材球头的第三模具，其中第三模具包括第三冲模和第三主模，第三主模内设有与球头销对应的开合模。球头销的球头部分由第三模具中的开合模形成。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：球头的形状一般经至少两次锻压才能成型，现有的冷镦机需要用不同的模具对工件的球头部位进行二次成型，其中工件涉及多次的送料、装夹、下料动作，存在操作繁琐、生产效率低的缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种球销加工的自动冷镦机，减少了送料、装夹、下料的次数，具有操作简便、生产效率高的优势。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种球销加工的自动冷镦机，包括机架、滑动设置于机架上的锻压模具、驱动锻压模具滑动的驱动机构一，所述机架上设有用于装夹工件的夹具，所述夹具正对锻压模具，所述锻压模具能通过滑动将工件端部锻压形成球头；

所述锻压模具包括与机架滑动连接的模具座、滑动设置于模具座上的模具块，所述模具块的滑动方向与模具座的滑动方向垂直，所述模具块朝向夹具设有对工件进行一次成型的模头一、对工件进行二次成型的模头二，所述模头一、模头二的连线方向沿模具块的滑动方向；

还包括驱使模具块滑动的驱动机构二，所述驱动机构二能通过动作切换模头一正对夹具、模头二正对夹具的两种状态。

通过上述技术方案，使用本冷镦机时，工件单次上料后能进行两次锻压，两次锻压形成完整的球头结构。模头一首先成型出圆台形或锥形的工件端部，模头二进一步成型出球形的工件端部；模头一、模头二的切换通过驱动机构二完成，本冷镦机减少了送料、装夹、下料的次数，具有操作简便、生产效率高的优势。

优选的，所述驱动机构一包括电机、由电机驱动转动的曲轴，所述曲轴包括与机架转动连接的主轴、偏心于主轴的曲柄销，所述曲柄销与模具座间设有连杆一，所述连杆一的两端分别与曲柄销、模具座转动连接。

通过上述技术方案，当电机驱使曲轴转动时，曲柄销绕主轴的轴线做圆周运动，曲柄销通过连杆一驱使模具座沿其滑动方向做往复运动。

优选的，所述驱动机构二包括由驱动源驱动转动的从动轴、转动设置于机架上的驱动轴，所述从动轴固定有凸轮，所述凸轮外套设有限位框，所述驱动轴固定有向下延伸的摆动块，所述摆动块上沿驱动轴的径向开设有滑动槽，所述滑动槽内滑动设置有滑动件，所述滑动件、限位框通过设于两者间的连杆二连接；

所述模具块在模具座上的滑动方向沿竖直方向，所述驱动轴外壁固定有驱动件，所述驱动件位于模具块下方并承载模具块的重量；所述从动轴的转速设置为曲轴转速的一半；

所述凸轮转动时驱使限位框在水平方向来回摆动，所述限位框通过连杆二、滑动件驱使摆动块绕驱动轴摆动，进而驱使驱动件上下摆动，所述驱动件驱使模具块上下滑动；当所述驱动件向下摆动至下止点时，所述模头一正对工件且模头一正好锻压工件，当所述驱动件向上摆动至上止点时，所述模头二正对工件且模头二正好锻压工件。

通过上述技术方案，驱动机构二的驱动源为转动形式即可实现模头一、模头二的自动更换。从动轴和凸轮转动时，凸轮驱使限位框来回摆动，限位框通过连杆二、滑动件驱使摆动块绕驱动轴摆动，摆动的过程中滑动件自适应地在滑动槽内滑动。驱动轴的来回转动驱使驱动件上下摆动，驱动件驱使模具块上下滑动。驱动机构一、驱动机构二动作的时机设置为：当驱动件向下摆动至下止点时，模头一正对工件且模头一正好锻压工件；当驱动件向上摆动至上止点时，模头二正对工件且模头二正好锻压工件。模头一、模头二的切换能自动完成，且切换快速，驱动机构一无需等待模头一、模头二的切换。

优选的，所述主轴同轴固定有主动轮，所述从动轴同轴固定有从动轮，所述驱动源为主动轮，所述主动轮驱使从动轮转动；所述主动轮、从动轮间形成减速结构，所述从动轮的转速为主动轮的一半。

通过上述技术方案，从动轴的转动由曲轴驱动，模头一、模头二的切换无需另设驱动，自动化程度高。

优选的，所述主动轮、从动轮外套设有传动带，所述主动轮、从动轮通过传动带建立带传动，所述从动轮用于接触传动带的圆柱面周长为主动轮的一半。

通过上述技术方案，主动轮、从动轮通过传动带建立带传动，传动时主动轮、从动轮外缘的线速度相同，便于通过直径定制主动轮、从动轮的减速比。

优选的，所述夹具包括与机架固定的定夹座、与机架滑动连接的动夹座，所述机架上还设有驱使动夹座滑动的锁模机构，所述定夹座、动夹座间用于夹紧工件。

通过上述技术方案，锁模机构能通过动作，使定夹座、动夹座夹紧工件，工件在锻压时不会自发移动；锁模机构动作使定夹座、动夹座分离后，人员能方便地取放工件。

优选的，所述锁模机构包括油缸、由油缸驱动移动的锁模块，所述机架与动夹座间设有连杆三和连杆四，所述连杆三、连杆四位于动夹座背离定夹座的一侧，所述连杆三、连杆四、锁模块通过端部铰接，所述连杆三背离锁模块的端部铰接于机架，所述连杆四背离锁模块的端部铰接于动夹座，所述油缸的活塞杆端与锁模块铰接，所述油缸的缸座固定于机架；当所述连杆三、连杆四的长度方向相互平行时，所述动夹座、定夹座处于将工件夹紧的状态。

通过上述技术方案，油缸伸缩时，锁模块会驱使连杆三、连杆四产生转动，连杆三、连杆四驱使动夹座产生移动。当连杆三、连杆四转动至长度方向相互平行时，动夹座移动至靠近定夹座的止点处，此时动夹座、定夹座处于将工件夹紧的状态，且此时连杆三、连杆四形成自锁，动夹座无法通过反向推力与定夹座分离。该状态下动夹座与定夹座间能产生较大的抵紧力，而油缸处于不受力状态，本锁模机构采用小缸径的油缸也能完成锁模。当油缸伸长或缩短后，连杆三、连杆四转动解除自锁，此时动夹座与定夹座分离，人员能对工件进行上下料。

优选的，所述模具座朝向夹具的侧壁设有供模具块滑动连接的滑移槽，所述滑移槽的槽口呈缩口状，所述模具块无法从滑移槽的槽口脱离模具座，所述滑移槽的长度两端贯穿模具座。

通过上述技术方案，模具块能方便地与模具座进行拆装，正常使用情况下模具块不会与模具座分离。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、本冷镦机减少了送料、装夹、下料的次数，具有操作简便、生产效率高的优势；

2、模头一、模头二的切换能自动完成，且无需另设驱动，自动化程度高；

3、锁模机构能够产生较大的抵紧力，且能形成自锁，采用小缸径的油缸也能完成锁模。

附图说明

图1为实施例的球销加工的自动冷镦机的立体图；

图2为实施例的局部图一，主要突出驱动机构二的结构；

图3为实施例处于第一次锻压的工作状态的示意图；

图4为实施例处于第二次锻压的工作状态的示意图；

图5为实施例的局部图二，主要突出锁模机构处于锁模状态的结构；

图6为实施例的局部图三，主要突出锁模机构处于开模状态的结构。

图中，10、工件；1、机架；2、锻压模具；3、夹具；21、模具座；22、模具块；11、电机；12、曲轴；121、主轴；122、曲柄销；123、连杆一；211、滑移槽；221、模头一；222、模头二；223、型腔；4、从动轴；5、驱动轴；41、凸轮；61、限位框；51、摆动块；511、滑动槽；62、滑动件；63、连杆二；52、驱动件；124、主动轮；42、从动轮；43、传动带；31、定夹座；32、动夹座；7、油缸；71、锁模块；72、连杆三；73、连杆四。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种球销加工的自动冷镦机，包括机架1、滑动设置于机架1上的锻压模具2、驱动锻压模具2滑动的驱动机构一，机架1上设有用于装夹工件10的夹具3，夹具3正对锻压模具2，锻压模具2能通过滑动将工件10端部锻压形成球头。

参照图1和图2，锻压模具2包括与机架1滑动连接的模具座21、滑动设置于模具座21上的模具块22，模具座21通过设于外壁的滑块与设于机架1内壁的滑槽建立滑动连接，模具座21的滑动方向沿水平方向。驱动机构一包括电机11、由电机11驱动转动的曲轴12，电机11的输出轴与曲轴12间通过皮带轮进行传动，并起到减速作用。曲轴12包括与机架1转动连接的主轴121、偏心于主轴121的曲柄销122，曲柄销122与模具座21间设有连杆一123，连杆一123的两端分别与曲柄销122、模具座21转动连接。当电机11驱使曲轴12转动时，曲柄销122绕主轴121的轴线做圆周运动，曲柄销122通过连杆一123驱使模具座21沿其滑动方向做往复运动。

模具块22的滑动方向与模具座21的滑动方向垂直，具体沿竖直方向。模具座21朝向夹具3的侧壁设有供模具块22滑动连接的滑移槽211，滑移槽211的槽口渐缩形成燕尾槽，模具块22的横截面形状与滑移槽211对应，模具块22无法从滑移槽211的槽口脱离模具座21。滑移槽211的长度两端贯穿模具座21，模具块22可通过滑移槽211的端部与模具座21实现拆装。

模具块22朝向夹具3的侧壁固定有对工件10进行一次成型的模头一221、对工件10进行二次成型的模头二222，模头一221、模头二222均通过端部开设型腔223的方式对工件10端部进行锻压成型。当模头一221、模头二222通过端部的型腔223锻压工件10端部时，工件10端部产生塑性变形，形成与模头一221或模头二222的型腔223对应的形状。其中模头一221首先成型出圆台形的工件10端部，模头二222进一步成型出球形的工件10端部。本实施例的模头一221位于模头二222上方，模头一221、模头二222的连线方向沿模具块22的滑动方向。

参照图2和图3，本冷镦机还包括驱使模具块22滑动的驱动机构二，驱动机构二能通过动作切换模头一221正对夹具3、模头二222正对夹具3的两种状态。驱动机构二包括由驱动源驱动转动的从动轴4、转动设置于机架1上的驱动轴5，从动轴4和驱动轴5相互平行。从动轴4固定有凸轮41，凸轮41外套设有限位框61，限位框61的框内宽度正好能供凸轮41转动时进行容纳，则凸轮41转动时，凸轮41会驱使限位框61在水平方向进行来回移动。

驱动轴5固定有向下延伸的摆动块51，摆动块51上沿驱动轴5的径向开设有滑动槽511，滑动槽511内滑动设置有滑动件62，滑动件62、限位框61通过设于两者间的连杆二63连接，滑动件62、限位框61的间距固定。驱动轴5外壁固定有驱动件52，驱动件52为板状，驱动件52位于模具块22下方并承载模具块22的重量；驱动件52预设有较大的长度，当模具座21沿水平方向来回移动时，模具块22始终通过下端与驱动件52的顶面接触。

主轴121同轴固定有主动轮124，从动轴4同轴固定有从动轮42，驱使从动轴4转动的驱动源为主动轮124。主动轮124、从动轮42外套设有传动带43，传动带43处于张紧状态，主动轮124、从动轮42通过传动带43建立带传动。从动轮42用于接触传动带43的圆柱面周长为主动轮124的一半，则主动轮124转动一圈时从动轮42转动半圈，主动轮124、从动轮42间形成减速结构，从动轴4、凸轮41的转速正好为曲轴12转速的一半。在另一种实施方式中，主动轮124、从动轮42也可通过轮齿啮合、或外周壁直接相抵的方式建立传动。

参照图3和图4，凸轮41转动时驱使限位框61在水平方向来回摆动，限位框61通过连杆二63、滑动件62驱使摆动块51绕驱动轴5摆动，摆动的过程中滑动件62自适应地在滑动槽511内滑动。驱动轴5的来回转动驱使驱动件52上下摆动，驱动件52驱使模具块22上下滑动。驱动机构一、驱动机构二动作的时机设置为：当驱动件52向下摆动至下止点时，模头一221正对工件10且模头一221正好锻压工件10；当驱动件52向上摆动至上止点时，模头二222正对工件10且模头二222正好锻压工件10。动作的时机可对各杆件的长度进行定制，结合多次测试、调试的方法进行实施，在此不作赘述。

由于凸轮41的转速为曲轴12转速的一半，则模具座21来回移动一次后，驱动块正好从上止点摆动至下止点，或从下止点摆动至上止点，两个状态下分别由模头一221、模头二222对工件10进行锻压，实现了模头一221、模头二222的自动切换。

参照图5和图6，夹具3包括与机架1固定的定夹座31、与机架1滑动连接的动夹座32，机架1上还设有驱使动夹座32滑动的锁模机构，动夹座32的滑动方向沿水平方向，定夹座31、动夹座32间用于夹紧工件10。

锁模机构包括油缸7、由油缸7驱动移动的锁模块71，机架1与动夹座32间设有连杆三72和连杆四73，连杆三72、连杆四73位于动夹座32背离定夹座31的一侧，连杆三72、连杆四73、锁模块71通过端部铰接，连杆三72背离锁模块71的端部铰接于机架1，具体铰接位置为动夹座32背离定夹座31的一侧；连杆四73背离锁模块71的端部铰接于动夹座32，具体铰接位置为动夹座32背离定夹座31的侧壁处。锁模块71位于连杆三72、连杆四73的下方，油缸7位于锁模块71的下方，油缸7的活塞杆端铰接于锁模块71的下端，油缸7的缸座端固定于机架1。

油缸7伸缩时，锁模块71会驱使连杆三72、连杆四73产生转动，连杆三72、连杆四73驱使动夹座32产生移动。当连杆三72、连杆四73转动至长度方向相互平行时，动夹座32移动至靠近定夹座31的止点处，此时动夹座32、定夹座31处于将工件10夹紧的状态，且此时连杆三72、连杆四73形成自锁，动夹座32无法通过反向推力与定夹座31分离。该状态下动夹座32与定夹座31间能产生较大的抵紧力，而油缸7处于不受力状态，本锁模机构采用小缸径的油缸7也能完成锁模。当油缸7伸长或缩短后，连杆三72、连杆四73转动解除自锁，此时动夹座32与定夹座31分离，人员能对工件10进行上下料。

综上，使用本冷镦机时，工件10单次上料后能进行两次锻压，两次锻压形成完整的球头结构。模头一221、模头二222的切换能自动完成，且切换快速，驱动机构一无需等待模头一221、模头二222的切换；且模头一221、模头二222的切换无需另设驱动，自动化程度高。在此基础上，本冷镦机减少了送料、装夹、下料的次数，具有操作简便、生产效率高的优势。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球销加工的自动冷镦机，包括机架(1)、滑动设置于机架(1)上的锻压模具(2)、驱动锻压模具(2)滑动的驱动机构一，所述机架(1)上设有用于装夹工件(10)的夹具(3)，所述夹具(3)正对锻压模具(2)，所述锻压模具(2)能通过滑动将工件(10)端部锻压形成球头；其特征是：

所述锻压模具(2)包括与机架(1)滑动连接的模具座(21)、滑动设置于模具座(21)上的模具块(22)，所述模具块(22)的滑动方向与模具座(21)的滑动方向垂直，所述模具块(22)朝向夹具(3)设有对工件(10)进行一次成型的模头一(221)、对工件(10)进行二次成型的模头二(222)，所述模头一(221)、模头二(222)的连线方向沿模具块(22)的滑动方向；

还包括驱使模具块(22)滑动的驱动机构二，所述驱动机构二能通过动作切换模头一(221)正对夹具(3)、模头二(222)正对夹具(3)的两种状态；

所述驱动机构一包括电机(11)、由电机(11)驱动转动的曲轴(12)，所述曲轴(12)包括与机架(1)转动连接的主轴(121)、偏心于主轴(121)的曲柄销(122)，所述曲柄销(122)与模具座(21)间设有连杆一(123)，所述连杆一(123)的两端分别与曲柄销(122)、模具座(21)转动连接；

所述驱动机构二包括由驱动源驱动转动的从动轴(4)、转动设置于机架(1)上的驱动轴(5)，所述从动轴(4)固定有凸轮(41)，所述凸轮(41)外套设有限位框(61)，所述驱动轴(5)固定有向下延伸的摆动块(51)，所述摆动块(51)上沿驱动轴(5)的径向开设有滑动槽(511)，所述滑动槽(511)内滑动设置有滑动件(62)，所述滑动件(62)、限位框(61)通过设于两者间的连杆二(63)连接；

所述模具块(22)在模具座(21)上的滑动方向沿竖直方向，所述驱动轴(5)外壁固定有驱动件(52)，所述驱动件(52)位于模具块(22)下方并承载模具块(22)的重量；所述从动轴(4)的转速设置为曲轴(12)转速的一半；

所述限位框(61)的框内宽度正好能供凸轮(41)转动时进行容纳，所述凸轮(41)转动时驱使限位框(61)在水平方向来回摆动，所述限位框(61)通过连杆二(63)、滑动件(62)驱使摆动块(51)绕驱动轴(5)摆动，进而驱使驱动件(52)上下摆动，所述驱动件(52)驱使模具块(22)上下滑动；当所述驱动件(52)向下摆动至下止点时，所述模头一(221)正对工件(10)且模头一(221)正好锻压工件(10)，当所述驱动件(52)向上摆动至上止点时，所述模头二(222)正对工件(10)且模头二(222)正好锻压工件(10)。

2.根据权利要求1所述的球销加工的自动冷镦机，其特征是：所述主轴(121)同轴固定有主动轮(124)，所述从动轴(4)同轴固定有从动轮(42)，所述驱动源为主动轮(124)，所述主动轮(124)驱使从动轮(42)转动；所述主动轮(124)、从动轮(42)间形成减速结构，所述从动轮(42)的转速为主动轮(124)的一半。

3.根据权利要求2所述的球销加工的自动冷镦机，其特征是：所述主动轮(124)、从动轮(42)外套设有传动带(43)，所述主动轮(124)、从动轮(42)通过传动带(43)建立带传动，所述从动轮(42)用于接触传动带(43)的圆柱面周长为主动轮(124)的一半。

4.根据权利要求1所述的球销加工的自动冷镦机，其特征是：所述夹具(3)包括与机架(1)固定的定夹座(31)、与机架(1)滑动连接的动夹座(32)，所述机架(1)上还设有驱使动夹座(32)滑动的锁模机构，所述定夹座(31)、动夹座(32)间用于夹紧工件(10)。

5.根据权利要求4所述的球销加工的自动冷镦机，其特征是：所述锁模机构包括油缸(7)、由油缸(7)驱动移动的锁模块(71)，所述机架(1)与动夹座(32)间设有连杆三(72)和连杆四(73)，所述连杆三(72)、连杆四(73)位于动夹座(32)背离定夹座(31)的一侧，所述连杆三(72)、连杆四(73)、锁模块(71)通过端部铰接，所述连杆三(72)背离锁模块(71)的端部铰接于机架(1)，所述连杆四(73)背离锁模块(71)的端部铰接于动夹座(32)，所述油缸(7)的活塞杆端与锁模块(71)铰接，所述油缸(7)的缸座固定于机架(1)；当所述连杆三(72)、连杆四(73)的长度方向相互平行时，所述动夹座(32)、定夹座(31)处于将工件(10)夹紧的状态。

6.根据权利要求1所述的球销加工的自动冷镦机，其特征是：所述模具座(21)朝向夹具(3)的侧壁设有供模具块(22)滑动连接的滑移槽(211)，所述滑移槽(211)的槽口呈缩口状，所述模具块(22)无法从滑移槽(211)的槽口脱离模具座(21)，所述滑移槽(211)的长度两端贯穿模具座(21)。

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