CN111715814B - 一种汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备 - Google Patents

Abstract

一种汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，包括一个成型模块和多个成型凸头，还包括多个杠杆式增力机构，每个杠杆式增力机构推动一个成型凸头，按顺序操纵不同的杠杆式增力机构推动不同的成型凸头与同一成型模块配合，将同一平面方向四方扁形铜导线从直线状态折弯成型，形成多个回环形状。该设备用一道工序将直线形四方铜线依序成型同一平面有不同方向的形状尺寸。然后用常规通用成型模具成型另外平面不同方向形状尺寸，两部分相结合解决常规模具批量生产的瓶颈技术问题，同时为利用模具批量生产取代弹簧机批量生产汽车电器铜导线创造了必要条件。并且生产成本低、产品质量稳定。

Description

一种汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备

技术领域

本发明专利涉及汽车电器铜线的成型工艺方法，特别是一种汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备。

背景技术

汽车电器产品是绝缘工程塑料和各种内镶形状各异的连接铜导线通过注塑成型而成。支架的结构和性能要求不同，铜导线的截面形状以及大小则不同，况且成型形状也各异。这种铜线在通常情况下是用弹簧机来进行生产的。在实际批量生产过程中，弹簧机生产四方扁形铜导线成型存在如下缺陷：1、扁方铜线有具体的成型方向，弹簧机如果要保障精准的送料方向就要有复杂的导向送料装置，因为扁方铜线初始状态是一卷一卷的，一般情况下想以精准角度实现同一方向向弹簧机进料是不可能的。2、生产前期或更换产品的预备时间较长，无效工时浪费多。每种产品的形状有共同点和不同点，品种较多，每套产品约4种类型铜线，弹簧机编程和工装夹具的安装调试工作量较大，比较费工时。3、生产效率低。弹簧机批量生产时，每个工步只能完成一根嵌件的某一局部的弯曲成型，平均每件产品消耗工时约30秒，每台弹簧机每班生产量为1000件左右。4、资金利用率低。每一台弹簧机设备不能同时多批量生产，单台设备只能单台生产，设备利用率低，导致设备和工装夹具投入大，资金利用率偏低。

发明内容

本发明的目的是克服现有汽车电器四方扁形铜导线生产制造工艺的不足，提供一种四方形铜线成型工艺装备，先用自动切料机将一卷一卷的四方铜线根据用料长度尺寸切割成一根一根直线状，用杠杆式增力机构配合，用一道工序将直线形四方铜线依序成型同一平面有不同方向的形状尺寸，这道工序无法用常规成型模具一道工序完成。然后用常规通用成型模具成型另外平面不同方向形状尺寸，两部分相结合解决常规模具批量生产的瓶颈技术问题，同时为利用模具批量生产取代弹簧机批量生产汽车电器铜导线创造了必要条件。使四方扁形铜导线生产由低效率的弹簧机生产上升至用高效率常规成型模具生产，成本低、产品质量稳定、工艺装备结构简单、先进。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，包括一个成型模块和多个成型凸头，还包括多个杠杆式增力机构，每个杠杆式增力机构推动一个成型凸头，按顺序操纵不同的杠杆式增力机构推动不同的成型凸头与同一成型模块配合，将同一平面方向四方扁形铜导线从直线状态折弯成型，形成多个回环形状。

作为优选，所述杠杆式增力机构包括可转动设置在固定板上的操纵杆和传力件，操纵杆通过传力件推动成型凸头对四方扁形铜导线进行成型。

作为优选，所述杠杆式增力机构包括第一杠杆式增力机构、第二杠杆式增力机构、第三杠杆式增力机构、第四杠杆式增力机构、第五杠杆式增力机构和第六杠杆式增力机构，第一杠杆式增力机构、第二杠杆式增力机构、第三杠杆式增力机构、第四杠杆式增力机构和第五杠杆式增力机构设置在固定板上方，固定板下方设置有下固定板，第六杠杆式增力机构设置在固定板与下固定板之间。

作为优选，所述的第一杠杆式增力机构包括第一操纵杆和第一铰链，第一成型凸头与T形导向块连接组成第一成型滑块；第一操纵杆与第一铰链之间、第一铰链与第一成型凸头之间都是通过插销连接，第一成型滑块借助T形导向块沿固定板上的导向槽来回运动；操作第一操纵杆，第一铰链将第一成型滑块推送到位时，第一铰链块与滑块成一直线，具有锁止功能。

作为优选，所述的第二杠杆式增力机构包括第二操纵杆和第二铰链，第二成型凸头与T形导向块连接组成第二成型滑块；第二操纵杆与第二铰链之间、第二铰链与第二成型凸头之间都是通过插销连接，第二成型滑块借助T形导向块沿固定板上的导向槽来回运动。

作为优选，所述的第三杠杆式增力机构包括第三操纵杆，第三操纵杆的内端连接有第三成型凸头。

作为优选，所述的第四杠杆式增力机构包括第四操纵杆和第四铰链，第四成型凸头与T形导向块连接组成第四成型滑块；第四操纵杆与第四铰链之间、第四铰链与第四成型凸头之间都是通过插销连接；第四成型滑块借助T形导向块沿固定板上的导向槽来回运动；第四成型滑块设计为梯形状结构，其移动方向与第一成型滑块成45度角。

作为优选，所述的第五杠杆式增力机构包括第五操纵杆，第五操纵杆与固定板可旋转连接。

作为优选，所述的第六杠杆式增力机构包括第六操纵杆和第六成型滑块，第六操纵杆可转动地安装在下固定板上，第六操纵杆连接有第六成型滑块，第六成型滑块顶部为成型凸头；在固定板上设置有弧形槽，转动第六操纵杆时成型凸头在弧形槽内做圆弧运动。

作为优选，；还包括顶出机构，顶出机构包括第七操纵杆，第七操纵杆上设置有铜导线顶出装置。

本发明通过一种四方形铜线成型工艺装备弥补了汽车电器四方形铜导线批量生产过程中的不足，解决了常规模具批量生产的技术瓶颈，其显著效果如下：

(1)确保产品品质质量。弹簧机成型过程中四方形铜线送料时铜线的四边方向控制受到局限，出错率高，四方形铜线经常有扭成麻花状造成报废。而用四方形铜线成型装备结合普通冲压模具后，避免了四边形铜线扭成麻花状造成报废机率。

(2)改善了汽车电器铜导线成型的生产工艺。特别是连续多个高尺寸凸起U形状的嵌件成型，或是具有回环形的嵌件，用普通模具成型的技术瓶颈是每次只能成型一处高尺寸凸起，如果超过两个凸起同时拉伸就会断裂，具有回环形状的嵌件用普通成型模具用一道工序无法完成，用四方形铜线成型装备可以一次性完成多个高尺寸凸起和多个回环形状，这一工艺的改善解决了常规模具成型替代弹簧机成型的缺陷。

(3)提高了生产效率。四方形铜线成型工艺装备结合常规模具成型，几道工序可以同时进行，每件产品生产需要时间为8秒，相对弹簧机生产需要34秒，生产效率提高4倍。

(4)节约能源。生产效率的提高，大大降低了单件产品生产所需能耗，每件产品节约用电65％。

附图说明

图1为汽车电器铜导线产品示意图。导线截面为1.5*2的长方形紫铜线，同一平面上有三个U形平行凸起，一个U形垂直凸起和一个回环形。成型高度尺寸16毫米至30毫米。

图2为设备装配图。箭头表示操纵杆的运动方向，数字Ⅰ至Ⅶ表示操作工步顺序。用自动下料机将四方形铜线切割成小段直线段，线段长度为嵌件产品的展开尺寸。小段料要求拉直且扭曲角度不超过90度。

图3为设备的分解图。

图中：1固定板，2垫板，3下固定板，4顶出块，5固定块，6顶出杆固定块，7插销，8导向块，9支脚，10垫块，11限位块，12限位块，13第一成型凸头，14第一铰链，15第一操纵杆，16第二成型凸头，17第二铰链，18第二操纵杆，19第三操纵杆，20第四成型滑块，21第四铰链，22第四操纵杆，23长方形成型块，24第六操纵杆，25第五操纵杆，26第七操纵杆，27导向槽，28弧形槽，29顶针，30成型模块。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，固定板1上设置有成型模块30，固定板1下方设置有下固定板3。固定板1与下固定板3之间设置有垫板2和垫块10。固定板1上设置有第一杠杆式增力机构、第二杠杆式增力机构、第三杠杆式增力机构、第四杠杆式增力机构和第五杠杆式增力机构。第六杠杆式增力机构设置在固定板1与下固定板3之间。下固定板3的下方设置有顶出机构和四个支脚9。

第一杠杆式增力机构包括第一操纵杆15、杠杆式增力机构固定块5和第一铰链14。第一成型凸头13与T形导向块8采用镶嵌方式连接组成第一成型滑块。杠杆式增力机构固定块5固定在固定板1上，第一操纵杆15通过插销7与杠杆式增力机构固定块5连接，第一操纵杆15与第一铰链14之间、第一铰链14与第一成型凸头13之间都是通过插销7连接。第一成型滑块借助T形导向块8沿固定板1上的导向槽27来回运动。操作第一操纵杆15，第一铰链14将第一成型滑块推送到位时，第一铰链块14与第一成型滑块成一直线，具有锁止功能。

第二杠杆式增力机构包括第二操纵杆18、杠杆式增力机构固定块5和第二铰链17。第二成型凸头16与T形导向块8采用镶嵌方式连接组成第二成型滑块。杠杆式增力机构固定块5固定在固定板1上，第二操纵杆18通过插销7与杠杆式增力机构固定块5连接，第二操纵杆18与第二铰链17之间、第二铰链17与第二成型凸头16之间都是通过插销7连接。第二成型滑块借助T形导向块8沿固定板1上的导向槽27来回运动。

第三杠杆式增力机构包括第三操纵杆19，第三操纵杆19通过插销与固定板1连接。第三操纵杆19的端部设置有第三成型凸头。

第四杠杆式增力机构包括第四操纵杆22、杠杆式增力机构固定块5和第四铰链21。第四成型凸头20与T形导向块8采用镶嵌方式连接组成第四成型滑块。杠杆式增力机构固定块5固定在固定板1上，第四操纵杆22通过插销7与杠杆式增力机构固定块5连接，第四操纵杆22与第四铰链21之间、第四铰链21与第四成型凸头20之间都是通过插销7连接。第四成型滑块借助T形导向块8沿固定板1上的导向斜槽来回运动，该导向斜槽与第一成型滑块的移动方向呈45度角。第四成型凸头20设计成梯形状结构。

第五杠杆式增力机构包括第五操纵杆25，第五操纵杆25通过插销7与固定板1连接。

第六杠杆式增力机构包括第六操纵杆24，第六操纵杆24通过插销7与下固定板3连接，第六操纵杆24上设置有长方形成型块23，长方形成型块23的顶部具有第六成型凸头。固定板1上设置有弧形槽28，转动第六操纵杆时成型凸头在弧形槽28内做圆弧运动。

顶出机构包括第七操纵杆26，第七操纵杆26通过顶出杆固定块6安装在下固定板3的底部，第七操纵杆26与顶出杆固定块6之间采用插销7连接。第七操纵杆26上连接有顶出块4，顶出块4上设置有顶针29。操作第七操纵杆26，可以将顶出块4向上推动，顶出块4上的顶针29顶出成型好的铜线产品。

再就是，固定板和下固定板上还设置用来控制操纵杆位置的多个限位块12。为保证增力效果，操纵杆的手柄长度尺寸最好是铰链长度尺寸的15倍。

使用本申请成型装置将铜线成型的步骤如下：

第Ⅰ工步：扳动第一操纵杆15，推动第一铰链14，然后推动第一成型滑块向前移动，将铜线拉伸成型到位，此时第一铰链14、第一成型滑块在固定板1上面成一直线，第一铰链14及第一成型滑块处于锁紧自动状态，在后续工步操作时不会因为受力而后退。

第Ⅱ工步：与第Ⅰ工步工作原理基本相同，只是第二成型凸头16与第一成型凸头13的形状和尺寸不一样，扳动第二操纵杆18时，第二操纵杆18通过第二铰链17将第二成型凸头16向前移动，将铜线拉伸成型到位。此时，第二铰链17与第二成型凸头16不需要自动锁紧。

第Ⅲ工步：待第Ⅱ工步完成后，转动第三操纵杆19，将铜线尾部“7”字形折弯成“U”形。同时对第Ⅱ工步的成型凸头在拉伸时有稍许外偏尺寸做整形校正。

第Ⅳ工步：该工步与第Ⅰ工步处于同一方向且位置太近，并且拉伸高度尺寸相对较短，位置太近会造成操纵杆无法操作。为了解决这个难题，将第四成型滑块20做成梯形，且移动方向改为与第一成型滑块13的移动方向成45°偏角。操纵方法与第Ⅲ工步原理基本相同。

第Ⅴ工步：该工步是将铜线右端由直线成型成“”形。旋转第五操纵杆24使长方形成型块23在固定板弧形槽28内做圆弧轨迹运动，旋转到位后工步完成。

第Ⅵ工步：扳动第六操纵杆，将将铜线尾部由“7”字形折弯成“U”形。

第Ⅶ工步：轻抬顶出操纵杆26，将顶出块4向上推动，顶出块4上的顶针29顶出产品，产品取出后再将操纵杆24回归原位。所有工步完成。取出产品后，除操纵杆24不退回外，其余操纵杆都退回至原位。

Claims (7)

1.一种汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，包括一个成型模块和多个成型凸头，其特征是，还包括多个杠杆式增力机构，每个杠杆式增力机构推动一个成型凸头，按顺序操纵不同的杠杆式增力机构推动不同的成型凸头与同一成型模块配合，将同一平面方向四方扁形铜导线从直线状态折弯成型，形成多个回环形状；

所述杠杆式增力机构包括可转动设置在固定板上的操纵杆和传力件，操纵杆通过传力件推动成型凸头对四方扁形铜导线进行成型；

所述杠杆式增力机构包括第一杠杆式增力机构、第二杠杆式增力机构、第三杠杆式增力机构、第四杠杆式增力机构、第五杠杆式增力机构和第六杠杆式增力机构，第一杠杆式增力机构、第二杠杆式增力机构、第三杠杆式增力机构、第四杠杆式增力机构和第五杠杆式增力机构设置在固定板上方，固定板下方设置有下固定板，第六杠杆式增力机构设置在固定板与下固定板之间；

所述的第一杠杆式增力机构包括第一操纵杆和第一铰链，第一成型凸头与T形导向块连接组成第一成型滑块；第一操纵杆与第一铰链之间、第一铰链与第一成型凸头之间都是通过插销连接，第一成型滑块借助T形导向块沿固定板上的导向槽来回运动；操作第一操纵杆，第一铰链将第一成型滑块推送到位时，第一铰链与第一成型滑块成一直线，具有锁止功能。

2.根据权利要求1所述的汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，其特征是，所述的第二杠杆式增力机构包括第二操纵杆和第二铰链，第二成型凸头与T形导向块连接组成第二成型滑块；第二操纵杆与第二铰链之间、第二铰链与第二成型凸头之间都是通过插销连接，第二成型滑块借助T形导向块沿固定板上的导向槽来回运动。

3.根据权利要求1所述的汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，其特征是，所述的第三杠杆式增力机构包括第三操纵杆，第三操纵杆的内端连接有第三成型凸头。

4.根据权利要求1所述的汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，其特征是，所述的第四杠杆式增力机构包括第四操纵杆和第四铰链，第四成型凸头与T形导向块连接组成第四成型滑块；第四操纵杆与第四铰链之间、第四铰链与第四成型凸头之间都是通过插销连接；第四成型滑块借助T形导向块沿固定板上的导向槽来回运动；第四成型滑块设计为梯形状结构，其移动方向与第一成型滑块成45度角。

5.根据权利要求1所述的汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，其特征是，所述的第五杠杆式增力机构包括第五操纵杆，第五操纵杆与固定板可旋转连接。

6.根据权利要求1所述的汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，其特征是，所述的第六杠杆式增力机构包括第六操纵杆和第六成型滑块，第六操纵杆可转动地安装在下固定板上，第六操纵杆连接有第六成型滑块，第六成型滑块顶部为成型凸头；在固定板上设置有弧形槽，转动第六操纵杆时成型凸头在弧形槽内做圆弧运动。

7.根据权利要求1所述的汽车电器四方扁形铜导线成型工艺装备，其特征是，还包括顶出机构，顶出机构包括第七操纵杆，第七操纵杆上设置有铜导线顶出装置。

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