CN111974899B - 电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法，包括底座、夹持台和冲压成型装置；夹持台滑动设置在底座上，并由第一气缸驱动运动；夹持台的上表面设置有容纳头管的夹持管，夹持管内设置有顶出杆，顶出杆和夹持台下方的第二气缸传动连接；冲压成型装置包括主板、滑动板和两个冲压头；主板水平跨设在夹持台的上方，并由液压缸驱动竖向运动；滑动板设置在主板的下方，由第三气缸驱动滑动，且滑动方向和夹持台的滑动方向一致；两个冲压头竖向固定在滑动板的下方，且两个冲压头沿夹持台的滑动方向排列。本发明可以快速装卸头管，且安全性能好。

Description

电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法

技术领域

本发明涉及电动车头管加工技术领域，尤其涉及电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法。

背景技术

头管是电动车车架中的重要部件之一，头管的上下两端分别连接电动车的方向把和前叉。在头管的成型过程中，需要对头管的端部冲压成型处理，使头管的端部成型为需要的形状，以便和方向把或前叉连接。部分电动车头管的端部单次冲压无法完成成型过程，需要经过两次冲压才能够转变为所需要的形状，因此有必要提供一种安全性能好、生产效率高的头管端部连续成型装置。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法，可以快速装卸头管，且安全性能好。

技术方案：为实现上述目的，本发明的电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法，包括底座、夹持台和冲压成型装置；所述夹持台滑动设置在所述底座上，并由第一气缸驱动运动；所述夹持台的上表面设置有容纳头管的夹持管，所述夹持管内设置有顶出杆，所述顶出杆和所述夹持台下方的第二气缸传动连接；所述冲压成型装置包括主板、滑动板和两个冲压头；所述主板水平跨设在所述夹持台的上方，并由液压缸驱动竖向运动；所述滑动板设置在所述主板的下方，由第三气缸驱动滑动，且滑动方向和所述夹持台的滑动方向一致；两个所述冲压头竖向固定在所述滑动板的下方，且两个所述冲压头沿所述夹持台的滑动方向排列；所述夹持管的上端设置有圆形的成型槽，所述成型槽的半径大于所述夹持管的内管半径；头管冲压成型后的端部外径大于未成型的头管外径；所述底座上设置有换管装置，所述换管装置包括支撑板和平移板，所述支撑板水平架设在所述底座上；所述平移板滑动设置在所述支撑板的上表面，并由第四气缸驱动运动；所述支撑板上设置有竖向贯通的换料孔，所述换料孔和所述夹持管在同一竖直平面内；所述平移板上远离所述换料孔的一侧设置有竖向贯通的换料管，所述平移板上靠近所述换料孔的一侧设置有竖向贯通的半圆形退料槽，所述退料槽的上方设置有退料架。

进一步地，所述换料管远离所述退料槽的一侧下端转动设置有L型的垫块；所述垫块的上端用以承托头管，所述垫块的下端设置有滚轮，并通过滚轮在所述支撑板的上表面滑动；所述换料孔靠近所述换料管的一侧上端设置有容纳所述垫块的斜向缺口。

进一步地，所述换料孔分成上层孔和下层孔，所述下层孔为圆形，所述下层孔的孔口直径和成型后的头管的最大外管径相等，且所述下层孔的下边缘设置有圆角；所述上层孔为圆形，所述上层孔的孔壁上周向等角度设置有若干扇形夹板，若干所述扇形夹板和上层孔的孔壁之间通过弹性滑动件连接；所述退料架上竖向设置有顶压滑轨，所述顶压滑轨内滑动设置有顶压板，所述顶压滑轨的正上方设置有顶压弹性件，所述顶压板的下表面设置有头管嵌合槽和压移块；所述头管嵌合槽为环形，和成型后的头管端部对应配合；所述压移块为倒三角形，所述扇形夹板的上表面对应设置有压移槽，所述压移块和压移槽配合压缩所述弹性滑动件。

进一步地，所述底座上设置有斜向的退料滑道，所述退料滑道的斜向上端和所述支撑板靠近所述换料孔的一端相连，所述退料滑道的斜向下端延伸出所述底座的边缘。

进一步地，所述换料管的高度不小于头管高度的一半，所述换料管的内管径和头管的管径相等，所述换料管内管壁的上端为斜口设置。

进一步地，所述平移板的下板面和所述支撑板的上板面为间距设置。

进一步地，本发明的成型工艺方法的具体步骤为：

步骤S1：将头管放置在换料管内，气缸带动换料管移动，头管自换料孔落入到夹持管内；

步骤S2：夹持管带动头管移动至冲压成型装置的下方，两个冲压头依次对头管的端部进行冲压成型作业；

步骤S3：夹持管将成型后的头管带动至换料孔的下方，顶出杆将头管顶出夹持管；

步骤S4：在换料管内放入下一根头管，平移板在气缸的带动下移动，并将成型后的头管推落至退料滑道内，同时下一根头管自换料孔落入到夹持管内，再重复步骤S2至步骤S4。

有益效果：本发明的电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法，在气缸驱动下运动的两个冲压头可以对头管的端部连续冲压两次，生产效率高；设置有装卸头管的换管装置，可以实现快速更换头管，提高生产效率，且换管装置远离冲压头，可以避免冲压头压伤操作工人的手部，安全性能好。

附图说明

附图1为本发明整体结构示意图；

附图2为第二气缸位置示意图；

附图3为支撑板和平移板结构示意图；

附图4为垫块的结构和位置示意图；

附图5为垫块和斜向缺口的配合示意图；

附图6为二次冲压成型后的头管结构示意图；

附图7为成型槽结构示意图；

附图8为进料口和退料架细节结构示意图；

附图9为顶压板结构示意图；

附图10为扇形夹板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至10所述的电动车头管二次精密挤压成型工艺系统及成型工艺方法，包括底座1、夹持台2和冲压成型装置。所述夹持台2滑动设置在所述底座1上，并由第一气缸4驱动运动。所述夹持台2的上表面设置有容纳头管5的夹持管6，所述夹持管6内设置有顶出杆7，所述顶出杆7和所述夹持台2下方的第二气缸8传动连接。未成型的头管5是中空的直管，夹持管6的内管径和头管5的外管径相等。冲压成型过程中头管5放置在夹持管6内，此时头管5的上端面低于所述夹持管6的上端面。夹持管6的下方设置有孔，顶出杆7的一端与所述第二气缸8传动连接，另一端穿过夹持管6下方的孔进入到夹持管6的内部，顶出杆7的上端对应顶住头管5的下端，但需要取出头管5时，顶出杆7将头管5顶出夹持管6。

所述冲压成型装置包括主板9、滑动板10和两个冲压头11；所述主板9水平跨设在所述夹持台2的上方，并由液压缸12驱动竖向运动。所述滑动板10设置在所述主板9的下方，由第三气缸13驱动滑动，且滑动方向和所述夹持台2的滑动方向一致。两个所述冲压头11竖向固定在所述滑动板10的下方，且两个所述冲压头11沿所述夹持台2的滑动方向排列。两个冲压头11的形状不同，分别完成对头管5端部的一次冲压过程和二次冲压过程。

所述夹持管6的上端设置有圆形的成型槽24，所述成型槽24的半径大于所述夹持管6的内管半径；头管5冲压成型后的端部外径大于未成型的头管5外径，成型后的头管如附图6所示。

所述底座1上设置有换管装置，所述换管装置用于取出夹持管6内已经成型的头管5，并将未成型的头管5放入到夹持管6内。所述换管装置包括支撑板14和平移板15，所述支撑板14为水平板体，且所述支撑板14水平架设在所述底座1上；所述平移板15滑动设置在所述支撑板14的上表面，所述平移板15和第四气缸16传动连接，所述平移板15在第四气缸16驱动下沿所述支撑板14的上表面滑动。

所述支撑板14上设置有竖向贯通的换料孔17，所述换料孔17和所述夹持管6在同一竖直平面内。支撑板14的下板面的高度高于夹持管6的高度，夹持管6可以随夹持台2滑动到支撑板14的正下方，使夹持管6和换料孔17在同一竖直轴线上。换料孔17的孔径大于成型后的头管5的最大管径，使顶出杆7可以将头管5从换料孔17顶出至支撑板14的上表面。

所述平移板15上远离所述换料孔17的一侧设置有竖向贯通的换料管18。所述平移板15上靠近所述换料孔17的一侧设置有竖向贯通的半圆形退料槽19，所述退料槽19的上方设置有退料架20。退料槽19和退料架20对顶出换料孔17的头管5起到固定和防倾倒的作用，随后退料槽19和退料架20可以配合将已经成型的头管5推离换料孔17。

所述换料管18远离所述退料槽19的一侧下端转动设置有L型的垫块21。所述垫块21的上端用以承托头管5，所述垫块21的下端设置有滚轮，并通过滚轮在所述支撑板14的上表面滑动。当未成型的头管5放置在换料管18内时，头管5的下端被垫块21所托住，使得头管5的下端不会直接接触到支撑板14，减少了平移板15滑动过程中头管5和支撑板14之间的摩擦，也降低了生产过程中的噪音。所述换料孔17靠近所述换料管18的一侧上端设置有容纳所述垫块21的斜向缺口22，由于垫块21为转动设置，当换料管18移动至换料孔17的正上方时，垫块21在重力的作用下转动到斜向缺口22内，不再托住头管5，使头管5则可以落入到夹持管6内。斜向缺口22的斜面和垫块21下端的滚轮配合，使得换料管18离开换料孔17的正上方时，垫块21可以转动复位，仍旧起到托住头管5下端面的作用。

在对头管5端部冲压成型后，头管5端部的管径变大，若进料孔17为简单的竖向直孔，则进料孔17的孔径必须要大于等于成型后的头管5的端部半径，此时进料孔17对成型后的头管5的较细的管身部分缺少约束和定位，容易导致头管5自换料管18经过进料孔17落入到夹持管6内的过程中发生偏差，头管5无法准确落入到夹持管6内，进而影响整个挤压成型系统的正常工作。因此需要对换料孔17的形状进行再设计。

如附图10所示，所述换料孔17分成上下两层，分别为上层孔25和下层孔26，所述下层孔26为圆形，所述下层孔26的孔口直径和成型后的头管5的最大外管径相等，容许成型后的头管5经过。所述下层孔26的下边缘设置有圆角，圆角的设置使头管5更易进入下层孔26内。所述上层孔25为圆形，所述上层孔25的孔壁上周向等角度设置有若干扇形夹板27。若干所述扇形夹板27和上层孔25的孔壁之间通过弹性滑动件28连接，自然状态下若干扇形夹板27围合成环状，且该环状的内径和头管5的管身部分的直径相等，扇形夹板27的内环上边缘应当设置圆角或倒角，方便头管5从换料管18落入到扇形夹板27围合成的环内。扇形夹板27的存在起到对头管5定位的作用，使得头管5能够准确的落入到夹持管6内，提高了装置的精度。

如附图8所示，所述退料架20上竖向设置有顶压滑轨29，所述顶压滑轨29内滑动设置有顶压板30，所述顶压滑轨29的正上方设置有顶压弹性件31，所述顶压板30的下表面设置有头管嵌合槽32和压移块33；所述头管嵌合槽32为环形，和成型后的头管5端部对应配合；所述压移块33为倒三角形，所述扇形夹板27的上表面对应设置有压移槽34，所述压移块33和压移槽34配合压缩所述弹性滑动件28。

扇形夹板27和顶压板30的配合工作方式如下：头管5成型后，夹持管6带动头管5运动到换料孔17的正下方，顶出杆7将头管5顶出，头管5的成型后的端部和头管嵌合槽32对应配合，将顶压板30向上顶起，压移块33和压移槽34对应分离，弹性滑动件28自压缩态回弹至自然状态，若干扇形夹板27对应围合夹持头管5的管身部分。顶出杆7将头管5的下端顶出至高于或平行于支撑板14的上板面，此时顶压板30压缩顶压弹性件31。顶压板30和顶出杆7分别顶住成型后的头管5的上下两端，固定住了头管5。平移板15移动，换料管18运动至换料孔17的下方，未成型的头管5经过扇形夹板27围合成的环后再落入夹持管6内。而成型后的头管5被推向退料滑道23，在顶压弹性件31作用下，头管5自退料滑道23滑落，顶压板30也因此下落到顶压滑轨29的最低端。当平移板14回移时，顶压板30也随之运动回到换料孔17的正上方，压移块33和压移槽34配合压缩所述弹性滑动件28，使若干扇形夹板27相互分开，使若干扇形夹板27围合成的中间孔可以容纳成型后的头管5的端部通过。

所述底座1上设置有斜向的退料滑道23，所述退料滑道23的斜向上端和所述支撑板14靠近所述换料孔17的一端相连，所述退料滑道23的斜向下端延伸出所述底座1的边缘。退料槽19和退料架20配合将已经成型的头管5推到退料滑道23内，退料滑道23的下端可以放置收纳头管5的容器，从而完成对已经成型的头管5的收集。

所述换料管18的高度不小于头管5高度的一半，确保头管5在换料管18内的稳定性，所述换料管18的内管径和头管5的管径相等，所述换料管18内管壁的上端为斜口设置，斜口设置更方便头管5插入到换料管18内，操作更为方便。

所述平移板15的下板面和所述支撑板14的上板面为间距设置，顶出杆7将已经成型的头管5自夹持管6和换料孔17顶出时，顶出杆7的上端面不低于支撑板14的上板面。若平移板15的下板面和支撑板14的上板面相贴合，则顶出杆7的上端面只能和支撑板14的上板面相平行，否则平移板15在滑动过程中会和顶出杆7碰撞干涉。然后完全确保平行比较困难，因此令平移板15的下板面和支撑板14的上板面为间距设置，避免平移板15和顶出杆7碰撞干涉。

本发明的成型工艺方法的具体步骤为：

步骤S1：将头管5放置在换料管18内，气缸带动换料管18移动，头管5自换料孔17落入到夹持管内；

步骤S2：夹持管6带动头管5移动至冲压成型装置的下方，两个冲压头11依次对头管5的端部进行冲压成型作业；

步骤S3：夹持管6将成型后的头管5带动至换料孔17的下方，顶出杆7将头管5顶出夹持管6；

步骤S4：在换料管18内放入下一根头管5，平移板15在气缸的带动下移动，并将成型后的头管5推落至退料滑道23内，同时下一根头管5自换料孔17落入到夹持管6内，再重复步骤S2至步骤S4。

成型工艺方法的具体阐述如下：夹持管6内放置有头管5，夹持台2滑动至其中一个冲压头11的正下方，液压缸12带动冲压头11下移至头管5的端部，进行第一次冲压；随后液压缸12带动冲压头11上移，第三气缸13带动另一个冲压头11移动至头管5的正上方，由液压缸12带动第二个冲压头11进行第二次冲压；冲压完成后，夹持台2滑动至支撑板14的正下方，并使夹持管6和换料孔17在同一竖直轴线上，此时退料槽19和退料架20也对应位于换料孔17的正上方，且换料管18内放置后未成型的头管5；随后顶出杆7将成型后的头管5顶出夹持管6和换料孔17，第四气缸16驱动平移板15滑动，退料槽19和退料架20配合将已经成型的头管5推向退料滑道23，并使换料管18运动至换料孔17的正上方，未成型的头管5的下端落在顶出杆7的上端，顶出杆7下移复位，将未成型的头管5带入到夹持管6内，随后夹持台2再次滑动至冲压头11的正下方，开始下一轮的头管5端部成型作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动车头管二次精密挤压成型系统，其特征在于：包括底座（1）、夹持台（2）和冲压成型装置；所述夹持台（2）滑动设置在所述底座（1）上，并由第一气缸（4）驱动运动；所述夹持台（2）的上表面设置有容纳头管（5）的夹持管（6），所述夹持管（6）内设置有顶出杆（7），所述顶出杆（7）和所述夹持台（2）下方的第二气缸（8）传动连接；所述冲压成型装置包括主板（9）、滑动板（10）和两个冲压头（11）；所述主板（9）水平跨设在所述夹持台（2）的上方，并由液压缸（12）驱动竖向运动；所述滑动板（10）设置在所述主板（9）的下方，由第三气缸（13）驱动滑动，且滑动方向和所述夹持台（2）的滑动方向一致；两个所述冲压头（11）竖向固定在所述滑动板（10）的下方，且两个所述冲压头（11）沿所述夹持台（2）的滑动方向排列；所述夹持管（6）的上端设置有圆形的成型槽（24），所述成型槽（24）的半径大于所述夹持管（6）的内管半径；头管（5）冲压成型后的端部外径大于未成型的头管（5）外径；

所述底座（1）上设置有换管装置，所述换管装置包括支撑板（14）和平移板（15），所述支撑板（14）水平架设在所述底座（1）上；所述平移板（15）滑动设置在所述支撑板（14）的上表面，并由第四气缸（16）驱动运动；所述支撑板（14）上设置有竖向贯通的换料孔（17），所述换料孔（17）和所述夹持管（6）在同一竖直平面内；所述平移板（15）上远离所述换料孔（17）的一侧设置有竖向贯通的换料管（18），所述平移板（15）上靠近所述换料孔（17）的一侧设置有竖向贯通的半圆形退料槽（19），所述退料槽（19）的上方设置有退料架（20）。

2.根据权利要求1所述的电动车头管二次精密挤压成型系统，其特征在于：所述换料管（18）远离所述退料槽（19）的一侧下端转动设置有L型的垫块（21）；所述垫块（21）的上端用以承托头管（5），所述垫块（21）的下端设置有滚轮，并通过滚轮在所述支撑板（14）的上表面滑动；所述换料孔（17）靠近所述换料管（18）的一侧上端设置有容纳所述垫块（21）的斜向缺口（22）。

3.根据权利要求1所述的电动车头管二次精密挤压成型系统，其特征在于：所述换料孔（17）分成上层孔（25）和下层孔（26），所述下层孔（26）为圆形，所述下层孔（26）的孔口直径和成型后的头管（5）的最大外管径相等，且所述下层孔（26）的下边缘设置有圆角；所述上层孔（25）为圆形，所述上层孔（25）的孔壁上周向等角度设置有若干扇形夹板（27），若干所述扇形夹板（27）和上层孔（25）的孔壁之间通过弹性滑动件（28）连接；所述退料架（20）上竖向设置有顶压滑轨（29），所述顶压滑轨（29）内滑动设置有顶压板（30），所述顶压滑轨（29）的正上方设置有顶压弹性件（31），所述顶压板（30）的下表面设置有头管嵌合槽（32）和压移块（33）；所述头管嵌合槽（32）为环形，和成型后的头管（5）端部对应配合；所述压移块（33）为倒三角形，所述扇形夹板（27）的上表面对应设置有压移槽（34），所述压移块（33）和压移槽（34）配合压缩所述弹性滑动件（28）。

4.根据权利要求1所述的电动车头管二次精密挤压成型系统，其特征在于：所述底座（1）上设置有斜向的退料滑道（23），所述退料滑道（23）的斜向上端和所述支撑板（14）靠近所述换料孔（17）的一端相连，所述退料滑道（23）的斜向下端延伸出所述底座（1）的边缘。

5.根据权利要求1所述的电动车头管二次精密挤压成型系统，其特征在于：所述换料管（18）的高度不小于头管（5）高度的一半，所述换料管（18）的内管径和头管（5）的管径相等，所述换料管（18）内管壁的上端为斜口设置。

6.根据权利要求1所述的电动车头管二次精密挤压成型系统，其特征在于：所述平移板（15）的下板面和所述支撑板（14）的上板面为间距设置。

7.一种使用如权利要求1-6任意一项所述电动车头管二次精密挤压成型系统的方法，具体步骤如下：

步骤S1：将头管（5）放置在换料管（18）内，气缸带动换料管（18）移动，头管（5）自换料孔（17）落入到夹持管内；

步骤S2：夹持管（6）带动头管（5）移动至冲压成型装置的下方，两个冲压头（11）依次对头管（5）的端部进行冲压成型作业；

步骤S3：夹持管（6）将成型后的头管（5）带动至换料孔（17）的下方，顶出杆（7）将头管（5）顶出夹持管（6）；

步骤S4：在换料管（18）内放入下一根头管（5），平移板（15）在气缸的带动下移动，并将成型后的头管（5）推落至退料滑道（23）内，同时下一根头管（5）自换料孔（17）落入到夹持管（6）内，再重复步骤S2至步骤S4。

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