CN112718980A - 一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，包括内置柔性骨架和聚氨酯外层，聚氨酯外层包覆在柔性骨架外侧，内置柔性骨架包括过渡接头、钢丝绳、卡扣，钢丝绳首端通过扣压的方式与过渡接头固定连接，钢丝绳尾端采用扣压的方式与卡扣固定连接；卡扣嵌入聚氨酯外层中；过渡接头为管状结构，过渡接头的首端加工有内螺纹结构；过渡接头的尾端外轮廓沿Z轴加工有U型槽，聚氨酯外层在铸造过程中会嵌入到U型槽内连接两者；聚氨酯外层在铸造过程中卡扣会嵌入其中。本发明采用了居中内置钢丝绳金属骨架，外包覆聚氨酯的结构，在满足产品任意位置弯折角度的要求下，极大提升了芯子轴向刚度，提升了生产过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构。
背景技术
随着汽车车身轻量化的持续推进，铝合金及高强钢材料在车身用量占比不断增加。出于产品造型要求，原材料直条形需要弯曲成具有一个或多个曲率造型的产品件。拉弯、辊弯、自由折弯、弯管、压型等成型工艺作为成型加工的重要手段，广泛应用于各类型材的成型加工。为了避免封闭腔类产品在弯曲过程中出现塌陷或凸凹变型等缺陷，成型加工过程中需要在封闭腔内部填充芯子机构撑型。现有技术一般采用多个钢制芯节连接作为芯子或高分子聚乙烯材料作为芯子用于型材内腔支撑，钢质芯子缺点如下，首先芯子为钢材质容易对产品内腔产生划伤；其次，对于截型较小的腔体，受内部空腔尺寸限制芯子和销轴设计尺寸变小，芯节和芯轴容易拉断。在次，对于成弧半径小、弧段长的产品特征，此类芯退芯力增加，容易造成芯子断裂。最后，钢质芯节芯子只能适用于二维成弧，不能满足产品具有三维折弯特征的使用要求。高分子聚乙烯材质芯子在成型过程中会受到产品内腔挤压力，在摩擦力的作用下会对芯子长度方向上产生拉力作用，从而拉长芯子，使芯子截面尺寸减小，从而影响产品成型轮廓尺寸公差，造成产品不能稳定生产。
为了解决上述问题，特此提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构。
上述目的是以下述技术方案实现的：
一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，包括内置柔性骨架和聚氨酯外层，聚氨酯外层包覆在柔性骨架外侧，内置柔性骨架包括过渡接头、钢丝绳、卡扣，钢丝绳首端通过扣压的方式与过渡接头固定连接，钢丝绳尾端采用扣压的方式与卡扣固定连接；卡扣嵌入聚氨酯外层中。
进一步的，所述芯子机构绕X、Y轴能够自由弯折，且绕X、Y轴弯折过程中，在沿Z轴方向上不能拉长。
进一步的，过渡接头为管状结构，过渡接头的首端加工有内螺纹结构。
进一步的，过渡接头的尾端外轮廓沿Z轴加工有U型槽，聚氨酯外层在铸造过程中会嵌入到U型槽内连接两者。
进一步的，聚氨酯外层在铸造过程中卡扣会嵌入其中。
进一步的，内置柔性骨架在X、Y方向处于聚氨酯外层几何中心位置。
进一步的，芯子机构尾端沿周加工β角度倒角作为穿芯导向。
优选的，10°≤β≤35°。
进一步的，芯子机构宽度和高度方向需要与产品件的型腔保持K尺寸的间隙。
优选的，K取值：0.3-0.5mm。
有益效果：
1.本发明采用了居中内置钢丝绳金属骨架，外包覆聚氨酯的结构，在满足产品任意位置弯折角度的要求下，极大提升了芯子轴向刚度；消除了软性材质芯子由于产品内腔摩擦造成的芯子拉长、截面尺寸减小的缺陷，确保了产品成型的轮廓精度，提升了生产过程的稳定性；包覆材料选取了硬度较高的聚氨酯材料，邵氏硬度HSA92-98之间，具有更高的耐磨性，有效提升了芯子的使用寿命。
2.本发明外层包覆的聚氨酯采用一体化铸造方式实现，内外层无间隙贴合，保证了芯子整体机构的材料连续性和均匀性；钢丝绳与过渡接头和卡扣采用扣压的方式连接，避免了其他连接方式对钢丝绳强度造成损伤。
3.此芯子机构适用并保护“B”“口”“日”“目”等闭口截型的金属材质辊弧、拉弯、自由折弯、压弯、弯成弧产品穿芯撑型。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明芯子机构立体结构示意图。
图2是本发明芯子机构平面结构示意图。
图3是本发明部分结构放大结构示意图。
图4是本发明使用过程中的示意图。
图中各标号为：1、过渡接头；2、钢丝绳；3、卡扣；4、聚氨酯外层；5、产品件；6、U型槽。
具体实施方式
参照图1-2，一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构包括内置柔性骨架和聚氨酯外层4，聚氨酯外层4包覆在内置柔性骨架外侧，内置柔性骨架包括过渡接头1、钢丝绳2、卡扣3，钢丝绳2首端通过扣压的方式与过渡接头1固定连接；过渡接头1为管状结构，过渡接头1的首端加工有内螺纹结构，作为与外部插拔芯子油缸连接接口；钢丝绳2尾端采用扣压的方式与卡扣3固定连接；卡扣3嵌入聚氨酯外层4中。芯子机构绕X、Y轴能够自由弯折，且绕X、Y轴弯折过程中，在沿Z轴方向上不能拉长。相对于钢质材料芯子，本发明芯子机构不仅能适用于产品二维成弧，也能满足产品三维弯折成弧使用要求。
过渡接头1的尾端外轮廓沿Z轴加工有U型槽6，聚氨酯外层4在铸造过程中会嵌入到U型槽6内连接两者。通过U型槽6与聚氨酯外层4之间紧密嵌套，能够防止内置柔性骨架从聚氨酯外层4中脱落，聚氨酯外层4在铸造过程中卡扣3会嵌入其中，为两者提供限位连接。
芯子机构在铸造过程中，内置柔性骨架在X、Y方向处于聚氨酯外层4几何中心位置；芯子机构尾端沿周加工β角度倒角作为穿芯导向；具体的，10°≤β≤35°。
芯子机构宽度和高度方向需要与产品件5的型腔保持K尺寸的间隙，其作用是既可以方便穿芯，防止划伤芯子；也可以弥补芯子弯折处膨胀撑大轮廓；具体的，K取值：0.3-0.5mm。为了芯子与产品件内腔匹配时，在芯子高度与宽度尺寸方向预留0.3-0.5mm工艺间隙。
参照图3-4，内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构处于穿芯到位状态，芯子机构提前穿入到产品件5直条形成弧位置处，其有效长度需大于产品件5外弧轮廓长度。图4所示，芯子机构处于弯折成型状态，芯子机构在产品件5成型时，内外弧面均与产品件5内腔贴合并受压。由于芯子机构内置了钢丝绳柔性骨架，其中性层不会在长度方向上被拉长，可有效支撑产品件5成弧位置内腔，防止产生塌陷缺陷。
本发明芯子机构采用了外层材料采用了聚氨酯材质，避免了钢质芯子在插拔芯子过程中划伤产品内腔，提升了产品加工质量；相对于钢质芯子，本方案芯子机构可弯折半径小，能满足较小半径产品穿芯要求；本方案芯子机构高度和宽度尺寸可以设计更小，可以应用于小截面产品的穿芯要求；此芯子机构适用并保护“B”“口”“日”“目”等闭口截型的金属材质辊弧、拉弯、自由折弯、压弯、弯成弧产品穿芯撑型。
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，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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：包括内置柔性骨架和聚氨酯外层(4)，聚氨酯外层(4)包覆在柔性骨架外侧，内置柔性骨架包括过渡接头(1)、钢丝绳(2)、卡扣(3)，钢丝绳(2)首端通过扣压的方式与过渡接头(1)固定连接，钢丝绳(2)尾端采用扣压的方式与卡扣(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述芯子机构绕X、Y轴能够自由弯折，且绕X、Y轴弯折过程中，在沿Z轴方向上不能拉长。
3.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述过渡接头(1)为管状结构，过渡接头(1)的首端加工有内螺纹结构。
4.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述过渡接头(1)的尾端外轮廓沿Z轴加工有U型槽(6)，聚氨酯外层(4)在铸造过程中会嵌入到U型槽(6)内连接两者。
5.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述聚氨酯外层(4)在铸造过程中卡扣(3)会嵌入其中。
6.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述内置柔性骨架在X、Y方向处于聚氨酯外层(4)几何中心位置。
7.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述芯子机构尾端沿周加工β角度倒角作为穿芯导向。
8.根据权利要求7所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：10°≤β≤35°。
9.根据权利要求1所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：所述芯子机构宽度和高度方向需要与产品件(5)的型腔保持K尺寸的间隙。
10.根据权利要求9所述内置钢丝绳外包覆聚氨酯一体铸造式芯子机构，其特征在于：K取值：0.3-0.5mm。
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