CN115156433A - 多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置，包括：左上模、中间上模、右上模、下模及辅助垫板装置。左上模、中间上模及右上模并列设置，中间上模设置在左上模和右上模之间；下模设置在左上模、中间上模及右上模的下方。辅助垫板装置安装在下模上，辅助垫板装置在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与中间上模相配合。本发明提供的多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法，通过两次压制过程，能够实现对多曲率弓形导向臂热成型加工，保证加工的多曲率弓形导向臂符合设计要求。

Description

多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法。

背景技术

单纵臂挂车空气悬架应用越来越普遍,导向臂是其中的关键零部件。多曲率弓形导向臂是一种适合轻量化的导向臂。多曲率弓形导向臂是基于整车轻量化开发的产品，相比常规Z型导向臂，悬架系统轻量化减重15％～20％，其他性能指标基本一致。产业化前景非常好。

在目前开发试制阶段，投入较大资金开发专用成型设备在经济上不合算。由于改产品外形属于多曲率拐点型工件，而且该工件中间与车桥夹持部位采用V型定位夹紧结构。因此采用现有常规Z型导向臂单工位热成型设备成型存在以下几个问题：由于模具的加工及装配误差以及工件截面厚度的加工误差，热成型时不可能多曲率均匀受力，无法保证多曲率外形与设计状态一致。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的采用现有常规Z型导向臂单工位热成型设备成型时，由于模具的加工及装配误差以及工件截面厚度的加工误差，热成型时不可能多曲率均匀受力，无法保证多曲率外形与设计状态一致的技术问题，提供了一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，包括：左上模、中间上模、右上模、下模及辅助垫板装置；

所述左上模、中间上模及右上模并列设置，所述中间上模设置在所述左上模和右上模之间；

所述下模设置在所述左上模、中间上模及右上模的下方；

所述辅助垫板装置安装在所述下模上，所述辅助垫板装置在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

进一步地：所述辅助垫板装置包括：第一气缸组件、第二气缸组件及安装座组件；

所述安装座组件连接在所述下模中间的一侧；所述第一气缸组件和第二气缸组件分别与所述安装座组件活动连接；所述第一气缸组件和第二气缸组件在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

进一步地：所述第一气缸组件包括：第一气缸底座、第一滑轨、第一滑块、第一气缸、第一垫板、第一气缸前连接座及第一气缸后连接座；

所述第一气缸底座的下端设置有第一连接块，所述第一连接块与所述下模活动连接；

所述第一滑轨设置在所述第一气缸底座上，所述第一滑块设置在所述第一滑轨上；所述第一气缸的前端通过所述第一气缸前连接座安装在所述第一滑块上，所述第一气缸的后端通过所述第一气缸后连接座安装在所述第一气缸底座上；所述第一垫板与所述第一气缸前连接座固定连接，所述第一垫板在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

进一步地：所述第二气缸组件包括：第二气缸底座、第二滑轨、第二滑块、第二气缸、第二垫板、第二气缸前连接座及第二气缸后连接座；

所述第二气缸底座的下端设置有第二连接块，所述第二连接块与所述下模活动连接；

所述第二滑轨设置在所述第二气缸底座上，所述第二滑块设置在所述第二滑轨上；所述第二气缸的前端通过所述第二气缸前连接座安装在所述第二滑块上，所述第二气缸的后端通过所述第二气缸后连接座安装在所述第二气缸底座上；所述第二垫板与所述第二气缸前连接座固定连接，所述第二垫板在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

进一步地：所述安装座组件包括：基座、第三滑轨、第三滑块、第四滑轨、第四滑块、第一弹簧及第二弹簧；

所述基座的外侧面开设有第一滑槽及第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽诚V字形状分布；所述第三滑轨平行设置在所述第一滑槽内，所述第三滑块设置在所述第三滑轨上，所述第三滑块与所述第一连接块连接；所述第四滑轨平行设置在所述第二滑槽内，所述第四滑块设置在所述第四滑轨上，所述第四滑块与所述第二连接块连接；

所述第一弹簧设置在所述第一滑槽的外侧，所述第一弹簧的一端与所述基座连接，所述第一弹簧的另一端与所述基座的下端抵接；所述第二弹簧设置在所述第二滑槽的外侧，所述第二弹簧的一端与所述基座连接，所述第二弹簧的另一端与所述基座的下端抵接。

本发明还提供了一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型方法，包括：

将工件设置在多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装上，采用普通Z型导向臂压弯成型过程相同的方法对工件第一次压制；

对工件第一次成型过程中，在工件后端空气弹簧安装面施加第一压力且保压第一时间，确保后端压弯深度及平面度精度；

控制辅助垫板装置上的垫板自动伸出，对工件进行第二次压制；

在V型夹持部位施加第二压力且保压第二时间以保证V型夹持部位平度和角度精度；

第二次压制完成后控制辅助垫板装置复位。

进一步地：所述第一压力为1000～1200KN、第一时间为2～3秒、第二压力为1000～1200KN及第二时间为2秒。

本发明提供的多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法至少具备以下有益效果或优点：

本发明提供的多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法，在常规Z型导向臂单工位热成型设备的基础上设置设置了辅助垫板装置；在多曲率弓形导向臂成型过程中，实现两次压制过程，其中第一次压制过程采用传统的Z型导向臂的压制方法，确保工件后端压弯深度及平面度精度；第二次压制过程通过伸出辅助垫板装置，中间上模通过辅助垫板装置对工件进行压制，保证V型夹持部位平面度和角度精度；通过两次压制过程，能够实现对多曲率弓形导向臂热成型加工，保证加工的多曲率弓形导向臂符合设计要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的下模结构示意图；

图3为本发明实施例提供的辅助垫板装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一气缸组件结构示意图；

图5为本发明提供的安装座组件结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-左上模，2-中间上模，3-右上模，4-下模，5-辅助垫板装置，51-第一气缸组件，511-第一气缸底座，512-第一滑轨，513-第一滑块，514-第一气缸，515-第一垫板，516-第一气缸前连接座，517-第一气缸后连接座，518-第一连接块，52-第二气缸组件，53-安装座组件，531-基座，532-第一滑槽，533-第二滑槽，534-第三滑轨，535-第三滑块，536-第一弹簧，537-第四滑块，538-第四滑轨，539-第二弹簧，6-工件。

具体实施方式

本发明针对现有技术中存在的采用现有常规Z型导向臂单工位热成型设备成型时，由于模具的加工及装配误差以及工件截面厚度的加工误差，热成型时不可能多曲率均匀受力，无法保证多曲率外形与设计状态一致的技术问题，提供了一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法。

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、完整的描述，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。

本发明实施例提供了一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，如图1-图5，包括：左上模1、中间上模2、右上模3、下模4及辅助垫板装置5。左上模1、中间上模2及右上模3并列设置，中间上模2设置在左上模1和右上模3之间；左上模1和右上模3连接统一油缸，通过同一个油缸进行驱动，中间上模2单独连接连接油缸，通过该油缸单独进行驱动。下模4设置在左上模1、中间上模2及右上模3的下方，工件6设置在保持不动的下模4上，油缸驱动左上模1、中间上模2及右上模3向下运动对工件6进行压制。辅助垫板装置5安装在下模4上，辅助垫板装置5在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，可伸出与中间上模2相配合，中间上模2通过辅助垫板装置5对工件6进行压制，压制完成后辅助垫板装置5复位。

具体的，如图1、图3、图4及图5，辅助垫板装置5包括：第一气缸组件51、第二气缸组件52及安装座组件53。安装座组件53连接在下模4中间的一侧；第一气缸组件51和第二气缸组件52分别与安装座组件53活动连接；第一气缸组件51和第二气缸组件52在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与中间上模2相配合。

如图3及图4，第一气缸组件51包括：第一气缸底座511、第一滑轨512、第一滑块513、第一气缸514、第一垫板515、第一气缸前连接座516及第一气缸后连接座517。第一气缸底座511的下端设置有第一连接块518，第一连接块518与下模4活动连接。第一滑轨512设置在第一气缸底座511上，第一滑块513设置在第一滑轨512上；第一气缸514的前端通过第一气缸前连接座516安装在第一滑块513上，第一气缸514的后端通过第一气缸后连接座517安装在第一气缸底座511上；第一垫板515与第一气缸前连接座516固定连接，第一垫板515在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与中间上模2相配合。

第二气缸组件52同第一气缸组件51的结构相同，具体第二气缸组件52包括：第二气缸底座、第二滑轨、第二滑块、第二气缸、第二垫板、第二气缸前连接座及第二气缸后连接座。第二气缸底座的下端设置有第二连接块，第二连接块与下模4活动连接。第二滑轨设置在第二气缸底座上，第二滑块设置在第二滑轨上；第二气缸的前端通过第二气缸前连接座安装在第二滑块上，第二气缸的后端通过第二气缸后连接座安装在第二气缸底座上；第二垫板与第二气缸前连接座固定连接，第二垫板在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与中间上模2相配合。

如图5，安装座组件53包括：基座531、第三滑轨534、第三滑块535、第四滑轨538、第四滑块537、第一弹簧536及第二弹簧539。基座531的外侧面开设有第一滑槽532及第二滑槽533，第一滑槽532和第二滑槽533诚V字形状分布；第三滑轨534平行设置在第一滑槽532内，第三滑块535设置在第三滑轨534上，第三滑块535与第一连接块518连接；第四滑轨538平行设置在第二滑槽533内，第四滑块537设置在第四滑轨538上，第四滑块537与第二连接块连接。第一弹簧536设置在第一滑槽532的外侧，第一弹簧536的一端与基座531连接，第一弹簧536的另一端与基座531的下端抵接；第二弹簧539设置在第二滑槽533的外侧，第二弹簧539的一端与基座531连接，第二弹簧539的另一端与基座531的下端抵接。

实施例二

如图1-图5，本发明实施例还提供了一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型方法，包括：

步骤S10.将工件6设置在多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装上，采用普通Z型导向臂压弯成型过程。具体的，设备(即工装)安装好以后，在设备手动调整状态将油缸行程、纵向定位、侧向定位调整到位。将设备转换为自动状态，设备进入自动压制成型模式。压制过程：机器人将热态毛坯放置到下模4设定位置；纵向推料气缸和侧向推料气缸将工件6推送至精确定位；中间上模2的油缸下行压紧工件6；左右上模下行对工件6进行压制；压制完成后所有油缸退回原位置，机器人取料进行淬火。上模设备设置为自动相同的方法对工件6第一次压制。

步骤S20.对工件6第一次成型过程中，在工件6后端空气弹簧安装面施加第一压力且保压第一时间，确保后端压弯深度及平面度精度(压弯深度精度要求±3mm，平面度精度1mm)。工件后端是空气弹簧安装面，压弯深度及平面度指标是装配尺寸，精度要求也较高，该部位需要施加一定的力且保压一定的时间才能保证尺寸精度。

步骤S30.控制辅助垫板装置5上的垫板自动伸出，对工件6进行第二次压制。第二次压制过程中，上中模通过辅助垫板装置5的垫板对工件6的V型夹持部位压制。

步骤S30.在V型夹持部位施加第二压力且保压第二时间，以保证V型夹持部位平度和角度精度(平度精度1mm，角度精度±1°)。工件V型夹持部位是工件关键部位，平面度及角度尺寸精度要求高。该部位需要施加一定的力且保压一定的时间才能保证尺寸精度。

步骤S40.第二次压制完成后控制辅助垫板装置5复位。

进一步地：第一压力为1000～1200KN，第一时间为2～3秒，第二压力为1000～1200KN，第二时间为2秒。

本发明实施例提供的多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的多曲率弓形导向臂的单工位热成型装置及方法，在常规Z型导向臂单工位热成型设备的基础上设置设置了辅助垫板装置；在多曲率弓形导向臂成型过程中，实现两次压制过程，其中第一次压制过程采用传统的Z型导向臂的压制方法，确保工件后端压弯深度及平面度精度；第二次压制过程通过伸出辅助垫板装置，中间上模通过辅助垫板装置对工件进行压制，保证V型夹持部位平面度和角度精度；通过两次压制过程，能够实现对多曲率弓形导向臂热成型加工，保证加工的多曲率弓形导向臂符合设计要求。

在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，其特征在于：包括：左上模、中间上模、右上模、下模及辅助垫板装置；

所述左上模、中间上模及右上模并列设置，所述中间上模设置在所述左上模和右上模之间；

所述下模设置在所述左上模、中间上模及右上模的下方；

所述辅助垫板装置安装在所述下模上，所述辅助垫板装置在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

2.根据权利要求1所述的多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，其特征在于：所述辅助垫板装置包括：第一气缸组件、第二气缸组件及安装座组件；

所述安装座组件连接在所述下模中间的一侧；所述第一气缸组件和第二气缸组件分别与所述安装座组件活动连接；所述第一气缸组件和第二气缸组件在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

3.根据权利要求2所述的多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，其特征在于：所述第一气缸组件包括：第一气缸底座、第一滑轨、第一滑块、第一气缸、第一垫板、第一气缸前连接座及第一气缸后连接座；

所述第一气缸底座的下端设置有第一连接块，所述第一连接块与所述下模活动连接；

所述第一滑轨设置在所述第一气缸底座上，所述第一滑块设置在所述第一滑轨上；所述第一气缸的前端通过所述第一气缸前连接座安装在所述第一滑块上，所述第一气缸的后端通过所述第一气缸后连接座安装在所述第一气缸底座上；所述第一垫板与所述第一气缸前连接座固定连接，所述第一垫板在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

4.根据权利要求3所述的多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，其特征在于：所述第二气缸组件包括：第二气缸底座、第二滑轨、第二滑块、第二气缸、第二垫板、第二气缸前连接座及第二气缸后连接座；

所述第二气缸底座的下端设置有第二连接块，所述第二连接块与所述下模活动连接；

所述第二滑轨设置在所述第二气缸底座上，所述第二滑块设置在所述第二滑轨上；所述第二气缸的前端通过所述第二气缸前连接座安装在所述第二滑块上，所述第二气缸的后端通过所述第二气缸后连接座安装在所述第二气缸底座上；所述第二垫板与所述第二气缸前连接座固定连接，所述第二垫板在工多曲率弓形导向臂压制成型的过程中，伸出与所述中间上模相配合。

5.根据权利要求4所述的多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装，其特征在于：所述安装座组件包括：基座、第三滑轨、第三滑块、第四滑轨、第四滑块、第一弹簧及第二弹簧；

所述基座的外侧面开设有第一滑槽及第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽诚V字形状分布；所述第三滑轨平行设置在所述第一滑槽内，所述第三滑块设置在所述第三滑轨上，所述第三滑块与所述第一连接块连接；所述第四滑轨平行设置在所述第二滑槽内，所述第四滑块设置在所述第四滑轨上，所述第四滑块与所述第二连接块连接；

所述第一弹簧设置在所述第一滑槽的外侧，所述第一弹簧的一端与所述基座连接，所述第一弹簧的另一端与所述基座的下端抵接；所述第二弹簧设置在所述第二滑槽的外侧，所述第二弹簧的一端与所述基座连接，所述第二弹簧的另一端与所述基座的下端抵接。

6.一种多曲率弓形导向臂的单工位热成型方法，其特征在于：包括：

将工件设置在多曲率弓形导向臂的单工位热成型工装上，采用普通Z型导向臂压弯成型过程相同的方法对工件第一次压制；

对工件第一次成型过程中，在工件后端空气弹簧安装面施加第一压力且保压第一时间，确保后端压弯深度及平面度精度；

控制辅助垫板装置上的垫板自动伸出，对工件进行第二次压制；

在V型夹持部位施加第二压力且保压第二时间以保证V型夹持部位平度和角度精度；

第二次压制完成后控制辅助垫板装置复位。

7.根据权利要求6所述的多曲率弓形导向臂的单工位热成型方法，其特征在于：所述第一压力为1000～1200KN、第一时间为2～3秒、第二压力为1000～1200KN及第二时间为2秒。

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