CN118989096A - 一种汽车铝合金精密零件冲压装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种汽车铝合金精密零件冲压装置，其中包括工作台和模具；工作台的台面上安装有安装架，安装架上设置有伸缩部件；伸缩部件的伸缩端上连接有冲压部件；冲压部件包括安装座和冲压头，安装座与伸缩部件的伸缩端相连，安装座的下部安装有冲压头；模具包括壳体和滤板；壳体内开设有圆柱形的内腔体，滤板固定在内腔体中，并将内腔体分隔成冲压腔和存放腔，冲压腔位于存放腔上方；冲压腔内设置有支撑块，支撑块的平面朝上，从动转轴转动嵌设在壳体内，联动转轴穿过壳体，且联动转轴与驱动部件的驱动轴连接。能够实现了汽车铝合金精密零件冲压过程中能够自动对碎屑进行处理，减少了停机时间，保证了零件表面的光洁度和精度的技术效果。

Description

一种汽车铝合金精密零件冲压装置

技术领域

本发明涉及冲压装置技术领域，尤其涉及一种汽车铝合金精密零件冲压装置。

背景技术

在汽车制造业的精密制造领域，铝合金零件因其质轻、强度高、耐腐蚀等优良特性，被广泛应用于发动机部件、车身结构件以及底盘系统等多个关键部位。这些零件的冲压生产是一个高度复杂且精密的过程，要求极高的尺寸精度和表面光洁度，以确保最终产品的性能和质量。

然而，在现有的冲压生产线上，尽管采用了先进的模具设计和制造技术，但在冲压作业完成后，模具的冲压面、零件的冲压表面以及周边的环境中，往往会不可避免地残留大量的铝合金碎屑。这些碎屑来源于铝合金材料的断裂、磨损以及模具与零件之间的摩擦。它们不仅细小且难以察觉，还容易粘附在模具表面或零件细微的凹凸处，给后续的清理工作带来了极大的挑战。

更重要的是，如果这些碎屑未能得到及时且有效的清理，它们将在后续的冲压过程中成为潜在的污染源，对模具和零件造成划伤、压痕等损害，进而降低零件的表面光洁度和精度。此外，碎屑的积累还可能影响模具的闭合精度和冲压过程的稳定性，甚至导致模具损坏或生产中断，严重影响生产效率和产品合格率。

发明内容

本申请通过提供一种汽车铝合金精密零件冲压装置，解决了现有技术中汽车铝合金精密零件冲压过程中碎屑清理难的技术问题；实现了汽车铝合金精密零件冲压过程中能够自动对碎屑进行处理，减少了停机时间，保证了零件表面的光洁度和精度的技术效果。

本申请提供了一种汽车铝合金精密零件冲压装置，包括工作台和模具；所述工作台的台面上安装有安装架，安装架上设置有伸缩部件；所述伸缩部件的伸缩端朝下，伸缩部件的伸缩端上连接有冲压部件；所述冲压部件包括安装座和冲压头，安装座与伸缩部件的伸缩端相连，安装座的下部安装有冲压头；所述模具位于冲压头下方，模具安装在工作台的台面上；所述工作台上还设置有驱动部件，驱动部件位于模具的一侧；所述模具包括壳体和滤板；所述壳体内开设有圆柱形的内腔体，滤板固定在内腔体中，并将内腔体分隔成冲压腔和存放腔，冲压腔位于存放腔上方；所述冲压腔内设置有支撑块，支撑块整体为半球体，支撑块的平面朝上，且支撑块的底面与滤板贴合；所述壳体内转动连接有联动转轴和从动转轴，且联动转轴和从动转轴对称连接在支撑块的两侧；所述从动转轴转动嵌设在壳体内，联动转轴穿过壳体，且联动转轴与驱动部件的驱动轴连接；所述联动转轴、从动转轴和支撑块的球心这三者在同一条直线上。

进一步的，所述支撑块包括底块、顶板、限位杆和压簧；所述底块整体为半球体，联动转轴和从动转轴均与底块相连；所述顶板的底面与限位杆相连；所述限位杆滑动贯穿底块，下限位杆的底端不低于底块的最底端；所述顶板和底块之间存在间隙，压簧套设在限位杆的上端上，压簧的两端分别与底块和顶板相连；所述滤板上开设有限位口，限位口与限位杆对应设置。

进一步的，所述底块的顶面开设有压簧槽，压簧位于压簧槽内部。

进一步的，所述底块内部中空，且压簧槽与底块内部空间隔开；所述底块的内部充满内介质，内介质为流体。

进一步的，限位杆的中部位于底块的内部空间中，限位杆上套接有阻尼板。

进一步的，所述阻尼板上方连接有连接膜一，连接膜一滑动套设在限位杆上，连接膜一的顶端与底块的顶端内壁密封式连接；所述阻尼板下方连接有连接膜二，连接膜二滑动套设在限位杆上，连接膜二的底端与底块的底端内壁密封式连接。

进一步的，所述内介质为水。

进一步的，所述阻尼板内部中空，且阻尼介质内部的空间密闭；所述阻尼板内部充满阻尼介质，阻尼介质为流体，且阻尼介质的密度比内介质的密度小。

进一步的，阻尼介质为油。

进一步的，阻尼介质的材质为弹性体。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过在工作台上设置半球形支撑块及带有滤板的模具，滤板位于支撑块下方，冲压结束之后支撑块可自动翻转；有效解决了现有技术中汽车铝合金精密零件冲压过程中碎屑清理难的技术问题；进而实现了汽车铝合金精密零件冲压过程中能够自动对碎屑进行处理，减少了停机时间，保证了零件表面的光洁度和精度的技术效果。

附图说明

图1为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的结构示意图；

图2为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的模具结构示意图；

图3为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的支撑块转动示意图；

图4为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的支撑块翻转示意图；

图5为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的支撑块结构示意图；

图6为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的限位杆位置示意图；

图7为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的顶板下降示意图；

图8为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的限位口位置示意图；

图9为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的内介质位置示意图；

图10为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的阻尼板示意图；

图11为本发明汽车铝合金精密零件冲压装置的阻尼板结构示意图。

图中：100、工作台；110、安装架；120、伸缩部件；130、冲压部件；131、安装座；132、冲压头；140、驱动部件；200、模具；210、壳体；211、冲压腔；212、存放腔；220、滤板；221、限位口；300、支撑块；310、底块；311、压簧槽；320、顶板；330、限位杆；340、压簧；350、阻尼板；360、内介质；370、连接膜一；380、连接膜二；390、阻尼介质；400、联动转轴；500、从动转轴。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一：如图1至图11所示，本申请汽车铝合金精密零件冲压装置包括工作台100、模具200、动力组件和控制单元；工作台100的台面上安装有安装架110，安装架110上设置有伸缩部件120；伸缩部件120的伸缩端朝下，伸缩部件120的伸缩端上连接有冲压部件130；冲压部件130包括安装座131和冲压头132，安装座131与伸缩部件120的伸缩端相连，安装座131的下部安装有冲压头132；模具200位于冲压头132下方，模具200安装在工作台100的台面上；工作台100上还设置有驱动部件140，驱动部件140位于模具200的一侧。

需要说明的是，安装架110可为倒L型支架，伸缩部件120可为伸缩缸。

如图1和图2所示，模具200包括壳体210和滤板220；壳体210内开设有圆柱形的内腔体，滤板220固定在内腔体中，并将内腔体分隔成冲压腔211和存放腔212，冲压腔211位于存放腔212上方；冲压腔211内设置有支撑块300，支撑块300整体为半球体，初始状态下支撑块300的平面朝上，且支撑块300的底面(即曲面)与滤板220贴合；壳体210内转动连接有联动转轴400和从动转轴500，且联动转轴400和从动转轴500对称连接在支撑块300的两侧；从动转轴500转动嵌设在壳体210内，联动转轴400穿过壳体210，且联动转轴400与驱动部件140的驱动轴连接；联动转轴400、从动转轴500和支撑块300的球心这三者在同一条直线上。

需要说明的是，联动转轴400可通过嵌接头与驱动部件140的驱动轴可拆卸连接，驱动部件140可为转动电机。

需要注意的是，滤板220上密布有开孔，在对支撑块300进行支撑的同时，冲压后的铝合金碎屑能够通过滤板220落入存放腔212内，滤板220上开孔的大小根据实际需求进行选择，在此不进行赘述。

如图2、图3和图4所示，在一次冲压结束后，通过驱动部件140驱动支撑块300绕联动转轴400进行转动，能够将支撑块300平面上存在的铝合金碎屑倾倒至滤板220上，当支撑块300复位时，能够刮动滤板220上未落下去的铝合金碎屑，使得这些铝合金碎屑能够更好的掉落下去。

所述动力组件用于为冲压装置运行供能，优选为交流电源或电池；所述控制单元用于控制冲压装置各部件的协调运行，优选为可编程逻辑控制器；均为现有技术，在此不进行赘述。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

通过支撑块300的设置使得每次冲压后都能自动进行碎屑处理，减少了停机清理的时间，及时的碎屑处理降低了碎屑对后续冲压作业的影响，保证了零件表面的光洁度和精度。

实施例二：上述实施例中在对零件进行冲压后，可能会存在支撑块300转动复位后顶面倾斜的情况，可能对下次零件冲压造成不利影响；本申请实施例在上述实施例的基础上进行一定的优化。

如图5至图8所示，本实施例中的支撑块300包括底块310、顶板320、限位杆330和压簧340；底块310整体为半球体，联动转轴400和从动转轴500均与底块310相连；顶板320为与底块310顶面大小相同的圆形板，顶板320的底面与限位杆330相连；限位杆330滑动贯穿底块310，初始状态下限位杆330的底端不低于底块310的最底端；顶板320和底块310之间存在间隙，压簧340套设在限位杆330的上端上，压簧340的两端分别与底块310和顶板320相连；滤板220上开设有限位口221，限位口221与限位杆330对应设置。

优选的，底块310的顶面开设有压簧槽311，压簧340位于压簧槽311内部，使得顶板320与底块310贴合时，压簧340能够收缩进压簧槽311中。

可以理解的是，伸缩部件120带动冲压部件130向下移动，冲压头132接触并冲压原材料；在冲压过程中，顶板320受到压力会向下移动，压缩压簧340，同时限位杆330在底块310内滑动，限位杆330的底端伸入至限位口221中，使得底块310更加稳定，且顶板320处于水平状态；冲压完成后，伸缩部件120带动冲压部件130向上回缩，顶板320在压簧340的弹力作用下复位，此时限位杆330从限位口221中退出，底块310能够自由转动。

需要说明的是，由于滤板220的顶面为内凹的曲面，当底块310发生倾斜时，在限位杆330和滤板220的配合下，底块310能够在冲压力的作用下呈水平状态。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、顶板320和底块310的设置使得在旋转过程中顶板320能更好地与滤板220接触，从而更有效地刮动和推动碎屑至存放腔212内；

2、压簧340的设置使得顶板320在冲压和复位过程中具有一定的缓冲作用，减少了冲击和振动，同时也有助于提高碎屑处理的效率；

3、限位杆330和限位口221的配合限制了顶板320和底块310的相对运动范围，增强了支撑块300的整体稳定性。

实施例三：上述实施例中若是长期使用之后，可能会出现外部震动幅度(机床或设备磨损导致的外部震动)过大导致冲压精度不够的情况；本申请实施例在上述实施例的基础上进行一定的优化。

如图9和图10所示，底块310内部中空，且压簧槽311与底块310内部空间隔开；底块310的内部充满内介质360，内介质360为流体；限位杆330的中部位于底块310的内部空间中，限位杆330上套接有阻尼板350，阻尼板350上可开设有通孔。

进一步的，阻尼板350上方连接有连接膜一370，连接膜一370滑动套设在限位杆330上，连接膜一370的顶端与底块310的顶端内壁密封式连接；阻尼板350下方连接有连接膜二380，连接膜二380滑动套设在限位杆330上，连接膜二380的底端与底块310的底端内壁密封式连接；底块310、连接膜一370和连接膜二380组成密闭的空间，使得内介质360不会流出。

优选的，内介质360可为水。

可以理解的是，当冲压头132接触并冲压顶板320时，顶板320向下移动，压缩压簧340，同时，顶板320通过限位杆330带动阻尼板350在底块310内部的内介质360中移动，阻尼板350的移动会挤压内介质360，由于内介质360的流动性和阻尼作用，会对阻尼板350的移动产生一定的阻力，这种阻力与压簧340的弹力共同作用，使得顶板320在冲压过程中的运动更加平稳，减少了冲击和振动。

内介质360(如水)作为流体，具有良好的缓冲和减震性能。当顶板320受到冲压力时，内介质360能够吸收部分冲击能量，并将其分散到整个底块310内部，从而降低了对模具200和设备的冲击；同时，内介质360的流动性使得阻尼板350在移动过程中能够受到均匀的阻力，进一步提高了支撑块300的动态稳定性。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、通过内介质360的缓冲和减震作用，以及阻尼板350与内介质360的相互作用，使得冲压过程中的冲击和振动得到有效控制，从而提高了冲压的精度和稳定性；

2、减少了因冲击和振动导致的设备磨损和损坏，延长了模具200和设备的使用寿命；

3、阻尼板350和内介质360的组合设置使得支撑块300在冲压过程中具有更好的动态响应能力，能够更快地适应不同的冲压需求；

4、由于阻尼板350和内介质360之间存在阻尼特性，当冲压头132冲压结束上升时，顶板320的上升过程滞后于冲压头132的上升过程，使得冲压后的零件能够更好的与冲压头132分离。

实施例四：上述实施例中在使用过程中还具备进一步的优化空间；本申请实施例在上述实施例的基础上进行一定的优化。

如图11所示，阻尼板350内部中空，且阻尼介质390内部的空间密闭；阻尼板350内部充满阻尼介质390，阻尼介质390为流体，且阻尼介质390的密度比内介质360的密度小。

优选的，阻尼介质390可为油。

进一步的，阻尼介质390的材质为弹性体，例如，阻尼介质390的材质可为橡胶。

可以理解的是，当冲压头132接触并冲压顶板320时，顶板320通过限位杆330带动阻尼板350在底块310内部的内介质360(如水)中移动，此时，内介质360首先起到第一层减震作用，吸收部分冲击能量。同时，阻尼板350内部的阻尼介质390(如油)作为第二层减震机制，进一步吸收和分散冲击能量，由于阻尼介质390的密度比内介质360小，且材质为弹性体(如橡胶)，因此它能够更有效地吸收和分散冲击，减少振动。

阻尼介质390作为流体，在阻尼板350移动时会产生流体动力学效应，这种效应会进一步增加阻尼板350移动的阻力，从而减缓其移动速度，使得顶板320在冲压过程中的运动更加平稳。阻尼介质390的材质为弹性体(如橡胶)，这种材料具有良好的弹性和恢复性。当阻尼板350受到冲击时，阻尼介质390能够发生弹性变形，吸收冲击能量；当冲击结束后，阻尼介质390又能迅速恢复原形，为下一次冲击做好准备。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、双重减震机制(内介质360和阻尼介质390)以及流体动力学效应和弹性体的特性共同作用，使得支撑块300在冲压过程中的减震效果得到显著提高，有助于减少冲压过程中的振动和噪音，提高冲压精度和稳定性；

2、有效的减震效果减少了因冲击和振动导致的设备磨损和损坏，从而延长了模具200和设备的使用寿命；同时，降低了因冲压过程中产生的振动和冲击对操作人员的影响，提升了操作的安全性；

3、阻尼介质390的弹性特性和流体动力学效应使得阻尼板350在移动过程中具有更好的动态响应能力，能够更快地适应不同的冲压需求。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，包括工作台(100)和模具(200)；

所述工作台(100)的台面上安装有安装架(110)，安装架(110)上设置有伸缩部件(120)；

所述伸缩部件(120)的伸缩端朝下，伸缩部件(120)的伸缩端上连接有冲压部件(130)；

所述冲压部件(130)包括安装座(131)和冲压头(132)，安装座(131)与伸缩部件(120)的伸缩端相连，安装座(131)的下部安装有冲压头(132)；

所述模具(200)位于冲压头(132)下方，模具(200)安装在工作台(100)的台面上；

所述工作台(100)上还设置有驱动部件(140)，驱动部件(140)位于模具(200)的一侧；

所述模具(200)包括壳体(210)和滤板(220)；

所述壳体(210)内开设有圆柱形的内腔体，滤板(220)固定在内腔体中，并将内腔体分隔成冲压腔(211)和存放腔(212)，冲压腔(211)位于存放腔(212)上方；

所述冲压腔(211)内设置有支撑块(300)，支撑块(300)整体为半球体，支撑块(300)的平面朝上，且支撑块(300)的底面与滤板(220)贴合；

所述壳体(210)内转动连接有联动转轴(400)和从动转轴(500)，且联动转轴(400)和从动转轴(500)对称连接在支撑块(300)的两侧；

所述从动转轴(500)转动嵌设在壳体(210)内，联动转轴(400)穿过壳体(210)，且联动转轴(400)与驱动部件(140)的驱动轴连接；

所述联动转轴(400)、从动转轴(500)和支撑块(300)的球心这三者在同一条直线上。

2.如权利要求1所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，所述支撑块(300)包括底块(310)、顶板(320)、限位杆(330)和压簧(340)；

所述底块(310)整体为半球体，联动转轴(400)和从动转轴(500)均与底块(310)相连；

所述顶板(320)的底面与限位杆(330)相连；

所述限位杆(330)滑动贯穿底块(310)，下限位杆(330)的底端不低于底块(310)的最底端；

所述顶板(320)和底块(310)之间存在间隙，压簧(340)套设在限位杆(330)的上端上，压簧(340)的两端分别与底块(310)和顶板(320)相连；

所述滤板(220)上开设有限位口(221)，限位口(221)与限位杆(330)对应设置。

3.如权利要求2所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，所述底块(310)的顶面开设有压簧槽(311)，压簧(340)位于压簧槽(311)内部。

4.如权利要求3所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，所述底块(310)内部中空，且压簧槽(311)与底块(310)内部空间隔开；

所述底块(310)的内部充满内介质(360)，内介质(360)为流体。

5.如权利要求4所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，限位杆(330)的中部位于底块(310)的内部空间中，限位杆(330)上套接有阻尼板(350)。

6.如权利要求5所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，所述阻尼板(350)上方连接有连接膜一(370)，连接膜一(370)滑动套设在限位杆(330)上，连接膜一(370)的顶端与底块(310)的顶端内壁密封式连接；

所述阻尼板(350)下方连接有连接膜二(380)，连接膜二(380)滑动套设在限位杆(330)上，连接膜二(380)的底端与底块(310)的底端内壁密封式连接。

7.如权利要求5所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，所述内介质(360)为水。

8.如权利要求5所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，所述阻尼板(350)内部中空，且阻尼介质(390)内部的空间密闭；

阻尼板(350)内部充满阻尼介质(390)，阻尼介质(390)为流体，且阻尼介质(390)的密度比内介质(360)的密度小。

9.如权利要求8所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，阻尼介质(390)可为油。

10.如权利要求8所述的汽车铝合金精密零件冲压装置，其特征在于，阻尼介质(390)的材质为弹性体。