CN219766535U - 一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，包含：冲压下模、冲压上模、伺服机构和行程开关，冲压下模固定在操作台上，且其上设有转座和冲头组件；冲压上模通过伸缩缸固定于冲压下模的正上方，该冲压上模上设有与冲头组件对应的驱动组件；伺服机构包含伺服驱动器和伺服电机，至少伺服电机设置在冲压下模的底端并与转座连接；行程开关作为信号采集端与伺服驱动器通讯，该行程开关设置在冲压下模上并位于冲头组件的一侧，合模过程中冲头组件可对其触发并向伺服驱动器端发送延时触发信号，采用本申请中该模具解决现有齿盘侧孔冲压模具存在结构复杂、分度旋转精度低等问题。

Description

一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具

技术领域

本实用新型属于汽车变速器制造技术领域，尤其涉及一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具。

背景技术

我校在企业认岗实习中发现，现有汽车变速器信号齿盘(也称码盘或信号齿罩，参见图1-2)的冲压模具在实际使用中存在故障率高、侧孔冲制不均匀、生产废品率高等问题，经研究分析，造成上述问题的主要原因在于原冲压模具上对转座的驱动采用机械传动(简称机械式分度旋转)，该机械传动不仅结构较为复杂，且随着使用持续，机械结构间的磨损增加进而会降低机械传动的精度，无法很好的满足“汽车变速器信号齿盘”边距误差在0.06毫米以内的要求。

基于上述分析，本团队设计了一种采用伺服驱动器分度旋转的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，解决现有齿盘侧孔冲压模具存在结构复杂、分度旋转精度低等问题。

本申请提供了一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，包含：

冲压下模(1)，所述冲压下模(1)固定于操作台上，该冲压下模(1)上设有转座(11)和冲头组件(12)，所述转座(11)用于固定齿(111)盘预制品(4)，所述冲头组件(12)位于所述转座(11)的外周；

冲压上模(2)，所述冲压上模(2)通过伸缩缸(21)固定于所述冲压下模(1)的正上方并可相对所述冲压下模(1)上下移动，该冲压上模(2)上设有驱动组件(22)，所述驱动组件(22)可驱动所述冲头组件(12)动作进而带动所述冲头组件(12)对所述齿盘预制品(4)进行侧孔冲制操作；

伺服机构(3)，所述伺服机构(3)包含伺服驱动器(32)和伺服电机(31)，至少所述伺服电机(31)设置在所述冲压下模(1)的底端并与所述转座(11)的转轴连接，也即所述转座(11)通过伺服机构(3)驱动；

行程开关(14)，该行程开关(14)作为信号采集端与所述伺服驱动器(32)通讯，该行程开关(14)设置于所述冲压下模(1)上并位于所述冲头组件(12)的一侧，合模过程中所述冲头组件(12)可对其触发并向伺服驱动器(32)发送延时触发信号。

作为本申请的优选方案，所述转座(11)的边缘设有与所述齿盘预制品(4)上的孔口(42)对应的固定齿(111)，通过该固定齿(111)可将所述齿盘预制品(4)固定在转座(11)上。

作为本申请的优选方案，所述转座(11)上设有固定孔(112)，同时，在所述冲压上模(2)的中心位置设有与所述固定孔(112)对应的固定柱(23)，在冲压上、下模(1、2)合模到位时所述固定柱(23)可深入所述固定孔(112)内以实现对转座(11)的固定。

作为本申请的优选方案，所述冲头组件(12)包含下楔块(121)和固定块(122)，所述下楔块(121)与固定块(122)之间设有伸缩复位件(124)，所述下楔块(121)滑配于冲压下模(1)，且该下楔块(121)与固定块(122)的相对端固定有冲头(125)，所述固定块(122)固定于所述冲压下模(1)且该固定块(122)上设有通孔，所述冲头(125)可在该通孔内伸缩移动并可延伸至通孔外部；所述驱动组件(22)包含上楔块(221)，该上楔块(221)固定于所述冲压上模(2)上，并与所述下楔块(121)共同形成斜面配合，该上楔块(221)随冲压上模(2)竖向移动可使下楔块(121)在斜面配合作用下水平移动，进而驱动冲头(125)延伸至通孔外部对齿盘预制品(4)进行侧孔冲制操作。

作为本申请的优选方案，所述冲头组件(12)还包含限位块(123)，该限位块(123)位于所述下楔块(121)的斜面侧，并与所述斜面侧构成了限位区。

作为本申请的优选方案，所述固定块(122)的自由端为凹陷型曲面。

作为本申请的优选方案，所述下楔块(121)的端部设有多根横向等距排列的冲头(125)，所述固定块(122)上设有与所述冲头(125)数量对应的多组通孔。

作为本申请的优选方案，所述冲压上模(2)固定有定位件A(24)，所述冲压下模(1)固定有与定位件A(24)对应的定位件B(13)，合模操作时所述定位件A(24)和定位件B(13)可对接。

作为本申请的优选方案，所述定位件A(24)为套管，所述定位件B(13)为弹簧柱。

与现有技术相比，本申请的优势在于：

(1)用伺服电动代替现有机械传动，利用伺服机构3的高精度角度旋转控制提高了信号齿盘制件的侧孔的冲制精度，使得侧边齿相距误差稳定地控制在0.04毫米以内，废品率从原来的1/450降到1/3000，解决了机械传动精度不高的问题。

(2)用伺服电动机旋转代替机械传动，其分度旋转精度不会随着生产的持续、机械磨损等因素的增加而降低，大大提高了模具工作的稳定性和正常使用寿命。

(3)用伺服电动机旋转代替机械传动，大大简化了模具的机械结构，并加持伺服机构3本身的高可靠性，使模具总体故障率大大减少；同时，模具总重量比原来采用机械分度旋转时减少了40％，以及，模具总体制造成本相比原有下降25％左右。

(4)利用伺服机构3与行程开关14构成了转座11转动的控制回路，利用该控制回路可提高伺服电机31的旋转精度，进而提高信号齿盘制件的侧孔的冲制精度。

(5)在冲压下模1上设置多组侧孔冲制机构，多个工位同时进行侧孔冲制，如此不仅可以减少工件旋转角度和次数，节省模具旋转功耗，而且由于旋转次数及角度减少，将进一步减少误差的出现，提高侧孔41冲制精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的现有技术中信号齿盘之间的俯视结构示意图。

图2为本实用新型提供的图1中A-A方向的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具的开模到位状态示意图。

图4为本实用新型实施例提供的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具的合模到位状态示意图。

图5为本实用新型实施例提供的冲压下模上的俯视结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的伺服电机与转座的连接结构示意图。

图7为本实用新型实施例提供的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具的控制原理图。

图8为本实用新型实施例提供的冲头组件和驱动组件处于复位工位时的状态图。

图9为本实用新型实施例提供的复位工位时冲头与下楔块和固定块之间的位置关系示意图。

图10为本实用新型实施例提供的冲头组件和驱动组件处于冲制工位时的状态图。

附图标记

冲压下模1，转座11，固定齿111，固定孔112，冲头组件12，下楔块121，固定块122，限位块123，伸缩复位件124，冲头125，限位导轨126，定位件B13，行程开关14，冲压上模2，伸缩缸21，驱动组件22，上楔块221，固定柱23，定位件A24，伺服机构3，伺服电机31，伺服驱动器32，齿盘预制品4，侧孔41，孔口42。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而非用作限定本实用新型的范围和及其应用。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“底部”、“上”、“下”、“外侧”“内侧”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或机构必须有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；同时，在本实用新型的描述中，“至少”的含义包含一个、两个和两个以上。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定外，术语“固定”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，还可相对转动连接，或，可以是一体连接，也可以是直接连接，还可以是通过中间媒介间接连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，参见图3-4，该模具包含冲压下模1、冲压上模2、伺服机构3及行程开关14。其中，冲压下模1固定于操作台上，该冲压下模1上设有转座11和冲头组件12，如图5所示，转座11用于固定齿111盘预制品4，冲头组件12位于转座11的外周，本实施例优选该转座11位于冲压下模1的中心位置；冲压上模2通过伸缩缸21固定于冲压下模1的正上方并可相对冲压下模1上下移动，该冲压上模2上设有驱动组件22，驱动组件22可驱动冲头组件12动作进而带动冲头组件12对齿盘预制品4进行侧孔冲制操作，本实施例中，伸缩缸21优选连接在冲压上模2的上端，利用该伸缩缸21可驱动冲压上模2进入开模工位或合模工位；伺服机构3包含伺服驱动器32和伺服电机31，至少伺服电机31设置在冲压下模1的底端并与转座11的转轴连接，也即转座11通过伺服机构3驱动，参见图6，本实施例中，伺服驱动器32包含伺服驱动器，该控制器可固定在冲压下模1上，也可为手持终端，本实施例为了方便使用，优选伺服驱动器32为手持终端；行程开关14作为信号采集端与伺服驱动器32通讯，该该行程开关14设置于冲压下模1上并位于冲头组件12的一侧，如图5所示，本实施例中，该行程开关的数量根据实际需要设置，合模过程中冲头组件12移动时可与形成开关接触进而对其触发，触发后的行程开关可向伺服驱动器32端发送延时触发信号，利用该延时触发信号可控制伺服电机31带动转座11在指定时间旋转特定角度，具体使用原理如图7所示。

本实施例中，转座11对齿盘预制品4进行固定的具体结构包含：转座11的边缘设有与齿盘预制品4上的孔口42对应的固定齿111，通过该固定齿111可将齿盘预制品4固定在转座11上，避免其在侧孔冲制(冲压)过程中移位，提高了齿盘预制品4侧孔冲制的精度。

为了进一步提高齿盘预制品4侧孔冲制的精度，优选转座11的中心位置设有固定孔112，同时，在冲压上模2的中心位置设有与固定孔112对应的固定柱23，在冲压上模1和冲压下模2合模到位时固定柱23可深入固定孔112内以实现对转座11的固定，提高了转座11的稳定性，避免转座11在侧孔冲制过程中晃动进而影响侧孔冲制精度。

在本实施例中，为了确保冲压上、下模能够精准对位，提高模具的冲压精度，优选在冲压上模2上固定有定位件A24，在冲压下模1固定有与定位件A24对应的定位件B13，合模操作时定位件A24和定位件B13可对接，如此可对冲压上模2和冲压下模1进行限位和定位，避免冲压上、下模偏移进而影响侧孔冲制精度的现象。

本实施例中，为了提高定位件的使用寿命，优选定位件A24为套管，定位件B13为弹簧柱，在合模时套管可与弹簧柱套接并在伸缩缸21驱动下可使得弹簧柱收缩，将定位件B13设置为弹簧柱结构可使其具有柔性缓冲作用。

本实施例在使用时，先将齿盘预制品4通过固定齿111和孔口42固定在转座11上，然后启动伸缩缸21进入合模工位，伸缩缸21驱动冲压上模2向下移动进行合模操作，在合模到一定位置时，位于冲压上模2上的固定柱23伸入位于转座11上的固定孔112内以实现对转座11的固定，同时，位于冲压上模2上的定位件A24与位于冲压下模1上的定位件B13套接以实现对冲压上模2和冲压下模1的定位，以及，驱动组件22与冲头组件12接触，随着合模位置的再次变化，驱动组件22将驱动冲头组件12移动，冲头组件12在移动过程中将触发行程开关14，此时，行程开关14向伺服驱动器32发送延时触发信号，在合模到位时，驱动组件22将驱动冲头组件12与齿盘预制品4接触并对其进行侧孔冲制操作，合模后完成一次侧孔冲制操作；完成侧孔冲制后，伸缩缸21带动冲压上模2向上移动以进入开模工位，开模后，伺服机构3中的伺服电机31根据伺服驱动器32的控制指令在延时时间到达后驱动转座11精准旋转指定角度，本实施例通过行程开关14发送的延时触发信号，可提高伺服机构3的触发精度，避免伺服机构3过早或过晚驱动转座11转动进而影响侧孔(也可称冲孔41)冲制效果和精，同时，利用该行程开关14还可对伺服机构3的性能进行检测，当伺服机构3的触发时间相较预设时间(延时触发信号中预设时间)推迟或提前，都可说明伺服机构3异常，必要时进行检修或更换。

可见，本实施例采用伺服机构3与行程开关14构成了转座11转动的控制回路，利用该控制回路可提高伺服电机31的旋转精度，以及利用伺服机构3的高精度角度旋转提高了信号齿盘制件的侧孔的冲制精度，使得侧边齿相距误差稳定地控制在0.04毫米以内，解决了现有采用机械传动存在分度旋转精度不高进而导致废品率高以及模具运行不稳定的问题；以及，本实施例中该伺服机构3相比现有机械传动，由于其分度旋转精度不会随着生产的持续、机械磨损等因素的增加而降低，因而大大提高了模具工作的稳定性和正常使用寿命，同时，大大简化了模具的机械结构以及模具的总体故障率。

本实施例中，冲头组件12包含下楔块121和固定块122，下楔块121与固定块122之间设有伸缩复位件124，本实施例中，该伸缩复位件124为弹簧件，弹簧件处于正常复位状态时，下楔块121与固定块122之间存在特定距离，如图8所示，下楔块121滑配于冲压下模1，且该下楔块121与固定块122的相对端固定有冲头125，固定块122固定于冲压下模1且该固定块122上设有通孔，冲头125可在该通孔内伸缩移动并可延伸至通孔外部，参见图9，本实施例中，优选在下楔块121的两侧设有限位导轨126，如图5所示，如此可确保下楔块121水平移动，避免其在左右方向出现位移；驱动组件22包含上楔块221，该上楔块221固定于冲压上模2上，并与下楔块121共同形成斜面配合，该上楔块221随冲压上模2竖向移动可使下楔块121在斜面配合作用下水平移动进而驱动冲头125延伸至通孔外部对齿盘预制品4进行侧孔冲制操作，参见图10；本实施例中，上楔块221与下楔块121的楔面的倾斜度根据实际需要移动的距离而定，本实施例不做具体限定。

本实施例中该侧孔冲制机构基于楔形推动原理，该基于楔形推动原理的侧孔冲制结构的工作状态可随合模和开模工位动态变化，具体地，控制伸缩缸21收缩使得冲压上模2和冲压下模1处于开模工位，待冲压上模2到最高点位置，将齿盘预制品4通过固定齿111和孔口42固定在转座11上；合模时，伺服电机31不动，控制伸缩缸21伸展带动冲压上模2向冲压下模1方向移动，与此同时，上楔块221与下楔块121接触，随着冲压上模2的进一步下移，上楔块221将推动下楔块121挤压弹簧件形变向固定块122侧移动，冲压下模1移动将带动冲头125向通孔外侧移动，在上楔块221下移到位后冲头125完全伸出通孔并完成侧孔冲制，合模过程中，冲压上模2与行程开关14接触并对其进行触发，触发后的行程开关14向伺服驱动器32发出一个延时触发信号；再次开模时，上楔块221与下楔块121分离，下楔块121在弹簧件作用下向外回位，同时，将带动冲头125向内回位离开齿盘预制品4，在冲头125完全离开齿盘预制品4的外壁后，伺服电机31在延时触发信号的作用下触发，精准旋转一个固定角度，再进行下一循环。

可见，采用本实施例中该基于楔形推动的侧孔冲制机构可使得侧孔冲制与合模工位协同配合，同时，可使得多个侧孔冲制机构的冲制力均来自冲压上模2合模的外力，如此，不仅可确保各侧孔冲制机构同时工作，而且可确保各侧孔冲制机构的冲制力度相同，提高了侧孔冲制效率，以及，在冲压下模1上设置多组侧孔冲制机构，多个工位同时进行侧孔冲制，如此不仅可以减少工件旋转角度和次数，节省模具旋转功耗，而且由于旋转次数及角度减少，将进一步减少误差的出现，提高侧孔冲制精度。

在本实施例中，冲头组件12还包含限位块123，该限位块123位于下楔块121的斜面侧，并与斜面侧构成了上楔块221限位区，利用该上楔块221限位区可确保上楔块221给与下楔块121稳定的推力。

在本实施例中，固定块122的自由端为凹陷型曲面，利用该凹陷曲面可对冲头125进行保护，避免延伸至通孔外部的冲头125受到损坏。

在本实施例中，为了提高冲制速度，优选下楔块121的端部设有多根横向等距排列的冲头125，固定块122上设有与所述冲头125数量对应的多组通孔，本实施例优选冲头125和通孔分别为两组。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未做过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，包含：

冲压下模(1)，所述冲压下模(1)固定于操作台上，该冲压下模(1)上设有转座(11)和冲头组件(12)，所述转座(11)用于固定齿盘预制品(4)，所述冲头组件(12)位于所述转座(11)的外周；

冲压上模(2)，所述冲压上模(2)通过伸缩缸(21)固定于所述冲压下模(1)的正上方并可相对所述冲压下模(1)上下移动，该冲压上模(2)上设有驱动组件(22)，所述驱动组件(22)可驱动所述冲头组件(12)动作进而带动所述冲头组件(12)对所述齿盘预制品(4)进行侧孔冲制操作；

伺服机构(3)，所述伺服机构(3)包含伺服驱动器(32)和伺服电机(31)，至少所述伺服电机(31)设置在所述冲压下模(1)的底端并与所述转座(11)的转轴连接，也即所述转座(11)通过伺服机构(3)驱动；

行程开关(14)，该行程开关(14)作为信号采集端与所述伺服驱动器(32)通讯，该行程开关(14)设置于所述冲压下模(1)上并位于所述冲头组件(12)的一侧，合模过程中所述冲头组件(12)可对其触发并向伺服驱动器(32)发送延时触发信号。

2.如权利要求1所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述转座(11)的边缘设有与所述齿盘预制品(4)上的孔口(42)对应的固定齿(111)，通过该固定齿(111)可将所述齿盘预制品(4)固定在转座(11)上。

3.如权利要求1所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述转座(11)上设有固定孔(112)，同时，在所述冲压上模(2)的中心位置设有与所述固定孔(112)对应的固定柱(23)，在冲压上、下模(2、1)合模到位时所述固定柱(23)可深入所述固定孔(112)内以实现对转座(11)的固定。

4.如权利要求1所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述冲头组件(12)包含下楔块(121)和固定块(122)，所述下楔块(121)与固定块(122)之间设有伸缩复位件(124)，所述下楔块(121)滑配于冲压下模(1)，且该下楔块(121)与固定块(122)的相对端固定有冲头(125)，所述固定块(122)固定于所述冲压下模(1)且该固定块(122)上设有通孔，所述冲头(125)可在该通孔内伸缩移动并可延伸至通孔外部；所述驱动组件(22)包含上楔块(221)，该上楔块(221)固定于所述冲压上模(2)上，并与所述下楔块(121)共同形成斜面配合，该上楔块(221)随冲压上模(2)竖向移动可使下楔块(121)在斜面配合作用下水平移动，进而驱动冲头(125)延伸至通孔外部对齿盘预制品(4)进行侧孔冲制操作。

5.如权利要求4所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述冲头组件(12)还包含限位块(123)，该限位块(123)位于所述下楔块(121)的斜面侧，并与所述斜面侧构成了限位区。

6.如权利要求4所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述固定块(122)的自由端为凹陷型曲面。

7.如权利要求4所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述下楔块(121)的端部设有多根横向等距排列的冲头(125)，所述固定块(122)上设有与所述冲头(125)数量对应的多组通孔。

8.如权利要求1所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述冲压上模(2)上固定有定位件A(24)，所述冲压下模(1)固定有与定位件A(24)对应的定位件B(13)，合模操作时所述定位件A(24)和定位件B(13)可对接。

9.如权利要求8所述的汽车变速器信号齿盘侧孔冲压模具，其特征在于，所述定位件A(24)为套管，所述定位件B(13)为弹簧柱。