CN221363013U - 一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，包括与数控机床的输出端相连的卡头，卡头的固定部与数控机床固定连接、转动部连接有传动杆，传动杆背离卡头的一端通过向心球轴承的外圈接有用于定位在汽车覆盖件模具刃口两侧的卡爪组件，传动杆与向心球轴承的内圈周向限位配合且轴向滑动配合，卡头的固定部与外圈之间设置有弹性部件，内圈连接有加工汽车覆盖件模具刃口的螺纹阶梯刀。本实用新型实现了修调后非精准刃口轮廓的精成型加工，解决了铝合金修冲汽车覆盖件模具刃口精成型完全依赖高技能技师手工操作的问题，大幅度缩短工时，降低技能需求，提高产品质量和耐久度，为汽车轻量化大规模制造提供工装解决手段。

Description

一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置

技术领域

本实用新型涉及汽车覆盖件模具技术领域，特别是指一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置。

背景技术

伴随新能源汽车的飞速发展，汽车轻量化的要求日益提升，新型材料铝合金、镁合金的应用日益广泛，但镁合金的板材冷冲压技术因受材料延展性、回弹性和冲裁碎屑等问题，严重限制了镁合金板材的大规模应用。虽然经过不懈研发和材料改良，镁合金板材的冷冲压问题得以长足突破，但是在批量自动化生产过程中，冲裁碎屑问题严重影响批量自动化的发展，因此需要对汽车覆盖件模具进行刃口微量倒角来解决碎屑问题和修边成型不良问题。

对汽车覆盖件模具的倒角过程中，因汽车覆盖件模具刃口倒角较小，且汽车覆盖件模具受淬火变形和刀规搭接等因素的影响，刃口倒角无法通过机械加工来完成，只能采用手工操作。因倒角量较小，只占材料厚度的1/10左右，需要操作技师精湛的手艺，且费时费力，效果呈现不同，为产品质量的提升带来较大困难；且因对高级技师的依赖性，造成成本较高，周期较长，技术推广和复制困难等一系列难题，成为了制约新材料应用的行业痛点，是一种典型的具备大影响的小问题。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，解决了汽车覆盖件模具刃口倒角需要依赖操作技师精湛手艺的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，包括与数控机床的输出端相连的卡头，卡头的固定部与数控机床固定连接、转动部连接有传动杆，传动杆背离卡头的一端通过向心球轴承的外圈接有用于定位在汽车覆盖件模具刃口两侧的卡爪组件，传动杆与向心球轴承的内圈周向限位配合且轴向滑动配合，卡头的固定部与所述外圈之间设置有弹性部件，所述内圈连接有加工汽车覆盖件模具刃口的螺纹阶梯刀。

进一步地，所述传动杆端部的外周面上设置有传动杆安装柱，所述内圈的端部设置有与所述传动杆安装柱配合的滑动槽，滑动槽沿内圈周向设置，滑动槽靠向弹性部件的一端为封闭端、背弹性部件的一端为开口端。

进一步地，所述传动杆安装柱沿传动杆的周向设置设有至少两个，各个传动杆安装柱围绕传动杆的轴线等角分布。

进一步地，所述弹性部件为螺旋压力弹簧，螺旋压力弹簧围绕在所述传动杆的外周且两端分别支撑在卡头的固定部与所述外圈之间。

进一步地，所述卡爪组件包括压力爪和限位爪，所述压力爪背离向心球轴承的一端压接在汽车覆盖件模具刃口的一侧，所述限位爪背离向心球轴承的一端压接在汽车覆盖件模具刃口的另一侧。

进一步地，所述压力爪为直线形，所述限位爪为L形，所述压力爪与限位爪分别压接在汽车覆盖件模具相互垂直的两个侧面上。

进一步地，所述压力爪与限位爪的直线部关于所述螺纹阶梯刀对称设置。

进一步地，所述压力爪和/或限位爪的端部通过导辊与汽车覆盖件模具压接，所述导辊包括与压力爪和/或限位爪连接的固定座，固定座内转动设置有滚珠。

进一步地，所述螺纹阶梯刀背离螺纹刃口的一端设置有刀具安装柱，所述内圈的端部设置有与所述刀具安装柱卡接配合的安装槽。

进一步地，所述安装槽为T形槽，所述T形槽包括沿所述内圈轴向设置的进入槽，进入槽的内端部连通有沿所述内圈周向开设的锁止槽。

与现有技术相比，本实用新型提供的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，解决了汽车覆盖件模具刃口倒角需要依赖操作技师精湛手艺的技术问题。为解决上述问题，通过对工匠倒角量的经验汇总，结合机加工原理的分析及模拟运算，开发了一种可以对不确定位置刃口进行微量倒角的刃口精成型装置，该装置通过对机床刀具的刚性结构进行拆分，利用向心球轴承与弹簧结合结构实现加工刀具的弹性自动调整，利用螺纹阶梯刀具解决刃口圆角过度问题，利用卡爪结构实现对刃口的柔性精准定位，利用导辊解决定位划伤和小形状干涉问题，从而实现不确定轮廓的精准刃口成型，用机加工方式改变对高技艺技师的依赖，实现刃口的高精度成型，从精度和耐用性两个方向解决镁合金、铝合金板材汽车覆盖件模具切断的碎屑和粘滞问题，为轻量化材料的大规模无人化制造提供强健助力。

本实用新型的有益效果具体包括：

1，该装置利用简单结构，实现了修调后非精准刃口轮廓的精成型加工，解决了铝合金修冲汽车覆盖件模具刃口精成型完全依赖高技能技师手工操作的问题，大幅度缩短工时，降低技能需求，提高产品质量和耐久度，为汽车轻量化大规模制造提供工装解决手段，刃口精成型效率提升90%以上。

2，压力弹簧与向心球轴承、导辊的配合模式，解决了修调后刃口位置偏移，无法数控化精准定位的问题，为大设备加工不确定精密结构提供了技术模式，方便类似加工作为共用解决模式使用该装置简单方便，成本低廉，吸振锁紧器通过阻尼方式实现吸振与锁紧，避免了运动的震颤和定位不准问题，从而实现系统的稳定高效运行。

3，导辊结构可以在精定位的基础上减少摩擦，避免导正加工的划痕出现，影响产品品质，也避免加工过程的形状干涉方向干涉，同时导辊滚珠结构可以实现精准大曲率特征区域定位，避免定位不良造成的加工误差。

4，螺纹阶梯刀将直线刀具刃口改变为螺纹形式，可以自动在在成型同时加工出圆弧过度，从而实现精成型刃口两侧的光顺过度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的总装图；

图2为图1中传动杆的放大图；

图3为图1中弹性部件的放大图；

图4为图1中向心球轴承与卡爪组件的立体图；

图5为图1中向心球轴承的放大图；

图6为图4中导辊的放大图。

附图标号说明：

1卡头、2传动杆、3螺旋压力弹簧、4向心球轴承、5压力爪、6限位爪、7螺纹阶梯刀、8导辊；

2.1安装柱；

4.1内圈、4.2外圈；

5.1压力爪压紧面；

6.1限位爪工作面；

7.1螺纹刃口，7.2刀具安装柱；

8.1固定座，8.2滚珠。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的核心构思及以下实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图1所示，包括与数控机床的输出端相连的卡头1，卡头1的固定部与数控机床固定连接、转动部连接有传动杆2。即卡头1的锥形部与数控机床的输出轴传动连接，卡头1的环槽部与数控机床的固定连接而为锥形部提供支撑，则所述传动杆2通过卡头1的锥形部而随数控机床的输出轴同步转动。

所述传动杆2背离卡头1的一端通过向心球轴承4的外圈4.2接有用于定位在汽车覆盖件模具刃口两侧的卡爪组件，传动杆2与向心球轴承4的内圈4.1周向限位配合且轴向滑动配合，卡头1的固定部与所述外圈4.2之间设置有弹性部件，所述内圈4.1连接有加工汽车覆盖件模具刃口的螺纹阶梯刀7。即传动杆2与向心球轴承4的内圈4.1周向固定且轴向滑动连接，在传动杆2转动时所述内圈4.1相对外圈4.2转动，外圈4.2的周向固定是通过弹性部件的压接实现的，则卡爪组件是相对汽车覆盖件模具静止的。同时，在弹性部件的作用下，所述向心球轴承4能够起到吸振作用。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图2所示，所述传动杆2端部的外周面上设置有传动杆安装柱2.1，所述内圈4.1的端部设置有与所述传动杆安装柱2.1配合的滑动槽，滑动槽沿内圈4.1周向设置，滑动槽靠向弹性部件的一端为封闭端、背弹性部件的一端为开口端。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图2所示，所述传动杆安装柱2.1沿传动杆2的周向设置设有至少两个，各个传动杆安装柱2.1围绕传动杆2的轴线等角分布。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图3所示，所述弹性部件为螺旋压力弹簧3，螺旋压力弹簧3围绕在所述传动杆2的外周且两端分别支撑在卡头1的固定部与所述外圈4.2之间。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图1和图4所示，所述卡爪组件包括压力爪5和限位爪6，所述压力爪5背离向心球轴承4的一端压接在汽车覆盖件模具刃口的一侧，所述限位爪6背离向心球轴承4的一端压接在汽车覆盖件模具刃口的另一侧。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图4所示，所述压力爪5为直线形，所述限位爪6为L形，所述压力爪5与限位爪6分别压接在汽车覆盖件模具相互垂直的两个侧面上。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图4所示，所述压力爪5与限位爪6的直线部关于所述螺纹阶梯刀7对称设置。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图1、图4、图6所示，所述压力爪5和/或限位爪6的端部通过导辊8与汽车覆盖件模具压接，所述导辊8包括与压力爪5和/或限位爪6连接的固定座8.1，固定座内转动设置有滚珠8.2。

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图5所示，所述螺纹阶梯刀7背离螺纹刃口7.1的一端设置有刀具安装柱7.2，所述内圈4.1的端部设置有与所述刀具安装柱7.2卡接配合的安装槽。进一步地，所述安装槽为T形槽，所述T形槽包括沿所述内圈4.1轴向设置的进入槽，进入槽的内端部连通有沿所述内圈4.1周向开设的锁止槽。

一种优选的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，如图1-图6所示，包括卡头1、传动杆2、螺旋压力弹簧3、向心球轴承4、压力爪5、限位爪6、螺纹阶梯刀7、导辊8等部分。

采用卡头1（机床标准件）的锥形端安装在数控机床上，以便传动和数控运动，在卡头1的夹持端安装传动杆2，以便为螺纹阶梯刀7提供动力，螺旋压力弹簧3套在传动杆2上，对向心球轴承4（轴承标准件）提供压力，向心球轴承4内侧上端连接在传动杆2上，内侧下端安装螺纹阶梯刀7，通过卡头1带动可以带动螺纹阶梯刀7做上下可浮动的切斜作业。

向心球轴承4的外圈上安装压力爪5、限位爪6，压力爪5、限位爪6的一端在向心球轴承4的外圈上对称安装，压力爪5、限位爪6的另一端安装导辊8（标准件）。

当装置工作时，按照未修整前刃口程序向外便宜0.2mm由数控机床带动装置运动，此时压力爪5、限位爪6分别限位在刃口的两侧，受压力弹簧3和机床程序偏置的影响，装置将紧紧贴合在刃口上，此时螺纹阶梯刀7可以对刃口做精成型操作，向心球轴承4保证内侧转动切削时外侧相对静止，导辊8的滚珠接触结构保证小圆角的定位到位和在压力滑动状态的平稳运动，避免划伤和压力位移。通过该装置可以实现汽车覆盖件模具刃口在修调后状态，刃口线和刃口面存在偏差的情况下，微小圆角的精准化倒角和光顺过度，从而消除了需要高水平技师手工操作的弊端和手工操作带来的不确定因素影响，大幅度减少刃口精成型时间，提高成型精度和一致性，降低成本，提升精成型刃口的寿命和自动化生产稳定性。

装配步骤如下：

1，先将传动杆2的安装柱2.1套入向心球轴承4（标准件）的内圈4.1上端内部的滑动槽中（上止下通竖槽，直接套入），完成传动杆2与向心球轴承4的滑动连接。

2，将螺旋压力弹簧3套在传动杆2上，将传动杆2无安装柱2.1的一端端卡入1卡头(标准件)内部，完成初始端安装；

3，将螺纹阶梯刀7的刀具安装柱7.2卡入向心球轴承4的内圈4.1下端的安装槽中（T型槽，滑入旋转固定，为标准件固定结构），完成向心球轴承4与螺纹阶梯刀7的固定安装。

4，将压力爪5用螺钉固定在向心球轴承4的外圈4.2上，将限位爪6用螺钉固定在向心球轴承4的外圈4.2上，压力爪5与限位爪6对称安装。

5，将导辊8安装在压力爪5的压力爪压紧面5.1上，螺钉固定。

6，将导辊8安装在限位爪6的限位爪工作面6.1上，螺钉固定，即完成了整体装置的安装；

7，使用示例：

使用时，将装置的卡头1安装在数控机床上，卡头1为标准件，可以直接吸入机床刀具主轴；准备刃口加工程序，程序按照刃口加工程序外偏置0.2mm编制，也可使用刃口加工程序打刀补0.2mm，调整机床使装置运行至加工部位，调整向心球轴承4使压力爪5上安装的滚珠8.2压在刃口平面上，限位爪6上的滚珠8.2压在刃口立面上，启动机床主轴运行程序，此时螺纹阶梯刀7的螺纹刃口7.1加工汽车覆盖件模具刃口圆角，受螺旋压力弹簧3通过向心球轴承4传导的压力和程序偏置产生的侧向压力影响，装置紧贴刃口平面和立面进行精准定位，对整体刃口进行加工，从而弥补因汽车覆盖件模具修调造成的刃口位置不确定问题，精准对刃口实施倒角加工。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的有益效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：包括与数控机床的输出端相连的卡头（1），卡头（1）的固定部与数控机床固定连接、转动部连接有传动杆（2），传动杆（2）背离卡头（1）的一端通过向心球轴承（4）的外圈（4.2）接有用于定位在汽车覆盖件模具刃口两侧的卡爪组件，传动杆（2）与向心球轴承（4）的内圈（4.1）周向限位配合且轴向滑动配合，卡头（1）的固定部与所述外圈（4.2）之间设置有弹性部件，所述内圈（4.1）连接有加工汽车覆盖件模具刃口的螺纹阶梯刀（7）。

2.根据权利要求1所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述传动杆（2）端部的外周面上设置有传动杆安装柱（2.1），所述内圈（4.1）的端部设置有与所述传动杆安装柱（2.1）配合的滑动槽，滑动槽沿内圈（4.1）周向设置，滑动槽靠向弹性部件的一端为封闭端、背弹性部件的一端为开口端。

3.根据权利要求2所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述传动杆安装柱（2.1）沿传动杆（2）的周向设置设有至少两个，各个传动杆安装柱（2.1）围绕传动杆（2）的轴线等角分布。

4.根据权利要求1-3任一项所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述弹性部件为螺旋压力弹簧（3），螺旋压力弹簧（3）围绕在所述传动杆（2）的外周且两端分别支撑在卡头（1）的固定部与所述外圈（4.2）之间。

5.根据权利要求4所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述卡爪组件包括压力爪（5）和限位爪（6），所述压力爪（5）背离向心球轴承（4）的一端压接在汽车覆盖件模具刃口的一侧，所述限位爪（6）背离向心球轴承（4）的一端压接在汽车覆盖件模具刃口的另一侧。

6.根据权利要求5所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述压力爪（5）为直线形，所述限位爪（6）为L形，所述压力爪（5）与限位爪（6）分别压接在汽车覆盖件模具相互垂直的两个侧面上。

7.根据权利要求6所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述压力爪（5）与限位爪（6）的直线部关于所述螺纹阶梯刀（7）对称设置。

8.根据权利要求5-7任一项所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述压力爪（5）和/或限位爪（6）的端部通过导辊（8）与汽车覆盖件模具压接，所述导辊（8）包括与压力爪（5）和/或限位爪（6）连接的固定座（8.1），固定座（8.1）内转动设置有滚珠（8.2）。

9.根据权利要8所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述螺纹阶梯刀（7）背离螺纹刃口（7.1）的一端设置有刀具安装柱（7.2），所述内圈（4.1）的端部设置有与所述刀具安装柱（7.2）卡接配合的安装槽。

10.根据权利要9所述的镁合金汽车覆盖件模具刃口精成型装置，其特征在于：所述安装槽为T形槽，所述T形槽包括沿所述内圈（4.1）轴向设置的进入槽，进入槽的内端部连通有沿所述内圈（4.1）周向开设的锁止槽。