多工位一次性機殼拉伸加工方法及其機殼拉伸機的製作方法

2023-07-12 12:59:46 1

專利名稱：多工位一次性機殼拉伸加工方法及其機殼拉伸機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機殼拉伸加工方法及其機殼拉伸機。
背景技術：
目前，車輛上配套的各種永磁直流電機，如刮水電機、座椅電機、玻璃升降電機、天 窗電機等，其電機機殼的拉伸加工成形方法是分別由6臺衝床及2臺液壓拉伸機共8臺機 床對機殼毛坯圓片依次進行拉伸、整形、衝孔、切邊等八道工序而完成拉伸加工，其存在的 問題是不同的工具機分別進行拉伸、整形、衝孔及切邊，導致加工精度低，勞動生產效率差， 耗能高和生產成本高。

發明內容
本發明的目的在於克服上述不足，而提供一種加工精度高、耗能低、生產效率高的 多工位一次性機殼拉伸加工方法及其機殼拉伸機。本發明的目的是通過如下技術方案來實現一種多工位一次性機殼拉伸加工方法 是首先對機殼毛坯進行推料、到位；再依次經過若干套模具成型機構對該機殼毛坯進行 多次拉伸，接著再對拉伸後的機殼依次進行整形、再次拉伸、再次整形，最後對完成拉伸、整 形後的機殼進行衝孔、切邊、成形而得到機殼成品；所述模具成型機構具有與加工工序對應 的不同模具、且呈一線排列設置，每個工序之間的機殼半成品的傳送由送料機械手機構一 次性同時完成，所述拉伸、整形、衝孔、切邊和成形工序也為多工位一次性同時完成，所述推 料、加工和傳送的動作由微電腦控制機構進行統一調控。所述機殼毛坯的推料是先通過吸盤將毛坯堆放及推料機構上的圓片機殼毛坯吸 上，再由推料氣缸將該圓片機殼毛坯分片依次推送至第一個模具成型機構的加工工位上。根據上述的多工位一次性機殼拉伸加工方法而採用的機殼拉伸機，包括機架，在 所述機架上裝有呈一線排列的由主缸上模裝置、油缸下模裝置構成的若干套模具成型機 構，在機架上、並在主缸上模裝置與油缸下模裝置之間處裝有送料機械手機構，該送料機械 手機構與裝在機架側邊的進料氣缸相聯；在機架側邊上、並與第一個模具成型機構相靠處 裝有毛坯堆放及推料機構，在機架側邊上、並與最後一個模具成型機構相靠處裝有成品斜 槽；所述模具成型機構、送料機械手機構、進料氣缸、毛坯堆放及推料機構由裝在機架上的 微電腦控制機構統一調控。所述毛坯堆放及推料機構包括料倉支架，在所述料倉支架內放置機殼毛坯，在所 述料倉支架的側邊裝有推料氣缸，在所述料倉支架的頂部裝有吸料氣缸，該吸料氣缸下裝
有吸盤。所述送料機械手機構包括進料底座，在該進料底座上方裝有夾料滑行導軌，在該 進料底座下裝有進料提升氣缸；在所述夾料滑行導軌的兩側上均裝有夾料杆，該夾料杆與 夾料氣缸相聯，在所述夾料滑行導軌下裝有推料升降氣缸，在所述夾料滑行導軌的兩側下、 並在進料底座上裝有進料滑行導軌。
採用本發明後，經過推料、拉伸、整形、衝孔、切邊、成形等多個工序，實現多工位一 次性自動完成機殼拉伸的加工，由氣動毛坯送料到液壓加工及成品輸出自動依次完成，實 現加工自動化，提高機殼加工精度(機殼孔徑精度達Φ 56+0. 046/0，機殼孔同軸度< 0. 05， 機殼法蘭端面垂直度< 0. 05)及其生產率(6-8隻/分)，從而提高了電機的裝配質量。本 發明加工精度高、低能耗、低廢品率、高生產率及低生產成本，具有輔助運動快速、拉伸速度 快、定位精確、工作效率高、能耗低、操作方便、工作平穩、安全可靠等特點。


下面結合附圖與實施方式對本發明作進一步的詳細描述。圖1為本發明多工位一次性機殼拉伸加工方法的流程圖。圖2為本發明機殼拉伸機的結構示意圖。圖3為圖2的左視圖(不包括進料氣缸)。圖4為圖1中模具成型機構的主缸(及油缸)的液壓原理圖。
具體實施例方式參照圖1至圖3可知，本發明多工位一次性機殼拉伸加工方法是首先對(電機) 機殼毛坯(為圓片狀)進行推料、到位；再依次經過若干套模具成型機構(具有不同尺寸 的模具)對該機殼毛坯進行多次拉伸(最佳為四次拉伸，如圖1所示)，接著再對拉伸後的 機殼依次進行整形、再次拉伸、再次整形，最後對完成拉伸、整形後的機殼進行衝孔、切邊、 成形(為一個工位同時完成)而得到機殼成品；所述模具成型機構(每一個模具成型機構 對應一個加工工位，其由主缸上模裝置、油缸下模裝置構成，為公知技術)具有與加工工序 對應的不同模具、且呈一線排列設置(從工位一至工位八)，每個工序之間的機殼半成品的 (夾進式)傳送由送料機械手機構一次性同時完成，所述拉伸(總五次)、整形(總二次)、 衝孔、切邊和成形工序也為多工位一次性同時完成，所述推料、加工和傳送的動作由微電腦 控制機構進行統一調控。如圖1所示，確定機殼最佳的加工工藝八個工位加工，其中5次拉伸，2次整形，1 次衝孔、切邊及成形。加工順序為工位一至四為拉伸工序，工位五為第1次整形，工位六為 第5次拉伸，工位七為第2次整形，工位八為衝孔、切邊及成形，經八工位的八道工序後，加 工即全部一次性完成，生產率是6-8隻/分。各工序選擇的各個最佳拉伸係數、加工尺寸 及形狀參數如下。工位一機殼第一次拉伸要求是主缸公稱壓力450kN;機殼拉伸至內徑Φ80、 高62。工位二機殼第二次拉伸要求是主缸公稱壓力350kN;機殼拉伸至內徑Φ61、高 95。工位三機殼第三次拉伸要求是主缸公稱壓力350kN;機殼拉伸至內徑Φ61、Φ27, 高101。工位四機殼第四次拉伸要求是主缸公稱壓力350kN;機殼拉伸至內徑Φ61，高 76/105。工位五機殼第一次整形要求是主缸公稱壓力350kN;機殼整形至內徑Φ61/ SΦ 16+0. 05/0、高99。工位六機殼第五次拉伸要求是主缸公稱壓力IOOOkN ；機殼拉伸至內 徑Φ 56+0. 046/0、高104. 5。工位七機殼第二次整形要求是主缸公稱壓力450kN ；機殼整 形至內徑Φ56+0. 046/0, Φ24. 5+0/-0. 1、高100. 5士0. 1。工位八切邊、衝孔及成形要求是 主缸公稱壓力450kN ；機殼切邊至外徑Φ66、衝孔2-Φ6. 2+0. 1/0，至此，完成機殼的全部加工尺寸(單位均為mm)。所述模具成型機構為八套，共配置八個液壓主缸(上)及油缸(下)，每個模具成 型機構具有一套液壓主缸(油缸)、對應一個工位而獨立進行工作和調整，使各道工序獲得 最佳的壓力和行程。該八個工位分別裝有八套不同的模具來一次性同時完成上述八個不同工序。所述機殼毛坯的推料是先通過吸盤將毛坯堆放及推料機構上的圓片機殼毛坯 (為單片，尺寸為Φ159的鐵片)吸上，再由推料氣缸將該圓片機殼毛坯分片依次推送至第 一個模具成型機構的加工工位上。對所述機殼成品通過成品斜槽自動導出，對衝孔、切邊所 產生的邊料通過邊料斜槽自動導出。根據上述的多工位一次性機殼拉伸加工方法而採用的機殼拉伸機，包括機架 1 (為龍門式鋼板焊接機架)，在所述機架1上裝有呈一線排列的由主缸上模裝置6 (具有凹 模)、油缸下模裝置23(具有凸模)構成的若干套模具成型機構(為公知技術)，在機架1 上、並在主缸上模裝置6與油缸下模裝置23之間處裝有送料機械手機構8，該送料機械手機 構8與裝在機架側邊的進料氣缸3相聯；在機架1側邊上、並與第一個模具成型機構(工位 一)相靠處裝有毛坯堆放及推料機構5，在機架1側邊上、並與最後一個模具成型機構(工 位八)相靠處裝有成品斜槽17 ；所述模具成型機構、送料機械手機構8、進料氣缸3、毛坯堆 放及推料機構5由裝在機架1上的微電腦控制機構22 (包括控制面板)統一調控。在所述 機架1上、並在最後一個模具成型機構(工位八)與成品斜槽17之間處裝有邊料斜槽16， 該邊料斜槽16與最後一個模具成型機構(工位八)相接。其中模具成型機構為八套，為八個工位工位一至工位八。工位一至四為拉伸工 序，工位五為第1次整形，工位六為第5次拉伸，工位七為第2次整形，工位八為衝孔、切邊 及成形(一個工位完成)，經八工位的八道工序同時工作，加工即全部一次性完成，生產率 為6-8隻/分。所述送料機械手機構8包括進料底座20，在該進料底座20上方裝有夾料滑行導 軌M，在該進料底座20 (兩側)下裝有進料提升氣缸21 ；在所述夾料滑行導軌M的兩側上 均裝有夾料杆25 (從工位一延伸至工位八)，該夾料杆25與夾料氣缸10相聯，在所述夾料 滑行導軌M下裝有推料升降氣缸30，在所述夾料滑行導軌M的兩側下、並在進料底座20 上裝有進料滑行導軌19。進料提升氣缸21、推料升降氣缸30均裝在機架的側邊上。在所 述進料底座20的兩邊上、並在機架1的兩邊處分別裝有退料行程開關4、進料行程開關18。 在所述夾料杆25上、並在工位二和工位五的模具成型機構處還裝有模具潤滑及冷卻噴射 機構7，以對機殼半成品、凹模、凸模(在工位二、三、五、六上)等進行有效潤滑和冷卻。所 述夾料杆25、夾料滑行導軌M、夾料氣缸10構成為送料機械手；進料氣缸3與送料機械手 機構8的夾料滑行導軌M相聯。所述毛坯堆放及推料機構5包括料倉支架28，在所述料倉支架28內放置機殼毛 坯2，在所述料倉支架觀的側邊裝有推料氣缸四，在所述料倉支架觀的頂部裝有吸料氣缸 27，該吸料氣缸27下裝有吸盤26，吸盤沈的位置與機殼毛坯2相對應。工作時，先由吸料 氣缸27帶動吸盤沈將機殼毛坯2 (單片)吸起至一定高度，同時推料升降氣缸30帶動夾 料滑行導軌M上升到與機殼毛坯近似高度，此時由推料氣缸四將該機殼毛坯順著夾料滑 行導軌分片依次推入到第一個模具成型機構(工位一)的加工工位上。
該拉伸機能實現點動/半自動/自動操作，當半自動操作時，則把微電腦控制機構 的控制面板上的選擇開關「點動/半自動/全自動」撥至「半自動」檔，按下「運行」按鈕，就 可以實現送料機械手的夾料前進工序送料機械手上行(由進料提升氣缸帶動)、開(實現 準確定位)、合(夾料氣缸帶動夾料杆順著夾料滑行導軌而夾住機殼半成品)、前行(由進 料氣缸帶至下一工位，直至夾料杆前端部觸碰到進料行程開關)；送料機械手退回工序送 料機械手開(夾料杆打開而放下機殼半成品在相應工位上)、後行(至上一工位，直至夾料 杆後端部觸碰到退料行程開關)、下行(回位)；再按下「運行」按鈕，就可實現「各模具成型 機構的主缸下行，各(上)主缸同時實現多次的拉伸、整形、衝孔、切邊及成形工序，各模具 成型機構的(下)油缸頂出，上行結束而自動暫時停機」的一個工作循環。每個工作循環完 成之後，微電腦控制機構22的計數器就會自動加「1」。當把選擇開關「點動/半自動/全自動」撥至「全自動」檔，按下「運行」按鈕，該拉 伸機就可以實現上述工序的連續運行，機器在正常生產時使用。每個工作循環完成之後，計 數器就會自動加「1」。如圖4所示，模具成型機構(以工位五為例)的主缸(或油缸)的液壓原理是油 箱32中的油液經濾油器34、蝶閥35和由電動機37驅動的雙聯葉片泵36輸出，壓力油經 電磁換向閥39、47抵達主缸49工作腔，主油缸回油經先導式溢流閥41或電磁換向閥44及 電磁換向閥39回油箱，其間主油缸(工位一至八)進行工作(拉伸/整形/衝孔/切邊/ 成形)，主油缸快速返回時，壓力油經電磁換向閥39及單向閥40或電磁換向閥44抵主油 缸49返回腔。另壓力油經電磁換向閥42抵下油缸45工作腔，實現下油缸頂出退料，下油 缸回油經先導式溢流閥48及管式單向閥46回油箱。電磁溢流閥38、先導式溢流閥43供上 下油缸(即主缸與下油缸)調整油壓用，充液閥50供主缸快速下降時充液用，油箱32上還 裝有液位液溫計31、空氣濾清器33，回油51再回入到油箱32中。圖4中模具成型機構的工位一、工位三和工位四的液壓原理與工位五一樣，故省 略未再表示出。另外，其工位二、工位六、工位七和工位八的液壓原理圖與圖4也相似。本發明可廣泛應用於汽車上配套的各種電動機機殼中，如各種型號的刮水電機、 玻璃升降器電機、座椅電機、天窗電機等。
權利要求
1.一種多工位一次性機殼拉伸加工方法，其特徵在於首先對機殼毛坯進行推料、到 位；再依次經過若干套模具成型機構對該機殼毛坯進行多次拉伸，接著再對拉伸後的機殼 依次進行整形、再次拉伸、再次整形，最後對完成拉伸、整形後的機殼進行衝孔、切邊、成形 而得到機殼成品；所述模具成型機構具有與加工工序對應的不同模具、且呈一線排列設置， 每個工序之間的機殼半成品的傳送由送料機械手機構一次性同時完成，所述拉伸、整形、衝 孔、切邊和成形工序也為多工位一次性同時完成，所述推料、加工和傳送的動作由微電腦控 制機構進行統一調控。
2.根據權利要求1所述的多工位一次性機殼拉伸加工方法，其特徵在於所述機殼毛 坯的推料是先通過吸盤將毛坯堆放及推料機構上的圓片機殼毛坯吸上，再由推料氣缸將該 圓片機殼毛坯分片依次推送至第一個模具成型機構的加工工位上。
3.根據權利要求1所述的多工位一次性機殼拉伸加工方法而採用的機殼拉伸機，包括 機架(1)，其特徵在於在所述機架(1)上裝有呈一線排列的由主缸上模裝置(6)、油缸下模 裝置構成的若干套模具成型機構，在機架(1)上、並在主缸上模裝置(6)與油缸下模 裝置之間處裝有送料機械手機構(8)，該送料機械手機構(8)與裝在機架側邊的進料 氣缸( 相聯；在機架(1)側邊上、並與第一個模具成型機構相靠處裝有毛坯堆放及推料機 構(5)，在機架(1)側邊上、並與最後一個模具成型機構相靠處裝有成品斜槽(17)；所述模 具成型機構、送料機械手機構(8)、進料氣缸(3)、毛坯堆放及推料機構(5)由裝在機架(1) 上的微電腦控制機構0 統一調控。
4.根據權利要求3所述的機殼拉伸機，其特徵在於在所述機架(1)上、並在最後一個 模具成型機構與成品斜槽(17)之間處裝有邊料斜槽(16)，該邊料斜槽(16)與最後一個模 具成型機構相接。
5.根據權利要求3所述的機殼拉伸機，其特徵在於所述送料機械手機構(8)包括進 料底座(20)，在該進料底座00)上方裝有夾料滑行導軌(M)，在該進料底座00)下裝 有進料提升氣缸；在所述夾料滑行導軌04)的兩側上均裝有夾料杆(25)，該夾料杆 (25)與夾料氣缸(10)相聯，在所述夾料滑行導軌04)下裝有推料升降氣缸(30)，在所述 夾料滑行導軌04)的兩側下、並在進料底座OO)上裝有進料滑行導軌(19)。
6.根據權利要求3、4或5所述的機殼拉伸機，其特徵在於所述毛坯堆放及推料機構 (5)包括料倉支架( )，在所述料倉支架08)內放置機殼毛坯O)，在所述料倉支架08) 的側邊裝有推料氣缸( )，在所述料倉支架08)的頂部裝有吸料氣缸(27)，該吸料氣缸 (27)下裝有吸盤( )，吸盤06)的位置與機殼毛坯(2)相對應。
7.根據權利要求6所述的機殼拉伸機，其特徵在於在所述進料底座OO)的兩邊上、 並在機架(1)的兩邊處分別裝有退料行程開關G)、進料行程開關(18)。
8.根據權利要求7所述的機殼拉伸機，其特徵在於在所述夾料杆05)上、並在工位 二和工位五的模具成型機構處還裝有模具潤滑及冷卻噴射機構(7)。
全文摘要
一種多工位一次性機殼拉伸加工方法及其機殼拉伸機，首先對機殼毛坯進行推料、到位；再依次經過若干套模具成型機構對該機殼毛坯進行拉伸、整形、衝孔、切邊、成形而得到機殼成品；模具成型機構具有與加工工序對應的不同模具、且呈一線排列設置，每個工序之間的機殼半成品傳送由送料機械手機構一次性同時完成，拉伸、整形、衝孔、切邊和成形工序也為多工位一次性同時完成，推料、加工和傳送動作由微電腦控制機構統一調控。本發明加工精度高、低能耗、低廢品率、高生產率及低生產成本，具有拉伸速度快、定位精確、操作方便、工作平穩、安全可靠等特點。
文檔編號H02K15/14GK102075040SQ20101062446
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者張志明, 徐正宥, 王上勝 申請人:浙江勝華波電器股份有限公司