一種熱衝壓坯料的輕量化夾持器的製作方法

2023-11-10 20:14:24

本發明涉及汽車製造加工中的熱衝壓領域，更具體地說，涉及一種熱衝壓坯料的輕量化夾持器。

背景技術：

熱衝壓工藝是一種將原始鋼板加熱至奧氏體轉化溫度以上，等其內部組織全部轉換為奧氏體後，快速移至模具型腔中衝壓成形，在保壓的狀態下，通過快速冷卻，將奧氏體轉換為馬氏體從而得到超高強度的零件的工藝。採用熱衝壓技術，不僅可以克服傳統高強鋼板成形困難、零件尺寸精度低的致命缺陷，而且可以顯著提高汽車的安全性、舒適性，減輕車重，減小氣體排放量。正是由於這兩個優點，熱衝壓成形工藝是目前汽車、鋼鐵及其相關領域的研究熱點。

熱衝壓用零件夾持器是一種將一定形狀的鋼板從高溫爐移至壓機，成形後從壓機移出的工具，由於其是在900度左右工作，但是，傳統的夾持器自身重，剛度和穩定性較差，不能滿足日益加快的生產節拍需求，目前熱衝壓行業內現場常用的夾持器為框架式結構，是由235的方管焊接成外圍框架，附屬結構，驅動裝置都安裝在框架之上，用氣缸驅動轉軸實現坯料的夾持和鬆開動作。這種夾持器的顯著缺點是：

1.夾持器自重大，承載能力差。(比如一模兩件的b柱夾持器，自重約70kg)，過大的重量導致夾持器運行速度慢，能耗高；

2.夾持器豎直方向屬於平面結構，自身剛度差，在負載情況下遠離夾持端的部位下垂嚴重，影響上料的位置準確度；

3.由於結構剛度不好，穩定性差，夾持器在高速運行過程中，存在抖動現象，也嚴重影響上料的準確性。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種熱衝壓坯料的輕量化夾持器，實現了重量輕，結構剛度好，能夠提高夾持器的承載能力，還可以實現多種零件的夾持器共用。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種熱衝壓坯料的輕量化夾持器，包括高溫輻射板、固定設於高溫輻射板上的框架機構和連於框架機構上的數個鉤爪驅動機構；

框架機構包括主梁、和通過連接器垂直連接於主梁的數根橫梁；

數個鉤爪驅動機構均通過連接板連於橫梁上，每個鉤爪驅動機構均包括安裝板、氣缸、轉動軸、連接杆、鉤爪和定位檔杆，安裝板與連接板相連，氣缸設於安裝板上，其尾端固定於安裝板上，前端的活塞杆通過轉動軸與連接杆的一端相連，並固定於安裝板上，形成一個向下的l形結構，連接杆的另一端連接鉤爪，定位檔杆具有一對，均呈l形，分別設於鉤爪的兩側。

所述連接器包括橫板和一對豎板，一對豎板分別垂直設於橫板的兩側，豎板上均開設有與橫梁外形相匹配的通孔。

所述通孔的下方還連通開有一條缺口。

所述框架機構通過安裝支架固定於高溫輻射板上。

所述高溫輻射板為輕薄鋼板製成，其表面還設有反射鍍層。

所述高溫輻射板的厚度為0.2mm。

所述主梁為空心方管制成。

所述橫梁為擠壓鋁合金型材製成。

在上述技術方案中，本發明的有益效果具有以下幾點：

1.框架機構的結構具有極大的可柔性化的，可以在一定範圍內根據所夾持坯料尺寸調節，可適應同類零件坯料尺寸的要求；

2.夾持器自身重量輕，剛度好，在一衝二的b柱坯料夾持器，其自身重量可控制在45kg以下；

3.夾持器剛度好，在工作負載條件下，夾持器結構變形量小，且結構狀態穩定，運送料片過程中不能發生抖動現象，保證把熱衝壓料片放置在模具指定的位置；

4.夾持器鉤爪應耐高溫，並有防高溫輻射裝置，以保證機器人、夾持器的電器裝置、管路等不受老化；

5.夾持器的鉤爪由單獨的氣缸控制，並且形成獨立的模塊，以實現更大範圍的調節和柔性化，使用過程中維護檢修方便。

附圖說明

圖1是本發明的示意圖；

圖2是本發明框架結構的示意圖；

圖3是本發明主梁的示意圖；

圖4是本發明連接器的示意圖；

圖5是本發明鉤爪驅動機構的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。

請結合圖1所示，本發明的一種熱衝壓坯料的輕量化夾持器，包括高溫輻射板1、固定設於高溫輻射板1上的框架機構2和連於框架機構2上的數個鉤爪驅動機構3。

請結合圖2所示，框架機構2包括主梁201、和通過連接器202垂直連接於主梁201的數根橫梁203。

主梁201是夾持器的重要部分，承擔著連接機器人和安裝附屬結構的功能，也是夾持器結構中受力最大的部分，為了保證夾持器整體結構的穩定性和剛度，主梁201採用有助於減輕重量的空心方管組成，焊接成三維立體形狀(如圖3所示)，可以極大的提高結構的抗彎剛度，以保證夾持器在工作過程中變形量績效，且狀態穩定。

橫梁203是連接鉤爪驅動機構3和主梁201的中間結構，橫梁203的長短和其在主梁203上的安裝位置由坯料的形狀來確定，這樣鉤爪驅動機構3的空間位置也就確定了。橫梁203採用垂直交叉方式安裝在主梁201上，形狀類似於樹枝狀的結構，還可根據需要，在橫梁203上再通過連接器202垂直連接橫梁203，這種結構無需外周邊框，用材省，重量輕，可調節和可擴展性很強，而且結構穩定，剛性好。另外，為了最大程度的降低夾持器整體自重，並且提高結構剛度，橫梁203由擠壓鋁合金型材製成，其材料密度為鋼材的1/3，在橫梁203的兩端還開設了螺栓孔，可用於鉤爪驅動機構3和連接板4的安裝。

請結合圖4所示，所述連接器202包括橫板5和一對豎板6，一對豎板6分別垂直用螺栓連接設於橫板5的兩側，豎板6上均開設有與橫梁203外形相匹配的通孔7，且通孔7的下方還連通開有一條缺口8，可以使用螺栓對穿過其中的橫梁203進行鎖緊固定。使得整個框架機構可根據坯料的外形尺寸進行調節，保證了調整的便利性。

請結合圖5所示，數個鉤爪驅動機構3均通過連接板4連於橫梁203上，每個鉤爪驅動機構3均包括安裝板301、氣缸302、轉動軸303、連接杆304、鉤爪305和定位檔杆306，安裝板301與連接板4相連，氣缸302設於安裝板301上，其尾端固定於安裝板301上，前端的活塞杆通過轉動軸303與連接杆304的一端相連，並固定於安裝板301上，形成一個向下的l形結構，連接杆304的另一端採用螺栓連接鉤爪305，且在鉤爪305上還開設有十字滑槽，可以調整鉤爪305的位置，本實施例所採用的是可以同時抓取兩片b柱坯料的夾持器，共設置了十個鉤爪驅動機構3，每個鉤爪驅動機構3之間沒有傳動關聯，互不幹涉，便於使用過程中排查故障和維修，必要時，可以快速整體更換鉤爪驅動機構3。定位檔杆306具有一對，均呈l形，分別設於鉤爪305的兩側，當加熱後的坯料從加熱爐滾輪上快速移動出來時，利用定位檔杆306使坯料停止運動，停留在合適鉤爪305夾持的位置。

另外，由於夾持器的工作對象是加熱至950度高溫的坯料，在夾持器上設置的高溫輻射板1，可避免夾持器上的機構部件長時間工作在高溫環境下。高溫輻射板1通過安裝支架連接固定於框架機構2，高溫輻射板1由厚度為0.2mm輕薄鋼板製成，其表面還設有反射鍍層，可同時起到減少熱對流和熱輻射的效果，以保護夾持器機構部件不受高溫損傷。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。