汽車變速器同步齒沖壓鏤空機的制作方法

本發明涉及一種沖壓設備，尤其涉及一種汽車變速器同步齒沖壓鏤空機。

背景技術：

汽車工業的迅猛發展和激烈競爭，在給國內變速器齒輪加工企業和設備供應商帶來機遇的同時，也提出新的挑戰；在控制汽車變速器同步齒加工成本的同時，如何實現高效、高精度及高穩定性加工，是目前面臨的問題和改進提高的方向。

現有技術中，汽車變速器同步齒在進行車削之前需進行初次沖壓鍛打、摩擦力成型和沖壓中心底部的薄片。汽車變速器同步齒坯料經過摩擦力擠壓成型后形成了大致的模型，因在待加工的汽車變速器同步齒的內孔底部形成以薄片，所以需用沖壓機將沖壓中心底部的殘留的薄片沖掉。

目前，沖壓中心底部的薄片的沖壓設備主要包括上模50(也叫沖頭)、操作臺51和下模52，如圖1所示，下模52安裝在操作臺51上設置的凹槽內，在下模52的中部下方設置一出料槽53，操作人員通過夾具將待加工的汽車變速器同步齒42放置在下模52的孔中，待加工的汽車變速器內孔中的薄片朝上，上模50壓下時，施壓在待加工的汽車變速器同步齒42頂部的薄片上，薄片脫離待加工的汽車變速器同步齒42，并通過待加工的汽車變速器同步齒42的中心孔掉入出料槽53中，在操作臺51中設置有高壓氣體噴槍，高壓氣體噴槍將掉落的薄片從出料槽53中吹出。這種加工方式生產效率低下，且勞動強度增大，生產成本高。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的不足之處，本發明提供了一種結構簡單、生產成本低、且節省人工成本的汽車變速器同步齒沖壓鏤空機。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

汽車變速器同步齒沖壓鏤空機包括底座、支撐臺、豎直立柱、滑座、安裝在滑座上的沖壓頭、工作平臺、液壓缸、左擋板、右擋板、前擋板、后擋板、推板和導向板；所述滑座安裝在豎直立柱上并與豎直立柱在豎直方向上滑動配合，所述支撐臺通過壓緊機構固定在底座上；

所述工作平臺固定在支撐臺上，所述左擋板、右擋板、前擋板和后擋板固定在工作平臺上，所述左擋板和右擋板平行，且左擋板和右擋板之間形成待加工的汽車變速器同步齒的進料槽，所述左擋板和右擋板之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑大2-5mm；所述左擋板的頂部設置上擋板，所述上擋板的一側固定在左擋板上，上擋板的另一側伸向進料槽的上方；所述前擋板與后擋板之間形成加工汽車變速器同步齒的加工槽，所述加工槽與進料槽垂直，且加工槽的左端與進料槽相通；

所述工作平臺上且靠近加工槽的左端中部設置一圓形孔，所述導向板固定在前擋板和后擋板上，所述導向板上設置導向孔；所述沖壓頭、導向孔和圓形孔在豎直方向上對應，且同軸線設置；所述導向孔的直徑比沖壓頭的外徑大1-1.5mm；所述工作平臺靠近后側設置一廢料輸出通道，所述廢料輸出通道與圓形孔相通，所述廢料輸出通道外連接廢料收集斗；

所述左擋板的后端與后擋板之間形成滑槽，所述液壓缸設置在支撐臺上且靠近支撐臺的左側，所述液壓缸的活塞桿伸向滑槽，所述活塞桿的端部與推板鉸接，所述推板安裝在滑槽內并與滑槽滑動配合；所述液壓缸的活塞桿伸到最右端時，推板的右端面與圓形孔中心的距離為待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑的一半；

所述前擋板的后側和后擋板的前側均由對應的直線段Ⅰ、斜線段和直線段Ⅱ組成，直線段Ⅰ靠近加工槽的左端，所述直線段Ⅱ靠近加工槽的右端，所述斜線段位于直線段Ⅰ和直線段Ⅱ之間，所述前擋板后側的直線段Ⅰ與后擋板前側的直線段Ⅰ之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑大1-2mm，所述前擋板后側的直線段Ⅱ與后擋板前側的直線段Ⅱ之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑大2.5-3.5mm；所述加工槽的右端連接加工件收集斗；

所述前擋板和后擋板靠近加工槽的出口均設有擋板機構；所述前擋板上的擋板機構包括擋板Ⅰ、滑塊Ⅰ、彈簧Ⅰ和堵頭Ⅰ；所述前擋板靠近加工槽的右端設置一安裝孔Ⅰ，所述前擋板的內側設置可容納擋板Ⅰ的凹槽Ⅰ，所述擋板Ⅰ的一端鉸接在凹槽Ⅰ且遠離加工槽出口的一端，擋板Ⅰ的另一端伸向加工槽的右端；所述安裝孔Ⅰ由大孔和小孔組成，所述滑塊Ⅰ的一端為半圓球狀，滑塊Ⅰ的另一端為大端頭；所述滑塊Ⅰ的半圓球狀端穿過安裝孔Ⅰ的小孔并頂著擋板Ⅰ，滑塊Ⅰ的大端頭位于安裝孔Ⅰ的大孔內；所述堵頭Ⅰ通過螺紋配合旋合在安裝孔Ⅰ的大孔中，所述彈簧Ⅰ安裝在安裝孔Ⅰ的大孔中，彈簧Ⅰ的一端壓在堵頭Ⅰ上，彈簧Ⅰ的另一端壓在滑塊Ⅰ的大端頭上；

所述后擋板的擋板機構包括擋板Ⅱ、滑塊Ⅱ、彈簧Ⅱ和堵頭Ⅱ；所述后擋板靠近加工槽的右端設置一安裝孔Ⅱ，所述后擋板的內側設置可容納擋板Ⅱ的凹槽Ⅱ，所述擋板Ⅱ的一端鉸接在凹槽Ⅱ且遠離加工槽出口的一端，擋板Ⅱ的另一端伸向加工槽的右端；所述安裝孔Ⅱ由大孔和小孔組成，所述滑塊Ⅱ的一端為半圓球狀，滑塊Ⅱ的另一端為大端頭；所述滑塊Ⅱ的半圓球狀端穿過安裝孔Ⅱ的小孔并頂著擋板Ⅱ，滑塊Ⅱ的大端頭位于安裝孔Ⅱ的大孔內；所述堵頭Ⅱ通過螺紋配合旋合在安裝孔Ⅱ的大孔中，所述彈簧Ⅱ安裝在安裝孔Ⅱ的大孔中，彈簧Ⅱ的一端壓在堵頭Ⅱ上，彈簧Ⅱ的另一端壓在滑塊Ⅱ的大端頭上；

所述前擋板上的擋板Ⅰ和后擋板上的擋板Ⅱ對應；

所述工作平臺上且位于前擋板的下方設置一高壓氣管，高壓氣管的端部設置噴氣槍，所述噴氣槍與廢料輸出通道分別位于圓形孔的相對兩側。

作為本發明的一種優選方案，所述擋板Ⅰ和擋板Ⅱ同時與待加工的汽車變速器同步齒接觸時所確定汽車變速器同步齒的圓心到圓形孔中心的距離為待加工的汽車變速器同步齒外圓的兩倍或者三倍。

作為本發明的另一種優選方案，所述工作平臺、左擋板、右擋板、前擋板和后擋板的材料按重量百分含量包括：鋁0.66％、釩0.122％、鉻22.5％、鈷0.36％、碳0.72％、錳10.52％、鉬0.62％、鎢0.71％和鈦0.032％；余量為鐵。

與現有技術相比，本發明具有如下技術效果：

1、本發明巧妙的利用了進料槽和加工槽，并利用液壓缸和擋板機構對待加工的汽車變速器同步齒進行自動定位，定位精確，且結構簡單。

2、待加工的汽車變速器同步齒通過進料槽和液壓缸進入沖壓區的圓形孔的上方，無需操作人員放置在沖壓區，實現自動上料沖壓，效率更高，操作人員無需靠近沖壓區，操作更安全。

附圖說明

圖1為現有技術中的沖壓中心底部的薄片的沖壓設備的結構示意圖；

圖2為汽車變速器同步齒沖壓鏤空機的結構示意圖；

圖3為待加工的汽車變速器同步齒位于沖壓區的結構示意圖；

圖4為前擋板、后擋板和加工件收集斗配合的結構示意圖；

圖5為前擋板和后擋板的結構示意圖。

圖中，1—底座；2—支撐臺；3—豎直立柱；4—滑座；5—沖壓頭；6—工作平臺；7—液壓缸；8—左擋板；9—右擋板；10—前擋板；11—后擋板；12—推板；13—導向板；14—進料槽；15—上擋板；16—加工槽；17—圓形孔；18—導向孔；19—廢料輸出通道；20—廢料收集斗；21—直線段Ⅰ；22—斜線段；23—直線段Ⅱ；24—加工件收集斗；25—擋板Ⅰ；26—滑塊Ⅰ；27—彈簧Ⅰ；28—堵頭Ⅰ；29—安裝孔Ⅰ；30—凹槽Ⅰ；31—擋板Ⅱ；32—滑塊Ⅱ；33—彈簧Ⅱ；34—堵頭Ⅱ；35—安裝孔Ⅱ；36—凹槽Ⅱ；39—高壓氣管；41—噴氣槍；42—汽車變速器同步齒；43—壓板；44—墊塊；50—上模；51—操作臺；52—下模；53—出料槽。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細地描述。

在本發明的描述中，術語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述。

如圖2、3所示，汽車變速器同步齒沖壓鏤空機包括底座1、支撐臺2、豎直立柱3、滑座4、安裝在滑座4上的沖壓頭5、工作平臺6、液壓缸7、左擋板8、右擋板9、前擋板10、后擋板11、推板12、導向板13和高壓氣管39。滑座4安裝在豎直立柱3上并與豎直立柱3在豎直方向上滑動配合，沖壓頭5固定安裝在滑座4上，支撐臺2通過壓緊機構固定在底座1上，在本實施例中，在底座1的四角均設置有壓緊機構，壓緊機構包括壓板43、墊塊44、鎖緊螺桿和鎖緊螺母，壓板43的中部通過鎖緊螺桿和鎖緊螺母固定在底座1上，壓板43的一端通過墊塊44壓在底座1上，壓板43的另一端壓在支撐臺2上。

工作平臺6固定在支撐臺2上，左擋板8、右擋板9、前擋板10和后擋板11固定在工作平臺6上，左擋板8和右擋板9平行，且左擋板8和右擋板9之間形成待加工的汽車變速器同步齒42的進料槽14，左擋板8和右擋板9之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒42的最大外圓直徑大2-5mm。左擋板8的頂部設置上擋板15，上擋板15的一側固定在左擋板8上，上擋板15的另一側伸向進料槽14的上方。前擋板10與后擋板11之間形成加工汽車變速器同步齒42的加工槽16，加工槽16與進料槽14垂直，且加工槽16的左端與進料槽14相通，在本實施例中，進料槽14呈傾斜設置，進料槽14與加工槽16相通的一端低，這樣有利于待加工的汽車變速器同步齒42向下滑動，使待加工的汽車變速器同步齒42順利進入加工槽16內。

工作平臺6上且靠近加工槽16的左端中部設置一圓形孔17，導向板13固定在前擋板10和后擋板11上，導向板13上設置導向孔18，如圖3所示。沖壓頭5、導向孔18和圓形孔17在豎直方向上對應，且同軸線設置。導向孔18的直徑比沖壓頭5的外徑大1-1.5mm；工作平臺6靠近后側設置一廢料輸出通道19，廢料輸出通道19與圓形孔17相通，廢料輸出通道19外連接廢料收集斗20。導向板13上的導向孔18起著導向的作用，使其沖壓頭5能精確對準加工槽16上的圓形孔17。當待加工的汽車變速器同步齒42移動到圓形孔17的正上方時，滑座4向下移動，滑座4上的沖壓頭5向下移動穿過導向板13上的導向孔18，沖壓在待加工的汽車變速器同步齒42上的薄片上，使薄片脫離汽車變速器同步齒42的中心孔后掉入廢料輸出通道19，隨后沖壓頭5上移，在上移的過程中，因導向板13的阻擋作用，使其待加工的汽車變速器同步齒42離開沖壓頭5。工作平臺6上且位于前擋板10的下方設置一高壓氣管39，高壓氣管39的端部設置噴氣槍41，噴氣槍41與廢料輸出通道19分別位于圓形孔17的相對兩側。高壓氣管39向噴氣槍41供氣，噴氣槍41吹動掉入廢料輸出通道19內的薄片向廢料收集斗20內移動，噴氣槍41既起著推料的作用，又起著冷卻圓形孔17的作用。

左擋板8的后端與后擋板11之間形成滑槽，液壓缸7設置在支撐臺2上且靠近支撐臺2的左側，液壓缸7的活塞桿伸向滑槽，活塞桿的端部與推板12鉸接，推板12安裝在滑槽內并與滑槽滑動配合。液壓缸7的活塞桿伸到最右端時，推板12的右端面與圓形孔17中心的距離為待加工的汽車變速器同步齒42的最大外圓直徑的一半。當液壓缸7的活塞桿縮回，推板12也跟著縮回，下一個待加工的汽車變速器同步齒42下滑到加工槽16中，液壓缸7的活塞桿又伸出，推板12推動剛下滑的待加工的汽車變速器同步齒42移動到圓形孔17的位置。

前擋板10的后側和后擋板11的前側均由對應的直線段Ⅰ21、斜線段22和直線段Ⅱ23組成，如圖4所示，直線段Ⅰ21靠近加工槽16的左端，直線段Ⅱ23靠近加工槽16的右端，斜線段22位于直線段Ⅰ21和直線段Ⅱ23之間，前擋板10后側的直線段Ⅰ21與后擋板11前側的直線段Ⅰ21之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑大1-2mm，前擋板10后側的直線段Ⅱ23與后擋板11前側的直線段Ⅱ23之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑大2.5-3.5mm，加工槽16的右端連接加工件收集斗24。在本實施例中，前擋板10的斜線段22和直線段Ⅱ23與對應的后擋板11的斜線段22和直線段Ⅱ23之間的加工槽16設置呈一定的傾斜角度，靠近加工件收集斗24的加工槽16的一端最低。前擋板10后側的直線段Ⅰ21與后擋板11前側的直線段Ⅰ21之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒的最大外圓直徑大1-2mm，有利于對待加工的汽車變速器同步齒進行精確定位，使其沖壓精度更高。前擋板10后側的直線段Ⅱ23與后擋板11前側的直線段Ⅱ23之間的距離比待加工的汽車變速器同步齒42的最大外圓直徑大2.5-3.5mm，有利于沖壓后的待加工的汽車變速器同步齒42輸出。

前擋板10和后擋板11靠近加工槽16的出口均設有擋板機構，如圖5所示。前擋板10上的擋板機構包括擋板Ⅰ25、滑塊Ⅰ26、彈簧Ⅰ27和堵頭Ⅰ28。前擋板10靠近加工槽16的右端設置一安裝孔Ⅰ29，前擋板10的內側設置可容納擋板Ⅰ25的凹槽Ⅰ30，擋板Ⅰ25的一端鉸接在凹槽Ⅰ30且遠離加工槽16出口的一端，擋板Ⅰ25的另一端伸向加工槽16的右端。安裝孔Ⅰ29由大孔和小孔組成，滑塊Ⅰ26的一端為半圓球狀，滑塊Ⅰ26的另一端為大端頭；滑塊Ⅰ26的半圓球狀端穿過安裝孔Ⅰ29的小孔并頂著擋板Ⅰ25，滑塊Ⅰ26的大端頭位于安裝孔Ⅰ29的大孔內；堵頭Ⅰ28通過螺紋配合旋合在安裝孔Ⅰ29的大孔中，彈簧Ⅰ27安裝在安裝孔Ⅰ29的大孔中，彈簧Ⅰ27的一端壓在堵頭Ⅰ28上，彈簧Ⅰ的另一端壓在滑塊Ⅰ26的大端頭上。

后擋板11的擋板機構包括擋板Ⅱ31、滑塊Ⅱ32、彈簧Ⅱ33和堵頭Ⅱ34。后擋板11靠近加工槽16的右端設置一安裝孔Ⅱ35，后擋板11的內側設置可容納擋板Ⅱ31的凹槽Ⅱ36，擋板Ⅱ31的一端鉸接在凹槽Ⅱ36且遠離加工槽16出口的一端，擋板Ⅱ31的另一端伸向加工槽16的右端。安裝孔Ⅱ35由大孔和小孔組成，滑塊Ⅱ32的一端為半圓球狀，滑塊Ⅱ32的另一端為大端頭；滑塊Ⅱ32的半圓球狀端穿過安裝孔Ⅱ35的小孔并頂著擋板Ⅱ31，滑塊Ⅱ32的大端頭位于安裝孔Ⅱ35的大孔內；堵頭Ⅱ34通過螺紋配合旋合在安裝孔Ⅱ35的大孔中，彈簧Ⅱ33安裝在安裝孔Ⅱ35的大孔中，彈簧Ⅱ33的一端壓在堵頭Ⅱ34上，彈簧Ⅱ33的另一端壓在滑塊Ⅱ32的大端頭上。

前擋板10上的擋板Ⅰ25和后擋板11上的擋板Ⅱ31對應。擋板Ⅰ25和擋板Ⅱ31同時與待加工的汽車變速器同步齒接觸時所確定汽車變速器同步齒的圓心到圓形孔17中心的距離為待加工的汽車變速器同步齒外圓直徑的兩倍或者三倍。通過液壓缸7的活塞桿驅動的推板12對滑入加工槽16內的待加工的汽車變速器同步齒42的左側進行定位，通過擋板Ⅰ25和擋板Ⅱ31以及在加工槽16內的已經沖壓的待加工的汽車變速器同步齒42對正在沖壓的待加工的汽車變速器同步齒42的右側進行定位，前擋板10和后擋板11對正在沖壓的待加工的汽車變速器同步齒42的前后兩側進行定位。

工作平臺6、左擋板8、右擋板9、前擋板10和后擋板11的材料按重量百分含量包括：鋁0.66％、釩0.122％、鉻22.5％、鈷0.36％、碳0.72％、錳10.52％、鉬0.62％、鎢0.71％和鈦0.032％；余量為鐵。該材料的耐磨性能好，與現有技術中的鑄鐵和不銹鋼相比，其使用壽命延長了2.3-2.5倍，進而大大延長了該沖壓機的使用壽命。

使用該汽車變速器同步齒沖壓鏤空機時，只需通過機械手將待加工的汽車變速器同步齒42放置在進料槽14的入口端，待加工的汽車變速器同步齒42內孔中的薄片朝下，最底部的待加工的汽車變速器同步齒42滑入加工槽16后，液壓缸7的活塞桿伸出，活塞桿連接的推板12推動待加工的汽車變速器同步齒42移動到圓形孔17的上方，擋板Ⅰ25和擋板Ⅱ31通過已經沖壓的待加工的汽車變速器同步齒42對正在沖壓的待加工的汽車變速器同步齒42的右側進行定位，沖壓頭5壓下，待加工的汽車變速器同步齒42的薄片落入廢料輸出通道19，沖壓頭5上升，待加工的汽車變速器同步齒42脫離沖壓頭5，液壓缸7的活塞桿縮回，推板12也跟著縮回，下一個待加工的汽車變速器同步齒42下滑到加工槽16中，液壓缸7的活塞桿又伸出，推板12推動剛下滑的待加工的汽車變速器同步齒42移動到圓形孔17的位置，剛被沖壓的待加工的汽車變速器同步齒42移動到下一個工位，靠近擋板Ⅰ25和擋板Ⅱ31的待加工的汽車變速器同步齒42擠壓擋板Ⅰ25和擋板Ⅱ31，擋板Ⅰ25通過滑塊Ⅰ26壓縮彈簧Ⅰ27，擋板Ⅱ31通過滑塊Ⅱ32壓縮彈簧Ⅱ33，靠近擋板Ⅰ25和擋板Ⅱ31的待加工的汽車變速器同步齒42被擠出加工槽16落入加工件收集斗24內，擋板Ⅰ25在彈簧Ⅰ27的回復力作用下瞬間復位，與此同時，擋板Ⅱ31在彈簧Ⅱ33的回復力作用下瞬間復位，并壓緊下一個待加工的汽車變速器同步齒42。如此往復循環，待加工的汽車變速器同步齒42逐個被沖壓完成，整個過程定位精確，實現自動操作，且結構簡單，效率更高，操作人員無需靠近沖壓區，操作更安全。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。