一種緊湊型高剛性斜楔機構的制作方法

本實用新型涉及高剛板沖壓成型技術領域，特別涉及一種緊湊型高剛性斜楔機構。

背景技術：

近十年來，隨著汽車產業的高速發展，以全球節能、低碳、減排為主旨的汽車輕量化，成為汽車工業發展的重要課題。全球各大主機廠都在車身輕量化上給足力氣、下大功夫，其中的碳纖維、鋁合金和高剛板，成為汽車輕量化的主要研究方向。

汽車車身中，如A、B、C柱、防撞梁、前后保險杠等重要的車身結構件，為適應輕量化要求，多采用抗拉強度800Mpa以上的高剛板。而傳統的斜楔機構的沖壓能力應對抗拉強度500MPa以下的鋼板尚可，面向高剛板的沖壓，則由于斜楔機構自身的強度和卸料能力的不足，使得高剛板的沖孔修邊的效率不高，無法與正常的板金沖壓形成同步。

上述這種傳統的斜楔機構在沖壓力領域，尤其是汽車沖壓領域已廣泛應用近百年，面對高剛板沖壓，傳統斜楔機構有如下不足：機構的主體部件的驅動塊、滑塊座、滑塊等多選用鑄鐵材料，其材料的強度等級無法突破抗拉強度800MPa以上，那么這個斜楔機構在完成沖壓工藝的抗載荷沖擊的能力就受到很大局限。

傳統斜楔機構的潤滑方式，多采用無給油方式，即：通過在摩擦副的滑動面上設置石墨孔添加石墨并浸油處理。這樣，拷摩擦副的相對滑動，產生的熱量使得浸在石墨孔隙中的飽和油分子溢出，起到一定的潤滑作用。但畢竟浸油處理的石墨孔隙中的油分子有限，使用到一定沖次后，潤滑效果會變得不如從前，摩擦面受損加劇，加快斜楔機構的早期失效。

又由于在摩擦副上開了若干石墨孔，勢必對摩擦副個體強度產生影響，這也是使得傳統斜楔機構應對高剛板沖壓工藝的不足之處。

傳統的斜楔機構，對于起到自定心作用的V型導板和滑塊的V型面，角度設計通常為120°，這樣施加在兩個V型面上的彎矩，相對于較大角度設計的V型面要大，并且耐受的面壓相對小，這也是造成滑塊早期失效的主要原因。

技術實現要素：

為了克服以上傳統斜楔機構應對高剛板沖壓的不足之處，本實用新型的目的是提供一種能適用高剛板沖壓成型技術的緊湊型高剛性斜楔機構。

本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是：一種緊湊型高剛性斜楔機構，其特征在于：滑塊座上連接上滑板與擋板，滑塊上連接緊湊型強力氮氣彈簧，滑塊座與滑塊通過兩個側滑板連接構成斜楔機構的執行單元；V型導板與驅動塊連接構成斜楔機構的驅動單元；驅動單元通過反楔拉板與執行單元連接，并驅動執行單元實現緊湊型斜楔機構對高剛板的沖壓；

所述側滑板與滑塊的滑動配合處采用半圓結構進行優化處理，側滑板上設置注油口，注油口上對應安裝注油嘴，通過注油嘴給油到側滑板與滑塊的互動配合處；

所述滑塊座上設置注油口，注油口上對應安裝注油嘴，位于滑塊座與滑塊之間的上滑板上設有對應注油嘴和滑塊頂面油槽的橫孔和縱孔，通過注油嘴注入潤滑油，經過橫孔和縱孔到油槽內，實施對滑塊與滑塊座上的上滑板的滑動潤滑；

所述滑塊上設置注油口，注油口上對應安裝注油嘴，在滑塊的側面開出分別對應注油嘴和V型導板上油槽的橫孔和縱孔，通過注油嘴注入潤滑油，經過橫孔和縱孔，實施對滑塊與驅動塊上的V型導板的滑動潤滑。

所述滑塊座、滑塊和驅動塊均采用高剛性材料。

所述高剛性材料為42CrMo或45#鋼或35CrMoV或40Cr。

所述油槽均為雙環形油槽，兩環相連呈8字型。

所述V型導板和滑塊的滑動面均呈V型，角度為130°~150°。

本實用新型的優點在于：使用高剛性材料作為斜楔機構的主體材料，顯著提高機構的剛性達2倍以上；注油口和雙環狀油槽設計，顯著降低摩擦副間的摩擦系數；側滑板與滑塊的滑動配合處采用半圓結構進行優化處理，同時V型導板角度設計增大，顯著提高機構剛性。

附圖說明

圖1為傳統斜楔機構爆炸示意圖。

圖2為傳統斜楔機構的滑塊座軸側圖。

圖3為傳統斜楔機構的滑塊軸側圖。

圖4為傳統斜楔機構的驅動塊軸側圖。

圖5為傳統斜楔機構的V型導板軸側圖。

圖6為傳統斜楔機構的側滑板軸側圖。

圖7為傳統斜楔機構整體結構圖。

圖8為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構爆炸示意圖。

圖9為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的滑塊座軸側圖。

圖10為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的滑塊軸側圖。

圖11為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的側滑板與滑塊的滑動配合處采用半圓結構的軸測圖。

圖12為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的驅動塊軸側圖。

圖13為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的V型導板軸側圖。

圖14為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的側滑板軸側圖。

圖15為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的上滑板軸側圖。

圖16為本實用新型的一種緊湊型高剛性斜楔機構的整體結構圖。

圖中：1-滑塊座；1-1-注油口；2-滑塊；2-1-注油口；3-驅動塊；4-上滑板；5-V型導板；6-緊湊型強力氮氣彈簧；7-側滑板；7-1-注油口；8-擋板；9-反楔拉板；10-1-注油嘴；10-2-注油嘴；10-3-注油嘴；11-油槽；12-半圓結構；1’-滑塊座；2’-滑塊；3’-驅動塊；4’-上滑板；5’-V型導板；6’-彈簧或通用氮氣彈簧；7’-側滑板；8’-擋板；9’-反楔拉板；10’-注油嘴；11’-石墨柱。

具體實施方式

實施例1

如圖8-16所示，一種緊湊型高剛性斜楔機構，滑塊座1上連接上滑板4與擋板8，滑塊2上連接緊湊型強力氮氣彈簧6，滑塊座1與滑塊2通過兩個側滑板7連接構成斜楔機構的執行單元；V型導板5與驅動塊3連接構成斜楔機構的驅動單元；驅動單元通過反楔拉板9與執行單元連接，并驅動執行單元實現緊湊型斜楔機構對高剛板的沖壓。滑塊座1、滑塊2和驅動塊3均采用高剛性的材料42CrMo，V型導板5和滑塊2的滑動面均呈V型，角度為130°；

所述側滑板7與滑塊2的滑動配合處采用半圓結構12進行優化處理，側滑板7上設置注油口7-1，注油口7-1上對應安裝注油嘴10-3，通過注油嘴10-3給油，油順著側滑板7內壁，流入到側滑板7的掛臺上，與滑塊2的滑動配合處，實施滑動潤滑；

所述滑塊座1上設置注油口1-1，注油口1-1上對應安裝注油嘴10-1，位于滑塊座1與滑塊2之間的上滑板4上設有對應注油嘴10-1和滑塊2頂面油槽11的橫孔和縱孔，油槽11為兩環相連呈8字型的雙環形油槽，通過注油嘴10-1注入潤滑油，經過橫孔和縱孔到油槽11內，實施對滑塊2與滑塊座1上的上滑板4的滑動潤滑；

所述滑塊2上設置注油口2-1，注油口2-1上對應安裝注油嘴10-2，在滑塊2的側面開出分別對應注油嘴10-2和V型導板5上油槽11的橫孔和縱孔，油槽11為兩環相連呈8字型的雙環形油槽，通過注油嘴10-2注入潤滑油，經過橫孔和縱孔，實施對滑塊2與驅動塊3上的V型導板5的滑動潤滑。

本實用新型的幾個關鍵結構或特征如下：

（1）更換傳統斜楔機構（圖1）主要部件的滑塊座1’、滑塊2’和驅動塊3’的材料，由鑄鐵材料更換成高剛性材料，抗拉強度得到顯著提升，經過計算機仿真分析和耐久性試驗，整套機構的剛度提升2倍以上，實際的沖壓工藝載荷達到3倍以上；

（2）優化傳統斜楔機構（圖1）的側滑板7’和滑塊2’的滑動配合處的結構，經過半圓化處理，形成本實用新型的高剛性斜楔機構（圖8）的側滑板7和滑塊5的優化結構，使得側滑板7和滑塊5在相對滑動中和載荷沖擊時的應力集中得到有效緩解，計算機仿真分析的結果表明，應力承受能力提高到2倍以上；

（3）改變傳統斜楔機構（圖1、圖7）側滑板7’和滑塊2’相對滑動的無給油式潤滑方式，本實用新型的高剛性斜楔機構（圖8、圖14）的側滑板7和滑塊2相對滑動的潤滑方式為給油式，摩擦系數顯著降低，耐久性顯著增強；

（4）改變傳統斜楔機構（圖1、圖7）的滑塊2’與滑塊座1’、滑塊2’與驅動塊3’的石墨孔無給油式潤滑方式，本實用新型的高剛性斜楔機構（圖8、圖14）的滑塊2與滑塊座1、滑塊2與驅動塊3的潤滑方式為雙環形油槽給油式，摩擦系數顯著降低，耐久性顯著增強；

（5）改變傳統斜楔機構（圖1、圖7）的V型導板5’等石墨孔無給油潤滑方式，本實用新型為注油嘴給油式潤滑方式，原先的由于開石墨孔而造成的V型導板5’、滑塊2’、側滑板7’和上滑板4’等的強度損失得到有效補償，使得本實用新型高剛性斜楔機構（圖8、圖14）的上滑板4、側滑板7、滑塊2、V型導板5的剛性得到顯著提高；

（6）V型角度設計，改變了傳統斜楔機構（圖1、圖7）V”型滑動面角度120°的設計，在保證自定心效果的前提下，適當增大V型角度至130°~150°，如此減小了“V”型滑動滑動面的面壓，降低了作用在滑塊2上V型滑動面的彎矩，以此增大滑塊2的剛性。

（7）緊湊型強力氮氣彈簧6的設置，使得本實用新型的高剛性斜楔機構（圖8、圖14）的復位力、卸料力相比傳統斜楔機構（圖1、圖7）的矩形螺旋彈簧或者通用氮氣彈簧6’顯著增大，使得機構復位順暢、卸料可靠，尤其適用于高剛板沖孔、修邊和局部成形等沖壓工藝中退料和卸料。

實施例2

本實施例中所述的一種緊湊型高剛性斜楔機構的各部分結構與連接關系均與實施例1中相同，不同的技術參數為：滑塊座1、滑塊2和驅動塊3均采用高剛性的材料45#鋼；V型導板5和滑塊2的滑動面均呈V型，角度為135°。

實施例3

本實施例中所述的一種緊湊型高剛性斜楔機構的各部分結構與連接關系均與實施例1中相同，不同的技術參數為：滑塊座1、滑塊2和驅動塊3均采用高剛性的材料35CrMoVr；V型導板5和滑塊2的滑動面均呈V型，角度為140°。

實施例4

本實施例中所述的一種緊湊型高剛性斜楔機構的各部分結構與連接關系均與實施例1中相同，不同的技術參數為：滑塊座1、滑塊2和驅動塊3均采用高剛性的材料40Cr；V型導板5和滑塊2的滑動面均呈V型，角度為150°。

上述實施方式僅用來解釋本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求保護范圍內，對本實用新型做出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍。