一种用于汽车零部件的锻造装置

技术领域

本发明涉及汽车零件锻造加工技术领域，具体为一种用于汽车零部件的锻造装置。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。其中汽车轮毂根据需求有铸造轮毂和锻造轮毂，有些车辆为了提升车辆的性能，其部分零部件则采用锻造生产，例如锻造轮毂，锻造轮毂具备强度高、安全系数高、可塑性强、重量轻、散热能力好等优点。

现有技术中，公告号为CN110576135B的中国发明专利，名称为多面锻造型锻造装置，该发明专利的技术方案由于采用的是液压缸，因此要想获得更大的锻造压力，仅能通过提升液压缸的体积或压力来获得，但是这样又会增加整体设备的制造和维护成本。

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种用于汽车零部件的锻造装置，包括底座，所述底座上通过执行控制筒支架固定安装有锻打组件，所述锻打组件包括控制筒和执行筒，控制筒和执行筒的顶端通过顶部通道相连通，控制筒和执行筒的底端通过底部通道相连通，所述控制筒上还配设有协调组件，所述协调组件包括设置在控制筒顶端的顶部排气嘴和设置在控制筒底端的底部排气嘴，所述顶部排气嘴和底部排气嘴内分别滑动设置有顶部排气板和底部排气板，所述控制筒的顶部表面开设有通孔，通孔内滑动安装有顶部触发销，所述控制筒的顶端还通过弹簧拉杆滑动安装有与顶部触发销相固定的顶部协调触发杆，所述控制筒的底端表面开设有通孔，通孔内滑动安装有底部触发销，底部触发销固定安装在底部协调触发杆上，底部协调触发杆与控制筒磁吸配合，所述控制筒的顶端表面和底端表面分别滑动安装有顶部水平齿条和底部水平齿条，所述顶部水平齿条和底部水平齿条分别通过顶部传动齿轮和底部传动齿轮传动连接有顶部垂直齿条和底部垂直齿条，所述顶部垂直齿条和底部垂直齿条分别与底部排气板和顶部排气板固定连接，所述顶部垂直齿条和底部垂直齿条上分别环绕有顶部避让弹簧和底部避让弹簧，所述顶部避让弹簧的一端与顶部垂直齿条固定连接，所述顶部避让弹簧的另一端固定连接有与底部垂直齿条滑动配合的顶部连接板，所述底部避让弹簧的一端与底部垂直齿条固定连接，所述底部避让弹簧的另一端固定连接有与顶部垂直齿条滑动配合的底部连接板，所述顶部垂直齿条和底部垂直齿条上均固定设置有用于限制底部连接板和顶部连接板移动范围的限位环。

优选地，所述底座上通过两个动力电机支架固定安装有两个动力电机，两个动力电机的输出轴上均固定安装有摇盘。

优选地，所述底座上还固定安装有垂直滑动杆，垂直滑动杆上滑动安装有水平限制连接块，水平限制连接块上固定安装有两个对称设置的移动滑轨。

优选地，两个所述的移动滑轨远离水平限制连接块的一端固定安装有连接杆，两个移动滑轨与对应的摇盘之间通过滑动销滑动配合，滑动销固定安装在摇盘上。

优选地，所述执行筒内滑动安装有执行活塞，执行活塞上固定安装有锻打杆，锻打杆的底端固定安装有锻打头，所述控制筒内滑动安装有驱动活塞，驱动活塞上固定安装有驱动杆，驱动杆与连接杆固定连接。

优选地，所述顶部排气嘴与顶部通道同轴设置，所述底部排气嘴与底部通道同轴设置，所述顶部排气板和底部排气板上分别开设有顶部排气孔和底部排气孔，且顶部排气孔和底部排气孔的直径分别与顶部排气嘴和底部排气嘴的内径相同。

优选地，所述弹簧拉杆的外侧环绕有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与弹簧拉杆和顶部协调触发杆相固定，所述顶部协调触发杆和底部协调触发杆上分别开设有顶部避让槽和底部避让槽，所述顶部垂直齿条和底部垂直齿条通过垂直齿条滑动架滑动安装在控制筒上。

优选地，所述控制筒和执行筒均固定安装在执行控制筒支架上，所述底座上固定安装有防护外壳，防护外壳上固定安装有保护罩。

优选地，所述顶部连接板上固定安装有顶部永磁体，顶部永磁体的上方设置磁力配合的顶部电磁体，所述底部连接板上固定安装有底部永磁体，底部永磁体的下方设置有磁力配合的底部电磁体，所述顶部电磁体和底部电磁体均固定安装在保护罩上。

优选地，所述顶部传动齿轮通过顶部齿条支架与控制筒转动配合，所述顶部水平齿条和顶部垂直齿条与顶部齿条支架滑动配合，所述底部传动齿轮与控制筒通过底部齿条支架滑动配合，所述底部水平齿条和底部垂直齿条与底部齿条支架滑动配合。

本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明通过提升锻打头向下的运动速度，使其获得更大的动能，让需要锻打的汽车零件吸收更多的能量，从而获得更大的锻造压力；（2）本发明通过设置的协调组件，只有当驱动活塞运动到极限位置时，才能驱动执行活塞（锻打头）运动，解决传统锻造设备中锻打头抖动的问题；（3）本发明设置的协调组件，还能提升驱动活塞对执行活塞的作用效率，保证每次冲程的最大化。

附图说明

图1为本发明防护外壳结构示意图；

图2为本发明电磁体安装位置图；

图3为本发明垂直滑动杆处结构示意图；

图4为本发明图3中A处结构示意图；

图5为本发明移动滑轨处结构示意图；

图6为本发明锻打组件结构示意图；

图7为本发明图6中B处结构示意图；

图8为本发明图6中C处结构示意图；

图9为本发明协调组件结构示意图；

图10为本发明图9中D处结构示意图。

图中：101-底座；102-动力电机支架；103-动力电机；104-摇盘；1041-滑动销；105-移动滑轨；106-连接杆；107-水平限制连接块；108-垂直滑动杆；201-控制筒；202-执行筒；203-顶部通道；204-底部通道；205-锻打杆；206-锻打头；207-驱动杆；208-驱动活塞；209-执行活塞；301-顶部协调触发杆；3011-顶部避让槽；302-复位弹簧；303-弹簧拉杆；304-顶部触发销；305-顶部水平齿条；306-顶部齿条支架；307-顶部传动齿轮；308-顶部垂直齿条；309-顶部排气嘴；310-顶部排气板；3101-顶部排气孔；311-底部协调触发杆；3111-底部避让槽；312-底部触发销；313-底部排气嘴；314-底部排气板；3141-底部排气孔；315-底部水平齿条；316-底部齿条支架；317-底部垂直齿条；318-底部避让弹簧；319-顶部避让弹簧；320-顶部连接板；321-底部连接板；322-垂直齿条滑动架；323-限位环；324-底部传动齿轮；401-顶部永磁体；402-顶部电磁体；403-底部永磁体；404-底部电磁体；5-保护罩；6-防护外壳；7-执行控制筒支架。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图10所示，本发明提供一种用于汽车零部件的锻造装置，包括底座101，底座101上通过执行控制筒支架7固定安装有锻打组件，锻打组件包括控制筒201和执行筒202，控制筒201和执行筒202的顶端通过顶部通道203相连通，控制筒201和执行筒202的底端通过底部通道204相连通，控制筒201上还配设有协调组件，协调组件包括设置在控制筒201顶端的顶部排气嘴309和设置在控制筒201底端的底部排气嘴313，顶部排气嘴309和底部排气嘴313内分别滑动设置有顶部排气板310和底部排气板314，控制筒201的顶部表面开设有通孔，通孔内滑动安装有顶部触发销304，控制筒201的顶端还通过弹簧拉杆303滑动安装有与顶部触发销304相固定的顶部协调触发杆301，控制筒201的底端表面开设有通孔，通孔内滑动安装有底部触发销312，底部触发销312固定安装在底部协调触发杆311上，底部协调触发杆311与控制筒201磁吸配合，控制筒201的顶端表面和底端表面分别滑动安装有顶部水平齿条305和底部水平齿条315，顶部水平齿条305和底部水平齿条315分别通过顶部传动齿轮307和底部传动齿轮324传动连接有顶部垂直齿条308和底部垂直齿条317，顶部垂直齿条308和底部垂直齿条317分别与底部排气板314和顶部排气板310固定连接，顶部垂直齿条308和底部垂直齿条317上分别环绕有顶部避让弹簧319和底部避让弹簧318，顶部避让弹簧319的一端与顶部垂直齿条308固定连接，顶部避让弹簧319的另一端固定连接有与底部垂直齿条317滑动配合的顶部连接板320，底部避让弹簧318的一端与底部垂直齿条317固定连接，底部避让弹簧318的另一端固定连接有与顶部垂直齿条308滑动配合的底部连接板321，顶部垂直齿条308和底部垂直齿条317上均固定设置有用于限制底部连接板321和顶部连接板320移动范围的限位环323。底座101上通过两个动力电机支架102固定安装有两个动力电机103，两个动力电机103的输出轴上均固定安装有摇盘104。底座101上还固定安装有垂直滑动杆108，垂直滑动杆108上滑动安装有水平限制连接块107，水平限制连接块107上固定安装有两个对称设置的移动滑轨105。两个移动滑轨105远离水平限制连接块107的一端固定安装有连接杆106，两个移动滑轨105与对应的摇盘104之间通过滑动销1041滑动配合，滑动销1041固定安装在摇盘104上。执行筒202内滑动安装有执行活塞209，执行活塞209上固定安装有锻打杆205，锻打杆205的底端固定安装有锻打头206，控制筒201内滑动安装有驱动活塞208，驱动活塞208上固定安装有驱动杆207，驱动杆207与连接杆106固定连接。顶部排气嘴309与顶部通道203同轴设置，底部排气嘴313与底部通道204同轴设置，顶部排气板310和底部排气板314上分别开设有顶部排气孔3101和底部排气孔3141，且顶部排气孔3101和底部排气孔3141的直径分别与顶部排气嘴309和底部排气嘴313的内径相同。弹簧拉杆303的外侧环绕有复位弹簧302，复位弹簧302的两端分别与弹簧拉杆303和顶部协调触发杆301相固定，顶部协调触发杆301和底部协调触发杆311上分别开设有顶部避让槽3011和底部避让槽3111，顶部垂直齿条308和底部垂直齿条317通过垂直齿条滑动架322滑动安装在控制筒201上。控制筒201和执行筒202均固定安装在执行控制筒支架7上，底座101上固定安装有防护外壳6，防护外壳6上固定安装有保护罩5。顶部连接板320上固定安装有顶部永磁体401，顶部永磁体401的上方设置磁力配合的顶部电磁体402，底部连接板321上固定安装有底部永磁体403，底部永磁体403的下方设置有磁力配合的底部电磁体404，顶部电磁体402和底部电磁体404均固定安装在保护罩5上（通过顶部永磁体401和顶部电磁体402，以及底部永磁体403和底部电磁体404，之间的磁吸和排斥配合，可以带动顶部连接板320和底部连接板321移动）。顶部传动齿轮307通过顶部齿条支架306与控制筒201转动配合，顶部水平齿条305和顶部垂直齿条308与顶部齿条支架306滑动配合，底部传动齿轮324与控制筒201通过底部齿条支架316滑动配合，底部水平齿条315和底部垂直齿条317与底部齿条支架316滑动配合。

本发明公开的一种用于汽车零部件的锻造装置的工作原理如下：首先启动两个动力电机103，动力电机103带动两个摇盘104转动，摇盘104上的滑动销1041在移动滑轨105中往复滑动，此时移动滑轨105就会上下循环移动，移动滑轨105移动会通过连接杆106带动驱动杆207同步移动，驱动杆207会带动驱动活塞208上下移动，驱动活塞208上下往复移动会压缩控制筒201内的空气，通过底部通道204或顶部通道203进入执行筒202中，当通过底部通道204进入执行筒202中的时候，执行活塞209会向上移动（同步的执行活塞209上的锻打杆205和锻打头206也会跟随移动），当空气通过顶部通道203进入执行筒202中的时候，执行活塞209会向下移动，但是由于执行活塞209上存在负载，因此执行活塞209在重力的作用下是在执行筒202的底部的，因此驱动活塞208的移动压缩控制筒201内的空气，此时的空气会通过顶部排气嘴309或底部排气嘴313排出控制筒201内，而不会通过顶部通道203或底部通道204进入执行筒202内，当需要将执行活塞209向上移动的时候，控制顶部连接板320向上移动，顶部连接板320会先压缩顶部避让弹簧319，顶部避让弹簧319会压顶部垂直齿条308，当驱动活塞208运动到最顶端的时候会顶动顶部触发销304移动，顶部触发销304移动会带动顶部协调触发杆301移动，顶部协调触发杆301移动会使得顶部避让槽3011移动至顶部水平齿条305的侧方，此时蓄力状态下的顶部避让弹簧319会带动顶部垂直齿条308移动，顶部垂直齿条308移动会通过顶部传动齿轮307带动顶部水平齿条305移动，此时顶部水平齿条305会插入顶部避让槽3011中（当驱动活塞208没有移动到控制筒201内的顶部时，顶部协调触发杆301在复位弹簧302的作用下原地不动，此时顶部水平齿条305会被顶部协调触发杆301抵住，从而导致顶部垂直齿条308无法移动），此时顶部垂直齿条308就可以移动了，顶部垂直齿条308移动会带动底部排气板314移动，使得底部排气孔3141和底部排气嘴313错开，导致驱动活塞208下方的空气只能通过底部通道204进入执行筒202中，此时执行活塞209则会向上运动，此时可以控制底部垂直齿条317的移动距离（可通过机械连接的方式设置拉杆来实现），来控制底部排气嘴313处的通气量，从而控制执行活塞209的移动速度。与上述工作原理相同的，当需要执行活塞209向下移动的时候，控制底部连接板321向下移动，使得底部连接板321挤压底部避让弹簧318，当驱动活塞208运动到控制筒201的底部时，驱动活塞208会向下挤压底部触发销312，底部触发销312会带动底部协调触发杆311移动，使得底部避让槽3111与底部水平齿条315错开，然后底部垂直齿条317就可以带动顶部排气板310移动了，让顶部排气孔3101与顶部排气嘴309错开，让驱动活塞208上方的空气只能通过顶部通道203进入执行筒202中，此时执行活塞209即可向下移动，通过控制顶部排气嘴309处的通气量即可控制执行活塞209向下移动的速度，当需要使得执行活塞209高频抖动的时候（上下移动），让顶部连接板320和底部连接板321彼此靠近，通过限位环323直接带动底部垂直齿条317和顶部垂直齿条308反向移动，此时则不会受到顶部协调触发杆301和底部协调触发杆311的限制，让底部排气板314和顶部排气板310反向移动，使得顶部排气孔3101和顶部排气嘴309错开，底部排气孔3141与底部排气嘴313错开，此时控制筒201内的空气则只能通过顶部通道203和底部通道204进入执行筒202中，执行活塞209的移动与驱动活塞208同步。

综上所述，通过控制执行活塞209的运动方式即可控制锻打头206的运动方式，在锻打头206下方放置需要锻打的汽车零件，根据零件的加工工艺需求对进行锻造加工即可。由于执行活塞209在向下移动的时候，会受到锻打头206的重力和气体向下的驱动力，因此执行活塞209的运动速度会提升，使得锻打头206获得更大的动能，以对零件进行冲击。