本發(fā)明屬于沖壓加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪輻風(fēng)孔加工模具。

背景技術(shù)：

目前，在汽車(chē)上應(yīng)用最廣泛的車(chē)輪是鋼制車(chē)輪，其一般由輪輞和輪輻兩部分組成，分別制造，然后再組合、焊接在一起。其中：輪輻的幾何結(jié)構(gòu)是由安裝平面、過(guò)渡曲線(xiàn)段和直接段組成，其安裝平面上加工有中孔和螺栓孔，安裝平面使用螺栓與汽車(chē)輪轂固定在一起；其直線(xiàn)段與輪輞焊接在一起；其過(guò)渡曲線(xiàn)段起到連接安裝平面和直線(xiàn)段的作用，該過(guò)渡曲線(xiàn)段上加工有風(fēng)孔。隨著汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展，輪輻的產(chǎn)品質(zhì)量也備受關(guān)注，輪輻風(fēng)孔是影響輪輻的使用性能的重要因素。目前，各車(chē)輪廠(chǎng)對(duì)輪輻風(fēng)孔加工，先將車(chē)輪輪輻的中孔固定在沖裁模具定位盤(pán)上，然后通過(guò)沖頭對(duì)輪輻進(jìn)行單或雙孔沖裁加工得到。

中國(guó)專(zhuān)利公布號(hào)cn103736826a公開(kāi)了一種輪輻風(fēng)孔雙孔加工模具，包括沖壓機(jī)上模和用于傾斜安裝輪輻的下模，下模上前側(cè)設(shè)有用于定位和帶動(dòng)輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)的斜置輪盤(pán)，輪盤(pán)后側(cè)設(shè)有與輪輻弧形邊緣底面相配合的沖壓凸塊，上模下方設(shè)有兩個(gè)沖頭，沖壓凸塊上端面設(shè)有兩個(gè)以利沖頭下行配合工作的沉孔。該專(zhuān)利能夠?qū)嗇椀娘L(fēng)孔進(jìn)行雙孔加工，加工效率高，并且加工得到的風(fēng)孔分布均勻。

然而，該專(zhuān)利還存在以下問(wèn)題：1、為了沖風(fēng)孔，將輪輻固定在傾斜設(shè)置的輪盤(pán)上面，然后通過(guò)上模的沖頭對(duì)其進(jìn)行沖孔，沖孔后需對(duì)輪輻進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，輪輻的內(nèi)壁與沖壓凸塊發(fā)生摩擦，容易使輪輻的內(nèi)壁產(chǎn)生刮痕。2、一次沖孔后，沖頭復(fù)位，然后需要人為的轉(zhuǎn)動(dòng)輪盤(pán)，輪輻轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度后由棘爪卡住定位，然后再次進(jìn)行沖孔，十分麻煩，在此過(guò)程中，沖壓機(jī)不能連續(xù)工作，極大的影響加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在提供一種輪輻風(fēng)孔加工模具，沖頭沖孔完成后能帶動(dòng)輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，保證沖壓的連續(xù)性，而且在輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中能夠避免輪輻與磁鐵凸塊發(fā)生摩擦。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案為：輪輻風(fēng)孔加工模具，包括安裝在沖壓機(jī)上的上模和用于安裝輪輻的下模，上模包括上模板和沖頭；所述上模還包括傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿上鉸接有多個(gè)只能向上擺動(dòng)的棘爪，所述沖頭、傳動(dòng)桿均固定在上模板上；所述下模包括下模板、機(jī)架、轉(zhuǎn)軸和沖壓塊，所述機(jī)架、沖壓塊均固定在下模板上；所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在機(jī)架上，轉(zhuǎn)軸與機(jī)架過(guò)盈配合；所述轉(zhuǎn)軸上固定有定位板和能與棘爪配合的棘輪，定位板上開(kāi)有與輪輻螺栓孔配合的通孔，通孔上設(shè)有定位銷(xiāo)；所述沖壓塊的上部開(kāi)有空腔，沖壓塊上還開(kāi)有與空腔連通的滑槽；所述滑槽上滑動(dòng)連接有與輪輻弧形邊緣底面相配合的磁鐵凸塊，磁鐵凸塊上開(kāi)有與沖頭配合的沖壓孔，沖壓塊內(nèi)設(shè)有位于磁鐵凸塊下方的線(xiàn)圈；所述機(jī)架上安裝有控制器和速度傳感器，速度傳感器、線(xiàn)圈均與控制器電連接；所述速度傳感器用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)，速度傳感器將轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)傳遞給控制器，由控制器切斷線(xiàn)圈的電源。

傳動(dòng)桿上的棘爪向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘爪能與棘輪接觸但不嚙合，由于轉(zhuǎn)軸與機(jī)架過(guò)盈配合，棘爪在棘輪上滑過(guò)而不能驅(qū)動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)桿上的棘爪向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘爪與棘輪嚙合，棘爪對(duì)棘輪施加較大的作用力，棘爪帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

本基礎(chǔ)方案的工作原理在于：加工輪輻的風(fēng)孔時(shí)，將輪輻的中孔穿過(guò)轉(zhuǎn)軸，使輪輻的內(nèi)凹面與轉(zhuǎn)軸上的定位板貼合，然后再用定位銷(xiāo)將輪輻和定位板固定為一體。接通線(xiàn)圈的電源，線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁鐵凸塊與線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相斥，因此磁鐵凸塊沿著滑槽向遠(yuǎn)離線(xiàn)圈的一側(cè)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)到滑槽的端部時(shí)，磁鐵凸塊不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)磁鐵凸塊恰好能與輪輻弧形邊緣的底面接觸，磁鐵凸塊對(duì)輪輻有支撐的作用。操作沖壓機(jī)，使沖壓機(jī)驅(qū)動(dòng)上模板向下運(yùn)動(dòng)，上模板帶動(dòng)沖頭、傳動(dòng)桿一同運(yùn)動(dòng)。沖頭向下沖壓磁鐵凸塊上的輪輻，加工輪輻風(fēng)孔；在沖頭沖壓的過(guò)程中傳動(dòng)桿也一同向下運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)桿上的棘爪與棘輪接觸，棘爪在棘輪上滑過(guò)但不能驅(qū)動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，因而棘輪也不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在上模板下行過(guò)程中，轉(zhuǎn)軸不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。沖壓一個(gè)風(fēng)孔后，沖壓機(jī)帶動(dòng)上模板復(fù)位，在上模板向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，傳動(dòng)桿上的棘爪與棘輪嚙合，棘爪帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)輪輻一同轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)上模板復(fù)位完成后，輪輻轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度。在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度傳感器接收到轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)，然后將信號(hào)傳遞給控制器，控制器接收信號(hào)后切斷線(xiàn)圈的電源，因此線(xiàn)圈的磁場(chǎng)消失。在重力的作用下，磁鐵凸塊沿著滑槽滑落，逐漸遠(yuǎn)離輪輻，因此在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁鐵凸塊不與輪輻接觸，磁鐵凸塊不會(huì)與輪輻發(fā)生摩擦。沖壓輪輻上的下一個(gè)風(fēng)孔時(shí)，重復(fù)上述的步驟即可。

本基礎(chǔ)方案的有益效果在于：

1、設(shè)置棘輪、棘爪，棘爪鉸接在傳動(dòng)桿上且只能向上一側(cè)擺動(dòng)，一次沖孔后，上模板上行過(guò)程中帶動(dòng)棘爪隨之運(yùn)動(dòng)，棘爪帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)輪輻朝固定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。沖壓下一個(gè)風(fēng)孔前不需人為地轉(zhuǎn)動(dòng)輪輻，保證了加工的連續(xù)性，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工效率。而且由于上模板每次上行、下行的行程是固定的，因此輪輻每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是固定的，保證了風(fēng)孔分布的均勻性。

2、上模板上行過(guò)程中，輪輻發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而在此過(guò)程中，磁鐵凸塊逐漸遠(yuǎn)離輪輻，則在輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，輪輻不會(huì)與磁鐵凸塊發(fā)生接觸、摩擦，避免了在此過(guò)程中輪輻因與磁鐵凸塊摩擦而使輪輻的內(nèi)壁產(chǎn)生刮痕，影響輪輻的質(zhì)量。

3、輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁鐵凸塊逐漸遠(yuǎn)離輪輻，能加快輪輻的散熱。

4、沖壓過(guò)程中，因沖頭一直對(duì)磁鐵凸塊做功，磁鐵凸塊產(chǎn)生大量的熱，此時(shí)沖擊磁鐵凸塊容易使磁鐵凸塊變形。沖壓塊內(nèi)開(kāi)有空腔，能加快磁鐵凸塊的散熱，避免磁鐵凸塊因過(guò)熱而發(fā)生變形。

進(jìn)一步，沖頭的側(cè)壁設(shè)有電磁鐵，電磁鐵與控制器電連接。沖頭下行時(shí)，接通電磁鐵的電源，電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁鐵與磁鐵凸塊相吸；沖頭下行時(shí)，控制器接收速度傳感器反饋的信號(hào)而自動(dòng)切斷電磁鐵的電源，電磁鐵的磁性消失，不會(huì)與磁鐵凸塊相吸。電磁鐵的設(shè)置有兩個(gè)作用：1）對(duì)磁鐵凸塊施加一個(gè)向上的作用力，使磁鐵凸塊能夠克服重力的作用而與輪輻保持貼合；2）電磁鐵與磁鐵凸塊相互吸引,磁鐵凸塊與沖頭共同對(duì)輪輻施加方向相反的作用力，有利于沖壓風(fēng)孔。

進(jìn)一步，所述下模板的兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)柱，所述上模板上設(shè)有與導(dǎo)柱配合的通孔。沖壓風(fēng)孔的過(guò)程中，下模板沿著導(dǎo)柱上下活動(dòng)。導(dǎo)柱的設(shè)置能引導(dǎo)上模與下模以正確的位置對(duì)合。

進(jìn)一步，所述滑槽內(nèi)設(shè)有拉簧，拉簧的一端與磁鐵凸塊連接，另一端與沖壓塊連接。在線(xiàn)圈通電的情況下，拉簧被磁鐵凸塊拉伸，當(dāng)線(xiàn)圈斷電，在拉簧的作用下，磁鐵凸塊迅速沿著滑槽滑落。沖壓的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，拉簧的設(shè)置不僅能起到減震的作用，還能幫助磁鐵凸塊快速?gòu)?fù)位且避免磁鐵凸塊與沖壓塊發(fā)生劇烈碰撞。

進(jìn)一步，所述上模板的下方設(shè)有彈性板，彈性板與上模板之間連接有彈簧；所述沖頭和傳動(dòng)桿均能穿過(guò)彈性板。沖頭對(duì)輪輻進(jìn)行沖壓時(shí)，彈性板會(huì)先壓在輪輻的上表面對(duì)輪輻進(jìn)行固定，防止在沖壓過(guò)程中輪輻發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)軸上開(kāi)有圓環(huán)槽，機(jī)架上可拆卸的連接有與圓環(huán)槽配合的限位銷(xiāo)。加工輪輻時(shí)，將限位銷(xiāo)安裝在機(jī)架上，使限位銷(xiāo)與圓環(huán)槽配合。使用限位銷(xiāo)對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行限位，使轉(zhuǎn)軸在加工過(guò)程中不會(huì)左右發(fā)生移動(dòng)，保證了風(fēng)孔加工的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明輪輻風(fēng)孔加工模具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中棘輪與棘爪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中沖壓塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記包括：下模板1、機(jī)架11、導(dǎo)柱12、上模板2、傳動(dòng)桿21、棘爪211、彈性板22、沖頭23、彈簧24、轉(zhuǎn)軸3、棘輪31、定位板32、定位銷(xiāo)321、沖壓塊4、空腔41、磁鐵凸塊42、沖壓孔421、線(xiàn)圈43、滑槽44、拉簧441、輪輻5。

如圖1、圖2所示，輪輻風(fēng)孔加工模具，包括上模和用于安裝輪輻5的下模，上模安裝在沖壓機(jī)上，隨著沖壓機(jī)的工作而上下運(yùn)動(dòng)。上模包括上模板2、沖頭23和傳動(dòng)桿21，沖頭23的側(cè)壁設(shè)有電磁鐵；傳動(dòng)桿21上鉸接有多個(gè)棘爪211，由于傳動(dòng)桿21上設(shè)有限制棘爪211向下活動(dòng)的擋塊，所以該棘爪211只能向上擺動(dòng)。沖頭23和傳動(dòng)桿21均固定在上模板2上，隨著上模板2的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。上模板2的下方設(shè)有彈性板22，彈性板22與上模板2之間連接有多根彈簧24，壓縮彈簧24時(shí)，沖頭23和傳動(dòng)桿21均能穿過(guò)彈性板22。下模包括下模板1、轉(zhuǎn)軸3、機(jī)架11和沖壓塊4，轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)連接在機(jī)架11上，而機(jī)架11固定在下模板1上。下模板1的兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)柱12，上模板2上設(shè)有與導(dǎo)柱12配合的通孔，沖壓風(fēng)孔的過(guò)程中，上模沿著導(dǎo)柱12上下活動(dòng)。轉(zhuǎn)軸3的左右兩側(cè)開(kāi)有圓環(huán)槽，機(jī)架11上卡接有與圓環(huán)槽配合的限位銷(xiāo)。轉(zhuǎn)軸3上固定有棘輪31，該棘輪31能與傳動(dòng)桿21上的棘爪211配合使用，棘爪211向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘爪211在棘輪31上滑過(guò)而不能驅(qū)動(dòng)棘輪31轉(zhuǎn)動(dòng)；棘爪211向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘爪211與棘輪31嚙合，棘爪211帶動(dòng)棘輪31轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸3上還固定有定位板32，定位板32上開(kāi)有與輪輻5螺栓孔配合的通孔，通孔上設(shè)有定位銷(xiāo)321。如圖3所示，沖壓塊4的上部開(kāi)有空腔41，沖壓塊4上開(kāi)有與空腔41連通的滑槽44，滑槽44上滑動(dòng)連接有磁鐵凸塊42；滑槽44內(nèi)設(shè)有拉簧441，拉簧441的一端與磁鐵凸塊42連接，另一端與沖壓塊4連接。磁鐵凸塊42的上端面與輪輻5弧形邊緣的底面相配合；磁鐵凸塊42上開(kāi)有沖壓孔421，該沖壓孔421與沖頭23配合。沖壓塊4內(nèi)設(shè)有位于磁鐵凸塊42下方的線(xiàn)圈43，接通線(xiàn)圈43的電源，線(xiàn)圈43產(chǎn)生磁性，能使磁鐵凸塊42與線(xiàn)圈43相斥，使得磁鐵凸塊42向遠(yuǎn)離線(xiàn)圈43的一側(cè)運(yùn)動(dòng)。機(jī)架11上安裝有控制器和用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸3的速度傳感器，速度傳感器、線(xiàn)圈43、電磁鐵均與控制器電連接。控制器和速度傳感器均可從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)可得，在本實(shí)施例中使用的控制器為深圳市普樂(lè)特電子有限公司生產(chǎn)的ky02s標(biāo)準(zhǔn)型控制器，而速度傳感器為從中煤工礦安防儀器有限公司處購(gòu)買(mǎi)的kgx-si速度傳感器。

加工輪輻5的風(fēng)孔時(shí)，將輪輻5固定在轉(zhuǎn)軸3上。接通線(xiàn)圈43和電磁鐵的電源，線(xiàn)圈43和電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁鐵凸塊42與線(xiàn)圈43相斥而與電磁鐵相吸，磁鐵凸塊42沿著滑槽44向遠(yuǎn)離線(xiàn)圈43的一側(cè)運(yùn)動(dòng)，而電磁鐵有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)磁鐵凸塊42運(yùn)動(dòng)到滑槽44的端部時(shí)，磁鐵凸塊42不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)磁鐵凸塊42恰好能與輪輻5弧形邊緣的底面接觸。操作沖壓機(jī)，沖壓機(jī)驅(qū)動(dòng)上模板2向下運(yùn)動(dòng)，沖頭23、傳動(dòng)桿21隨之一同運(yùn)動(dòng)。沖頭23向下沖壓磁鐵凸塊42上的輪輻5，加工輪輻5的風(fēng)孔；在沖頭23沖壓的過(guò)程中傳動(dòng)桿21也一同向下運(yùn)動(dòng)，棘爪211在棘輪31上滑過(guò)但不能驅(qū)動(dòng)棘輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在上模板2下行過(guò)程中，轉(zhuǎn)軸3不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。沖壓一個(gè)風(fēng)孔后，沖壓機(jī)帶動(dòng)上模板2復(fù)位，在上模板2向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，棘爪211帶動(dòng)棘輪31轉(zhuǎn)動(dòng)從而使轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)輪輻5一同轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)上模板2復(fù)位完成后，輪輻5轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度。在轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度傳感器接收到轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)，然后將信號(hào)傳遞給控制器，控制器接收信號(hào)后切斷線(xiàn)圈43、電磁鐵的電源，因此線(xiàn)圈43、電磁鐵的磁場(chǎng)消失。在重力和拉簧441的雙重作用下，磁鐵凸塊42沿著滑槽44滑落，逐漸遠(yuǎn)離輪輻5，因此在轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁鐵凸塊42不與輪輻5接觸，磁鐵凸塊42不會(huì)與輪輻5發(fā)生摩擦。沖壓輪輻5上的下一個(gè)風(fēng)孔時(shí)，重復(fù)上述的步驟即可。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專(zhuān)利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。