专利名称：一种汽车仪表台冲切机的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种汽车仪表台冲切机，特别涉及一种冲切精度好、工作效率高且安全的汽车仪表台冲切机。
背景技术：
汽车制造企业在生产汽车仪表台的过程中，如图I所示，需要在仪表台a上冲切分别用于无锁启动和雨刮片感应器安装的孔，无锁启动安装孔b和雨刮片感应安装孔c分别位于仪表台a的中部前后端，且不在同一轴线上。传统的冲切方法采用两次冲切，需要两次定位，冲切出的无锁启动安装孔b和雨刮片感应安装孔c中心距不符合要求，精度差，且降低了冲切效率
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种冲切精度好、工作效率高且安全的汽车仪表台冲切机。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为ー种汽车仪表台冲切机，其创新点在于主要包括机架、仪表台支承座、雨刮片感应安装孔冲切単元、无锁启动安装孔冲切単元、控制系统和废料箱，机架，机架中部安装仪表台支承座，仪表台支承座前侧中部、右后侧的机架上分别设置雨刮片感应安装孔冲切単元和无锁启动安装孔冲切単元，机架的底部设置废料箱和控制系统的电控柜；仪表台支承座由若干水平或垂直方向的卡板拼接而成，由各卡板的上端型线构成支承汽车仪表台下表面的型面，并在卡板上设置数个便于定位的定位键；雨刮片感应安装孔冲切単元，采用由上向下冲切的下冲式结构，包括冲模基座、冲切气缸、冲头固定块、冲头、滚柱式直线导轨、滑台、等高螺丝、冲模落料板、复位弹簧、冲模底座，所述冲模基座为C型，自下而上分为基座工作台、基座立柱和基座上梁，基座上梁上安装冲切气缸，冲切气缸的活塞杆端部连接冲头固定块，冲头固定块中心安装有冲头；基座立柱内侧面安装有滚柱式直线导轨，滚柱式直线导轨的滑台与冲头固定块连接固定，冲头固定块下方通过ー对等高螺丝连接冲模落料板，等高螺丝的大端部通过垫片落在冲头固定块的沉孔台阶面上，等高螺丝的螺纹部与冲模落料板连接，等高螺丝上套装复位弹簧，冲模落料板的中心开有容冲头通过的通孔；基座工作台上安装冲模底座，冲模底座开有与冲头对应的冲头孔，基座工作台上开与冲头孔连通的落料孔，落料孔设在废料箱上方；无锁启动安装孔冲切单元采用由下向上的下冲式结构，其主要包括冲切基座、冲切气缸、冲切冲头、仿形底座、弯臂工作底座、弯臂轴座、弯臂、弯臂仿形上压模、氮气弹簧，冲切基座安装在仪表台支承座的前端中部，冲切基座的下端安装冲切气缸，冲切气缸的活塞杆倾斜向上伸入冲切基座内，活塞杆端部安装有冲切冲头；冲切基座上端安装仿形底座，仿形底座中心开有容冲切冲头通过的通孔；工作台的后侧设置弯臂轴座，弯臂轴座与弯臂的后端铰接，弯臂的前端安装有与仿形底座配合的弯臂仿形上压模，弯臂仿形上压模上开有冲切孔，弯臂绕后端铰接点转动合模后，弯臂仿形上压模的冲切孔刚好对准仿形底座的通孔；弯臂的后部下端面连接有氮气弹簧。进ー步的，雨刮片感应安装孔冲切单元还包括安全操作机构A，其包括固定护罩、活动护罩、直线导轨、固定护罩密封条、活动护罩密封条、护罩气缸、气缸连接件、活动护罩上止点传感器、活动护罩下止点传感器、传感鉄片，冲模基座上部安装固定护罩，冲模基座下部安装活动护罩，冲模基座的立柱两侧安装直线导轨，活动护罩的两侧通过螺栓与直线导轨的滑块连接固定；冲模基座的外侧壁安装有护罩气缸，护罩气缸的活塞杆通过气缸连接件与活动护罩连接固定，基座立柱侧壁安装活动护罩上止点传感器、活动护罩下止点传感器，活动护罩上安装传感鉄片，通过传感鉄片触发活动护罩上、下止点传感器的信号，由控制系统发讯控制冲切气缸、护罩气缸动作。进ー步的，无锁启动安装孔冲切単元上还设置有安全操作机构B，其包括弯臂安全扣、冲切安全栓座、弯臂锁紧气缸、锁紧销、弯臂合模传感器和弯臂开模传感器，弯臂的前端还焊接有带销孔的弯臂安全扣，冲切基座上安装冲切安全栓座，冲切安全栓座的一侧安装设置有弯臂锁紧气缸，弯臂锁紧气缸的活塞杆端部连接锁紧销，锁紧销可在弯臂锁紧气缸的驱动下伸入安全栓座的销孔，弯臂合模传感器安装在冲切安全栓座的后侧，弯臂开模传 感器安装在弯臂的后端，弯臂锁紧气缸由控制系统根据弯臂合模传感器、弯臂开模传感器的信号控制推出或缩回。进ー步的，所述安全操作机构B还包括把手开关，在弯臂的前端上表面设置手动控制弯臂锁紧气缸启闭的把手开关。进ー步的，所述安全操作机构B还包括第二个弯臂合模传感器，该第二个弯臂合模传感器位于弯臂的后部正下方。进ー步的，所述无锁启动安装孔冲切单元采用负压式废料收集结构，弯臂为空心方钢管结构，弯臂仿形上压模的冲切孔与弯臂导通，弯臂的末端下方设置有废料导流槽，废料导流槽的下端位于废料箱的上方；弯臂内置退料喷气嘴。本发明的优点在于利用仪表台支承座支承汽车仪表台并定位，由雨刮片感应安装孔冲切単元、无锁启动安装孔冲切単元配合同时实现雨刮片感应安装孔、无锁启动安装孔的冲切，一次定位、冲切，冲切精度好，效率高。雨刮片感应安装孔冲切単元位于仪表台支承座的右后侧机架上，直接采用由上向下冲切的常规下冲式结构，而无锁启动安装孔冲切単元由于位于仪表台支承座的前侧中部，采用由下向上的上顶式结构，冲切基座、冲切气缸、冲切冲头等组件均设在机架上，有利于减少弯臂的重量，并通过氮气弹簧平衡重力，使得操作更加灵活。在冲切前，安全操作机构A通过活动护罩上、下止点传感器确保活动护罩拉下，而安全操作机构B则通过弯臂开、合模传感器确保正确合模，确保冲切时的安全性。弯臂的前端上表面设置手动控制弯臂锁紧气缸启闭的把手开关，便于因人为操作失误造成锁紧气缸锁住，可通过把手开关手动控制锁紧销复位。安全操作机构B包括两个弯臂合模传感器，人为屏蔽単一传感器，设备仍无法运行，确保正确、规范的工作流程，进ー步提高安全性。无锁启动安装孔冲切单元采用负压式废料收集结构，利用对空心结构的弯臂进行抽真空，冲切后的废料在内置退料喷气嘴喷气下通过弯臂、废料导流槽进入废料箱，顺利实现上顶式冲切的排料，避免人工取出废料或废料四处飞落影响工作环境。
图I为汽车仪表台上无锁启动孔和雨刮片感应器安装孔位置图。图2为本发明汽车仪表台冲切机外形图。图3为本发明中仪表台支承座结构示意图。图4为本发明汽车仪表台冲切机主视图。图5为本发明汽车仪表台冲切机侧视图。图6为本发明中雨刮片感应安装孔冲切単元结构示意图。图7为本发明中雨刮片感应安装孔冲切単元的爆炸图。
图8为本发明中护罩气缸和锁紧销气缸的驱动气路结构示意图。图9为图5中局部放大图A。
具体实施例方式如图2所示，上述汽车仪表台冲切机主要包括机架I、仪表台支承座2、雨刮片感应安装孔冲切単元3、无锁启动安装孔冲切単元4、储气罐5、控制面板6、废料箱7以及电控柜(图中未示出)。机架I的顶端四角设置吊耳模块8，控制面板6安装在机架I的左上部，雨刮片感应安装孔冲切単元3安装在机架I的右上部，机架I的中部工作台板上设置仪表台支承座2，底部设置储气罐5和废料箱7，机架I的底端四角安装四只调整脚9，底端中部安装ー对铲车槽10。无锁启动安装孔冲切単元4安装在仪表台支承座2的前侧。如图3所示，仪表台支承座2由若干水平或垂直方向的卡板21拼接而成，由各卡板21的上端型线根据支承汽车仪表台下表面型面设计而成，其中一水平卡板上设置数个便于定位的定位键22，仪表台支承座2上安装可检测是否存在产品的产品接近开关。如图4、5、6、7所示，雨刮片感应安装孔冲切単元3采用由上向下冲切的下冲式结构，包括冲模基座31、冲切气缸A32、冲切气缸法兰33、冲头固定块34、冲头A35、滚柱式直线导轨36、滑台37、等高螺丝38、冲模落料板39、垫片310、复位弹簧311、冲模底座312。冲模基座31为C型，自下而上分为基座工作台、基座立柱和基座上梁，基座上梁上安装冲切气缸A32，冲切气缸A32的活塞杆端部通过冲切气缸法兰33连接冲头固定块34，冲头固定块34中心安装有冲头A35 ;基座立柱内侧面安装有滚柱式直线导轨36，滚柱式直线导轨36的滑台37与冲头固定块34连接固定，利用滚柱式直线导轨36的滑台37对冲头固定块34进行冲切导向，冲头固定块34下方通过ー对等高螺丝38连接冲模落料板39，等高螺丝38的大端部通过垫片310落在冲头固定块34的沉孔台阶面上，等高螺丝38的螺纹部与冲模落料板39连接，等高螺丝38上套装复位弹簧311，冲模落料板39的中心开有容冲头通过的通孔，在复位弹簧311作用下，冲模落料板39离开冲头固定块34 —定的间隙，使得冲头A35位于其通孔内；基座工作台上安装冲模底座312，冲模底座312上开有与冲头A35对应的冲头孔，基座工作台上开与冲头孔连通的落料孔，落料孔下方设置导槽，导槽的末端设在废料箱7上方。雨刮片感应安装孔冲切单元还包括安全操作机构A，其包括固定护罩313、活动护罩314、直线导轨322、固定护罩密封条315、活动护罩密封条316、护罩气缸317、气缸连接件318、活动护罩上止点传感器319、活动护罩下止点传感器320、传感铁片321。冲模基座312上部安装固定护罩313，冲模基座312下部安装活动护罩314，滚柱式直线导轨36两侧的基座立柱上安装直线导轨322，活动护罩314的两侧通过螺栓与直线导轨322的滑块连接固定；冲模基座312的外侧壁安装有护罩气缸317，护罩气缸317的活塞杆通过气缸连接件318与活动护罩314连接固定。冲模基座312的基座立柱侧壁安装活动护罩上止点传感器319、活动护罩下止点传感器320，活动护罩314上安装传感铁片321，通过传感鉄片321触发活动护罩上、下止点传感器的信号，由控制系统发讯控制冲切气缸、护罩气缸，下止点传感器未检测到信号是，控制系统控制冲切气缸保持不动作状态。本发明中，护罩气缸111和锁紧销气缸112的气路结构为护罩气缸111和锁紧销气缸112分通过护罩驱动气路和锁紧气路驱动。如图8所示，护罩驱动气路包括二位五通换向电磁阀A113、调速阀114、调压阀115、梭阀 116。 二位五通换向电磁阀Al 13具有ー输入ロ，两输出ロ以及两排气ロ，本实施例中采 磁阀A113中的标记分别为1、2、4、3、5。二位五通换向电磁阀A113的输入口 I接气源，两输出口分为通过调速阀114、调压阀115与梭阀116的输入口串接，梭阀116的输出口与护罩气缸I的无杆腔连通。锁紧气路包括二位五通换向电磁阀B117，二位五通换向电磁阀B117结构与二位五通换向电磁阀A113相同，这里不再赘述，二位五通换向电磁阀B117的输入口接气源，两输出ロ分别与锁紧销气缸2的有杆腔、无杆腔连通。无锁启动安装孔冲切単元4采用由下向上的上顶式结构，其如图4、5、9所示，包括冲切基座41、冲切固定气缸法兰42、冲切气缸B43、冲切气缸连接头44、冲切冲头B45、仿形底座46、弯臂工作底座47、弯臂轴座48、弯臂49、铸铝安全罩410、弯臂仿形上压模411、氮气弹簧支撑座412、氮气弹簧移动块413、氮气弹簧414。冲切基座41安装在仪表台支承座2的前端中部，冲切基座41的下端通过冲切固定气缸法兰42安装冲切气缸B43，冲切气缸B43的活塞杆倾斜向上伸入冲切基座41内，活塞杆端部通过冲切气缸连接头44安装有冲切冲头B45 ;冲切基座41上端安装仿形底座46，仿形底座46中心开有容冲切冲头B45通过的通孔。工作台的后侧通过弯臂工作底座47支承安装有弯臂轴座48，弯臂轴座48上通过销轴与弯臂49的后端铰接，弯臂49的前端安装铸铝安全罩410，铸铝安全罩410下端面安装有与仿形底座46配合的弯臂仿形上压模411，弯臂仿形上压模411上开有冲切孔，弯臂49绕后端铰接点转动合模后，弯臂仿形上压模411的冲切孔刚好对准仿形底座46的通孔。弯臂49采用氮气弹簧414进行重力平衡，降低弯臂49抬起力，减轻操作人员负担，弯臂49的后部下端面连接有氮气弹簧移动块413，氮气弹簧414的活塞杆上端通过连接块与氮气弹簧移动块413连接，氮气弹簧移动块413上开沿垂直方向延伸的腰形连接孔，可通过腰形连接孔移动连接块，实现氮气弹簧414的调节，氮气弹簧414的下端与安装在机架I上的氮气弹簧支撑座412铰接。无锁启动安装孔冲切単元上还设置有安全操作机构B，包括弯臂安全扣415、冲切安全栓座416、弯臂锁紧气缸417、锁紧销418、弯臂合模传感器419、弯臂开模传感器420和把手开关421。弯臂49的前端还焊接有带销孔的弯臂安全扣415，冲切基座41上安装冲切安全栓座416，冲切安全栓座416的一侧安装设置有弯臂锁紧气缸417，弯臂锁紧气缸417的活塞杆端部连接锁紧销418，锁紧销418可在弯臂锁紧气缸417的驱动下伸入安全栓座416的销孔。弯臂合模传感器419安装在冲切安全栓座416的后侧，弯臂开模传感器420安装在弯臂49的后端。弯臂锁紧气缸417可由控制系统根据弯臂合模传感器、弯臂开模传感器的信号自动推出或缩回。另外，在铸铝安全罩上端设置把手开关421，也可通过把手开关421的端部按钮手动控制弯臂锁紧气缸的启闭。本实施例中，弯臂合模传感器共有两个，另ー个弯臂合模传感器422位于弯臂49的后部正下方，可避免操作人员误遮挡传感器造成控制系统误动作。无锁启动安装孔冲切单元采用负压式废料收集结构，弯臂49为空心方钢管结构，弯臂仿形上压模411的冲切孔与弯臂49导通，弯臂49的末端下方设置有废料导流槽423，废料导流槽423的下端位于废料箱7的上方；弯臂49内置退料喷气嘴(图中未示出)，该退料喷气嘴可设置在弯臂49的最前端，正对弯臂49的长轴。活动护罩气路工作原理 冲切前，活动护罩的初始位置位于打开状态，其由护罩驱动气路通过调压阀控制压力，平衡活动护罩自重，护罩气缸的顶出力略大于活动护罩自重20-30N，使得操作人员在下拉活动护罩时的向下拉カ为20-30N ;活动护罩在初始位置的同吋，锁紧气路通过二位五通换向电磁阀B对锁紧销气缸无杆腔进气，使得锁紧销气缸端部的锁紧销顶出，避免活动护罩突然下降造成意外伤害；到达预定步骤需要将活动护罩下拉前，二位五通换向电磁阀B控制锁紧销气缸后退复位；操作人员手动下拉活动护罩至闭合状态后，调压阀降低压力，利用活动护罩自重维持闭合状态；冲切完成后，护罩气缸通过调速阀控制气流流量，进而控制活动护罩按一定的速度上升复位。整机工作原理
首先将待冲切的仪表台置于仪表台支承座2上，利用定位键22快速定位仪表台，使得雨刮片感应安装孔冲切単元3、无锁启动安装孔冲切単元4分别对准仪表台的待冲切位置；然后由开关把手421拉下弯臂49，弯臂49的末端绕弯臂轴座48转动，使得弯臂49前端下移，弯臂安全扣415扣入冲切安全栓座416，同时，弯臂合模传感器419、422均检测到信号后，弯臂锁紧气缸417驱动锁紧销418伸入弯臂安全扣415的销孔锁定弯臂49 ；
再拉下活动护罩314，在活动罩下止点传感器320检测到信号后，按下开关把手421的按钮，控制系统则控制冲切气缸A32、冲切气缸B43动作进行雨刮片感应安装孔、无锁启动安装孔的同步冲切，冲切的废料均落入废料箱7 ；
冲切完成后，再次按下开关把手421的按钮，护罩气缸317驱动活动护罩上移打开，弯臂锁紧气缸417解除弯臂49的锁定，由操作人员将弯臂49返回到初始打开位置。取出完成冲孔的仪表台。
权利要求
1.一种汽车仪表台冲切机，其特征在于主要包括机架、仪表台支承座、雨刮片感应安装孔冲切单元、无锁启动安装孔冲切单元、控制系统和废料箱； 机架，机架中部安装仪表台支承座，仪表台支承座前侧中部、右后侧的机架上分别设置雨刮片感应安装孔冲切单元和无锁启动安装孔冲切单元，机架的底部设置废料箱和控制系统的电控柜； 仪表台支承座由若干水平或垂直方向的卡板拼接而成，由各卡板的上端型线构成支承汽车仪表台下表面的型面，并在卡板上设置数个便于定位的定位键； 雨刮片感应安装孔冲切单元，采用由上向下冲切的下冲式结构，包括冲模基座、冲切气缸A、冲头固定块、冲头A、滚柱式直线导轨、滑台、等高螺丝、冲模落料板、复位弹簧、冲模底座，所述冲模基座为C型，自下而上分为基座工作台、基座立柱和基座上梁，基座上梁上安装冲切气缸A，冲切气缸A的活塞杆端部连接冲头固定块，冲头固定块中心安装有冲头A ;基座立柱内侧面安装有滚柱式直线导轨，滚柱式直线导轨的滑台与冲头固定块连接固定，冲头固定块下方通过一对等高螺丝连接冲模落料板，等高螺丝的大端部通过垫片落在冲头固定块的沉孔台阶面上，等高螺丝的螺纹部与冲模落料板连接，等高螺丝上套装复位弹簧，冲模落料板的中心开有容冲头通过的通孔；基座工作台上安装冲模底座，冲模底座开有与冲头对应的冲头孔，基座工作台上开与冲头孔连通的落料孔，落料孔设在废料箱上方； 无锁启动安装孔冲切单元采用由下向上的上顶式结构，其主要包括冲切基座、冲切气缸B、冲切冲头B、仿形底座、弯臂工作底座、弯臂轴座、弯臂、弯臂仿形上压模、氮气弹簧，冲切基座安装在仪表台支承座的前端中部，冲切基座的下端安装冲切气缸B，冲切气缸B的活塞杆倾斜向上伸入冲切基座内，活塞杆端部安装有冲切冲头B ;冲切基座上端安装仿形底座，仿形底座中心开有容冲切冲头通过的通孔；工作台的后侧设置弯臂轴座，弯臂轴座与弯臂的后端铰接，弯臂的前端安装有与仿形底座配合的弯臂仿形上压模，弯臂仿形上压模上开有冲切孔，弯臂绕后端铰接点转动合模后，弯臂仿形上压模的冲切孔刚好对准仿形底座的通孔；弯臂的后部下端面连接有氮气弹簧。
2.根据权利要求I所述的汽车仪表台冲切机，其特征在于雨刮片感应安装孔冲切单元还包括安全操作机构A，其包括固定护罩、活动护罩、直线导轨、固定护罩密封条、活动护罩密封条、护罩气缸、气缸连接件、活动护罩上止点传感器、活动护罩下止点传感器、传感铁片和锁紧销气缸，冲模基座上部安装固定护罩，冲模基座下部安装活动护罩，冲模基座的立柱两侧安装直线导轨，活动护罩的两侧通过螺栓与直线导轨的滑块连接固定；冲模基座的外侧壁安装有护罩气缸，护罩气缸的活塞杆通过气缸连接件与活动护罩连接固定，基座立柱侧壁安装活动护罩上止点传感器、活动护罩下止点传感器，活动护罩上安装传感铁片，锁紧销气缸安装在冲模基座的立柱中部，通过传感铁片触发活动护罩上、下止点传感器的信号，由控制系统发讯控制冲切气缸动作。
3.根据权利要求2所述的汽车仪表台冲切机，其特征在于所述安全操作机构A的护罩气缸和锁紧销气缸分通过护罩驱动气路和锁紧气路驱动，所述护罩驱动气路包括二位五通换向电磁阀A、调速阀、调压阀、梭阀，所述二位五通换向电磁阀A的输入口接气源，两输出口分为通过调速阀、调压阀与梭阀的输入口串接，梭阀的输出口与护罩气缸的无杆腔连通；锁紧气路包括二位五通换向电磁阀B，所述二位五通换向电磁阀B的输入口接气源，两输出口分别与锁紧销气缸的有杆腔、无杆腔连通。
4.根据权利要求I所述的汽车仪表台冲切机，其特征在于无锁启动安装孔冲切单元上还设置有安全操作机构B，其包括弯臂安全扣、冲切安全栓座、弯臂锁紧气缸、锁紧销、弯臂合模传感器和弯臂开模传感器，弯臂的前端还焊接有带销孔的弯臂安全扣，冲切基座上安装冲切安全栓座，冲切安全栓座的一侧安装设置有弯臂锁紧气缸，弯臂锁紧气缸的活塞杆端部连接锁紧销，锁紧销可在弯臂锁紧气缸的驱动下伸入安全栓座的销孔，弯臂合模传感器安装在冲切安全栓座的后侧，弯臂开模传感器安装在弯臂的后端，弯臂锁紧气缸由控制系统根据弯臂合模传感器、弯臂开模传感器的信号控制推出或缩回。
5.根据权利要求4所述的汽车仪表台冲切机，其特征在于所述安全操作机构B还包括把手开关，在弯臂的前端上表面设置手动控制弯臂锁紧气缸启闭的把手开关。
6.根据权利要求4所述的汽车仪表台冲切机，其特征在于所述安全操作机构B还包括第二个弯臂合模传感器，该第二个弯臂合模传感器位于弯臂的后部正下方。
7.根据权利要求I所述的汽车仪表台冲切机，其特征在于所述无锁启动安装孔冲切单元采用负压式废料收集结构，弯臂为空心方钢管结构，弯臂仿形上压模的冲切孔与弯臂导通，弯臂的末端下方设置有废料导流槽，废料导流槽的下端位于废料箱的上方；弯臂内置退料喷气嘴。
全文摘要
本发明涉及一种汽车仪表台冲切机，其创新点在于主要包括机架、仪表台支承座、雨刮片感应安装孔冲切单元、无锁启动安装孔冲切单元、控制系统和废料箱，机架，机架中部安装仪表台支承座，仪表台支承座前侧中部、右后侧的机架上分别设置雨刮片感应安装孔冲切单元和无锁启动安装孔冲切单元，机架的底部设置废料箱和控制系统的电控柜；本发明的优点在于利用仪表台支承座支承汽车仪表台并定位，由雨刮片感应安装孔冲切单元、无锁启动安装孔冲切单元配合同时实现雨刮片感应安装孔、无锁启动安装孔的冲切，一次定位、冲切，冲切精度好，效率高。
文档编号B21D28/14GK102814383SQ201210342249
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者冯建军 申请人:南通超达机械科技有限公司