专利名称：多工位一次性机壳拉伸加工方法及其机壳拉伸机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机壳拉伸加工方法及其机壳拉伸机。
背景技术：
目前，车辆上配套的各种永磁直流电机，如刮水电机、座椅电机、玻璃升降电机、天 窗电机等，其电机机壳的拉伸加工成形方法是分别由6台冲床及2台液压拉伸机共8台机 床对机壳毛坯圆片依次进行拉伸、整形、冲孔、切边等八道工序而完成拉伸加工，其存在的 问题是不同的机床分别进行拉伸、整形、冲孔及切边，导致加工精度低，劳动生产效率差， 耗能高和生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，而提供一种加工精度高、耗能低、生产效率高的 多工位一次性机壳拉伸加工方法及其机壳拉伸机。本发明的目的是通过如下技术方案来实现一种多工位一次性机壳拉伸加工方法 是首先对机壳毛坯进行推料、到位；再依次经过若干套模具成型机构对该机壳毛坯进行 多次拉伸，接着再对拉伸后的机壳依次进行整形、再次拉伸、再次整形，最后对完成拉伸、整 形后的机壳进行冲孔、切边、成形而得到机壳成品；所述模具成型机构具有与加工工序对应 的不同模具、且呈一线排列设置，每个工序之间的机壳半成品的传送由送料机械手机构一 次性同时完成，所述拉伸、整形、冲孔、切边和成形工序也为多工位一次性同时完成，所述推 料、加工和传送的动作由微电脑控制机构进行统一调控。所述机壳毛坯的推料是先通过吸盘将毛坯堆放及推料机构上的圆片机壳毛坯吸 上，再由推料气缸将该圆片机壳毛坯分片依次推送至第一个模具成型机构的加工工位上。根据上述的多工位一次性机壳拉伸加工方法而采用的机壳拉伸机，包括机架，在 所述机架上装有呈一线排列的由主缸上模装置、油缸下模装置构成的若干套模具成型机 构，在机架上、并在主缸上模装置与油缸下模装置之间处装有送料机械手机构，该送料机械 手机构与装在机架侧边的进料气缸相联；在机架侧边上、并与第一个模具成型机构相靠处 装有毛坯堆放及推料机构，在机架侧边上、并与最后一个模具成型机构相靠处装有成品斜 槽；所述模具成型机构、送料机械手机构、进料气缸、毛坯堆放及推料机构由装在机架上的 微电脑控制机构统一调控。所述毛坯堆放及推料机构包括料仓支架，在所述料仓支架内放置机壳毛坯，在所 述料仓支架的侧边装有推料气缸，在所述料仓支架的顶部装有吸料气缸，该吸料气缸下装
有吸盘。所述送料机械手机构包括进料底座，在该进料底座上方装有夹料滑行导轨，在该 进料底座下装有进料提升气缸；在所述夹料滑行导轨的两侧上均装有夹料杆，该夹料杆与 夹料气缸相联，在所述夹料滑行导轨下装有推料升降气缸，在所述夹料滑行导轨的两侧下、 并在进料底座上装有进料滑行导轨。
采用本发明后，经过推料、拉伸、整形、冲孔、切边、成形等多个工序，实现多工位一 次性自动完成机壳拉伸的加工，由气动毛坯送料到液压加工及成品输出自动依次完成，实 现加工自动化，提高机壳加工精度(机壳孔径精度达Φ 56+0. 046/0，机壳孔同轴度< 0. 05， 机壳法兰端面垂直度< 0. 05)及其生产率(6-8只/分)，从而提高了电机的装配质量。本 发明加工精度高、低能耗、低废品率、高生产率及低生产成本，具有辅助运动快速、拉伸速度 快、定位精确、工作效率高、能耗低、操作方便、工作平稳、安全可靠等特点。
下面结合附图与实施方式对本发明作进一步的详细描述。图1为本发明多工位一次性机壳拉伸加工方法的流程图。图2为本发明机壳拉伸机的结构示意图。图3为图2的左视图(不包括进料气缸)。图4为图1中模具成型机构的主缸(及油缸)的液压原理图。
具体实施例方式参照图1至图3可知，本发明多工位一次性机壳拉伸加工方法是首先对(电机) 机壳毛坯(为圆片状)进行推料、到位；再依次经过若干套模具成型机构(具有不同尺寸 的模具)对该机壳毛坯进行多次拉伸(最佳为四次拉伸，如图1所示)，接着再对拉伸后的 机壳依次进行整形、再次拉伸、再次整形，最后对完成拉伸、整形后的机壳进行冲孔、切边、 成形(为一个工位同时完成)而得到机壳成品；所述模具成型机构(每一个模具成型机构 对应一个加工工位，其由主缸上模装置、油缸下模装置构成，为公知技术)具有与加工工序 对应的不同模具、且呈一线排列设置(从工位一至工位八)，每个工序之间的机壳半成品的 (夹进式)传送由送料机械手机构一次性同时完成，所述拉伸(总五次)、整形(总二次)、 冲孔、切边和成形工序也为多工位一次性同时完成，所述推料、加工和传送的动作由微电脑 控制机构进行统一调控。如图1所示，确定机壳最佳的加工工艺八个工位加工，其中5次拉伸，2次整形，1 次冲孔、切边及成形。加工顺序为工位一至四为拉伸工序，工位五为第1次整形，工位六为 第5次拉伸，工位七为第2次整形，工位八为冲孔、切边及成形，经八工位的八道工序后，加 工即全部一次性完成，生产率是6-8只/分。各工序选择的各个最佳拉伸系数、加工尺寸 及形状参数如下。工位一机壳第一次拉伸要求是主缸公称压力450kN;机壳拉伸至内径Φ80、 高62。工位二机壳第二次拉伸要求是主缸公称压力350kN;机壳拉伸至内径Φ61、高 95。工位三机壳第三次拉伸要求是主缸公称压力350kN;机壳拉伸至内径Φ61、Φ27, 高101。工位四机壳第四次拉伸要求是主缸公称压力350kN;机壳拉伸至内径Φ61，高 76/105。工位五机壳第一次整形要求是主缸公称压力350kN;机壳整形至内径Φ61/ SΦ 16+0. 05/0、高99。工位六机壳第五次拉伸要求是主缸公称压力IOOOkN ；机壳拉伸至内 径Φ 56+0. 046/0、高104. 5。工位七机壳第二次整形要求是主缸公称压力450kN ；机壳整 形至内径Φ56+0. 046/0, Φ24. 5+0/-0. 1、高100. 5士0. 1。工位八切边、冲孔及成形要求是 主缸公称压力450kN ；机壳切边至外径Φ66、冲孔2-Φ6. 2+0. 1/0，至此，完成机壳的全部加工尺寸(单位均为mm)。所述模具成型机构为八套，共配置八个液压主缸(上)及油缸(下)，每个模具成 型机构具有一套液压主缸(油缸)、对应一个工位而独立进行工作和调整，使各道工序获得 最佳的压力和行程。该八个工位分别装有八套不同的模具来一次性同时完成上述八个不同工序。所述机壳毛坯的推料是先通过吸盘将毛坯堆放及推料机构上的圆片机壳毛坯 (为单片，尺寸为Φ159的铁片)吸上，再由推料气缸将该圆片机壳毛坯分片依次推送至第 一个模具成型机构的加工工位上。对所述机壳成品通过成品斜槽自动导出，对冲孔、切边所 产生的边料通过边料斜槽自动导出。根据上述的多工位一次性机壳拉伸加工方法而采用的机壳拉伸机，包括机架 1 (为龙门式钢板焊接机架)，在所述机架1上装有呈一线排列的由主缸上模装置6 (具有凹 模)、油缸下模装置23(具有凸模)构成的若干套模具成型机构(为公知技术)，在机架1 上、并在主缸上模装置6与油缸下模装置23之间处装有送料机械手机构8，该送料机械手机 构8与装在机架侧边的进料气缸3相联；在机架1侧边上、并与第一个模具成型机构(工位 一)相靠处装有毛坯堆放及推料机构5，在机架1侧边上、并与最后一个模具成型机构(工 位八)相靠处装有成品斜槽17 ；所述模具成型机构、送料机械手机构8、进料气缸3、毛坯堆 放及推料机构5由装在机架1上的微电脑控制机构22 (包括控制面板)统一调控。在所述 机架1上、并在最后一个模具成型机构(工位八)与成品斜槽17之间处装有边料斜槽16， 该边料斜槽16与最后一个模具成型机构(工位八)相接。其中模具成型机构为八套，为八个工位工位一至工位八。工位一至四为拉伸工 序，工位五为第1次整形，工位六为第5次拉伸，工位七为第2次整形，工位八为冲孔、切边 及成形(一个工位完成)，经八工位的八道工序同时工作，加工即全部一次性完成，生产率 为6-8只/分。所述送料机械手机构8包括进料底座20，在该进料底座20上方装有夹料滑行导 轨M，在该进料底座20 (两侧)下装有进料提升气缸21 ；在所述夹料滑行导轨M的两侧上 均装有夹料杆25 (从工位一延伸至工位八)，该夹料杆25与夹料气缸10相联，在所述夹料 滑行导轨M下装有推料升降气缸30，在所述夹料滑行导轨M的两侧下、并在进料底座20 上装有进料滑行导轨19。进料提升气缸21、推料升降气缸30均装在机架的侧边上。在所 述进料底座20的两边上、并在机架1的两边处分别装有退料行程开关4、进料行程开关18。 在所述夹料杆25上、并在工位二和工位五的模具成型机构处还装有模具润滑及冷却喷射 机构7，以对机壳半成品、凹模、凸模(在工位二、三、五、六上)等进行有效润滑和冷却。所 述夹料杆25、夹料滑行导轨M、夹料气缸10构成为送料机械手；进料气缸3与送料机械手 机构8的夹料滑行导轨M相联。所述毛坯堆放及推料机构5包括料仓支架28，在所述料仓支架28内放置机壳毛 坯2，在所述料仓支架观的侧边装有推料气缸四，在所述料仓支架观的顶部装有吸料气缸 27，该吸料气缸27下装有吸盘26，吸盘沈的位置与机壳毛坯2相对应。工作时，先由吸料 气缸27带动吸盘沈将机壳毛坯2 (单片)吸起至一定高度，同时推料升降气缸30带动夹 料滑行导轨M上升到与机壳毛坯近似高度，此时由推料气缸四将该机壳毛坯顺着夹料滑 行导轨分片依次推入到第一个模具成型机构(工位一)的加工工位上。
该拉伸机能实现点动/半自动/自动操作，当半自动操作时，则把微电脑控制机构 的控制面板上的选择开关“点动/半自动/全自动”拨至“半自动”档，按下“运行”按钮，就 可以实现送料机械手的夹料前进工序送料机械手上行(由进料提升气缸带动)、开(实现 准确定位)、合(夹料气缸带动夹料杆顺着夹料滑行导轨而夹住机壳半成品)、前行(由进 料气缸带至下一工位，直至夹料杆前端部触碰到进料行程开关)；送料机械手退回工序送 料机械手开(夹料杆打开而放下机壳半成品在相应工位上)、后行(至上一工位，直至夹料 杆后端部触碰到退料行程开关)、下行(回位)；再按下“运行”按钮，就可实现“各模具成型 机构的主缸下行，各(上)主缸同时实现多次的拉伸、整形、冲孔、切边及成形工序，各模具 成型机构的(下)油缸顶出，上行结束而自动暂时停机”的一个工作循环。每个工作循环完 成之后，微电脑控制机构22的计数器就会自动加“1”。当把选择开关“点动/半自动/全自动”拨至“全自动”档，按下“运行”按钮，该拉 伸机就可以实现上述工序的连续运行，机器在正常生产时使用。每个工作循环完成之后，计 数器就会自动加“1”。如图4所示，模具成型机构(以工位五为例)的主缸(或油缸)的液压原理是油 箱32中的油液经滤油器34、蝶阀35和由电动机37驱动的双联叶片泵36输出，压力油经 电磁换向阀39、47抵达主缸49工作腔，主油缸回油经先导式溢流阀41或电磁换向阀44及 电磁换向阀39回油箱，其间主油缸(工位一至八)进行工作(拉伸/整形/冲孔/切边/ 成形)，主油缸快速返回时，压力油经电磁换向阀39及单向阀40或电磁换向阀44抵主油 缸49返回腔。另压力油经电磁换向阀42抵下油缸45工作腔，实现下油缸顶出退料，下油 缸回油经先导式溢流阀48及管式单向阀46回油箱。电磁溢流阀38、先导式溢流阀43供上 下油缸(即主缸与下油缸)调整油压用，充液阀50供主缸快速下降时充液用，油箱32上还 装有液位液温计31、空气滤清器33，回油51再回入到油箱32中。图4中模具成型机构的工位一、工位三和工位四的液压原理与工位五一样，故省 略未再表示出。另外，其工位二、工位六、工位七和工位八的液压原理图与图4也相似。本发明可广泛应用于汽车上配套的各种电动机机壳中，如各种型号的刮水电机、 玻璃升降器电机、座椅电机、天窗电机等。
权利要求
1.一种多工位一次性机壳拉伸加工方法，其特征在于首先对机壳毛坯进行推料、到 位；再依次经过若干套模具成型机构对该机壳毛坯进行多次拉伸，接着再对拉伸后的机壳 依次进行整形、再次拉伸、再次整形，最后对完成拉伸、整形后的机壳进行冲孔、切边、成形 而得到机壳成品；所述模具成型机构具有与加工工序对应的不同模具、且呈一线排列设置， 每个工序之间的机壳半成品的传送由送料机械手机构一次性同时完成，所述拉伸、整形、冲 孔、切边和成形工序也为多工位一次性同时完成，所述推料、加工和传送的动作由微电脑控 制机构进行统一调控。
2.根据权利要求1所述的多工位一次性机壳拉伸加工方法，其特征在于所述机壳毛 坯的推料是先通过吸盘将毛坯堆放及推料机构上的圆片机壳毛坯吸上，再由推料气缸将该 圆片机壳毛坯分片依次推送至第一个模具成型机构的加工工位上。
3.根据权利要求1所述的多工位一次性机壳拉伸加工方法而采用的机壳拉伸机，包括 机架(1)，其特征在于在所述机架(1)上装有呈一线排列的由主缸上模装置(6)、油缸下模 装置构成的若干套模具成型机构，在机架(1)上、并在主缸上模装置(6)与油缸下模 装置之间处装有送料机械手机构(8)，该送料机械手机构(8)与装在机架侧边的进料 气缸( 相联；在机架(1)侧边上、并与第一个模具成型机构相靠处装有毛坯堆放及推料机 构(5)，在机架(1)侧边上、并与最后一个模具成型机构相靠处装有成品斜槽(17)；所述模 具成型机构、送料机械手机构(8)、进料气缸(3)、毛坯堆放及推料机构(5)由装在机架(1) 上的微电脑控制机构0 统一调控。
4.根据权利要求3所述的机壳拉伸机，其特征在于在所述机架(1)上、并在最后一个 模具成型机构与成品斜槽(17)之间处装有边料斜槽(16)，该边料斜槽(16)与最后一个模 具成型机构相接。
5.根据权利要求3所述的机壳拉伸机，其特征在于所述送料机械手机构(8)包括进 料底座(20)，在该进料底座00)上方装有夹料滑行导轨(M)，在该进料底座00)下装 有进料提升气缸；在所述夹料滑行导轨04)的两侧上均装有夹料杆(25)，该夹料杆 (25)与夹料气缸(10)相联，在所述夹料滑行导轨04)下装有推料升降气缸(30)，在所述 夹料滑行导轨04)的两侧下、并在进料底座OO)上装有进料滑行导轨(19)。
6.根据权利要求3、4或5所述的机壳拉伸机，其特征在于所述毛坯堆放及推料机构 (5)包括料仓支架( )，在所述料仓支架08)内放置机壳毛坯O)，在所述料仓支架08) 的侧边装有推料气缸( )，在所述料仓支架08)的顶部装有吸料气缸(27)，该吸料气缸 (27)下装有吸盘( )，吸盘06)的位置与机壳毛坯(2)相对应。
7.根据权利要求6所述的机壳拉伸机，其特征在于在所述进料底座OO)的两边上、 并在机架(1)的两边处分别装有退料行程开关G)、进料行程开关(18)。
8.根据权利要求7所述的机壳拉伸机，其特征在于在所述夹料杆05)上、并在工位 二和工位五的模具成型机构处还装有模具润滑及冷却喷射机构(7)。
全文摘要
一种多工位一次性机壳拉伸加工方法及其机壳拉伸机，首先对机壳毛坯进行推料、到位；再依次经过若干套模具成型机构对该机壳毛坯进行拉伸、整形、冲孔、切边、成形而得到机壳成品；模具成型机构具有与加工工序对应的不同模具、且呈一线排列设置，每个工序之间的机壳半成品传送由送料机械手机构一次性同时完成，拉伸、整形、冲孔、切边和成形工序也为多工位一次性同时完成，推料、加工和传送动作由微电脑控制机构统一调控。本发明加工精度高、低能耗、低废品率、高生产率及低生产成本，具有拉伸速度快、定位精确、操作方便、工作平稳、安全可靠等特点。
文档编号H02K15/14GK102075040SQ20101062446
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者张志明, 徐正宥, 王上胜 申请人:浙江胜华波电器股份有限公司