一种汽车白车身冲压件的手动滚边装置的制作方法

1.本发明涉及一种汽车白车身冲压件的手动滚边装置，属于汽车冲压件加工技术领域。


背景技术：

2.汽车白车身冲压件中闭合件通常是由外板包合内板，内板放好之后对外板的翻边或折边进行包边，滚边是汽车白车身冲压件常用的加工技术之一，现有采用压力机进行包边，压力机的上模具压着下模具，利用模具的合模将折边压紧，实现对折边的折弯，使得外板包裹内板达到装配的目的，这种方式尽管能实现内外板装配的目的，但是压力机价格昂贵，投入成本高。
3.现有的还有采用机器人携带滚边工具进行滚边，通过机器人驱动滚轮将冲压件工件14的外板141的折边辊压并包裹住内板142，还可以达到保证作业面积小，柔性化制造，尤其是在一些小批量件的包边上，但是这种滚边增加了额外的机器人，另外机器人联动滚边调试需要耗费非常长的时间，因此，现有的无论是采用压力机还是机器人进行滚边前期投入成本过高，导致冲压件的加工成本高。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作方便，加工成本低，尤其适用于小批量件的滚边加工的汽车白车身冲压件的手动滚边装置。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车白车身冲压件的手动滚边装置，包括机架、设置在机架上的工件胎膜、设置在工件胎膜上的至少一辆滚道小车及对应设置在滚道小车上的滚边滚轮，所述机架上设有用于稳定定位工件的支撑定位结构，所述工件胎膜上设有用于对所述滚道小车进行导向的滚道，所述滚道小车上设有小车手柄，所述滚边滚轮的滚轮角度与工件的待滚边角度一致。
6.本发明的有益效果是：先根据工件翻边或折边前的角度，确定本次冲压件是几道工序的滚边，不论是采用几道工序，只需要选用对应角度的滚边滚轮，并将该滚边滚轮安装在滚道小车上即可，待滚边的工件在支撑定位结构的作用下稳定的放置在工件胎膜上，由于工件胎膜是根据工件制作，故工件放置在工件胎膜上能与胎膜完全贴合，将滚道小车嵌入工件胎膜的滚道内，滚边滚轮作用于工件的折边，工人手握小车手柄带动滚道小车沿滚道行走，便可以通过滚边滚轮实现对工件的折边的施力滚边。胎膜侧部增设了滚道，配合滚道小车，滚道小车与滚道统一化，小车可重复利用，提高小车的使用效率，降低成本，滚道小车的数量及不同滚轮角度的滚边滚轮可根据加工工序的要求配备。总之，本发明结构简单，操作方便，便于安装及调整，滚道小车可重复利用，沿轨道运行省时省力，降低加工成本，更适用于多车型小批量冲压件的柔性化加工。
7.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
8.进一步的，所述滚边滚轮通过自锁机构安装在所述的滚道小车上。
9.采用上述进一步方案的有益效果是，通过自锁机构可以先将滚道小车安装在滚道上，通过夹钳将滚边滚轮向外翻起远离工件胎膜，便于工件放置在胎膜上，待工件放置完成后通过夹钳将滚边滚轮向内翻下实现对工件折边的滚边；滚边滚轮通过自锁机构安装在滚道小车上，一方面保证了滚边滚轮可通过自锁机构锁紧保证滚边滚轮的安装稳定性，另一方面便于滚边滚轮与滚道小车的连接，确保滚边滚轮的滚轮角度与要求折边的角度相对应。
10.进一步的，所述滚道的轨迹与待加工工件的折边的轨迹相适配。
11.采用上述进一步方案的有益效果是，保证滚边滚轮在沿滚道行走的滚道小车的作用下能够始终对工件的折边进行滚边作业，保证工件的滚边质量。
12.进一步的，所述工件胎膜的顶部设有用于支撑工件的工件随型面，所述滚道与所述工件随型面之间的竖向间距相等。
13.采用上述进一步方案的有益效果是，当工件放置在工件胎膜上时，工件能与工件随型面保持处处贴合，滚道与工件随型面之间的竖向距离处处相等，一方面保证了滚道小车在滚道内顺利的行走，同时保证了在滚边时滚边滚轮对外板的折边的压力，从而保证了折边的质量。
14.进一步的，所述滚道小车包括内安装板、外安装板、设置在内、外安装板之间的第一横向面滚轮、第二横向面滚轮、设置在内安装板上的第二竖向面滚轮、第三竖向面滚轮、设置在外安装板上的第一竖向面滚轮、第四竖向面滚轮及与外安装板连接的所述小车手柄，所述第一竖向面滚轮与第二竖向面滚轮之间及第三竖向面滚轮与第四竖向面滚轮之间分别设有调节螺栓。
15.采用上述进一步方案的有益效果是，所述小车手柄上设有用于安装所述自锁机构的小车安装块。第一竖向面滚轮与第二竖向面滚轮分别定位在滚道的上挡边的外、内两侧上，第三竖向面滚轮及第四竖向面滚轮分别定位在滚道的下挡边的内、外两侧上，第一横向面滚轮支撑定位在滚道的上挡边的底部，第二横向面滚轮支撑定位在滚道的下挡板的顶部。相应滚轮之间间距稳定唯一且精确，调节螺栓的作用是调节内、外安装板之间的间距，从而调整竖向面滚轮之间的间距。具体的调节螺栓的两端开有螺纹，一端是右旋螺纹，一端是左旋螺纹，实现对滚道小车的调整，从而实现滚道小车在滚道内的稳定定位。滚道小车设置了六个滚轮，每个滚轮都会跟滚道的面贴合接触，从而保证滚道小车的运行轨迹唯一。
16.进一步的，所述滚道包括滚道定位腔及设置在滚道定位腔开口处的上挡边及下挡边，所述上挡边包括第一竖向面、第二竖向面及连接第一、第二竖向面的第一横向面，所述下挡边包括第三竖向面、第四竖向面及连接第三、第四竖向面的第二横向面，所述第一横向面、第二横向面分别与所述工件随型面平行，所述第一竖向面与第二竖向面、第三竖向面、及第四竖向面平行。
17.采用上述进一步方案的有益效果是，滚道与胎膜上工件随型面的曲率变化一致，竖向面与随型面始终保持垂直，且随型面的外轮廓线与工件的折边轮廓线一致，滚道的竖向面能始终保持与外轮廓线的间距一致。无论工件随型面如何变化，第一竖向面与第二竖向面之间的间距是唯一且精确的，是保持不变的，第三竖向面与第四竖向面之间的间距也是相同的，保持不变的，横向面与随型面之间始终保持平行，无论随型面怎么变化，第一、第二横向面之间的间距是恒定的且精确的，即二者之间的间距处处相同，始终保持一致，从而
保证了在滚边时滚边滚轮对外板的折边的压力，从而保证了折边的质量。
18.进一步的，所述自锁机构包括夹钳座、夹钳连接杆、夹钳摇臂及夹钳手柄，所述夹钳手柄的内端与所述夹钳座铰接，所述夹钳手柄的中部通过铰接销与所述夹钳连接杆的一端铰接，所述夹钳座上设有与所述夹钳连接杆的另一端相适配的定位槽，所述夹钳摇臂的一端与所述夹钳座铰接，另一端与所述滚边滚轮的轮架连接。
19.采用上述进一步方案的有益效果是，当夹钳连接杆处于定位槽，铰接销与夹钳手柄的铰接支点在同一直线上时形成死点，此时无论滚轮受多大力，夹钳摇臂都不会向外翻转，保证了滚边效果，手动向外翻转夹钳手柄，则夹钳摇臂会翻转，夹钳连接杆会离开定位槽，可以将滚边滚轮翻起，然后在胎膜上放置工件，滚边滚轮不会妨碍工件的放置，待工件放置后，可利用夹钳手柄向内侧翻转，夹钳连接杆嵌入到定位槽内，夹钳摇臂带着滚边滚轮可对工件的外板件的折边进行施力滚边。
20.进一步的，所述夹钳摇臂与所述滚边滚轮的轮架之间设有垫片。
21.采用上述进一步方案的有益效果是，利用垫片更好的调节滚边滚轮的高度，夹钳摇臂与轮架支架你通过定位销及锁紧螺栓连接，夹钳摇臂的中部设有台肩。一销一台肩能准确定位滚轮的轮架，保证了滚轮的相对位置准确。
22.进一步的，所述支撑定位结构包括用于压紧工件的工件压块。
23.采用上述进一步方案的有益效果是，压块能保证内板件的位置精度，同时辅助并保证外板件的定位精度，从而保证工件的滚边质量。
24.进一步的，多个所述工件压块安装在压块安装架上。
25.采用上述进一步方案的有益效果是，便于工件压块快速高效的压紧工件，提高工件的定位效率。
26.进一步的，所述支撑定位结构还包括至少一个用于吸附工件的吸盘，所述吸盘通过吸盘安装架设置在所述机架上。
27.采用上述进一步方案的有益效果是，工件放置在胎膜上，胎膜与工件对应贴合，然后可通过吸盘吸附固定工件的外板件，保证外板件在受力变形时不发生位移，避免影响工件的滚边质量及滚边效果。
28.进一步的，所述支撑定位结构还包括至少一个工件定位块，所述工件定位块通过定位块安装架设置在所述机架上。
29.采用上述进一步方案的有益效果是，所述吸盘为环形结构，吸盘在吸附工件时，工件容易下陷，而工件定位块的设置却能稳定支撑工件，避免工件下陷，从而保证工件的定位位置精度。
附图说明
30.图1为本发明的结构示意图；
31.图2为本发明工件胎膜的结构示意图；
32.图3为图2中沿a
‑
a方向的剖视图；
33.图4为图2中沿b
‑
b方向的剖视图；
34.图5为本发明工件胎膜的立体结构示意图；
35.图6为本发明滚道小车的结构示意图；
36.图7为本发明滚道小车的分体结构示意图；
37.图8为本发明锁紧机构的结构示意图；
38.图9为本发明锁紧机构的立体结构示意图；
39.图10为本发明锁紧机构松开状态的结构示意图；
40.图11为本发明一种角度滚边滚轮的结构示意图；
41.图12为本发明另一种角度滚边滚轮的结构示意图；
42.图13为本发明的工件的立体结构示意图；
43.图14为本发明的工件的剖面结构示意图；
44.图15为图14中c处的局部放大图；
45.图16为本发明滚边滚轮外翻状态的结构示意图；
46.图17为本发明滚边滚轮滚边状态的结构示意图；
47.图18为本发明第一道滚边状态的结构示意图；
48.图19为图18中d处的局部放大图；
49.图20为本发明第二道滚边状态的结构示意图；
50.图21为图20中e处的局部放大图；
51.图中，1、机架；2、胎膜；201、滚道；202、随型面；203、滚道定位腔；204、上挡边；205、下挡边；3、滚道小车；301、小车手柄；302、内安装板；303、外安装板；304、第一横向面滚轮；305、第二横向面滚轮；306、第二竖向面滚轮；307、第三竖向面滚轮；308、第一竖向面滚轮；309、第四竖向面滚轮；310、调节螺栓；311、小车安装块；4、自锁机构；401、夹钳座；402、夹钳连接杆；403、夹钳摇臂；404、夹钳手柄；405、铰接销；406、定位槽；407、台肩；5、滚边滚轮；6、定位销；7、锁紧螺栓；8、吸盘；9、吸盘安装架；10、工件定位块；11、定位块安装架；12、工件压块；13、压块安装架；14、工件；141、外板；142、内板。
具体实施方式
52.以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
53.如图1
‑
图21所示，一种汽车白车身冲压件的手动滚边装置，包括机架1、设置在机架上的工件胎膜2、设置在工件胎膜上的至少一辆滚道小车3及对应设置在滚道小车上的滚边滚轮5，所述机架上设有用于稳定定位工件的支撑定位结构，所述工件胎膜2上设有用于对所述滚道小车进行导向的滚道201，所述滚道小车3上设有小车手柄301，所述滚边滚轮的滚轮角度与工件的待滚边角度一致。
54.所述滚边滚轮通过自锁机构4安装在所述的滚道小车上。通过自锁机构可以先将滚道小车安装在滚道上，通过夹钳将滚边滚轮向外翻起远离工件胎膜，便于工件放置在胎膜上，待工件放置完成后通过夹钳将滚边滚轮向内翻下实现对工件折边的滚边；滚边滚轮通过自锁机构安装在滚道小车上，一方面保证了滚边滚轮可通过自锁机构锁紧保证滚边滚轮的安装稳定性，另一方面便于滚边滚轮与滚道小车的连接，确保滚边滚轮的滚轮角度与要求折边的角度相对应。
55.所述滚道的轨迹与待加工工件的折边的轨迹相适配。保证滚边滚轮在沿滚道行走的滚道小车的作用下能够始终对工件的折边进行滚边作业，保证工件的滚边质量。
56.所述工件胎膜的顶部设有用于支撑工件的工件随型面202，所述滚道与所述工件随型面之间的竖向间距相等。当工件放置在工件胎膜上时，工件能与工件随型面保持处处贴合，滚道与工件随型面之间的竖向距离处处相等，一方面保证了滚道小车在滚道内顺利的行走，同时保证了在滚边时滚边滚轮对外板的折边的压力，从而保证了折边的质量。
57.所述滚道小车3包括内安装板302、外安装板303、设置在内、外安装板之间的第一横向面滚轮304、第二横向面滚轮305、设置在内安装板上的第二竖向面滚轮306、第三竖向面滚轮307、设置在外安装板上的第一竖向面滚轮308、第四竖向面滚轮309及与外安装板连接的所述小车手柄301，所述第一竖向面滚轮与第二竖向面滚轮之间及第三竖向面滚轮与第四竖向面滚轮之间分别设有调节螺栓310。所述小车手柄上设有用于安装所述自锁机构的小车安装块311。第一竖向面滚轮与第二竖向面滚轮分别定位在滚道的上挡边的外、内两侧上，第三竖向面滚轮及第四竖向面滚轮分别定位在滚道的下挡边的内、外两侧上，第一横向面滚轮支撑定位在滚道的上挡边的底部，第二横向面滚轮支撑定位在滚道的下挡板的顶部。相应滚轮之间间距稳定唯一且精确，调节螺栓的作用是调节内、外安装板之间的间距，从而调整竖向面滚轮之间的间距。具体的调节螺栓的两端开有螺纹，一端是右旋螺纹，一端是左旋螺纹，实现对滚道小车的调整，从而实现滚道小车在滚道内的稳定定位。滚道小车设置了六个滚轮，每个滚轮都会跟滚道的面贴合接触，从而保证滚道小车的运行轨迹唯一。
58.所述滚道包括滚道定位腔203及设置在滚道定位腔开口处的上挡边204及下挡边205，所述上挡边包括第一竖向面、第二竖向面及连接第一、第二竖向面的第一横向面，所述下挡边包括第三竖向面、第四竖向面及连接第三、第四竖向面的第二横向面，所述第一横向面、第二横向面分别与所述工件随型面平行，所述第一竖向面与第二竖向面、第三竖向面及第四竖向面平行。滚道与胎膜上工件随型面的曲率变化一致，竖向面与随型面始终保持垂直，且随型面的外轮廓线与工件的折边轮廓线一致，滚道的竖向面能始终保持与外轮廓线的间距一致。无论工件随型面如何变化，第一竖向面与第二竖向面之间的间距是唯一且精确的，是保持不变的，第三竖向面与第四竖向面之间的间距也是相同的，保持不变的，横向面与随型面之间始终保持平行，无论随型面怎么变化，第一、第二横向面之间的间距是恒定的且精确的，即二者之间的间距处处相同，始终保持一致，从而保证了在滚边时滚边滚轮对外板的折边的压力，从而保证了折边的质量。
59.所述自锁机构4包括夹钳座401、夹钳连接杆402、夹钳摇臂403及夹钳手柄404，所述夹钳手柄的内端与所述夹钳座铰接，所述夹钳手柄的中部通过铰接销405与所述夹钳连接杆的一端铰接，所述夹钳座上设有与所述夹钳连接杆的另一端相适配的定位槽406，所述夹钳摇臂的一端与所述夹钳座铰接，另一端与所述滚边滚轮的轮架连接。当夹钳连接杆处于定位槽，铰接销与夹钳手柄的铰接支点在同一直线上时如图8所示形成死点，此时无论滚轮受多大力，夹钳摇臂都不会向外翻转，保证了滚边效果，手动向外翻转夹钳手柄，则夹钳摇臂会翻转，夹钳连接杆会离开定位槽，可以将滚边滚轮翻起，然后在胎膜上放置工件，滚边滚轮不会妨碍工件的放置，待工件放置后，可利用夹钳手柄向内侧翻转，夹钳连接杆嵌入到定位槽内，夹钳摇臂带着滚边滚轮可对工件的外板件的折边进行施力滚边。
60.所述夹钳摇臂与所述滚边滚轮的轮架之间设有垫片408。利用垫片更好的调节滚边滚轮的高度，夹钳摇臂与轮架支架你通过定位销6及锁紧螺栓7连接，夹钳摇臂的中部设有台肩407。一销一台肩能准确定位滚轮的轮架，保证了滚轮的相对位置准确。
61.所述支撑定位结构还包括用于压紧工件的工件压块12。压块保证内板件的位置精度，同时辅助并保证外板件的定位精度，从而保证工件的滚边质量。
62.多个所述工件压块12安装在压块安装架13上。便于工件压块快速高效的压紧工件，提高工件的定位效率。
63.所述支撑定位结构包括至少一个用于吸附工件的吸盘8，所述吸盘通过吸盘安装架9设置在所述机架上。所述吸盘设置在所述工件胎膜的内部，工件放置在胎膜上，胎膜与工件对应贴合，然后可通过吸盘吸附固定工件的外板件，保证外板件在受力变形时不发生位移，避免影响工件的滚边质量及滚边效果。
64.所述支撑定位结构还包括至少一个工件定位块10，所述工件定位块通过定位块安装架11设置在机架上。所述吸盘为环形结构，吸盘在吸附工件时，工件容易下陷，而工件定位块的设置却能稳定支撑工件，避免工件下陷，从而保证工件的定位位置精度。
65.滚边滚轮由滚道小车带动，滚边滚轮的内部安装有轴承，滚动更顺畅，根据工艺要求可提供多种角度的滚轮，如要结合板件的厚度，折边前角度等确定分几次滚边，再配备滚道小车数量，根据翻边前的角度，确定本次冲压件是几道工序的滚边。如图18
‑
图21所示，90度的翻边压平成0度，可以第一道滚轮将90先压成45度，第二道滚轮将45压成0度，图15中呈现出在两道滚边后外板的折边状态；当然也可以分三道，可以第一道工序选用对应角度的滚轮将90度折边先压成60度折边，第二道工序选用对应角度的滚轮将60度折边压成30度，第三道工序采用对应角度的滚轮将30度折边压成0度从而完成工件的滚边；总之有几道滚边，就可以在胎膜上安装几个滚道小车，滚道小车上分别对应相应角度的滚轮。
66.工件14安放在胎膜后，吸盘吸附，再将压块安装架安放上去后，如图16所示，工件放置前，可通过自锁机构将滚轮外翻避免影响工件在胎膜上的定位，待工件定位后，自锁机构内翻锁紧，就可以开始滚边，由工人按照次序，先利用自锁机构的夹钳手柄将对应角度的滚边滚轮锁紧，然后再握住小车手柄在胎膜四周转圈，带动滚道小车转动，转一圈后，打开夹钳手柄，换下一道的滚道小车，将第二轮的夹钳手柄上的滚边滚轮压紧，然后再握着小车手柄旋转一周。当每个小车分别转一周后，滚边即完成。工件的内板142与外板141滚压在一起后，吸盘泄气，压块安装架取下来，最后将滚边完成的工件取出即可。
67.若为了更节省成本，也可以只设计一台小车，不同的滚轮在一个小车上反复拆装完成滚边。
68.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。