一种新型后扭力梁衬套压装机的制作方法

专利2025-08-06  17


本发明属于汽车零部件加工,具体是一种新型后扭力梁衬套压装机。


背景技术:

1、后扭力梁是汽车底盘非独立悬架系统中一种关键零部件之一,衬套与后扭力梁之间为过盈配合,过盈量约0.2~0.5mm,采用常温压装的工艺方式装配。现有技术中衬套与后扭力梁的压装工艺及装置存在许多问题:

2、1、现有后扭力梁衬套压装机多是油缸作为动力源的压装方式,油缸作为动力源存在压入力、压装速度等不可控的缺点,且无压力/位移监控,无法实现追溯,质量隐患较大。且液压油缸存在漏油风险,场地湿滑5s差,存在安全风险。

3、2、现有后扭力梁衬套压机钳体设计为z型结构,十字滑台级进导轨方向与衬套压装方向不一致,存在角度20°~25°。滑台十字导轨方向与基座平行,方向设计不合理,存在分力导致压入力不准确,调整难度大。且浮动机构不合理,无法补偿因工件焊接变形造成的衬套与套管同轴度超差,导致压烂衬套较多,装配效率低下。

4、3、现有后扭力梁衬套压装机机械机构过于复杂。机械结构过于复杂,故障率高。z型钳结构受力大,螺栓崩断、油管漏油等故障频发,造成停线时间较长,影响了生产效率。专机专用,产品兼容性低,无模块化设计,换型难度大、效率低。

5、4、现有后扭力梁衬套压装机电器箱、液压站落地,不便于拆卸和搬运。


技术实现思路

1、本发明提供一种新型后扭力梁衬套压装机,提升了后扭力梁衬套压压装合格率,降级机械故障率,减小了停线时间,生产节拍大大提高。

2、为实现上述目的,本发明提供一种新型后扭力梁衬套压装机,包括压装机基座、后扭梁定位支撑组件、十字滑台组件、缓冲限位组件、伺服电缸、c型钳和压紧机构,后扭梁定位支撑组件、十字滑台组件、缓冲限位组件和压紧机构均设置在所述压装机基座上,后扭梁定位支撑组件用于支撑后扭力梁,压紧机构用于压紧后扭力梁,所述c型钳夹紧时将衬套压装进入到后扭力梁的衬套管中,c型钳设置在在十字滑台组件上部,缓冲限位组件成对设置在所述十字滑台组件的两端,十字滑台组件的级进导轨方向和所述衬套压装方向一致,即所述伺服电缸驱动所述c型钳夹紧。

3、本发明的压机动力源由油缸改为伺服电缸,采用伺服电缸压装,压力/位移/压装速度可控,压力/位移超差报警,可精确追溯,避免了现有技术中油缸漏油问题。本发明中后扭梁梁衬套压入力≥20kn,故伺服电缸采用最大压力100kn、行程400mm的规格,充分保证压入力需要,和不同车型、不同结构的后力扭梁压入量程需要。

4、钳体机构由z型改为c型,并由结构钢拼焊而成,受力更加合理,结构简单、牢固、稳定。

5、现有技术中,滑台十字导轨方向与基座平行,方向设计不合理,本发明更改十字滑台导轨方向,级进导轨方向改为与后扭李梁套管中心线方向一致,十字滑台组件的滑动方向与衬套压装方向一致,压头端的衬套中心线、后扭力梁衬套管的中心线、伺服电缸的活塞杆中心线,三者之间的同轴度容易调整和保证,压装过程中,c型钳级进无其他方向位移分量,避免衬套与套管不对中导致铲边、压烂。

6、优选的,本发明还包括安全护网、控制面板、伺服电缸曲线监控仪、电气柜、安全光栅、气阀箱和伺服电缸控制器,所述安全护网、所述安全光栅、所述电气柜、所述控制面板、所述伺服电缸曲线监控仪、气阀箱和所述伺服电缸控制器均安装在压装机基座上。安全护网用于对控制面板、伺服电缸曲线监控仪、电气柜、安全光栅、气阀箱和伺服电缸控制器进行防护,设备构造为整体式结构,便于整体搬运,即搬运时只需断电和断气即可搬运。避免了现有压装机电器箱、液压站落地,不便于拆卸和搬运的缺点。

7、优选的,所述十字滑台组件包括十字滑台基座、c型钳级进导轨滑块组件和复位气缸,十字滑台基座固定设置在所述压装机基座上,十字滑台基座上设置有级进导轨,所述c型钳级进导轨滑块组件在复位气缸的驱动下沿着十字滑台基座上的进阶导轨滑动,所述缓冲限位组件设置在十字滑台基座上的级进导轨两端。本发明中,缓冲限位组件的油压缓冲器可对级进动作和复位动作进行缓冲保护,避免冲击过猛;硬限位可保证复位原点准确。

8、优选的,本发明还包括分别设置在复位气缸前后两端的气缸前固定板和气缸后固定板,所述复位气缸自由端依次连接浮动接头、复位气缸推板、c型钳级进导轨滑块组件,所述c型钳级进导轨滑块组件上部分别设置有c型钳前后浮动调节机构、c型钳前后浮动导轨滑块组件,c型钳前后浮动调节机构连接所述c型钳前后浮动导轨滑块组件,所述c型钳前后浮动导轨滑块组件可滑动连接设置在所述c型钳级进导轨滑块组件上部的滑轨上。本发明中,c型钳级进导轨滑块组件导轨可以实现压装过程中c型钳按衬套压装方向级进,压装完成后通过复位气缸回原;c型钳前后浮动导轨滑块组件可以使c型钳通过c型钳前后浮动调节机构,实现前后滑动来调整c型钳位置,以满足不同车型、不同结构后扭力梁衬套压装。

9、优选的,本发明中,c型钳前后浮动调节机构包括导向固定块、螺纹调节套管、橡胶减震块、垫片、前后浮动平衡块、调节螺杆、螺纹固定块和锁紧螺母,调节螺杆一端与螺纹固定块螺纹配合且另一端通过螺纹调节套管与导向固定块间隙配合,前后浮动平衡块滑动设置在调节螺杆上,前后浮动平衡块两侧均设置有装有垫片和橡胶减震块,锁紧螺母用于锁紧螺纹固定块。本发明中,调节螺杆端头设计有六角头,方便扳手调节,调节到合适位置后,通过上紧锁紧螺母,对位置进行锁定。可以调节螺纹调节套管改变橡胶减震块张力来改变c型钳前后浮动的松紧度,使c型钳前后位置呈现非刚性,释放压装过程中由于工件误差或装配误差造成的位置变化所产生的应力,达到保护整个c型钳导轨、安装螺栓的作用。通过调节螺杆也可调整整个c型钳的前后位置,实现不同车型的后扭力梁衬套压装兼容。c型钳具备角度浮动、前后浮动,且浮动可调和锁死,可以兼容不同车型的后扭梁力衬套压装角度。

10、优选的,本发明中所述c型钳包括c型钳主体、浮动压头机构、角度浮动调节机构、浮动压块机构、伺服电缸安装板和回转支撑;伺服电缸安装在伺服电缸安装板上,c型钳主体通过角度浮动调节机构和所述回转支撑连接。回转支撑采用交叉滚子回转支撑,承重达5t,满足c型钳的回转和支撑要求;伺服电缸、伺服电缸安装板、浮动压头机构设置在c型钳主体上,浮动压块机构设置在伺服电缸的活塞缸杆上,后扭力梁衬套管安装在后扭梁定位支撑组件上,后扭力梁衬套管设置位置位于浮动压块机构和浮动压头机构之间,后扭力梁衬套管套设在浮动压块机构上。

11、通过调节角度浮动调节机构,实现c型钳绕回转支撑转动,以适应不同衬套压装的角度的后扭力梁压装,实现兼容生产。

12、本发明中,c型钳的钢构主体由40mm厚钢板拼焊而成,结构简单且牢固可靠,避免出现使用装配结构螺栓崩断的情况

13、优选的,浮动压头机构和浮动压块机构端面上均设置有安装凸台,安装凸台的尺寸为φ50mm,可以互换安装,以适应不同衬套压装方向的后扭力梁衬套压装。机构均模块化合计,可快速换型。

14、优选的,浮动压头机构包括依次首尾连接的压头、压头安装座、推力关节轴承、压头底座,所述压头和后扭力梁衬套配合,所述压头和后扭力梁衬套之间设置有主定位销和辅助定位销,所述主定位销位于压头的中心位置,辅助定位销设置在压头的环向位置,所述推力关节轴承和压头底座之间设置有减震器。本发明中,辅助定位销、主定位销安装在设置在压头,通过六角沉头螺栓m6×12、六角沉头螺栓m8×16从背后固定,辅助定位销可以防止后扭力梁衬套周向旋转,保证周向角度要求。压头通过六角沉头螺栓m8×45与压头安装座连接。压头安装座与压头底座之间装有推力关节轴承gx35t,推力关节轴承gx35t最大调心角度a≈8°,完全可以适应因后扭力梁焊接变形和误差导致的套管角度偏差,保证后扭力梁衬套所受压入力均匀。

15、优选的,浮动压头机构还包括第一螺栓,减震器右端通过自身螺栓与压头底座连接,所述第一螺栓贯穿所述压头安装座后和所述减震器左端的沉头螺栓配合连接。可以实现压头在各个方向上的平衡,以及调心后的复位,使主定位销始终水平,压装受力时压头又可浮动实现调心。本发明中,浮动压块机构原理同浮动压头机构一样。本发明采用浮动压头和浮动压块,便于调整和补偿焊接变形,浮动核心部件采用推力关节轴承实现调心,采用vd型橡胶减震器实现浮动平衡。

16、本发明中,后扭梁定位支撑组件包括安装底板,设置在安装底板上的弹簧座板支撑座,设置在安装底板上的套管支撑块。

17、本发明的有益效果是:

18、设备整体式结构,电气箱集成在基座上,便于设备的整体拆装、搬运。

19、采用伺服电缸压装,压力/位移/压装速度可控,压力/位移超差报警,可精确追溯。

20、钳体由z型改成c型结构、并由结构钢拼焊而成,结构简单、牢固、稳定。

21、十字滑台级进导轨方向与衬套压装方向一致,同轴度容易调整和保持,衬套不易铲边、压烂。

22、c型钳具备角度浮动、前后浮动,且浮动可调和锁死,可以兼容不同车型的后扭梁力衬套压装角度。

23、采用浮动压头和浮动压块,便于调整和补偿焊接变形,浮动核心部件采用推力关节轴承实现调心,采用vd型橡胶减震器实现浮动平衡。

24、提升压装合格率。新型后扭力梁衬套压装机压装合格率达99.95%,压装几乎零缺陷,衬套报废数由原150件/月降低至2件/月,单个衬套成本40元/个,节约成本=(150-2)×40×12=71040元/年。

25、降级机械故障。新型后扭力梁衬套压装机投产后,停线时间由原200分钟/月,降低至0份/月,对应压装节拍由35jph提升至45jph,节约成本=(1/35-1/45)×35×11×2×26×12×25.32×2≈77243元/年。


技术特征:

1.一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于包括压装机基座(1)、后扭梁定位支撑组件(2)、十字滑台组件(3)、缓冲限位组件(4)、伺服电缸(5)、c型钳(6)和压紧机构(7),后扭梁定位支撑组件(2)、十字滑台组件(3)、缓冲限位组件(4)和压紧机构(7)均设置在所述压装机基座(1)上,后扭梁定位支撑组件(2)用于支撑后扭力梁(15),压紧机构(7)用于压紧后扭力梁(15),所述c型钳(6)夹紧时将衬套压装进入到后扭力梁(15)的衬套管中,c型钳(6)设置在在十字滑台组件(3)上部,缓冲限位组件(4)成对设置在所述十字滑台组件(3)的两端,所述十字滑台组件(3)的级进导轨方向和所述衬套压装方向一致,所述伺服电缸(5)驱动所述c型钳(6)夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:还包括安全护网(8)、控制面板(9)、伺服电缸曲线监控仪(10)、电气柜(11)、安全光栅(14)、气阀箱(18)和伺服电缸控制器(12),所述安全护网(8)、所述安全光栅(14)、所述电气柜(11)、所述控制面板(9)、所述伺服电缸曲线监控仪(10)、气阀箱(18)和所述伺服电缸控制器(12)均安装在压装机基座(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:所述十字滑台组件(3)包括十字滑台基座(301)、c型钳级进导轨滑块组件(302)和复位气缸(303),十字滑台基座(301)固定设置在所述压装机基座(1)上,十字滑台基座(301)上设置有级进导轨,所述c型钳级进导轨滑块组件(302)在复位气缸(303)的驱动下沿着十字滑台基座(301)上的级进导轨滑动,所述缓冲限位组件(4)设置在十字滑台基座(301)上的级进导轨两端。

4.根据权利要求3所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:还包括分别设置在复位气缸(303)前后两端的气缸前固定板(304)和气缸后固定板(305),所述复位气缸(303)自由端依次连接浮动接头(306)、复位气缸推板(307)、c型钳级进导轨滑块组件(302),所述c型钳级进导轨滑块组件(302)上部分别设置有c型钳前后浮动调节机构(308)、c型钳前后浮动导轨滑块组件(309),c型钳前后浮动调节机构(308)连接所述c型钳前后浮动导轨滑块组件(309),所述c型钳前后浮动导轨滑块组件(309)可滑动连接设置在所述c型钳级进导轨滑块组件(302)上部的滑轨上。

5.根据权利要求4所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:所述c型钳前后浮动调节机构(308)包括导向固定块(3081)、螺纹调节套管(3082)、橡胶减震块(3083)、垫片(3084)、前后浮动平衡块(3085)、调节螺杆(3086)、螺纹固定块(3087)和锁紧螺母(3088),调节螺杆(3086)一端与螺纹固定块(3087)螺纹配合且另一端通过螺纹调节套管(3082)与导向固定块(3081)间隙配合,前后浮动平衡块(3085)滑动设置在调节螺杆(3086)上,前后浮动平衡块(3085)两侧均设置有装有垫片(3084)和橡胶减震块(3083),锁紧螺母(3088)用于锁紧螺纹固定块(3087)。

6.根据权利要求1所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:所述c型钳(6)包括c型钳主体(601)、浮动压头机构(602)、角度浮动调节机构(603)、浮动压块机构(604)、伺服电缸安装板(605)和回转支撑(606);c型钳主体(601)通过角度浮动调节机构(603)和所述回转支撑(606)连接,伺服电缸(5)、伺服电缸安装板(605)、浮动压头机构(602)设置在c型钳主体(601)上,浮动压块机构(604)设置在伺服电缸(5)的活塞缸杆上,后扭力梁衬套管(16)安装在后扭梁定位支撑组件(2)上,后扭力梁衬套管(16)设置位置位于浮动压块机构(604)和浮动压头机构(602)之间。

7.根据权利要求6所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:所述浮动压头机构(602)和所述浮动压块机构(604)端面上均设置有安装凸台。

8.根据权利要求1所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:浮动压头机构(602)包括依次首尾连接的压头(6021)、压头安装座(6022)、推力关节轴承(6023)、压头底座(6024),所述压头(6021)和后扭力梁衬套(17)配合,所述压头(6021)和后扭力梁衬套(17)之间设置有主定位销(6025)和辅助定位销(6026),所述主定位销(6025)位于压头(6021)的中心位置,辅助定位销(6026)设置在压头(6021)的环向位置,所述推力关节轴承(6023)和压头底座(6024)之间设置有减震器(6027)。

9.根据权利要求8所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:还包括第一螺栓(6028),减震器(6027)右端通过自身螺栓与压头底座(6024)连接,所述第一螺栓(6028)贯穿所述压头安装座(6022)后和所述减震器(6027)左端的沉头螺栓配合连接。

10.根据权利要求1所述的一种新型后扭力梁衬套压装机,其特征在于:后扭梁定位支撑组件(2)包括安装底板(201),设置在安装底板(201)上的弹簧座板支撑座(202),设置在安装底板(201)上的套管支撑块(203)。


技术总结
本发明属于汽车零部件加工技术领域,具体是一种新型后扭力梁衬套压装机,包括压装机基座、后扭梁定位支撑组件、十字滑台组件、缓冲限位组件、伺服电缸、C型钳和压紧机构,后扭梁定位支撑组件、十字滑台组件、缓冲限位组件和压紧机构均设置在压装机基座上,后扭梁定位支撑组件用于支撑后扭力梁,压紧机构用于压紧后扭力梁,C型钳夹紧将衬套的压装进入到后扭力梁的衬套管中,C型钳可滑动设置在十字滑台组件上部,缓冲限位组件成对设置在十字滑台组件的两端,十字滑台组件的级进导轨方向和衬套压装方向一致,伺服电缸驱动C型钳夹紧。本发明提升了后扭力梁衬套压压装合格率,降级机械故障率,减小了停线时间,生产节拍大大提高。

技术研发人员:林汉优,钟龙祝,刘林,梁冰华,蓝善军
受保护的技术使用者:柳州卓通汽车零部件有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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