本發(fā)明屬于軌道車輛拉彎件制造裝備領域，具體涉及一種軌道客車拉彎件的沖孔裝置。

背景技術：

軌道客車的車體側(cè)墻和車頂?shù)裙羌芙Y(jié)構(gòu)均使用多類型的彎梁，其中除少數(shù)的承重彎梁需采用壓彎機制造外，其余絕大部分彎梁均通過型材毛坯件拉彎形成拉彎件。經(jīng)過拉彎后的型材毛坯件雖然具備了拉彎件的基本曲線輪廓，但仍需進一步在拉彎件的圓弧頂點M處開設中心孔。

如圖1至圖2所示，常見的一種乙形拉彎件13包括拉彎件第一豎板13-1、拉彎件第一臺階13-2、拉彎件第二豎板13-3和拉彎件第二臺階13-4，按照該乙形拉彎件13的設計要求，需要在其拉彎件第二豎板13-3的X向?qū)ΨQ處中心開設拉彎件通孔13-3-1。

然而，由于拉彎件13的種類繁多，多個臺階結(jié)構(gòu)之間的高度和徑向?qū)挾雀鳟?，因此，現(xiàn)有的在拉彎件的圓弧頂點M處開設中心孔的沖孔作業(yè)需要對其進行手工劃線、打樣等多道測量、定位工序，并最終使用立式鉆床完成，其自動化程度低，定位精度差，經(jīng)濟收益差，生產(chǎn)效率低。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的在拉彎件的圓弧頂點M處開設中心孔的沖孔作業(yè)需要對其進行手工劃線、打樣等多道測量、定位工序，并最終使用立式鉆床完成。或者需要根據(jù)不同類型的拉彎件分別制造專屬結(jié)構(gòu)的定位工裝，但多道手工作業(yè)造成該工序累積誤差大、沖孔定位精度差，自動化程度低、經(jīng)濟收益差，生產(chǎn)效率低的技術問題，本發(fā)明提供一種軌道客車拉彎件的沖孔裝置。

本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案如下：

軌道客車拉彎件的沖孔裝置，其包括沖孔裝置底座、雙直線導軌組、沖孔模塊平移機構(gòu)、氣液增壓缸、牽拉氣缸、沖孔頂針作動平臺、沖孔廢料盒、牽拉桿、拉彎件臺階支座、沖孔頂針機構(gòu)、四個頂緊頭和中心孔導管，沖孔裝置底座的底部設有兩個平行的橫向通槽，雙直線導軌組沿沖孔裝置底座的縱向平行設置并固定在沖孔裝置底座的上端面上；

沖孔模塊平移機構(gòu)包括沖孔絲杠和四個滑塊，沖孔絲杠的絲桿旋轉(zhuǎn)連接在沖孔裝置底座上端面的立板上，沖孔絲杠的絲母固定在沖孔頂針作動平臺底部的中心位置，四個滑塊兩兩平行設置在雙直線導軌組上，四個滑塊的上端分別固定在沖孔頂針作動平臺底部的四個角上，四個滑塊的下端分別與雙直線導軌組滑動連接；

沖孔頂針作動平臺的上部為凹字形結(jié)構(gòu)，凹字形結(jié)構(gòu)前側(cè)支座的下部設有兩個牽拉桿通孔，凹字形結(jié)構(gòu)前側(cè)支座的內(nèi)部設有廢料片滑槽，凹字形結(jié)構(gòu)后側(cè)支座的上部設有一個活塞桿通孔，凹字形結(jié)構(gòu)底部設有頂針導軌；

沖孔頂針機構(gòu)包括凸模頂針、退料機構(gòu)和軸向運動導向機構(gòu)，氣液增壓缸的前端通過支架固定在沖孔頂針作動平臺的后側(cè)支座外側(cè)面上，氣液增壓缸的活塞桿穿過活塞桿通孔后與軸向運動導向機構(gòu)的后端同軸固連，軸向運動導向機構(gòu)的下端通過滑塊與頂針導軌滑動連接；凸模頂針的后段通過軸向運動導向機構(gòu)與氣液增壓缸的活塞桿同軸固連；退料機構(gòu)包括退料套筒和退料板，退料板同軸套在退料套筒后段的外側(cè)壁上，其二者一體成形；退料套筒同軸套在凸模頂針中段的外部，其二者通過彈簧連接；

牽拉桿機構(gòu)包括兩個牽拉桿、一個U形支架和兩個導向環(huán)，兩個牽拉桿的后端分別與U形支架的下部兩端固連，兩個導向環(huán)分別固定在沖孔頂針作動平臺的凹字形結(jié)構(gòu)底部，并位于頂針導軌的兩側(cè)，兩個牽拉桿的前端分別穿過兩個導向環(huán)；

牽拉氣缸通過底架固定在沖孔頂針作動平臺的前側(cè)支座外側(cè)面上，牽拉氣缸的活塞桿前端設有叉狀連接座，兩個牽拉桿穿過兩個牽拉桿通孔后分別與叉狀連接座固連；

沖孔廢料盒固定在沖孔頂針作動平臺的前側(cè)支座側(cè)面上，并位于廢料片滑槽的出口處下方；

中心孔導管固定在沖孔頂針作動平臺的前側(cè)支座上部中間位置，并與廢料片滑槽相通；中心孔導管與凸模頂針同軸對應，中心孔導管的內(nèi)徑小于凸模頂針的外徑，退料套筒的外徑與中心孔導管的外徑相同；

四個頂緊頭兩個為一組，一組頂緊頭分別固定在沖孔頂針作動平臺前側(cè)支座上部的兩端并對此分布在中心孔導管的兩側(cè)，另一組頂緊頭分別固定在U形支架上部的兩端，兩組中位置相對的兩個頂緊頭的同軸對應；

拉彎件臺階支座包括固定塊和支撐塊，固定塊的中心設有凹槽，固定塊固定在沖孔頂針作動平臺的凹字形結(jié)構(gòu)底部中心線上，并位于中心孔導管的正下方；支撐塊的前部下端插入固定塊的凹槽內(nèi)固定，支撐塊的上端面為階梯形，其包括第一階支撐面和第二階支撐面，第二階支撐面的高度小于第一階支撐面的高度，其二者的高度差與拉彎件第一臺階到拉彎件第二臺階二者的高度差相同。

本發(fā)明的有益效果是：該軌道客車拉彎件的沖孔裝置的支撐塊的第一階支撐面和第二階支撐面高度差均根據(jù)不同拉彎件的橫斷面輪廓的臺階高度差預先制作多套，從而使其得以根據(jù)具體需求實現(xiàn)快速的更換。凸模頂針、退料套筒和中心孔導管也可根據(jù)不同的拉彎件通孔的孔徑需求做出相應更換調(diào)整，從而帶來研發(fā)成本的節(jié)約和生產(chǎn)效率的提高。

該軌道客車拉彎件的沖孔裝置能夠快速實現(xiàn)其圓弧頂點的沖孔作業(yè)，提高加工精度和自動化程度，進而提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)快速的批量生產(chǎn)，并提高經(jīng)濟效益。此外該軌道客車拉彎件的沖孔裝置還具有操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有拉彎件基本曲線輪廓的俯視圖；

圖2是圖1中的A-A橫斷面示意圖；

圖3是本發(fā)明軌道客車拉彎件的沖孔裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是3的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明拉彎件沖孔裝置去掉沖孔裝置底座、雙直線導軌組和沖孔模塊平移機構(gòu)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5去掉氣液增壓缸后在另一視角下的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明拉彎件沖孔裝置去掉沖孔裝置底座、雙直線導軌組和沖孔模塊平移機構(gòu)的應用示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖3至圖6所示，本發(fā)明的軌道客車拉彎件的沖孔裝置包括沖孔裝置底座1、雙直線導軌組2、沖孔模塊平移機構(gòu)3、氣液增壓缸4、牽拉氣缸5、沖孔頂針作動平臺6、沖孔廢料盒7、牽拉桿8、拉彎件臺階支座9、沖孔頂針機構(gòu)10、四個頂緊頭11和中心孔導管12，雙直線導軌組2包括兩根直線導軌，其二者均沿沖孔裝置底座1的縱向平行設置并固定在沖孔裝置底座1的上端面上。

沖孔模塊平移機構(gòu)3包括沖孔絲杠3-1和四個滑塊3-2，沖孔絲杠3-1的絲桿旋轉(zhuǎn)連接在沖孔裝置底座1上端面的立板上，沖孔絲杠3-1的絲母固定在沖孔頂針作動平臺6底部的中心位置，四個滑塊3-2兩兩平行設置在雙直線導軌組2中的一根直線導軌上，四個滑塊3-2的上端分別固定在沖孔頂針作動平臺6底部的四個角上，四個滑塊3-2的下端分別與雙直線導軌組2滑動連接。

沖孔頂針作動平臺6的上部為凹字形結(jié)構(gòu)，凹字形結(jié)構(gòu)前側(cè)支座的下部設有兩個牽拉桿通孔6-1，凹字形結(jié)構(gòu)前側(cè)支座的內(nèi)部設有廢料片滑槽6-2，凹字形結(jié)構(gòu)后側(cè)支座的上部中心設有一個活塞桿通孔6-3，凹字形結(jié)構(gòu)底部設有頂針導軌6-4。

沖孔頂針機構(gòu)10包括凸模頂針10-1、退料機構(gòu)10-2和軸向運動導向機構(gòu)10-3，氣液增壓缸4的前端通過支架固定在沖孔頂針作動平臺6的后側(cè)支座外側(cè)面上，氣液增壓缸4的活塞桿穿過活塞桿通孔6-3后與軸向運動導向機構(gòu)10-3的后端同軸固連，軸向運動導向機構(gòu)10-3的下端通過滑塊與頂針導軌6-4滑動連接。凸模頂針10-1的后段通過軸向運動導向機構(gòu)10-3與氣液增壓缸4的活塞桿同軸固連。退料機構(gòu)10-2包括退料套筒10-2-1和退料板10-2-2，退料板10-2-2同軸套在退料套筒10-2-1后段的外側(cè)壁上，其二者一體成形。退料套筒10-2-1同軸套在凸模頂針10-1中段的外部，其二者通過彈簧連接。

牽拉桿機構(gòu)8包括兩個牽拉桿8-1、一個U形支架8-2和兩個導向環(huán)8-3，兩個牽拉桿8-1的后端分別與U形支架8-2的下部兩端固連，兩個導向環(huán)8-3分別固定在沖孔頂針作動平臺6的凹字形結(jié)構(gòu)底部，并位于頂針導軌6-4的兩側(cè)，兩個牽拉桿8-1的前端分別穿過兩個導向環(huán)8-3。

牽拉氣缸5通過底架固定在沖孔頂針作動平臺6的前側(cè)支座外側(cè)面上，牽拉氣缸5的活塞桿前端設有叉狀連接座5-1，兩個牽拉桿8-1穿過兩個牽拉桿通孔6-1后分別與叉狀連接座5-1固連。

沖孔廢料盒7固定在沖孔頂針作動平臺6的前側(cè)支座側(cè)面上，并位于廢料片滑槽6-2的出口處下方。

中心孔導管12固定在沖孔頂針作動平臺6的前側(cè)支座上部中間位置，并與廢料片滑槽6-2相通。中心孔導管12與凸模頂針10-1同軸對應，中心孔導管12的內(nèi)徑小于凸模頂針10-1的外徑，退料套筒10-2-1的外徑與中心孔導管12的外徑相同。

四個頂緊頭11兩個為一組，一組頂緊頭11分別固定在沖孔頂針作動平臺6前側(cè)支座上部的兩端并對此分布在中心孔導管12的兩側(cè)，另一組頂緊頭11分別固定在U形支架8-2上部的兩端，兩組中位置相對的兩個頂緊頭11的同軸對應。

拉彎件臺階支座9包括固定塊9-1和支撐塊9-2，固定塊9-1的中心設有凹槽，固定塊9-1固定在沖孔頂針作動平臺6的凹字形結(jié)構(gòu)底部中心線上，并位于中心孔導管12的正下方。支撐塊9-2的前部下端插入固定塊9-1的凹槽內(nèi)固定，支撐塊9-2的上端面為階梯形，其包括第一階支撐面9-2-1和第二階支撐面9-2-2，第二階支撐面9-2-2的高度小于第一階支撐面9-2-1的高度，其二者的高度差與拉彎件第一臺階13-2到拉彎件第二臺階13-4二者的高度差相同，其二者均需根據(jù)不同拉彎件的橫斷面輪廓的臺階高度差預先制作多套，從而使其得以根據(jù)具體需求實現(xiàn)快速的更換。

如圖7所示，具體應用本發(fā)明的軌道客車拉彎件的沖孔裝置對拉彎件13進行中心沖孔作業(yè)時，首先利用兩個支架對拉彎件13的兩端進行等高定位，并使拉彎件13的圓弧頂點M落入沖孔頂針作動平臺6的凹字形結(jié)構(gòu)內(nèi)。再將拉彎件第一臺階13-2下方落在第一階支撐面9-2-1的端面上方，并將拉彎件第二臺階13-4下方落在第二階支撐面9-2-2的端面上。

此后，分別沿X軸方向測量拉彎件13的總弦長，并計算求解其圓弧頂點M在X軸方向上的位置，并通過沖孔模塊平移機構(gòu)3調(diào)整沖孔頂針作動平臺6在X軸方向上的位置，使圓弧頂點M與凸模頂針10-1對齊。

然后，通過牽拉氣缸5驅(qū)動牽拉桿機構(gòu)8的兩個牽拉桿8-1，使位于U形支架8-2上的一組頂緊頭11分別向固定在沖孔頂針作動平臺6前側(cè)支座上部的另外一組對應的頂緊頭11方向靠攏，直至兩組相對的頂緊頭11將拉彎件第二豎板13-3的前后側(cè)壁分別夾緊和定位，至此，即完成了利用拉彎件沖孔裝置對拉彎件13圓弧頂點M的定位，并使得需要開設拉彎件通孔13-3-1的預期位置位于拉彎件第二豎板13-3的X向?qū)ΨQ中心。

本發(fā)明的拉彎件沖孔裝置使用時，利用氣液增壓缸4驅(qū)動沖孔頂針機構(gòu)10沿軸向沖擊拉彎件13的圓弧頂點M，即可由凸模頂針10-1完成對拉彎件通孔13-3-1的沖孔作業(yè)。氣液增壓缸4首先驅(qū)動沖孔頂針機構(gòu)10的退料套筒10-2-1的前端率先沿軸向運動并與中心孔導管12分別將拉彎件第二豎板13-3的前后端面頂緊，此后，凸模頂針10-1進一步刺穿拉彎件第二豎板13-3并插入到中心孔導管12的內(nèi)部，從而完成拉彎件通孔13-3-1的開孔作業(yè)，并將沖孔所產(chǎn)生的廢料圓片推入廢料片滑槽6-2內(nèi)，由沖孔廢料盒7實現(xiàn)收集。沖孔作業(yè)完成后，氣液增壓缸4帶動沖孔頂針機構(gòu)10反向復位，實現(xiàn)退料。