本发明涉及汽车配件冲压，具体为一种汽车摆臂轴套连接板的冲压方法。
背景技术：
1、汽车摆臂轴套连接板是汽车悬挂系统中的重要部件，在控制臂和车辆底盘或车架之间起到连接作用。摆臂轴套连接板位于控制臂的一个端部，通常通过几根螺栓固定在车辆底盘或车架上。它承载着控制臂的力，并允许控制臂沿垂直于车轴方向运动。
2、汽车摆臂轴套连接板分为上摆臂轴套连接板和下摆臂轴套连接板，上摆臂轴套连接板连接上控制臂和车身，位于悬挂系统的上部，设计上需要考虑其承受较大的垂直负荷和悬挂系统的侧向力，下摆臂轴套连接板连接下控制臂和车身，位于悬挂系统的下部，设计上需要考虑到减震和悬挂系统在加速、制动和转弯时所受的力量。针对下摆臂轴套连接板而言，出于汽车轻量化设计考虑，以及确保下摆臂轴套连接板的刚性和耐久性，下摆臂轴套连接板通常由高强度铝合金经过冲压工序制成。
3、下摆臂轴套连接板的冲压工序依顺序分为拉延工序、修边工序、冲孔工序和翻边工序，在冲孔工序中，冲孔精度至关重要。冲孔位置不够准确，会导致下摆臂轴套连接板装配时无法对准或影响悬挂几何。为保证冲孔精度，常规手段可通过对坯件限位的方式保证冲孔精度，例如申请号为cn201822143504.5的一种汽车摆臂件冲压成型装置，其通过对冲压件限位的方式保证冲压精度。相较于传统钢材而言，为保证下摆臂轴套连接板强度而选用的高强度铝合金，具有较高的硬度和强度以及抗拉强度和屈服强度，冲压时发生塑性变形的难度和复杂度较高。由于高强度铝合金具有较高的硬度和强度，在受力时所能承受应力大，因此高强度铝合金在局部形变时，难以均匀分布应力。并且，在冲压过程中，铝合金材料存在局部硬度不均匀及存在微小缺陷的情况，这些缺陷会导致应力在某些区域集中，进而造成高强度铝合金冲压时裂纹形成和扩展，造成圆孔冲压后尺寸出现偏差，并且裂纹造成下摆臂轴套连接板强度无法得到保证。
4、为此，提出一种汽车摆臂轴套连接板的冲压方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种汽车摆臂轴套连接板的冲压方法，解决了冲压时因铝合金材料存在局部硬度不均匀，导致存在局部应力集中而在后续冲压过程中形成裂纹的问题，通过预先对冲压部位进行穿刺形成缺口，并同时从上、下两侧对铝合金坯件施压的方式，充分保证铝合金坯件的冲压精度以及制得汽车摆臂轴套连接板的强度。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，包括底座、隔条和顶座，还包括上模组件、侧推组件、冲孔、下模组件和定位柱，所述顶座设置在底座上方，所述底座表面构造有冲压槽，所述隔条设置在底座表面，且隔条位于冲压槽中间位置，所述顶座底面构造有与隔条适配的一字槽，所述上模组件安装在顶座上，所述侧推组件安装在底座上，所述顶座底面安装有位于侧推组件正上方的贴合块，所述贴合块在顶座下移与底座贴合过程中向下挤压侧推组件顶部，侧推组件推动铝合金坯件紧密贴合在冲压槽边缘，所述底座表面构造有与冲压槽连通的冲孔，所述底座上安装有沿冲孔竖向移动的下模组件，所述侧推组件驱动下模组件上移至冲孔内部，所述定位柱安装在底座表面，所述顶座底面构造有与定位柱适配的定位槽。
4、考虑到高强度铝合金材料的特性，因其具有较高的硬度和强度，在冲压过程中需要更大的冲压力来形成所需的形状；因其材料硬度、抗拉强度和屈服强度高，导致其在冲压时发生塑性变形的难度和复杂度增加，以上原因相互叠加，导致冲压铝合金需要更高的冲裁压力和更复杂的冲裁工艺，然而在施加高冲裁压力时，冲裁工艺中调整冲裁压力难度非常大，因此通过施加更高冲裁压力对高强度铝合金冲压的方式，一方面冲裁工艺设计难度大，另一方面高强度铝合金坯件的冲压部位会断层式裂纹，冲出的孔不够圆润。
5、本技术方案中，在顶座下移与底座完全贴合过程中，借助侧推组件匀速水平推动铝合金坯件，上模组件与铝合金坯件接触时，将铝合金坯件的冲压部位穿刺破开，避免铝合金坯件冲压部位局部应力集中，另外，在冲压时，下模组件轻微上移，从冲压部位内侧由下而上挤压铝合金坯件，位于圆孔内周、挤压圈外周之间的铝合金坯件，在冲头挤压作用下移牵连时，挤压圈从下方向上推动铝合金坯件冲压部位，由此避免高冲裁压力作用在冲压部位边缘造成铝合金坯件冲压边缘形变误差扩大，进而保证采用高强度铝合金材料冲压而成的汽车摆臂轴套连接板的精度和强度要求。
6、在铝合金坯件经过拉延和修边工序后，其表面和底面均为平面，在冲压时为避免铝合金坯件出现位置移动，需要将铝合金坯件进行限位固定。对铝合金坯件进行限位固定有多种方式，例如可以对模具进行开槽设计，将铝合金坯件限位放置在开设的槽内，还可以通过夹具对铝合金坯件进行夹持固定，以上方式均需要精确摆放铝合金坯件，并且在冲压结束后从槽中取出铝合金坯件或者松开夹具，导致耗费时间较多，对汽车摆臂轴套连接板的冲压效率不良影响较大，为此本技术方案中采用侧边平推铝合金坯件的方式。
7、优选的，所述侧推组件包括限位框、横移杆、挡块、竖杆、第一齿轮、第二齿轮、端块和挤压盘，所述限位框贴合安装在底座表面，所述限位框与底座表面之间构造有相适配的竖槽，所述横移杆滑动安装在限位框内部，且横移杆底部构造有水平齿槽，所述挡块安装在限位框内壁之间，且挡块设置在横移杆靠近竖槽一侧，所述竖杆滑动设置在竖槽内，且竖杆侧壁构造有竖齿槽，所述第一齿轮和第二齿轮均安装在限位框底部，且第一齿轮和第二齿轮分别与竖齿槽和水平齿槽啮合，所述第一齿轮和第二齿轮通过链条传动连接，所述端块安装在横移杆端部，所述挤压盘安装在端块端部。
8、在快速将铝合金坯件放置在冲压槽内后，在顶座下移过程中，铝合金坯件与冲压槽弧形边缘仍存在一定间距，为将铝合金坯件抵紧在冲压槽弧形边缘，在竖杆下移过程中，横移杆水平移动，由此可将铝合金坯件紧密抵紧在冲压槽弧形边缘，在铝合金坯件冲压时，有效防止铝合金坯件发生晃动，由此辅助保护铝合金坯件的冲压精度。
9、优选的，所述下模组件包括底条、挤压圈、竖齿条、导向柱、第三齿轮、第一连接轴、第四齿轮、第五齿轮和第二连接轴，所述导向柱安装在底座内部，所述底条固定在导向柱顶部之间，所述挤压圈贴合安装在底条表面，所述竖齿条对称安装在底条底部，所述第一连接轴安装在底座内部，所述第三齿轮套设在第一连接轴外周，且第三齿轮与竖齿条啮合，所述第四齿轮套设在第一连接轴端部，所述第二连接轴贯穿第一齿轮内周，所述第五齿轮套设在第二连接轴端部，且第五齿轮与第四齿轮啮合。
10、在上模组件下移对铝合金坯件冲压时，下模组件从冲压部位内侧向上移动，反向挤压向下移动的铝合金坯件，由此缩小铝合金坯件冲压部位的形变量，由此进一步保障铝合金坯件的冲压精度。
11、优选的，所述上模组件包括定位块、环形套、圆柱杆、圆环、螺旋弹簧、弧形板、冲头、挤压头和固定螺柱，所述定位块嵌装在顶座表面，所述固定螺柱贯穿定位块与顶座旋接，所述环形套贴合安装在定位块内周，所述圆柱杆滑动贴合在环形套内周，所述顶座构造有与圆柱杆适配的圆孔，所述圆环和螺旋弹簧均设置在圆孔内，且圆环固定在圆柱杆外周，所述螺旋弹簧顶端与圆环抵接，所述弧形板安装在圆柱杆底部，所述冲头和挤压头均安装在弧形板底部，所述挤压头底部延伸至冲头下方。
12、当铝合金坯件存在局部硬度不均匀及存在微小缺陷的情况，并因缺陷导致应力在某些区域集中时，上模组件随顶座向下移动时，由挤压头首先刺开铝合金坯件，随后在侧推组件水平推动铝合金坯件时，持续将铝合金坯件破开，使得铝合金坯件的冲压部位内侧存在缺口，由此避免局部应力集中导致铝合金坯件冲压时形成裂纹以及裂纹扩散。
13、优选的，所述限位框表面安装有限位块，所述竖杆侧壁构造有与限位块适配的限位槽。
14、在侧推组件水平移动过程中，端块可沿限位滑槽滑动，由此限制端块的移动轨迹，有利于维持端块移动时的平稳性。
15、优选的，所述竖杆侧壁安装有连接块，所述连接块与限位块之间安装有拉伸弹簧。
16、在顶座恢复至原位时，在拉伸弹簧作用下，拉伸弹簧收缩辅助竖杆向上移动恢复原位。
17、优选的，所述底座表面构造有限位滑槽，所述限位滑槽位于隔条远离侧推组件一侧，所述端块底部与限位滑槽贴合，所述隔条侧壁构造有限位通槽，所述横移杆贯穿限位通槽。
18、优选的，所述挤压头设置为弧形，且挤压头底部构造为楔形。
19、弧形挤压头的挤压截面积较小，在侧推组件带动挤压头水平移动过程中所受阻力较小，此外，底部为楔形的挤压头可轻松刺穿铝合金坯件，由此避免铝合金坯件出现局部应力集中而导致后续冲压时产生裂纹以及裂纹扩散的问题
20、优选的，所述挤压头设置在冲头内周贴近隔条一侧。
21、将挤压头设置在冲头内周靠近隔条一侧，可在铝合金坯件移动至与冲压槽边缘紧密贴合过程中，在铝合金坯件冲压部位形成尽可能大的破口。
22、一种冲压方法，包括以下步骤：
23、s1、将经过拉延和修边工序后的铝合金坯件放置在冲压槽内，并保持铝合金坯件直边部位与隔条侧壁相贴合；
24、s2、由外部升降设备带动顶座下移，在顶座与底座贴合过程中，贴合块首先与竖杆顶部接触，竖杆沿竖槽下移，竖杆通过竖齿槽、横移杆、水平齿槽、第一齿轮和第二齿轮控制横移杆水平移动，横移杆通过端块和挤压盘推动铝合金坯件向冲压槽弧形边缘移动；
25、s3、在铝合金坯件即将与冲压槽弧形边缘贴合时，上模组件中的挤压头为最低处，底部为楔形的挤压头首先与铝合金坯件表面冲压部位边缘接触，从冲压部位内侧将铝合金坯件表面刺穿，并在后续铝合金坯件移动过程中继续破开铝合金坯件；
26、s4、在铝合金坯件完全贴紧在冲压槽弧形边缘时，弧形板底面与铝合金坯件表面接触，此时冲头沿环形的冲孔部位边缘向下挤压铝合金坯件，下模组件通过侧推组件缓慢上移，挤压圈从铝合金坯件下方挤压铝合金坯件，由于挤压圈位于冲头内侧，在铝合金坯件冲压时阻止冲压部位产生超范围形变。
27、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
28、1、本发明通过设置的上模组件和侧推组件，在顶座带动上模组件下移过程中，挤压头可将铝合金坯件刺穿，并且顶座对侧推组件施压，横移杆伸出，推动铝合金坯件水平移动，由此在铝合金坯件冲压部位内侧形成缺口，在后续冲压时，避免因铝合金坯件存在局部应力集中而导致铝合金坯件冲压时无法均匀分布应力，由此避免铝合金坯件冲压时裂纹形成和扩展，充分保证铝合金坯件的冲压精度以及冲压形成的汽车摆臂轴套连接板的强度。
29、2、本发明通过设置的下模组件和侧推组件，在侧推组件受到顶座作用时，侧推组件驱动下模组件上移，下模组件中的挤压圈从铝合金坯件的冲压部位内侧挤压铝合金坯件，由此抵消冲头下移造成铝合金坯件冲压部位向下延展的效果，由此避免冲压部位产生超范围形变而造成冲孔尺寸误差。
30、3、本发明通过设置的上模组件和下模组件，在上模组件下移时，下模组件上移，从铝合金坯件的顶部和底部，同时对铝合金坯件进行冲压，在快速将冲压部位铝合金材料切断的同时，可大幅度缩减冲压部位的形变量，以便控制冲压部位形变量在可控范围内，进而辅助保障铝合金坯件的冲压精度。
1.一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，包括底座（1）、隔条（2）和顶座（3），其特征在于：还包括上模组件（4）、侧推组件（5）、冲孔（7）、下模组件（8）和定位柱（9），所述顶座（3）设置在底座（1）上方，所述底座（1）表面构造有冲压槽（14），所述隔条（2）设置在底座（1）表面，且隔条（2）位于冲压槽（14）中间位置，所述顶座（3）底面构造有与隔条（2）适配的一字槽（10），所述上模组件（4）安装在顶座（3）上，所述侧推组件（5）安装在底座（1）上，所述顶座（3）底面安装有位于侧推组件（5）正上方的贴合块（13），所述贴合块（13）在顶座（3）下移与底座（1）贴合过程中向下挤压侧推组件（5）顶部，侧推组件（5）推动铝合金坯件紧密贴合在冲压槽（14）边缘，所述底座（1）表面构造有与冲压槽（14）连通的冲孔（7），所述底座（1）上安装有沿冲孔（7）竖向移动的下模组件（8），所述侧推组件（5）驱动下模组件（8）上移至冲孔（7）内部，所述定位柱（9）安装在底座（1）表面，所述顶座（3）底面构造有与定位柱（9）适配的定位槽。
2.根据权利要求1所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述侧推组件（5）包括限位框（51）、横移杆（52）、挡块（53）、竖杆（54）、第一齿轮（56）、第二齿轮（57）、端块（58）和挤压盘（59），所述限位框（51）贴合安装在底座（1）表面，所述限位框（51）与底座（1）表面之间构造有相适配的竖槽（12），所述横移杆（52）滑动安装在限位框（51）内部，且横移杆（52）底部构造有水平齿槽（521），所述挡块（53）安装在限位框（51）内壁之间，且挡块（53）设置在横移杆（52）靠近竖槽（12）一侧，所述竖杆（54）滑动设置在竖槽（12）内，且竖杆（54）侧壁构造有竖齿槽（541），所述第一齿轮（56）和第二齿轮（57）均安装在限位框（51）底部，且第一齿轮（56）和第二齿轮（57）分别与竖齿槽（541）和水平齿槽（521）啮合，所述第一齿轮（56）和第二齿轮（57）通过链条传动连接，所述端块（58）安装在横移杆（52）端部，所述挤压盘（59）安装在端块（58）端部。
3.根据权利要求2所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述下模组件（8）包括底条（81）、挤压圈（82）、竖齿条（83）、导向柱（84）、第三齿轮（85）、第一连接轴（86）、第四齿轮（87）、第五齿轮（88）和第二连接轴（89），所述导向柱（84）安装在底座（1）内部，所述底条（81）固定在导向柱（84）顶部之间，所述挤压圈（82）贴合安装在底条（81）表面，所述竖齿条（83）对称安装在底条（81）底部，所述第一连接轴（86）安装在底座（1）内部，所述第三齿轮（85）套设在第一连接轴（86）外周，且第三齿轮（85）与竖齿条（83）啮合，所述第四齿轮（87）套设在第一连接轴（86）端部，所述第二连接轴（89）贯穿第一齿轮（56）内周，所述第五齿轮（88）套设在第二连接轴（89）端部，且第五齿轮（88）与第四齿轮（87）啮合。
4.根据权利要求3所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述上模组件（4）包括定位块（41）、环形套（42）、圆柱杆（43）、圆环（44）、螺旋弹簧（45）、弧形板（46）、冲头（47）、挤压头（48）和固定螺柱（49），所述定位块（41）嵌装在顶座（3）表面，所述固定螺柱（49）贯穿定位块（41）与顶座（3）旋接，所述环形套（42）贴合安装在定位块（41）内周，所述圆柱杆（43）滑动贴合在环形套（42）内周，所述顶座（3）构造有与圆柱杆（43）适配的圆孔，所述圆环（44）和螺旋弹簧（45）均设置在圆孔内，且圆环（44）固定在圆柱杆（43）外周，所述螺旋弹簧（45）顶端与圆环（44）抵接，所述弧形板（46）安装在圆柱杆（43）底部，所述冲头（47）和挤压头（48）均安装在弧形板（46）底部，所述挤压头（48）底部延伸至冲头（47）下方。
5.根据权利要求4所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述限位框（51）表面安装有限位块（55），所述竖杆（54）侧壁构造有与限位块（55）适配的限位槽。
6.根据权利要求5所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述竖杆（54）侧壁安装有连接块（552），所述连接块（552）与限位块（55）之间安装有拉伸弹簧（551）。
7.根据权利要求4所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述底座（1）表面构造有限位滑槽（6），所述限位滑槽（6）位于隔条（2）远离侧推组件（5）一侧，所述端块（58）底部与限位滑槽（6）贴合，所述隔条（2）侧壁构造有限位通槽（11），所述横移杆（52）贯穿限位通槽（11）。
8.根据权利要求4所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述挤压头（48）设置为弧形，且挤压头（48）底部构造为楔形。
9.根据权利要求8所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：所述挤压头（48）设置在冲头（47）内周贴近隔条（2）一侧。
10.一种冲压方法，适用于权利要求1-9任一所述的一种汽车摆臂轴套连接板冲压设备，其特征在于：包括以下步骤：
