本发明提供了一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，包括离合器，离合器供气切换部，其设置在端盖外侧，用于向锥环形腔道提供压缩气体，供气切换部，至少包括两条供气支路，供气支路向活塞的边缘供应压缩气体，且所述供气支路相对于端盖的中心轴线对称设置，供气切换部通过所述供气支路向锥环形腔道供气将活塞预定位，可以使活塞在预定位的稳定平稳的状态下被推向摩擦盘，使得第一摩擦环与第二摩擦环均匀接触，减轻离合器活塞和摩擦盘中出现的磨损，同时，也消除了离合器第一摩擦环与第二摩擦环两者啮合时的振动，提高了生产汽车摆臂的挤压成形质量，即提高了产品的品质。
1.一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，具有离合器，离合器包括：
端盖(2)，所述端盖内侧和活塞(3)之间的可变容积充气腔为锥环形腔道，端盖内侧至少部分对活塞提供轴向运动的滑动配合导向，端盖还设有复位装置，复位装置能将活塞向端盖侧驱动；
摩擦盘(4)，设置在活塞(3)与驱动轮(5)之间，摩擦盘(4)上设有第二摩擦环(41)，摩擦盘(4)通过端板连接部(42)与高速轴(7)传动固定连接；
其中，活塞(3)能够在锥环形腔道的气压作用下沿轴向向摩擦盘(4)移动，使得第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)摩擦啮合；活塞(3)也能够在锥环形腔道泄压后，在复位装置作用下，第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)脱离啮合；其特征在于：供气切换部(100)，其设置在端盖(2)外侧，用于向锥环形腔道提供压缩气体，供气切换部(100)，至少包括两条供气支路(11)，供气支路(11)向活塞的边缘供应压缩气体，且所述供气支路(11)相对于端盖的中心轴线对称设置；
供气切换部(100)还具有主路供气口(16)，主路供气口(16)连接至端盖中心位置并与锥环形腔道，在离合器促进第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)摩擦啮合时，供气切换部(100)通过所述供气支路(11)向锥环形腔道供气将活塞(3)预定位，再开启主路供气口(16)将活塞(3)沿轴向向摩擦盘(4)推动；第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)摩擦充分啮合时，供气切换部(100)先切断供气支路(11)供气，再切断主路供气口(16)供气量，直至主路供气口(16)和供气支路(11)完全关闭。
2.根据权利要求1所述的一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，其特征在于：
供气切换部(100)包括相邻设置的主控制阀部和预控制阀部；
主控制阀部包括主控制阀芯(101)和第一复位弹簧，主路供气口(16)，预控制端口(18)，主端口(19)，主控制阀芯(101)在第一复位弹簧偏压下常闭主路供气口(16)，主路供气口(16)与主控制阀芯(101)之间为第一腔(103)，主控制阀芯(101)与连接端口(17)之间为第二腔(104)，第一复位弹簧位于第二腔(104)内，第一腔(103)对应主端口(19)，第二腔(104)对应预控制端口(18)；
预控制阀部依次包括第三腔(105)、预控制阀芯(102)、第四腔(106)，第三腔(105)与第二腔(104)通过连接端口(17)连通，第二复位弹簧位于第四腔(106)内，所述供气支路(11)连接第三腔(105)，泄压端口(14)对应第四腔(106)，预控制阀芯(102)为锥体并具有多条缓流孔(107)，缓流孔(107)连通第三腔(105)和第四腔(106)，预控制阀芯(102)的锥体在第二复位弹簧偏压下锥体尖端常闭连接端口(17)；
供气端口(15)同时向预控制端口(18)和主端口(19)供气，并被压缩气体总阀(V1)控制通断；
3.一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产工艺，其使用如权利要求2的基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，其特征在于：S1.控制器接到执行离合器第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)啮合指令；
S2.控制器控制泄压阀(V2)打开，第四腔(106)内气压骤降，预控制端口(18)的供气将预控制阀芯(102)推开，预控制端口(18)与至少两条供气支路(11)通导并向活塞(3)的边缘供应压缩气体使活塞(3)预定位；第二腔(104)气压下降，主控制阀芯(101)被主端口(19)供气推向第二腔(104)，主端口(19)与主路供气口(16)连通供气将活塞(3)沿轴向向摩擦盘(4)推动；
S3.当第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)摩擦充分啮合时，控制器控制泄压阀(V2)关闭，预控制端口(18)供气通过预控制阀芯(102)的缓流孔(107)进入第四腔(106)，预控制阀芯(102)被第二复位弹簧偏压闭合连接端口(17)从而切断供气支路(11)供气，主控制阀芯(101)在主端口(19)、预控制端口(18)和第一复位弹簧合力作用下被偏压关闭主路供气口(16)，切断主路供气口(16)供气量，活塞(3)能够在锥环形腔道维持的稳定气压下保持第一摩擦环(31)与第二摩擦环(41)摩擦充分啮合。
一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备及其生产工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种辊锻装置，特别是用于生产汽车摆臂的辊锻装置，还提供了其生产方法。
背景技术
[0002] 辊锻机主要用于锻件的预锻，也可以用于终锻成形，辊锻变形的实质是坯料的轧制延伸，坯料部分截面变小而面的幅度增加。当截面变形较大时，需要经多次辊轧完成。其工艺设计主要是合理的决定各工步辊锻的压下量﹑展宽量和延伸变形量。它们取决于辊径的大小﹑孔型的形状尺寸﹑毛坯的温度和冷却润滑等变形条件。坯料的一端用夹钳夹紧，在扇形模的第一道孔型的辊压下变形并退出，然后在下道孔型的无模空间处送进，再次辊压变形并退出，根据变形的需要，经多道辊压而逐渐成形，得到所需的成形工件。
[0003] 以汽车摆臂生产为例，其最重要的一道工序就是辊锻，辊锻的目的是获得想要的形状和改变金属的组织，提高金属的力学性能。目前市面上的辊锻机由辊锻机主体、附属设施喂料器、缓冲器、机械手和地基组成。
[0004] 以CN212469598U汽车发动机连杆锻造用辊锻机离合器制动器控制机构为例，车发动机连杆锻造用辊锻机离合器制动器控制机构，包括：电机、高速轴、飞轮、离合器、大齿轮、长齿齿轮、两个锻辊和制动器，其中，两个呈上下设置的所述锻辊用于固定辊锻模具，所述锻辊置于铸钢立柱两端的滑动轴承中，两个所述锻辊通过两个长齿齿轮进行啮合，所述电机通过三角皮带传动所述飞轮，所述飞轮和装在飞轮其中一侧上的离合器置于高速轴上的滚动轴承中，位于所述飞轮另一侧的高速轴上设置有所述制动器，所述高速轴通过大齿轮传递到上锻辊，上锻辊和下锻辊通过具有相同传动比的两个齿轮互相连接，其特征在于；所述离合器和所述制动器通过电气阀控制机构进行同时动作，两个所述锻辊的旋转运动由飞轮通过结合上的离合器传至制动器已松开的高速轴；所述离合器用于断开高速轴和锻辊，所述离合器为电‑气控制的单盘摩擦离合器，所述离合器安装在飞轮上，所述飞轮安装在飞轮轴上的辊子轴承上，所述离合器包括：空转摩擦盘、离合器活塞盖、离合器活塞、定位螺栓、调节螺栓和弹簧；所述空转摩擦盘安装在高速轴上并通过摩擦块传递扭矩，所述离合器活塞安装在离合器活塞盖上并与空转摩擦盘相对设置，所述离合器活塞套装在螺栓上并沿螺栓的长度方向往复运动，所述离合器活塞盖的内圈通过所述定位螺栓安装在所述飞轮上，所述离合器活塞盖的外圈通过所述调节螺栓安装在所述飞轮上，所述调节螺栓沿水平方向安装在离合器活塞盖，所述弹簧套装在调节螺栓上，所述弹簧的一端顶持在离合器活塞的边缘位置，所述离合器需要5.5‑‑6ba的空气压力，通过一个滚柱轴承支承的空气接头供给压缩空气。
[0005] 但上述技术有一个缺陷，申请人发现离合器活塞在与摩擦盘的接触啮合传动的过程中，经常出现离合器活塞以倾斜姿态与摩擦盘发生小面接触，导致离合器活塞和摩擦盘均出现较大的磨损。而且，由于辊锻机在生产过程中需要频繁的使用离合器断开和啮合高速轴和锻辊，因此这种不期望的磨损显得更为严重。
[0006] 现有技术中，技术人员更多的认为整机的振动是由于电机的振动引起的，如山东科技大学的李毅然在学位论文“辊锻电动机监控保护系统的设计”中专门讨论了电动机的振动控制，即振动保护的相关内容。但现有技术中，尚无人发现，离合器活塞以倾斜姿态与摩擦盘发生小面接触还引起了两个锻辊不期望的振动，影响生产汽车摆臂的挤压成形质量。
发明内容
[0007] 本发明旨在解决上述技术问题的至少之一。
[0008] 一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，包括离合器，其特征在于：
[0009] 端盖，所述端盖内侧和活塞之间的可变容积充气腔为锥环形腔道，端盖内中心腔至少部分对活塞提供轴向运动的滑动配合导向，端盖还设有复位装置，复位装置能将活塞向端盖侧驱动；
[0010] 活塞，活塞侧向设有第一摩擦环；
[0011] 摩擦盘，设置在活塞与驱动轮之间，摩擦盘上设有第二摩擦环，摩擦盘通过端板连接部与高速轴传动固定连接；
[0012] 其中，活塞能够在锥环形腔道的气压作用下沿轴向向摩擦盘移动，使得第一摩擦环与第二摩擦环摩擦啮合；活塞也能够在锥环形腔道泄压后，在复位装置作用下，第一摩擦环与第二摩擦环脱离啮合；
[0013] 供气切换部，其设置在端盖外侧，用于向锥环形腔道提供压缩气体，供气切换部，至少包括两条供气支路，供气支路向活塞的边缘供应压缩气体，且所述供气支路相对于端盖的中心轴线对称设置；
[0014] 控制器，控制供气切换部供应压缩气体。
[0015] 供气切换部还具有主路供气口，主路供气口连接至端盖中心位置并与锥环形腔道，在离合器促进第一摩擦环与第二摩擦环摩擦啮合时，供气切换部通过所述供气支路向锥环形腔道供气将活塞预定位，再开启主路供气口将活塞沿轴向向摩擦盘推动；第一摩擦环与第二摩擦环摩擦充分啮合时，先切断供气支路供气，再切断主路供气口供气量，直至主路供气口和供气支路完毕。
[0016] 供气切换部包括相邻设置的主控制阀部和预控制阀部；
[0017] 主控制阀部包括主控制阀芯和第一复位弹簧，主路供气口，预控制端口，主端口，主控制阀芯在第一复位弹簧偏压下常闭主路供气口，主路供气口与主控制阀芯之间为第一腔，主控制阀芯与连接端口之间为第二腔，第一复位弹簧位于第二腔内，第一腔对应主端口，第二腔对应预控制端口；
[0018] 预控制阀部依次包括第三腔、预控制阀芯、第四腔，第三腔与第二腔通过连接端口连通，第二复位弹簧位于第四腔内，所述供气支路连接第三腔，泄压端口对应第四腔，预控制阀芯为锥体并具有多条缓流孔，缓流孔连通第三腔和第四腔，预控制阀芯的锥体在第二复位弹簧偏压下锥体尖端常闭连接端口；
[0019] 供气端口同时向预控制端口和主端口供气，并被压缩气体总阀V控制通断；
[0020] 泄压端口被泄压阀V控制通断。
[0021] 一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产工艺，其使用如权利要求的基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，具体为：
[0022] S1.控制器接到执行离合器第一摩擦环与第二摩擦环啮合指令；
[0023] S2.控制器控制泄压阀V打开，第四腔内气压骤降，预控制端口的供气将预控制阀芯推开，预控制端口与至少两条供气支路通导并向活塞的边缘供应压缩气体使活塞预定位；第二腔气压下降，主控制阀芯被主端口供气推向第二腔，主端口与主路供气口连通供气将活塞沿轴向向摩擦盘推动；
[0024] S3.当第一摩擦环与第二摩擦环摩擦充分啮合时，控制器控制泄压阀V关闭，预控制端口供气通过预控制阀芯的缓流孔进入第四腔，预控制阀芯被第二复位弹簧偏压闭合连接端口从而切断供气支路供气，主控制阀芯在主端口、预控制端口和第一复位弹簧合力作用下被偏压关闭主路供气口，切断主路供气口供气量，活塞能够在锥环形腔道维持的稳定气压下保持第一摩擦环与第二摩擦环摩擦充分啮合。
[0025] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0026] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0027] 图1为本发明基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备的离合器部分结构示意图；
[0028] 图2为本发明供气切换部结构关闭状态示意图；
[0029] 图3为本发明供气切换部结构打开状态示意图。
[0030] 其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0031] 供气切换部100，主控制阀芯101，预控制阀芯102，第一腔103，第二腔104，第三腔105，第四腔106，缓流孔107，供气支路11，支路接口12，支路供气口13，泄压端口14，供气端口15，主路供气口16，连接端口17，预控制端口18，主端口19，端盖2，锥段盖体21，内中心腔
22，复位端帽24，复位弹簧25，复位杆26，活塞3，第一摩擦环31，摩擦盘4，第二摩擦环41，端板连接部42，驱动轮5，支撑套筒6，复位装置62，高速轴7，压缩气体总阀V1，泄压阀V2具体实施方式
[0032] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0034] 实施例1：
[0035] 本实施例提供了一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，现技术中，关于辊锻机的传动发展较为成熟，一般包括电机、高速轴、驱动轮5、离合器、两个锻辊和制动器，两个呈上下设置的所述锻辊用于固定辊锻模具，所述锻辊置于铸钢立柱两端的滑动轴承中，两个所述锻辊通过两个长齿齿轮进行啮合，所述电机通过三角皮带传动所述驱动轮5，所述驱动轮5和装在驱动轮5其中一侧上的离合器置于高速轴上的滚动轴承中，位于所述驱动轮5另一侧的高速轴上设置有所述制动器，所述高速轴通过大齿轮传递到上锻辊，上锻辊和下锻辊通过具有相同传动比的两个齿轮互相连接。上述的结构均为现有技术，例如CN212469598U中的描述，并非本实例重点描述部分。
[0036] 本实例重点描述所述离合器部分，如图1，其包括：
[0037] 端盖2，所述端盖2内侧和活塞3之间的可变容积充气腔为锥环形腔道，端盖内腔至少部分对活塞3提供轴向运动的滑动配合导向，端盖2还设有复位装置，复位装置能将活塞3向端盖2侧驱动；
[0038] 活塞3，活塞3侧向设有第一摩擦环31；摩擦盘4，设置在活塞3与驱动轮5之间，摩擦盘4上设有第二摩擦环41，摩擦盘4通过端板连接部42与高速轴7传动固定连接；
[0039] 其中，活塞3能够在锥环形腔道的气压作用下沿轴向向摩擦盘4移动，使得第一摩擦环31与第二摩擦环41摩擦啮合；活塞3也能够在锥环形腔道泄压后，在复位装置作用下，第一摩擦环31与第二摩擦环41脱离啮合；
[0040] 在本实施例中，还具有供气切换部100，其设置在端盖2外侧，用于向锥环形腔道提供压缩气体，供气切换部100，至少包括两条供气支路11，供气支路11向活塞3的边缘供应压缩气体，且所述供气支路11相对于端盖的中心轴线对称设置；控制器，控制供气切换部100供应压缩气体。
[0041] 具体而言，供气切换部100通过所述供气支路11向锥环形腔道供气将活塞3预定位，可以使活塞3的边缘均匀受力后实现预定位，在稳定平稳的状态下被推向摩擦盘4，使得第一摩擦环31与第二摩擦环41均匀接触，减轻离合器活塞和摩擦盘中出现的磨损，同时，也消除了离合器第一摩擦环31与第二摩擦环41两者啮合时的振动，提高了生产汽车摆臂的挤压成形质量，即提高了产品的品质。
[0042] 实施例2：
[0043] 本实施例除了包含前一实施例内容，还提供了：供气切换部100还具有主路供气口16，主路供气口16连接至端盖中心位置并与锥环形腔道，在离合器促进第一摩擦环31与第二摩擦环41摩擦啮合时，供气切换部100通过所述供气支路11向锥环形腔道供气将活塞3预定位，再开启主路供气口16将活塞3沿轴向向摩擦盘4推动；第一摩擦环31与第二摩擦环41摩擦充分啮合时，先切断供气支路11供气，再切断主路供气口16供气量，直至主路供气口16和供气支路11完全关闭。
[0044] 具体而言，在实施例2中明确给出了供气切换部100的将活塞3预定位然后再摩擦充分啮合，并且完全使用压缩气体来完成上述操作，供气切换部100中的供气支路11和主路供气口16的配合使用共同来完成发明目的。
[0045] 实施例3：
[0046] 本实施例除了包含前任一实施例内容，还提供了：供气切换部100包括相邻设置的主控制阀部和预控制阀部；
[0047] 主控制阀部包括主控制阀芯101和第一复位弹簧，主路供气口16，预控制端口18，主端口19，主控制阀芯101在第一复位弹簧偏压下常闭主路供气口16，主路供气口16与主控制阀芯101之间为第一腔103，主控制阀芯101与连接端口17之间为第二腔104，第一复位弹簧位于第二腔104内，第一腔103对应主端口19，第二腔104对应预控制端口18；
[0048] 预控制阀部依次包括第三腔105、预控制阀芯102、第四腔106，第三腔105与第二腔104通过连接端口17连通，第二复位弹簧位于第四腔106内，所述供气支路11连接第三腔
105，泄压端口14对应第四腔106，预控制阀芯102为锥体并具有多条缓流孔107，缓流孔107连通第三腔105和第四腔106，预控制阀芯102的锥体在第二复位弹簧偏压下锥体尖端常闭连接端口17；
[0049] 供气端口15同时向预控制端口18和主端口19供气，并被压缩气体总阀V1控制通断；优选的，压缩气体总阀V1为常开状态；
[0050] 泄压端口14被泄压阀V2控制通断。
[0051] 在本实施例中，供气切换部100的阀结构具体实现了将活塞3预定位然后再摩擦充分啮合功能，并使用了最低限度的控制信号来完成上述发明目的，即仅仅使用泄压阀V2的通断就可以完成对离合器的啮合控制。现有技术中也可以使用大量的通断阀来实现本发明目的，但将额外增加控制器的负担，而且容易出现控制误差和失效的风险。该供气切换部100提供了稳定可靠的控制结构。
[0052] 实施例4：
[0053] 本实施例提出了一种基于辊锻工艺的汽车摆臂生产工艺，其使用前述基于辊锻工艺的汽车摆臂生产设备，具体为：
[0054] S1.控制器接到执行离合器第一摩擦环31与第二摩擦环41啮合指令；
[0055] S2.控制器控制泄压阀V2打开，第四腔106内气压骤降，预控制端口18的供气将预控制阀芯102推开，预控制端口18与至少两条供气支路11通导并向活塞3的边缘供应压缩气体使活塞3预定位；第二腔104气压下降，主控制阀芯101被主端口19供气推向第二腔104，主端口19与主路供气口16连通供气将活塞3沿轴向向摩擦盘4推动；
[0056] S3.当第一摩擦环31与第二摩擦环41摩擦充分啮合时，控制器控制泄压阀V2关闭，预控制端口18供气通过预控制阀芯102的缓流孔107进入第四腔106，第四腔106逐渐气压上升，预控制阀芯102被第二复位弹簧偏压闭合连接端口17从而切断供气支路11供气，主控制阀芯101在主端口19、预控制端口18和第一复位弹簧合力作用下被偏压关闭主路供气口16，切断主路供气口16供气量，活塞3能够在锥环形腔道维持的稳定气压下保持第一摩擦环31与第二摩擦环41摩擦充分啮合。
[0057] 离合器断开啮合即将锥环形腔道的压力泄压即可，这是现有技术，不再赘述，也不是本发明的重点关注内容。
[0058] 另外，复位装置62可以具体由复位端帽24，复位弹簧25，复位杆26，活塞3等部件组成，其亦为现有技术，不再赘述，也不是本发明的重点关注内容。
[0059] 在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0060] 在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0061] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
