CN102773336A - 一种适用于自动换模数控转塔冲床上的模具定位装置 - Google Patents
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Abstract
一种适用于自动换模数控转塔冲床上的模具定位装置。提供了一种全自动作业，能配套于自动换模装置，并能确保换模精度的适用于自动换模数控转塔冲床上的模具定位装置。所述数控转塔冲床包括上转塔和下转塔，所述自动换模的模具定位装置包括上模定位装置及下模定位装置；所述上模定位装置包括上模架及上模定位套；所述下模定位装置包括下模座、下模定位锥套及下模调节块；所述下模调节块上设有调节块中孔，所述下模调节块通过可拆卸件连接在所述下转塔的顶面上；所述下模定位锥套固定连接在所述下模座底部，所述下模定位锥套通过下模弹性球头柱塞机构投接在所述调节块中孔内；所述下模座的两侧面分别设有下夹钳定位槽。本发明提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及数控转塔冲床的专业部件，尤其涉及一种能适应自动换模装置，并与之配套的模具定位装置。
背景技术
数控转塔冲床上面一种规格模具，在长时间使用以后，会出现磨损现象，导致冲裁力增大，或由于模具自身质量问题，在冲压过程中也会出现折断、裂纹等现象，从而导致所冲压的板材加工质量出现异常，严重时会造成机床和模具损坏。随着自动化要求的提高，在板料自动加工生产线上，基本处于无人值守状态，无法及时发现模具磨损、损坏，一旦模具出现异常，就会造成大量的废次品产生，从而造成浪费。在上述背景下，研究模具磨损在线检测技术显得尤为重要。但即便提出模具磨损在线检测技术，如无相应的设备与之配套，也难以全自动化地完成模具更换工作，仍需手动更换模具，无法实现全自动化生产加工。
此外，数控转塔冲床在线加工中，在同一板料上有不同规格的孔槽需要加工，也需要更换模具，以往一般是采用转塔上不同工位的模具来进行不同规格孔槽的加工。但当工件孔槽规格较多，超出转塔上工位数量时，需停机，人工更换不同规格的模具。
还有一种情况，加工不同工件时，一般情况下转塔上所有的模具都需更换，人工工作量极大，且更换周期长，导致生产效率降低。
以上三种情形：1、同一规格模具长时间生产中形成磨损，2、板料一次装夹中存在不同规格的加工特征（不同尺寸、形状的孔槽），3、更换不同规格产品（板料厚度不同）时所需的批量模具更换。该三种复杂工况情况下，目前全是采取人工、在停机的情况下进行模具更换作业，存在的问题是：劳动强度大、生产效率低、安装精度难以保证，使得数控设备具有很大的“半自动”成分。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种全自动作业，能配套于自动换模装置，并能确保换模精度的适用于自动换模数控转塔冲床上的模具定位装置。
本发明的技术方案：所述数控转塔冲床包括上转塔和下转塔，所述上转塔上设有上模定位孔，所述下转塔上设有落料孔，所述自动换模的模具定位装置包括上模定位装置及下模定位装置；
所述上模定位装置包括上模架及上模定位套；
所述上模架包括具有中孔的上模支撑板、具有上模导向孔的上模定位支撑体和一对弹性导向连接件；所述上模支撑板通过所述一对弹性导向连接件连接在所述上模定位支撑体的上方，在所述上模支撑板底面与所述上模定位支撑体之间留有工艺间隙；所述上模支撑板的边缘上对称地开设有一对上夹钳定位槽，所述一对上夹钳定位槽与所述弹性导向连接件呈90°方向布设；
所述上模定位套通过可拆卸件连接在所述上模定位孔内，所述上模定位支撑体的下部投接在所述上模定位套的套孔内；
所述上模投接在所述上模支撑板的中孔和上模定位支撑体的上模导向孔内；
所述下模定位装置包括下模座、下模定位锥套及下模调节块；
所述下模调节块上设有调节块中孔，所述下模调节块通过可拆卸件连接在所述下转塔的顶面上；所述下模定位锥套固定连接在所述下模座底部，所述下模定位锥套通过下模弹性球头柱塞机构投接在所述调节块中孔内；所述下模座的两侧面分别设有下夹钳定位槽。
所述上模定位支撑体底部外表面设有外锥面；所述上模定位套的顶口设有与所述外锥面适配的内锥面。
所述上模定位支撑体与所述上模定位套之间通过上模弹性球头柱塞机构可拆卸连接。
在所述上模定位支撑体的上模导向孔内设有上模导向键，所述数控转塔冲床的上模设有与之适配的键槽。
所述上模定位套与所述上模定位支撑体之间设有定位键结构。
所述下模定位锥套的下部为外锥面，所述下模调节块中孔的顶口设有与之适配的内锥面。
所述下模座与所述下模调节块之间设有方向定位键结构。
所述下模座两侧面的下夹钳定位槽呈八字形，所述八字形朝向所述转塔轴心方向为小口。
所述上模定位支撑体顶面与所述上模支撑板底面之间的距离大于上模的冲压行程。
本发明与自动换模装置配套，实现了转塔工位上模具在磨损或在型号调整时的及时更新；同时本发明可以实现整个换模动作流程无需停机、无需人工辅助的可全自动完成；为数控转塔冲床全天候、全自动化的生产做好了必要的前提基础。此外，本发明能够针对背景技术中列举的多种模具故障情况，在机床自身具备自动检测、提示的基础上，实现无人值守状态下的自动模具更换；大大减少了残次品率、提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明上模定位装置的拆分结构示意图，
图2是本发明中上模架的结构示意图，
图3是图2中A-A剖视，
图4是本发明中定位支撑体的立体示意图，
图5是本发明中定位支撑体的结构示意图，
图6是本发明中上模定位套的拆分结构示意图，
图7是本发明中上模定位套的立体示意图，
图8是图7中B-B剖视，
图9是本发明下模定位装置的拆分结构示意图，
图10是本发明下模定位装置的结构示意图，
图11是图10中C-C剖视，
图12是本发明中下模座的结构示意图一，
图13是本发明中下模座的结构示意图二，
图14是本发明中下模定位锥套的结构示意图，
图15是图15中D-D剖视，
图16是本发明中下模调节块的结构示意图，
图17是本发明上模定位装置的工作状态参考示意图，
图18是本发明下模定位装置的工作状态参考示意图；
图中1是上模架，
11是上模定位支撑体，111是上模导向孔，112是上定位锥面，113是上模锁紧槽，114是上模导向键固定孔，115是上模方向槽一，
12是上模支撑板，121是夹钳定位槽一，122是夹钳定位槽二，
13是一对弹性导向连接件，131是导向螺栓，132是支撑弹簧，
2是上模定位套，21是上定位锥孔，22是上模方向槽二，
3是上模，31是上模导向槽，
4是上转塔，41是上模定位孔，
5是上模导向键，
6是上模方向键，
7是上模弹性球头柱塞结构
8是上夹钳
b1是下模座，b11是八字槽一，b12是八字槽二，b13是模座落料孔，b14是下锥套定位台阶孔，b15是模座方向键槽一，
b2是下模定位锥套，b22是下锥套定位面，b24是下模锁紧槽
b3是下模调节块，b31是模座方向槽二，b32是调节块中孔，b321是下锥套定位孔，
b4是下模，
b5是下转塔，b51是落料孔
b6是下模方向键，
b7是下模弹性球头柱塞结构，
b8是下夹钳。
具体实施方式
本发明如图1-16所示：所述数控转塔冲床包括上转塔4和下转塔b5，所述上转塔4上设有上模定位孔41，所述下转塔b5上设有落料孔b51，所述自动换模的模具定位装置包括上模定位装置及下模定位装置；
所述上模定位装置包括上模架1及上模定位套2；
所述上模架1包括具有中孔的上模支撑板12、具有上模导向孔111的上模定位支撑体11和一对弹性导向连接件13；所述上模支撑板12通过所述一对弹性导向连接件13连接在所述上模定位支撑体11的上方，在所述上模支撑板12底面与所述上模定位支撑体11之间留有工艺间隙；所述上模支撑板12的边缘上对称地开设有一对上夹钳定位槽（即夹钳定位槽一121与夹钳定位槽二122），所述一对上夹钳定位槽与所述一对弹性导向连接件13呈90°方向布设；具体连接结构方式为：所述一对弹性导向连接件13是由导向螺栓131及支撑弹簧132构成，所述导向螺栓131投接所述上模支撑板12的导向孔及支撑弹簧132中，其末端螺纹连接在所述上模定位支撑体11上，故所述支撑板12在上模3的冲压力及支撑弹簧131的支撑力作用下，沿着所述导向螺栓131作升降运动。
所述上模定位套2通过可拆卸件连接在所述上模定位孔41内，所述上模定位支撑体11的下部投接在所述上模定位套2的套孔（即上定位锥孔21）内；
所述上模3投接在所述上模支撑板12的中孔和上模定位支撑体11的上模导向孔111内；
所述下模定位装置包括下模座b1、下模定位锥套b2及下模调节块b3；
所述下模调节块b3上设有调节块中孔b32，所述下模调节块b3通过可拆卸件连接在所述下转塔b5的顶面上；所述下模定位锥套b2固定连接在所述下模座b1底部，所述下模座b1的底部设有与模座落料孔b13同轴的台阶孔即下锥套定位台阶孔b14，所述下模定位锥套b2的上端固定在所述下锥套定位台阶孔b14中；所述下模定位锥套b2通过下模弹性球头柱塞机构b7投接在所述调节块中孔b32内；所述下模座b1的两侧面分别设有下夹钳定位槽（即八字槽一b11与八字槽二b12）；
所述上模定位支撑体11底部外表面设有外锥面（即上定位锥面112）；所述上模定位套2的顶口设有与所述外锥面适配的内锥面（即上定位锥孔21）。
所述上模定位支撑体11与所述上模定位套2之间通过上模弹性球头柱塞机构7可拆卸连接；所述上模定位支撑体11与上母定位套2的具体连接结构为：在所述上定位支撑体11上的所述上定位锥面112的下端开设有一圈上模锁紧槽113，在所述上模定位套2的所述上定位锥孔21的下端内壁上设有圆周均布的任意个所述上模弹性球头柱塞结构7，当所述上模定位支撑体11定位到所述上模定位套2中时，所述上模弹性球头柱塞结构7即可有效的卡住所述上模锁紧槽113。
在所述上模定位支撑体11的上模导向孔111内设有上模导向键5，所述上模导向键5固定在所述上模定位支撑体11侧壁的上模导向键固定孔114内，为便于安装，所述上模导向键固定孔114位于所述上定位锥面112的下端，所述数控转塔冲床的上模2设有与之适配的键槽（即上模导向槽31），故所述上模在所述上模3在所述上母导向孔111内，在所述上模导向键5及上模导向槽31的共同作用下，只能作直线往复运动，约束了上模3的旋转自由度，保证了异形上模的角度方向。
所述上模定位套2与所述上模定位支撑体11之间设有定位键结构；具体结构为：在所述上模支撑体11与所述上定位锥面112所构成的台阶面上设有上模方向槽一115，在所述上模定位套2的上端面设有上模方向槽二22，即所述上模定位支撑体11和上模定位套2通过所述上模方向槽一115和上模方向槽二22，并采用上模方向键6实现方向定位。
所述下模定位锥套b2的下部为外锥面（即下锥套定位面b22），所述下模调节块b3中孔（调节块中孔b32）的顶口设有与之适配的内锥面（即下锥套定位孔b321）；所述下模定位锥套b2与下模调节块b3的具体连接结构为：在所述下模定位锥套b2上的所述下锥套定位面b22的上端开设有一圈下模锁紧槽b24，在所述下模调节块b3的下锥套定位孔b321的上部的调节块中孔b32的圆周上均布设有任意个下模弹性球头柱塞结构b7，当所述下模定位锥套b2定位到所述下模调节块b3中时，所述下模弹性球头柱塞结构b7即可有效的卡住所述下模锁紧槽b24。
所述下模座b1与所述下模调节块b3之间设有方向定位键结构；具体结构为，在所述下模座b1的底面，并位于所述下模座b1的模具落料孔b13的中心线上设有模座方向槽一b15；在所述下模调节块b3的顶面，并位于所述调节块中孔b32的中心线上设有模座方向槽二b31；即所述下模座b1和下模调节块b3通过所述模座方向槽一b15和模座方向槽二b31，并采用下模方向键b6实现方向定位。
所述下模座b1两侧面的下夹钳定位槽呈八字形，所述八字形朝向所述转塔轴心方向为小口，即所述八字槽一b11与八字槽二b12构成内小外大的八字形。
所述上模定位支撑体11顶面与所述上模支撑板12底面之间的距离大于上模3的冲压行程；所述支撑板12在模具3的冲压力及支撑弹簧131的支撑力作用下，沿着所述导向螺栓131作升降运动的行程必须大于上模3的冲压行程。
如图17所示为上模夹持状态图，此状态为上夹钳8夹持上模支撑板12，且所述上夹钳8的左右夹钳的定位销分别定位于所述夹钳定位槽一121和夹钳定位槽二122中。
如图18所示为下模夹持状态图，此状态为下夹钳b8夹持下模座b1，且所述下夹钳b8的左右夹钳的钳口分别定位于所述八字槽一b11和八字槽二b12中。
Claims (9)
1.一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，所述数控转塔冲床包括上转塔和下转塔，所述上转塔上设有上模定位孔，所述下转塔上设有落料孔，其特征在于，所述自动换模的模具定位装置包括上模定位装置及下模定位装置；
所述上模定位装置包括上模架及上模定位套；
所述上模架包括具有中孔的上模支撑板、具有上模导向孔的上模定位支撑体和一对弹性导向连接件；所述上模支撑板通过所述一对弹性导向连接件连接在所述上模定位支撑体的上方，在所述上模支撑板底面与所述上模定位支撑体之间留有工艺间隙；所述上模支撑板的边缘上对称地开设有一对上夹钳定位槽，所述一对上夹钳定位槽与所述弹性导向连接件呈90°方向布设；
所述上模定位套通过可拆卸件连接在所述上模定位孔内，所述上模定位支撑体的下部投接在所述上模定位套的套孔内；
所述上模投接在所述上模支撑板的中孔和上模定位支撑体的上模导向孔内；
所述下模定位装置包括下模座、下模定位锥套及下模调节块；
所述下模调节块上设有调节块中孔，所述下模调节块通过可拆卸件连接在所述下转塔的顶面上；所述下模定位锥套固定连接在所述下模座底部，所述下模定位锥套通过下模弹性球头柱塞机构投接在所述调节块中孔内；所述下模座的两侧面分别设有下夹钳定位槽。
2.根据权利要求1所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述上模定位支撑体底部外表面设有外锥面；所述上模定位套的顶口设有与所述外锥面适配的内锥面。
3.根据权利要求2所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述上模定位支撑体与所述上模定位套之间通过上模弹性球头柱塞机构可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，在所述上模定位支撑体的上模导向孔内设有上模导向键，所述数控转塔冲床的上模设有与之适配的键槽。
5.根据权利要求1所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述上模定位套与所述上模定位支撑体之间设有定位键结构。
6.根据权利要求1所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述下模定位锥套的下部为外锥面，所述下模调节块中孔的顶口设有与之适配的内锥面。
7.根据权利要求1所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述下模座与所述下模调节块之间设有方向定位键结构。
8.根据权利要求1所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述下模座两侧面的下夹钳定位槽呈八字形，所述八字形朝向所述转塔轴心方向为小口。
9.根据权利要求1-8中任一所述的一种适用于自动换模的数控转塔冲床上的模具定位装置，其特征在于，所述上模定位支撑体顶面与所述上模支撑板底面之间的距离大于上模的冲压行程。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121114 |