CN103434166B - 一种高速精密冲床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速精密冲床。本发明设有八面导轨定位结构、双螺母式滑块结构、双肘节传动结构。本发明结构设计合理，操作非常简单，工作效率高，调整和调模更加方便，操作人员不需要专业冲床维修人员的专业水平即可完成，而且可以保证滑块上下运动的平行度和垂直度的精度，提高了冲床的精度，同时提高了机器抗疲劳性，工作的稳定性，使机器可以在较高的转速下正常运行，从而缩短产品的生产时间，节省了成本。

Description

一种高速精密冲床

技术领域

本发明涉及一种高速精密冲床。

背景技术

高速精密冲床广泛应用于工业中，如申请号为200910095882.3、名称为高速精密冲床的中国专利，申请号为200420041448.X、名称为高速精密冲床的中国专利，申请号为201020100567、名称为冲床结构的中国专利，等。这些高速精密冲床均存在以下不足：

1、常规的冲床滑块的工作精度都靠导柱的配合精度来确定的，由于本身滑块和导柱的制造精度较高，所以初始的工作精度可以基本保证，但是，新的冲床在使用一段时间或者操作不当的情况下，冲床的精度会略有降低，如果需要高精度的冲压作业的话就需要重新调整滑块的精度，工作量很大，而且需要机床专业人员才可以操作，一般的机床操作工是无法完成的。

2、冲床在制造过程，由于各部件如滑块、导柱等加工精度或装配的配合精度的误差或误差累积，使得各部件按图纸尺寸加工完成，直接装置后滑块左右两边的有高低，即两边有高度差，滑块的平行度不是很理想，实际装配中需要调模以调整平行度，二在冲床的使用调模时，由于滑块的重量较重，因而需要升降调节时，调节螺母与导柱摩擦力较大，调整相当困难。

3、冲床使用最多的曲柄带动连杆使滑块作上下直线运动实现分模合模进行冲压作业，接近合模时的速度较快，时间短暂，易发生侧滑现象，使冲压件精度无法保证，因而只能冲压一件精度较低的产品，同时整体的工作效率很低。另外也有设计的双肘节的结构，由于连杆分别连接在曲轴的对应面，同时连接杆的肘点是不限定自由度，因而使曲轴在运动时，分别位于两侧的单肘节结构角度不对称，从而在滑块下降过程中造成倾斜角度，则使冲出的产品精度受损。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、调整和调模更加方便、精度更高、使滑块上下运动时保持很好的平行度与垂直度的高速精密冲床。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种高速精密冲床，包括底座、中台身、顶座、导柱、滑块、导柱压盖、蜗轮、蜗轮座、蜗杆、花键轴、调整轴齿轮、调整齿轮、调模螺母、垫块、曲轴；底座、中台身和顶座固定连接在一起；导柱包括左导柱和右导柱，左导柱和右导柱左右设置；导柱上活动套接导柱压盖，导柱压盖与滑块相固定；蜗轮座套装固定在花键轴外，蜗轮座与蜗轮固定，蜗轮与蜗杆啮合；花键轴的上部与蜗轮座固定，下端固定有调整轴齿轮，调整轴齿轮与调整齿轮啮合；在左导柱和右导柱上分别连接有调模螺母，调模螺母外周设有齿，内周设有内螺纹；调模螺母通过其内螺纹与导柱下部的外螺纹连接，并通过其齿与调整轴齿轮啮合；调模螺母位于导柱压盖的下方；垫块设置在滑块上并位于调模螺母的下方；所述滑块位于中台身内，滑块与导柱滑动连接，其特征在于：

所述滑块的四个角部都设置有滑块定位装置，所述滑块定位装置包括固定导板、一号导板、二号导板、直线轴承和调整杆；所述固定导板固定在滑块的角部；所述一号导板和二号导板设置在固定导板的两个侧面，并分别通过直线轴承与固定导板相配合；所述一号导板和二号导板与中台身连接；调整杆连接在中台身上，并与一号导板和二号导板配合；

所述的调模螺母由调整螺母和锁紧螺母组成；调整螺母和锁紧螺母外周设有齿，内周设有内螺纹；调整螺母和锁紧螺母分别通过各自的内螺纹与导柱下部的外螺纹相连接，并分别通过各自的齿与调整齿轮啮合；调整螺母位于锁紧螺母的下方，锁紧螺母位于导柱压盖的下方，垫块位于调整螺母的下方；

还包括一号连杆、二号连杆、一号滑子、二号滑子、一号上连杆、二号上连杆、一号下连杆、二号下连杆、下连接杆、一号肘节、二号肘节、三号肘节、四号肘节、五号肘节、六号肘节、动平衡块、竖滑杆；动平衡块与顶座竖直滑动连接；竖滑杆固定在动平衡块上；在竖滑杆上设有三号肘节和四号肘节；一号滑子与中台身水平滑动连接，在一号滑子上设有一号肘节；二号滑子与中台身水平滑动连接，在二号滑子上设有二号肘节；在左导柱上设有五号肘节，在右导柱上设有六号肘节；一号连杆一端与曲轴连接，另一端与一号肘节连接；一号上连杆一端与一号肘节连接，另一端与三号肘节连接；一号下连杆一端与一号肘节连接，另一端与五号肘节连接；二号连杆一端与曲轴连接，另一端与二号肘节连接；二号上连杆一端与二号肘节连接，另一端与四号肘节连接；二号下连杆一端与二号肘节连接，另一端与六号肘节连接；一号连杆和二号连杆与曲轴的连接部分别位于曲轴截面的对称面。

本发明所述的调整杆设有调节螺母，调节螺母与中台身螺纹连接。

本发明所述的调整杆为多根，上下并排连接在中台身上。

本发明所述的导柱的下部开有活塞孔，活塞孔中设置有气缸活塞和与气缸活塞连接的拉杆，拉杆下端与滑块相固定；滑块设有进气孔，拉杆设有出气孔和中间孔，进气孔、中间孔、出气孔、活塞孔依次连通。

本发明还包括活塞孔压盖，活塞孔压盖固定在导柱上将活塞孔密封。

本发明还包括下连接杆，下连接杆固定设置在五号肘节和六号肘节之间。

本发明所述的一号滑子和二号滑子对称设置。

本发明所述的一号上连杆和二号上连杆对称设置。

本发明所述的一号下连杆和二号下连杆对称设置。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构设计合理，操作非常简单，工作效率高，调整和调模更加方便，操作人员不需要专业冲床维修人员的专业水平即可完成，而且可以保证滑块上下运动的平行度和垂直度的精度，提高了冲床的精度，同时提高了机器抗疲劳性，工作的稳定性，使机器可以在较高的转速下正常运行，从而缩短产品的生产时间，节省了成本。

附图说明

图1为本发明实施例八面导轨定位结构的结构示意图。

图2为图1中A部分的放大结构示意图。

图3为八面导轨定位结构的局部结构示意图。

图4为本发明实施例双螺母式滑块结构的结构示意图。

图5为图4的局部结构示意图。

图6为本发明实施例双肘节传动结构的结构示意图。

图7为图6的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本发明实施例包括底座1、中台身2、顶座5、导柱3、滑块4。底座1、中台身2和顶座5固定连接在一起。导柱3包括左导柱21和右导柱23，左导柱21和右导柱23左右设置。

一、本发明实施例设有八面导轨定位结构。

参见图1～图3，该八面导轨定位结构包括上述的中台身2、上述的导柱3、上述的滑块4、滑块定位装置A42。导柱3包括左导柱21和右导柱23，左右设置。

滑块4位于中台身2内，滑块4中部两侧开有与导柱3相配合的导柱孔A41，导柱3与导柱孔A41相配合，滑块4通过导柱孔A41与导柱3滑动连接。

滑块4的四个角部都设置有滑块定位装置A42。滑块定位装置A42包括固定导板A43、一号导板A51、二号导板A52、直线轴承A53和调整杆A21。固定导板A43固定在滑块4的角部。一号导板A51和二号导板A52设置在固定导板A43的两个侧面，并分别通过直线轴承A53与固定导板A43相配合；一号导板A51和二号导板A52与中台身2连接。直线轴承A53与固定导板A43连接。调整杆A21连接在中台身2上，调整杆A21的位置可在中台身2上移动；调整杆A21与一号导板A51和二号导板A52配合，可与一号导板A51和二号导板A52接触并顶住；调整杆A21设有调节螺母22，调节螺母22与中台身2螺纹连接。

调整杆A21为多根，上下并排连接在中台身2上。

使用时，通过拧转调节螺母22，调整杆A21的位置可在中台身2上移动。由于调整杆A21与一号导板A51和二号导板A52接触并顶住一号导板A51和二号导板A52，随着调整杆A21的位置的移动，一号导板A51和二号导板A52发生移动，固定导板A43两个侧面的移动轨迹也发生移动，这样就重新调整了滑块4的定位精度。通过直线轴承A53使导板43与一号导板A51、二号导板A52的配合精度更加可靠。

二、本发明实施例设有双螺母式滑块结构。

参见图4和图5，该双螺母式滑块机构包括上述的滑块4、上述的导柱3、导柱压盖B24、蜗轮B3、蜗轮座B31、蜗杆B32、花键轴B4、调整轴齿轮B5、调整齿轮B6、调模螺母、垫块B73、活塞孔压盖B23、导柱压盖B24。调模螺母由调整螺母B71和锁紧螺母B72组成。调模螺母为两个，左右设置，一个调模螺母与一根导柱3连接。

导柱3上活动套接导柱压盖B24，导柱压盖B24与滑块4相固定。

蜗轮座B31套装固定在花键轴B4外。蜗轮座B31与蜗轮B3固定，蜗轮B3与蜗杆B32啮合，蜗杆B32连接伺服电机。

轴承压盖B13固定在滑块4上。花键轴B4的上部与蜗轮座B31固定，且与蜗轮B3同轴，花键轴B4的下端固定有调整轴齿轮B5。调整轴齿轮B5通过轴承压盖B13限位，调整轴齿轮B5与调整齿轮B6啮合。

在左侧的左导柱21部分：左侧的调整螺母B71和锁紧螺母B72外周设有齿，内周设有内螺纹。调整螺母B71和锁紧螺母B72分别通过各自的内螺纹与左导柱21下部的外螺纹相连接。调整螺母B71和锁紧螺母B72还分别通过各自的齿与调整齿轮B6啮合，通过调整齿轮B6与调整轴齿轮B5相连接。调整螺母B71位于锁紧螺母B72的下方，锁紧螺母B72位于导柱压盖B24的下方，导柱压盖B24将锁紧螺母B72限位。垫块B73设置在滑块4上并位于调整螺母B71的下方。导柱压盖B24设有进油孔25和油缸26，油孔25和油缸26相通。油缸26内设有锁紧活塞27，锁紧活塞27与锁紧螺母B72的上端相配合。

在右侧的右导柱23部分：右侧的调整螺母B71和锁紧螺母B72外周设有齿，内周设有内螺纹。调整螺母B71和锁紧螺母B72分别通过各自的内螺纹与右导柱23下部的外螺纹相连接。调整螺母B71和锁紧螺母B72还分别通过各自的齿与调整齿轮B6啮合，通过调整齿轮B6与调整轴齿轮B5相连接。调整螺母B71位于锁紧螺母B72的下方，锁紧螺母B72位于导柱压盖B24的下方，导柱压盖B24将锁紧螺母B72限位。垫块B73设置在滑块4上并位于调整螺母B71的下方。导柱压盖B24设有进油孔25和油缸26，油孔25和油缸26相通。油缸26内设有锁紧活塞27，锁紧活塞27与锁紧螺母B72的上端相配合。

采用上述结构，冲床在制造时调整平行度时，当调整轴齿轮B5还未与调整螺母B71和锁紧螺母B72相配合之前，只需要调整滑块两边其中一个调整螺母B71和锁紧螺母B72之间的间隙即可，比如滑块4左边比右边高，高度差为0.5mm,那么只需要在制造时将左边的调整螺母B71与锁紧螺母B72之间的间隙调大0.5mm，即可使滑块4左右两边等高。

通过伺服电机带动蜗杆B32，蜗杆B32带动蜗轮B3转动，蜗轮B3带动花键轴B4转动。花键轴B4带动调整轴齿轮B5转动，调整轴齿轮B5带动调整齿轮B6转动，调整齿轮B6带动调整螺母B71和锁紧螺母B72转动。由于导柱3为固定，调整螺母B71和锁紧螺母B72与导柱3螺纹连接，调整螺母B71和锁紧螺母B72转动时沿着导柱3上下移动，调整螺母B71和锁紧螺母B72带动滑块4沿导柱3上下活动，同时，花键轴B4也上下活动。本发明将调整滑块高度的螺母分为调整螺母B71和锁紧螺母B72。

在左导柱21和右导柱23上均设置有抬升结构，该抬升结构为：导柱3的下部开有活塞孔B21，活塞孔B21中设置有气缸活塞B81和与气缸活塞B81连接的拉杆B8，拉杆B8下端与滑块4相固定。活塞孔压盖B23固定在活塞孔B21将其密封。滑块4设有进气孔B11，拉杆B8设有出气孔B83和中间孔B82，进气孔B11、中间孔B82、出气孔B83、活塞孔B21依次连通，出气孔B83位于气缸活塞B81下方密封空间。非冲床工作状态下，锁紧活塞27对锁紧螺母B72没有压力，因而滑块组件通过导柱压盖B24靠在锁紧螺母B72上，由于重量作用，锁紧螺母B72与导柱3的摩擦阻力很大，伺服电机无法带动调整螺母B71和锁紧螺母B72转动实现滑块4的上升，因而通过上述结构，调模时先抬升滑块4，因而很方便。在需要调模时，将压缩空气通过进气孔B11、中间孔B82、出气孔B83进入活塞孔B21，通过推动气缸活塞B81，将滑块整体组件拉起，从而放松滑块4对锁紧螺母B72的挤压，减小调模时紧螺母72的摩擦阻力。

正常工作时通过进油孔25向油缸26中输入液压油，通过液压油将锁紧活塞27往下推，锁紧活塞27往下推锁紧螺母B72，同时滑块4往上提升，使调整螺母B71底部通过垫块B73和滑块4压紧；当释放锁紧油压时，滑块4自然下降，导柱压盖B24压在锁紧螺母B72上，锁紧螺母B72通过导柱压盖B24支撑整个滑块组件。上述结构的优点在于，通过对调整螺母B71的单独转动使其上下移动，可以调整滑块锁紧时的左右水平，对锁紧螺母B72的转动使其上下移动，可以调整滑块在锁紧油压泄荷时的水平，从而保证冲床在工作或者静止状态的平行度。而对两侧调整螺母B71和锁紧螺母B72之间间隙的调整，以及气压活塞的充放压缩空气，使锁调整螺母B71和锁紧螺母B72转动更加方便。

三、本发明实施例设有双肘节传动结构。

参见图6和图7，该双肘节传动机构包括中台身2、顶座5、左导柱21、右导柱23、曲轴C4、一号连杆C41、二号连杆C42、一号滑子C43、二号滑子C44、一号上连杆C45、二号上连杆C46、一号下连杆C47、二号下连杆C48、下连接杆C50、一号肘节C51、二号肘节C52、三号肘节C53、四号肘节C54、五号肘节C55、六号肘节C56、动平衡块C61、竖滑杆C6。

左导柱21和右导柱23设置在中台身2和顶座5之间，两根导柱分别连接滑块42。在左导柱21上设有五号肘节C55，在右导柱23上设有六号肘节C56。

动平衡块C61通过竖滑杆C6与顶座5竖直滑动连接，动平衡块C61可上下移动。

竖滑杆C6固定在动平衡块C61上，在竖滑杆C6上设有三号肘节C53和四号肘节C54。

一号滑子C43与中台身2水平滑动连接，一号滑子C43只能沿水平方向运动。在一号滑子C43上设有一号肘节C51。

二号滑子C44与中台身2水平滑动连接，二号滑子C44只能沿水平方向运动。在二号滑子C44上设有二号肘节C52。

一号连杆C41一端与曲轴C4连接，另一端与一号肘节C51连接。一号上连杆46一端与一号肘节C51连接，另一端与三号肘节C53连接。一号下连杆C47一端与一号肘节C51连接，另一端与五号肘节C55连接。

二号连杆C42一端与曲轴C4连接，另一端与二号肘节C52连接。二号上连杆C46一端与二号肘节C52连接，另一端与四号肘节C54连接。二号下连杆C48一端与二号肘节C52连接，另一端与六号肘节C56连接。

一号连杆C41和二号连杆C42与曲轴C4的连接部分别位于曲轴C4截面的对称面。

竖滑杆C6和动平衡块C61为一体，整体上下移动。

下连接杆C50固定设置在五号肘节C55和六号肘节C56之间。

一号滑子C43和二号滑子C44对称设置。

一号上连杆C45和二号上连杆C46对称设置。

一号下连杆C47和二号下连杆C48对称设置。

由于一号连杆C41和二号连杆C42与曲轴C4的连接部分别位于曲轴C4截面的对称面，因而工作时一号连杆C41、二号连杆C42相对于水平方向的位移是相等的，同时由于一号滑子C43和一号滑子44都只能沿水平方向运动，所以设置在两侧的一号上连杆C45和一号下连杆C47与二号上连杆C46和二号下连杆C48的运动轨迹是一样的，并且同步的，所以左导柱21和右导柱23的上下运动也是一致的，从而可以保证滑块4上下运动的平行度和垂直度的精度，提高该种结构冲床的精度，同时提高了机器抗疲劳性，工作的稳定性，使机器可以在较高的转速下正常运行，从而缩短产品的生产时间，节省了成本。另外一号上连杆C45和二号上连杆C46的上端通过三号肘节C53和四号肘节C54相连，一号下连杆C47和二号下连杆C48的下端通过五号肘节C55和六号肘节C56与下连接杆C50相连，从可侧另一方面进一步确保两侧导柱的同步运动轨迹，更加有效的保证冲床的精度。

本发明设置动平衡块C61，可以保证工作时滑块4向上或向下运动时都保持平衡，由于动平衡块C61和滑块4的上下配套设计，减小了电机能量输出的波动，提高了机器抗疲劳性，工作的稳定性，使机器可以在较高的转速下正常运行，从而缩短产品的生产时间，节省了成本。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。

Claims (9)

1.一种高速精密冲床，包括底座、中台身、顶座、导柱、滑块、导柱压盖、蜗轮、蜗轮座、蜗杆、花键轴、调整轴齿轮、调整齿轮、调模螺母、垫块、曲轴；底座、中台身和顶座固定连接在一起；导柱包括左导柱和右导柱，左导柱和右导柱左右设置；导柱上活动套接导柱压盖，导柱压盖与滑块相固定；蜗轮座套装固定在花键轴外，蜗轮座与蜗轮固定，蜗轮与蜗杆啮合；花键轴的上部与蜗轮座固定，下端固定有调整轴齿轮，调整轴齿轮与调整齿轮啮合；在左导柱和右导柱上分别连接有调模螺母，调模螺母外周设有齿，内周设有内螺纹；调模螺母通过其内螺纹与导柱下部的外螺纹连接，并通过其齿与调整轴齿轮啮合；调模螺母位于导柱压盖的下方；垫块设置在滑块上并位于调模螺母的下方；所述滑块位于中台身内，滑块与导柱滑动连接，其特征在于：

所述滑块的四个角部都设置有滑块定位装置，所述滑块定位装置包括固定导板、一号导板、二号导板、直线轴承和调整杆；所述固定导板固定在滑块的角部；所述一号导板和二号导板设置在固定导板的两个侧面，并分别通过直线轴承与固定导板相配合；所述一号导板和二号导板与中台身连接；调整杆连接在中台身上，并与一号导板和二号导板配合；

所述的调模螺母由调整螺母和锁紧螺母组成；调整螺母和锁紧螺母外周设有齿，内周设有内螺纹；调整螺母和锁紧螺母分别通过各自的内螺纹与导柱下部的外螺纹相连接，并分别通过各自的齿与调整齿轮啮合；调整螺母位于锁紧螺母的下方，锁紧螺母位于导柱压盖的下方，垫块位于调整螺母的下方；

还包括一号连杆、二号连杆、一号滑子、二号滑子、一号上连杆、二号上连杆、一号下连杆、二号下连杆、下连接杆、一号肘节、二号肘节、三号肘节、四号肘节、五号肘节、六号肘节、动平衡块、竖滑杆；动平衡块与顶座竖直滑动连接；竖滑杆固定在动平衡块上；在竖滑杆上设有三号肘节和四号肘节；一号滑子与中台身水平滑动连接，在一号滑子上设有一号肘节；二号滑子与中台身水平滑动连接，在二号滑子上设有二号肘节；在左导柱上设有五号肘节，在右导柱上设有六号肘节；一号连杆一端与曲轴连接，另一端与一号肘节连接；一号上连杆一端与一号肘节连接，另一端与三号肘节连接；一号下连杆一端与一号肘节连接，另一端与五号肘节连接；二号连杆一端与曲轴连接，另一端与二号肘节连接；二号上连杆一端与二号肘节连接，另一端与四号肘节连接；二号下连杆一端与二号肘节连接，另一端与六号肘节连接；一号连杆和二号连杆与曲轴的连接部分别位于曲轴截面的对称面。

2.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：所述的调整杆设有调节螺母，调节螺母与中台身螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：所述的调整杆为多根，上下并排连接在中台身上。

4.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：所述的导柱的下部开有活塞孔，活塞孔中设置有气缸活塞和与气缸活塞连接的拉杆，拉杆下端与滑块相固定；滑块设有进气孔，拉杆设有出气孔和中间孔，进气孔、中间孔、出气孔、活塞孔依次连通。

5.根据权利要求4所述的高速精密冲床，其特征在于：还包括活塞孔压盖，活塞孔压盖固定在导柱上将活塞孔密封。

6.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：还包括下连接杆，下连接杆固定设置在五号肘节和六号肘节之间。

7.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：所述的一号滑子和二号滑子对称设置。

8.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：所述的一号上连杆和二号上连杆对称设置。

9.根据权利要求1所述的高速精密冲床，其特征在于：所述的一号下连杆和二号下连杆对称设置。