CN103949528B - 冲切装置与弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切方法 - Google Patents

Abstract

一种冲切装置与弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切方法，通过设置纵向可自由活动的C型块，C型块的一端用作凹模块，油缸安装在C型块的另一端，使得凹模块能在冲头冲切前自动贴紧工件，从而消除现有技术因凹模块固定不动变形冲孔所造成的孔位置偏移等缺陷，大大提升产品合格率；尤其适合用于门框上条多个安装孔的冲切。

Description

冲切装置与弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切方法

技术领域

本发明涉及一种冲切装置与弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切方法。

背景技术

弯曲金属长条的在工程上是很常见的，采用冲多个孔或缺口用于其固定安装也是常见手法。现有技术的冲切装置已能实现一次装夹，统一完成冲切；现有技术的冲切装置一般包括沿待冲切弯曲金属长条布置的2个以上夹紧机构与2个以上冲切机构，弯曲金属长条工件由夹紧机构夹紧，冲切机构一般包括冲头、凹模块、卸料板及用于驱动冲头的油缸，弯曲金属长条工件的待冲切位置贴近凹模块，凹模块是固定不动的。大家知道，弯曲金属长条工件的弯曲弧度精度是很难控制的，其检测方法一般如图26所示，按弯曲金属长条工件1的设计形状与尺寸做成检具件02，将弯曲金属长条工件01等间距s(一般为3mm)贴近放置在检具02旁，选择多个位置测量间距s，如果各测量点的间距s的差异值在设定公差范围内，就判定为合格品，反之，就判定为不合格品。

目前汽车一般采用流线型设计，汽车上的外饰条、门框条大多是弯曲金属长条；如图1、图2、图3所示的门框上条，系金属薄带经连续滚压成型定长切断成金属长条，再在弯曲机经弯曲成型而成；由于其自身安装需要，需在其安装侧05冲切多个安装孔；当然，因均系安装孔，多个安装孔之间的位置公差要求是较高的。按照上述方法检测，其间距s差异值设定公差一般为±0.5mm；这对于长度达1000mm以上的门框上条产品来说，公差要求已经不低了。但是，即使是符合公差要求的产品，事实上还是有误差的，通常为弯曲弧度引起的误差。检具与弯曲金属长条都是以设定标准制作的，如果弯曲弧度偏小，如图27所示，虚线03为设定标准线，当产品靠住标准线03时，除中间处以外就会有间隙b。如果弯曲弧度偏大，如图28所示，虚线03为设定标准线，当产品靠住标准线03时，除二端处以外就会有间隙b。所以，即使是间距s符合±0.5mm的合格的门框上条弯曲件，将弯曲金属长条工件置于冲切装置贴近凹模块，产品总有部分位置与凹模块之间不贴合。对如图1、图2、图3所示的门框上条来说，如图29所示，将门框上条置于冲切装置夹紧后，门框上条与凹模块06之间会有间隙b；由于现有技术凹模块06是固定不动的，冲切瞬间势必会首先由卸料板6与冲头5将其安装侧05冲击变形再冲出孔，就会造成孔位置偏移，可能引起各个安装孔相互位置尺寸超过其公差要求，导致其安装困难，还会产生压痕、变形等缺陷，最终导致冲切后产品不合格。

本发明正是解决此问题。

本发明专利申请人基于为了解决上述门框上条多个安装孔的冲切难题，进行深入研究与设计，进而获得本发明成果，以利为更多的类似技术问题提供可行的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种冲切装置与弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种冲切装置，用于弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切，所述冲切装置包括2个以上沿待冲切弯曲金属长条布置的夹紧机构与2个以上冲切机构，其特征在于，所述冲切机构包括纵向放置的C型块(1)，该C型块(1)包括内块(1a)、外块(1b)及底块(1c)，外块(1b)上端部至少部分用作凹模块，该C型块(1)底块(1c)下面设置供其沿纵向自由滑动的滑动机构，该C型块(1)的内块(1a)与外块(1b)之间对称设置2根销轴(2)，所述冲切机构还包括固定安装在该C型块(1)内块(1a)外侧的油缸(3)与套装在所述2根销轴(2)上的滑块(4)，该油缸(3)的活塞杆穿过C型块(1)内块(1a)与该滑块(4)固定连接，所述滑块(4)至少设置1个冲头(5)，在该滑块(4)前面设置卸料板(6)，所述冲头(5)所指的该卸料板(6)位置开设供所述冲头(5)伸缩的穿孔(7)，在该卸料板(6)与滑块(4)的之间还固定设置连接杆(8)，连接杆(8)外表面套装有受压弹簧(9)，所述冲头(5)所指的C型块(1)外块(1b)位置也开设供所述冲头(5)伸缩的穿孔(7)。

所述冲切装置包括适于放置在机架上的底板(10)，所述2个以上夹紧机构与2个以上冲切机构均设置在该底板(10)上。

所述夹紧机构包括搁置架(11)与由压紧气缸(12)驱动的工件压紧块(13)，搁置架(11)上面设置搁置块(14)，所述工件压紧块(13)、工件搁置块(14)以及卸料板(6)、C型块(1)外块(1b)上部用于与金属长条工件相接触的接触面形状与金属长条工件的相应表面相配。

所述滑动机构为导轨导槽机构，包括固定在底板(10)上的直线导轨(15)与固定设置在C型块(1)底块(1c)下面的导槽块(16)，该导槽块(16)下面设置导槽(17)。

所述C型块(1)的前后还设置纵向调节机构，该纵向调节机构包括设置在其前面的前固定块(18)与设置在其后面的后固定块(19)，前调节螺栓(20)穿过前固定块(18)与C型块(1)外块(1b)相抵，该调节螺栓还套装有限位螺母(21)；后固定块(19)与C型块(1)内块(1a)之间设置受压弹簧(9)。

所述冲切装置包括至少1个定位机构，该定位机构包括适于插入设于弯曲金属长条的定位孔(22)的定位销(23)，以及固定安装在所述搁置架(11)上的用于驱动该定位销(23)伸缩的定位气缸(24)。

所述滑块(4)包括该主块(4a)与镶装在主块(4a)后上方的镶块(4b)，镶块(4b)与油缸(3)的活塞杆固定连接；所述2根销轴(2)从该主块(4a)下方穿过，所述冲头(5)穿过该主块(4a)，其尾端与镶块(4b)外表面相抵。

所述C型块(1)外块(1b)的外侧设置废料盒(25)。

一种冲切方法，用于弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切，使用以上所述的冲切装置，包括如下步骤：

步骤一、将所述弯曲金属长条放置在夹紧机构中夹紧；

步骤二、持续启动油缸(3)，其活塞杆推动滑块(4)沿2根销轴(2)向前移动，直至卸料板(6)碰到工件，由于C型块(1)底块(1c)下面设置供其沿纵向自由滑动的滑动机构，C型块(1)向后滑动，直至C型块(1)外块(1b)内侧碰到工件成为靠模，冲头(5)随滑块(4)继续向前移动，并克服连接杆(8)外表面所套装的受压弹簧(9)的阻力，越过卸料板(6)冲向工件，直至完成冲切；

步骤三、反向启动油缸(3)，其活塞杆推动滑块(4)沿2根销轴(2)向后移动，C型块(1)及其滑块(4)、冲头(5)、卸料板(6)恢复初始状态；同时夹紧机构将所述弯曲金属长条放开，从而取下完成冲切的弯曲金属长条。

所述弯曲金属长条系在冲切前，预先留有至少1个定位孔(22)，并使用以上所述的冲切装置；在将所述弯曲金属长条放置在夹紧机构中时，将定位孔(22)对准定位销(23)，并启动定位气缸(24)，带动定位销(23)插入对应定位孔(22)。

本发明一种冲切装置与弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切方法，通过设置纵向可自由活动的C型块，C型块的一端用作凹模块，油缸安装在C型块的另一端，使得凹模块能在冲头冲切前自动贴紧工件，从而消除现有技术因凹模块固定不动变形冲孔所造成的孔位置偏移等缺陷，大大提升产品合格率；尤其适合用于门框上条多个安装孔的冲切，据申请人对如图1、图2、图3所示的门框上条冲切装置改进前后比较，同样以冲切前合格弯曲件为基数，改进前冲切工序报废率高达2-5％，改进后冲切工序报废率下降至0.3％以下。

附图说明

图26为目前弯曲金属长条工件的弯曲弧度精度检测方式示意图；

图27为弯曲弧度偏小时产品与设定标准线对比示意图；

图28为弯曲弧度偏大时产品与设定标准线对比示意图；

图29为门框上条冲切装置改进前剖面示意图；

图1为作为弯曲金属长条的一种门框上条的正面立体示意图；

图2为该门框上条的背面立体示意图；

图3为该门框上条冲切前后的剖面示意图；

图4为本发明冲切装置中的夹紧机构立体示意图；

图5为本发明冲切装置中的夹紧机构与工件立体示意图；

图6为装有工件的本发明冲切装置立体示意图；

图7为隐藏废料盒的本发明冲切装置立体示意图；

图8为本发明冲切装置中的冲切机构与工件立体示意图；

图9为本发明冲切装置中的冲切机构立体示意图；

图10为隐藏C型块的冲切机构立体示意图；

图11为冲切机构中的直线导轨立体示意图；

图12为冲切机构中的导槽块立体示意图；

图13为冲切机构中的C型块立体示意图；

图14为冲切机构中的C型块另一方位立体示意图；

图15为冲切机构中的冲头滑块组件组成示意图；

图16为滑块组件组成示意图；

图17为用于双冲头冲切机构中的C型块立体示意图；

图18为用于双冲头冲切机构中的C型块另一方位立体示意图；

图19为用于双冲头冲切机构中的冲头滑块组件组成示意图；

图20为用于双冲头冲切机构中的滑块组件示意图；

图21为本发明冲切装置中的定位机构立体示意图；

图22至图25为本发明冲切装置以如图1、图2、图3所示的门框上条为工件，在冲切过程各阶段的剖面示意图；其中图22为将工件放置在夹紧机构中夹紧状态，图23为油缸推动滑块移动至卸料板碰到工件状态，图24为C型块移动，其外块上端部作为凹模块碰到工件状态，图25为油缸继续推动冲头越过卸料板完成冲切状态。

具体实施方式

下面以如图1、图2、图3所示的门框上条为工件例子详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3所示为一种汽车门框上条，系金属薄带经连续滚压成型定长切断成金属长条，再在弯曲机经弯曲成型而成；弯曲成型的公差要求为±0.5mm，其检测方式如背景技术部分所述；由于其自身安装需要，需在其安装侧05冲切6个安装孔26。以图1为准的话，自左至右第1、2、3个及第5、6个均为圆孔，第4个为腰子形孔，该第4个腰子形孔与第5个圆孔挨得较近。

如图6、图7所示，根据该款产品特点，冲切装置包括3个沿待冲切弯曲金属长条布置的夹紧机构与5个冲切机构，可以均设置在适于放置在机架上的底板10上。另外，冲切装置包括至少1个定位机构，本实施例采用了2个定位机构固定在底板10上；如图21所示，每个定位机构包括适于插入设于弯曲金属长条的定位孔22的定位销23，以及固定安装在搁置架11上的用于驱动该定位销23伸缩的定位气缸24。当然，对于不同的弯曲金属 长条产品而言，夹紧机构与冲切机构及定位机构的数量与位置布置应该根据该产品的具体情况而定。

如图4、图5所示，每个夹紧机构包括搁置架11与由压紧气缸12驱动的工件压紧块13，搁置架11上面设置搁置块14，工件压紧块13、工件搁置块14用于与金属长条工件相接触的接触面形状与金属长条工件的相应表面相配。

如图8、图9所示，每个冲切机构包括纵向放置的C型块1，该C型块1包括内块1a、外块1b及底块1c，外块1b上端部至少部分用作凹模块，C型块1外块1b上部用于与金属长条工件相接触的接触面，也就是用作凹模块部分的形状与金属长条工件的相应表面相配。该C型块1底块1c下面设置供其沿纵向自由滑动的滑动机构。滑动机构可选用导轨导槽机构，如图10、图11、图12所示，包括固定在底板10上的直线导轨15与固定设置在C型块1底块1c下面的导槽块16，该导槽块16下面设置导槽17。如图13至图16或图17至图20所示，该C型块1的内块1a与外块1b之间对称设置2根销轴2，冲切机构还包括固定安装在该C型块1内块1a外侧的油缸3与套装在2根销轴2上的滑块4，该滑块4包括该主块4a与镶装在主块4a后上方的镶块4b，镶块4b与油缸3的活塞杆固定连接；2根销轴2从该主块4a下方穿过，冲头5穿过该主块4a，其尾端与镶块4b外表面相抵。该油缸3的活塞杆穿过C型块1内块1a与该滑块4固定连接，滑块4至少设置1个冲头5，在该滑块4前面设置卸料板6，卸料板6与金属长条工件相接触的接触面形状也与金属长条工件的相应表面相配。冲头5所指的该卸料板6位置开设供冲头5伸缩的穿孔7，在该卸料板6与滑块4的之间还固定设置连接杆8，连接杆8外表面套装有受压弹簧9，冲头5所指的C型块1外块1b位置也开设供冲头5伸缩的穿孔7。C型块1的前后还设置纵向调节机构，如图10所示，该纵向调节机构包括设置在其前面的前固定块18与设置在其后面的后固定块19，前调节螺栓20穿过前固定块18与C型块1外块1b相抵，该调节螺栓还套装有限位螺母21；后固定块19与C型块1内块1a之间设置受压弹簧9。

各个冲切机构的滑块4至少设置1个冲头5，具体需要根据弯曲金属长条产品的具体情况而定；一般每个冲切机构的滑块4设置1个冲头5，如果弯曲金属长条产品的冲孔位置挨得近，而且油缸3功力足够大，也可设置2个以上冲头5。在本实施例中，以图1为准的话，自左至右第1、2、3个圆孔及第6个圆孔各自的所处位置均较为独立，所以各自设置1个单冲头冲切机构；由于第4个腰子形孔与第5个圆孔挨得较近，所以合用1个双冲头冲切机构。单冲头冲切机构如图13至图16所示，其C型块如图13、图14所示，其外块1b上端部部分用作凹模块，用作凹模块部分的形状与金属长条工件的相应表面相配，并开设1个供冲头5伸缩的穿孔7。双冲头冲切机构如图17至图20所示，其C型块如图 17、图18所示，其外块1b上端部全部用作凹模块，其形状与金属长条工件的相应表面相配，并开设2个供冲头5伸缩的穿孔7，含1个圆形穿孔7与1个腰子形穿孔7。

另外，如图6所示，为了便于冲切碎屑收集，可在每个冲切机构的C型块(1)外块(1b)的外侧设置废料盒(25)。

弯曲金属长条系在冲切前，预先留有至少1个定位孔22；本实施例的弯曲金属长条工件留有2个定位孔22。具体冲切过程为：

步骤一、将弯曲金属长条放置在夹紧机构中，将定位孔22对准定位销23，并启动定位气缸24，带动定位销23插入对应定位孔22，然后启动压紧气缸12夹紧工件，如图5或图6所示；各冲切机构如图22所示，这时，工件安装侧05与凹模块之间会产生间隙b，可能个别地方双方相碰，如果弯曲成型后的工件符合公差要求为±0.5mm，理论上工件安装侧05与凹模块之间的间隙b在0至1mm之间。

步骤二、持续启动油缸3，其活塞杆推动滑块4沿2根销轴2向前移动，直至卸料板6碰到工件，如图23所示；由于C型块1底块1c下面设置供其沿纵向自由滑动的滑动机构，C型块1向后滑动，直至C型块1外块1b内侧碰到工件成为靠模，如图24所示；冲头5随滑块4继续向前移动，并克服连接杆8外表面所套装的受压弹簧9的阻力，越过卸料板6冲向工件，直至完成冲切，如图25所示。

步骤三、反向启动油缸3，其活塞杆推动滑块4沿2根销轴2向后移动，C型块1及其滑块4、冲头5、卸料板6恢复初始状态；同时夹紧机构将所述弯曲金属长条放开，从而取下完成冲切的弯曲金属长条。

另外，本申请文件中左、右、前、后等所称方位，仅相对本专利申请图的表示便于表述而言，并不构成对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种冲切装置，用于弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切，所述冲切装置包括2个以上沿待冲切弯曲金属长条布置的夹紧机构与2个以上冲切机构，其特征在于，所述冲切机构包括纵向放置的C型块(1)，该C型块(1)包括内块(1a)、外块(1b)及底块(1c)，外块(1b)上端部至少部分用作凹模块，该C型块(1)底块(1c)下面设置供其沿纵向自由滑动的滑动机构，该C型块(1)的内块(1a)与外块(1b)之间对称设置2根销轴(2)，所述冲切机构还包括固定安装在该C型块(1)内块(1a)外侧的油缸(3)与套装在所述2根销轴(2)上的滑块(4)，该油缸(3)的活塞杆穿过C型块(1)内块(1a)与该滑块(4)固定连接，所述滑块(4)至少设置1个冲头(5)，在该滑块(4)前面设置卸料板(6)，所述冲头(5)所指的该卸料板(6)位置开设供所述冲头(5)伸缩的穿孔(7)，在该卸料板(6)与滑块(4)的之间还固定设置连接杆(8)，连接杆(8)外表面套装有受压弹簧(9)，所述冲头(5)所指的C型块(1)外块(1b)位置也开设供所述冲头(5)伸缩的穿孔(7)；所述C型块(1)的前后还设置纵向调节机构，该纵向调节机构包括设置在其前面的前固定块(18)与设置在其后面的后固定块(19)，前调节螺栓(20)穿过前固定块(18)与C型块(1)外块(1b)相抵，该调节螺栓还套装有限位螺母(21)；后固定块(19)与C型块(1)内块(1a)之间设置受压弹簧(9)。

2.如权利要求1所述的冲切装置，其特征在于，所述冲切装置包括适于放置在机架上的底板(10)，所述2个以上夹紧机构与2个以上冲切机构均设置在该底板(10)上。

3.如权利要求1所述的冲切装置，其特征在于，所述夹紧机构包括搁置架(11)与由压紧气缸(12)驱动的工件压紧块(13)，搁置架(11)上面设置搁置块(14)，所述工件压紧块(13)、工件搁置块(14)以及卸料板(6)、C型块(1)外块(1b)上部用于与金属长条工件相接触的接触面形状与金属长条工件的相应表面相配。

4.如权利要求1所述的冲切装置，其特征在于，所述滑动机构为导轨导槽机构，包括固定在底板(10)上的直线导轨(15)与固定设置在C型块(1)底块(1c)下面的导槽块(16)，该导槽块(16)下面设置导槽(17)。

5.如权利要求3所述的冲切装置，其特征在于，所述冲切装置包括至少1个定位机构，该定位机构包括适于插入设于弯曲金属长条的定位孔(22)的定位销(23)，以及固定安装在所述搁置架(11)上的用于驱动该定位销(23)伸缩的定位气缸(24)。

6.如权利要求1所述的冲切装置，其特征在于，所述滑块(4)包括主块(4a)与镶装在主块(4a)后上方的镶块(4b)，镶块(4b)与油缸(3)的活塞杆固定连接；所述2根销轴(2)从该主块(4a)下方穿过，所述冲头(5)穿过该主块(4a)，其尾端与镶块(4b)外表面相抵。

7.如权利要求1所述的冲切装置，其特征在于，所述C型块(1)外块(1b)的外侧设置废料盒(25)。

8.一种冲切方法，用于弯曲金属长条多个孔或缺口的冲切，使用如权利要求1所述的冲切装置，包括如下步骤：

步骤一、将所述弯曲金属长条放置在夹紧机构中夹紧；

步骤二、持续启动油缸(3)，其活塞杆推动滑块(4)沿2根销轴(2)向前移动，直至卸料板(6)碰到工件，由于C型块(1)底块(1c)下面设置供其沿纵向自由滑动的滑动机构，C型块(1)向后滑动，直至C型块(1)外块(1b)内侧碰到工件成为靠模，冲头(5)随滑块(4)继续向前移动，并克服连接杆(8)外表面所套装的受压弹簧(9)的阻力，越过卸料板(6)冲向工件，直至完成冲切；

步骤三、反向启动油缸(3)，其活塞杆推动滑块(4)沿2根销轴(2)向后移动，C型块(1)及其滑块(4)、冲头(5)、卸料板(6)恢复初始状态；同时夹紧机构将所述弯曲金属长条放开，从而取下完成冲切的弯曲金属长条。

9.如权利要求8所述的冲切方法，其特征在于，所述弯曲金属长条在冲切前，预先留有至少1个定位孔(22)，并使用如权利要求6所述的冲切装置；在将所述弯曲金属长条放置在夹紧机构中时，将定位孔(22)对准定位销(23)，并启动定位气缸(24)，带动定位销(23)插入对应定位孔(22)。