CN104148501A - 多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，属于机械加工领域，包括模具平台、驱动轴和凸轮机构，在模具平台上设有一组以上的凸轮机构，的凸轮机构通过驱动轴同轴驱动设置，驱动轴一端与驱动装置连接，另一端设有调整装置，在凸轮机构的一侧设有上模具和下模具，下模具至于模具平台上，上模具与下模具对应设置，并且通过上模具边沿的导向件与模具平台连接，在上模具和下模具之间设有钣金冲压件。本发明可以实现多种类钣金冲压件生产，并且模具不用在设备上拆下，通过更换凸轮实现不同长度同类型产品的快速生产，以提高加工效率。

Description

多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具

技术领域

本发明涉及一种钣金冲压模具技术领域。 

背景技术

常用的冲压铆接模具由简单的凸模、压边圈和凹模组成，每次冲压之前手工调整好凸凹模的对中性，工艺中缺乏精确的冲压铆接导向与定位，大大降低了模具的生产效率；常规冲压模架、模板制造的模具虽然保证了凸凹模的定位问题，却限制了加工板件的形状和加工自由空间。 

目前，有一些自动生产的快速冲压模具，这种模具只能生产一种类型冲压成型，即一次冲压生产一个产品，可以批量生产，但是缺乏多样性，设备利用率低。当需要生产另外种类钣金冲压件时，需要更换整个模具，效率不高。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，该模具可以实现多种类钣金冲压件生产，并且模具不用在设备上拆下，通过更换凸轮实现不同长度同类型产品的快速生产，以提高加工效率。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，包括上模具、下模具和模具平台，所述的上模具与下模具对应设置，并且在上模具四角设有固定于模具平台上的导向件，上模具通过液压驱动沿导向件上下滑动，其特征在于还包括驱动轴、凸轮机构，在模具平台上设有一组以上的凸轮机构，所述的凸轮机构通过驱动轴同轴驱动设置，所述的驱动轴的两端设有超越离合器，其中一端与驱动齿轮连接，驱动轴的中间部分设有刹车轮盘，所述的凸轮机构与水平设置的连杆配合，连杆的另一端与上模具上的上压块连接，上压块与上模具之间滑动配合，与上压块对应设置的下压块设于上模具，并且上压块与下压块之间设有啮合部分，在下压块上设有驱动其实现啮合的弹性装置。 

对上述结构作进一步说明，所述的凸轮机构包括凸轮和凸轮盘，所述的凸轮是由两个半圆形板合并而成，在半圆形板的一个端面上开设有滑道，两个半圆形板上的滑道合并形成一个完整的凸轮形滑道，该凸轮形滑道与连杆的一端滚动配合，在半圆形板的边沿及中心轴周围均布设有通孔，两个半圆形板拼接后，通过螺栓穿过通孔与凸轮盘连接，凸轮盘为阶梯形轴类件，其与驱动轴键配合。 

对上述结构作进一步说明，所述的连杆与凸轮之间滚动配合的结构为：在连杆的一端通过螺栓与阶梯形连接套连接，在连接套外套设有滚轮，所述的滚轮与凸轮滚动配合。 

对上述结构作进一步说明，所述的上压块下表面设有梯形齿，上压块与设于下模具上表面的下压块对应设置，下压块上表面设有与梯形齿对应的梯形槽，下压块上固定有向下的冲头，所述的冲头与其下方的凹模对应设置，所述的梯形齿和梯形齿之间随着连杆的驱动而啮合或断开。 

对上述结构作进一步说明，所述驱动轴的另一端设有角度调整装置，所述的角度调整装置包括与驱动轴键配合的齿轮，所述的齿轮与齿条配合，齿条上开设有槽孔，齿条通过长螺栓穿过槽孔竖直固定于下模具的固定台面上，所述的刹车轮盘的左侧设有与驱动轴配合的校正盘。校正盘起到重复定位作用，用来控制驱动轴每一次旋转的角度误差。 

对上述结构作进一步说明，所述的模具平台的进料口处设有导料板。 

采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 

1）本发明通过一系列的凸轮机构带动上压块运动，通过上压块与下压块之间的啮合，实现对钣金冲压件的冲孔、沉孔、翻边和断料等操作；由于凸轮机构之间的时间差，以及凸轮所带的冲孔模具类型各异，从而实现多品种的钣金冲压件分配冲孔，实现多样化生产；

2）另外，由于凸轮设计为方便拆卸的半圆形结构，通过与凸轮盘配合，实现快速更换凸轮，能够用一副模具基础结构，模具不用在设备上拆下，通过更换凸轮实现不同长度同类型产品的快速生产；

3）本发明中的超越离合器、校正盘与刹车轮盘相互作用，可以实现对凸轮机构初始化位置调整。同时，超越离合器可以在压力机回程时打开，刹车轮盘防止惯性，校正盘精确复位，避免因连续旋转而产生加工误差，以提高驱动轴旋转精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明中凸轮与模具平台的组合示意图（上压块与下压块断开状态）；

图3是上压块与下压块啮合状态示意图；

图4是本发明中调整装置与模具平台的组合示意图；

图5是凸轮结构的示意图；

图6是凸轮与驱动轴及连杆的配合示意图；

其中：1、驱动轴，2、模具平台，3、导向件，4、凸轮机构，5、联轴器，6、刹车轮盘，7、超越离合器，8、导料板，9、钣金冲压件，10、模具支撑，11、固定台面，12、凸轮，13、冲压台面，14、连杆，15、上压块，16、冲头，17、下压块，18、凹模，19、校正盘，20、齿条，21、齿轮，22、调整螺钉，23、连接套，24、滚轮，25、凸轮盘。

具体实施方式

根据附图1可知，本发明具体涉及一种多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，具体是用于钣金冲压件的冲孔、沉孔、翻边和断料等工序。本模具具体包括模具平台2、驱动轴1、一组凸轮机构4、刹车轮盘6、上模具和下模具，其中凸轮机构4设于模具平台2上，通过驱动轴1驱动所有凸轮机构4，另外当凸轮机构4个数过多时，可以设置两端通过联轴器连接的轴作为驱动轴1。 

驱动轴1的两端设有超越离合器7，其中一端与驱动齿轮连接。其中驱动装置为齿轮传动，实现驱动轴1的能够连续按一定角度旋转，超越离合器7的作用是在冲孔时驱动轴1停止转动，此时驱动轴1与齿轮之间通过超越离合实现的离合，即在模具工作开始前，对驱动轴1进行调整，使各个凸轮机构4能够处于正确的位置，然后，在压力机回程时，超越离合器7自动打开，避免驱动轴1反转，同时刹车轮盘6即能防止驱动轴反转，也减少了因驱动轴1带动凸轮产生的惯性。 

在凸轮机构4的一侧设有上模具和下模具，上模具与下模具对应设置，并且在上模具四角设有固定于模具平台上的导向件3，上模具通过液压驱动沿导向件3上下滑动，在上模具和下模具之间设有钣金冲压件9，钣金冲压件9进入模具平台2的位置设有导料板8。通过导料板8引导进入，并在级进推进装置作用下使钣金冲压件9进入冲压模具，实现对其加工。 

附图2和3为凸轮机构4驱动上模具的上压块的机构示意图，其中凸轮机构4包括凸轮12，连杆14的一端与凸轮12上的滑道滚动配合，连杆14的另一端与上模具下表面的上压块15连接，上压块15与上模具之间滑动配合，与上压块15对应设置的下压块17设于上模具，并且上压块15与下压块17之间设有啮合部分，在下压块17上设有驱动其实现啮合的弹性装置。凸轮12为滑道式凸轮线，对凸轮线进行设计，使凸轮旋转驱动连杆14，带动上压块15进给与回退，实现不同凸轮机构4之间的位置调整，从而冲压出不同形式的孔型、孔位。附图2为上压块与下压块断开状态，此时通过压力机冲压，则冲头16工作，当上下压块啮合后，如附图3，则压力机冲压时，冲头不工作。另外，凸轮机构4可以为普通的凸轮配合连杆14，但是这种结构还需要增加连杆14的复位弹簧，实现连杆14与凸轮边缘始终接触。 

本发明中下压块17上的啮合弹性装置是实现下压块17与上压块15啮合回位的结构，可以用弹簧实现，弹簧一段固定于下压块17上表面，另一端固定于上压块15的下表面，这样在处于附图2时，弹簧伸长，上下压块不啮合，处于附图3时，弹簧回缩，上下压块啮合。如果条件允许，弹性装置还可以通过具有溢流功能的液压缸实现，给定下压块17一个固定的力即可。 

本发明在保证模具基础结构不变的情况下方便更换凸轮12，因此把凸轮设计为两个半圆形板组成而成，如附图5所示。凸轮12是由两个半圆形板合并而成，在半圆形板的一个端面上开设有滑道，两个半圆形板上的滑道合并形成一个完整的凸轮形滑道，该凸轮形滑道与连杆14配合，在半圆形板的边沿及中心轴周围均布设有通孔，两个半圆形板拼接后，通过螺栓穿过通孔与凸轮盘25连接，凸轮盘25为阶梯形轴类件，其与驱动轴1键配合。这种结构的凸轮配合凸轮盘，则整套模具不用在设备上拆下，通过更换凸轮实现不同长度同类型产品的快速生产，所以本专利的模具结构特征不是生产单一产品的模具类型。 

在附图6中，可以看出连杆14与凸轮12之间的滚动配合形式，其结构具体为：在连杆14的一端通过螺栓与阶梯形连接套23连接，在连接套23外套设有滚轮24，所述的滚轮24与凸轮12滚动配合。或者采用轴承与连杆配合的方式，通过轴承外圈与滚道配合，轴承内圈与连杆配合。 

为了保证整个模具在冲压时，对凸轮的位置进行校正或归零，需要对驱动轴的位置进行校正，因此在驱动轴的一端增加了调整装置，其具体结构包括与驱动轴1键配合的齿轮21，齿轮21与齿条20配合，齿条20上开设有槽孔，齿条20通过长螺栓穿过槽孔竖直固定于下模具的固定台面11上，在齿轮21的一侧设有与驱动轴1配合的校正盘19，通过调整校正盘19，实现驱动轴1每次旋转角度的复位，保证下一次加工的精度。调整装置7还可以通过齿轮组配合连接杆实现。 

另外，本发明在加工钣金压件时，通过动力装置步进式推进钣金压件。如图1所示，整个模具中由不同形状单元组成。当钣金冲压件推进至第一个预先设制的工位时（驱动轴正处在初始化状态），压力机下行至冲压完成，回程到压力机上死点为第一个角度内的凸轮冲压模块工作完成。其下行过程中，置于下模具平台上的齿条，拨动固定在超越离合器上的齿轮，再由超越离合器传动到驱动轴1，使得凸轮开始按设定的角度旋转（角度一般按360度进行等分，有180°、120 °、90°、75 °、60 °、45°、32.73°，其中180°等于驱动轴旋转两次为一周，生产的产品最短,32.73°等于驱动轴旋转11次为一周，生产的产品最长）。置于第一段内的凸轮机构上的模块对钣金压件起作用，加工一部分孔或槽，然后推进至第二个工位，依次冲压钣金压件上的其他结构，实现整个产品的快速冲压成型，整个过程中不用拆卸模具基础，仅仅通过凸轮的旋转并间隔冲压，实现不同孔槽及折弯的加工，且能实现自动化生产、节省原材料、节省人员和设备等，压力机回程过程中，驱动轴及凸轮组件因超越离合器本身的功能保持原位置（角度）不动。本发明的另外一个目的是能够用一副模具基础结构，模具不用在设备上拆下，通过更换凸轮实现不同长度同类型产品的快速生产，所以本专利的模具结构特征不是生产单一产品的模具类型。该模具为级进式模具结构，采用卷材步进连续送料，模具当中预先安排好每个工位具体起到的作用和先后顺序，和一般级进模具不同的是由多组凸轮来分配哪一个工位在什么时间开始工作，是工作一次还是连续工作多次或者间歇工作。 

Claims (6)

1.一种多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，包括上模具、下模具和模具平台（2），所述的上模具与下模具对应设置，并且在上模具四角设有固定于模具平台上的导向件（3），上模具通过液压驱动沿导向件（3）上下滑动，其特征在于还包括驱动轴（1）、凸轮机构（4），在模具平台（2）上设有一组以上的凸轮机构（4），所述的凸轮机构（4）通过驱动轴（1）同轴驱动设置，所述的驱动轴（1）的两端设有超越离合器（7），其中一端与驱动齿轮连接，驱动轴（1）的中间部分设有刹车轮盘（6），所述的凸轮机构（4）与水平设置的连杆（14）配合，连杆（14）的另一端与上模具上的上压块（15）连接，上压块（15）与上模具之间滑动配合，与上压块（15）对应设置的下压块（17）设于上模具，并且上压块（15）与下压块（17）之间设有啮合部分，在下压块（17）上设有驱动其实现啮合的弹性装置。

2.根据权利要求１所述的多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，其特征在于所述的凸轮机构（4）包括凸轮（12）和凸轮盘（25），所述的凸轮（12）是由两个半圆形板合并而成，在半圆形板的一个端面上开设有滑道，两个半圆形板上的滑道合并形成一个完整的凸轮形滑道，该凸轮形滑道与连杆（14）的一端滚动配合，在半圆形板的边沿及中心轴周围均布设有通孔，两个半圆形板拼接后，通过螺栓穿过通孔与凸轮盘（25）连接，凸轮盘（25）为阶梯形轴类件，其与驱动轴（1）键配合。

3.根据权利要求2所述的多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，其特征在于所述的连杆（14）与凸轮（12）之间滚动配合的结构为：在连杆（14）的一端通过螺栓与阶梯形连接套（23）连接，在连接套（23）外套设有滚轮（24），所述的滚轮（24）与凸轮（12）滚动配合。

4.根据权利要求1所述的多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，其特征在于所述的上压块（15）下表面设有梯形齿，上压块（15）与设于下模具上表面的下压块（17）对应设置，下压块（17）上表面设有与梯形齿对应的梯形槽，下压块（17）上固定有向下的冲头（16），所述的冲头（16）与其下方的凹模（18）对应设置，所述的梯形齿和梯形齿之间随着连杆的驱动而啮合或断开。

5.根据权利要求１所述的多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，其特征在于所述驱动轴（1）的另一端设有角度调整装置，所述的角度调整装置包括与驱动轴（1）键配合的齿轮（21），所述的齿轮（21）与齿条（20）配合，齿条（20）上开设有槽孔，齿条（20）通过长螺栓穿过槽孔竖直固定于下模具的固定台面（11）上，所述的刹车轮盘（6）的左侧设有与驱动轴（1）配合的校正盘（19）。

6.根据权利要求１所述的多品种共用凸轮式分配冲孔级进模具，其特征在于所述的模具平台（2）的进料口处设有导料板（8）。