CN104368684B - 一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，包括底座板、凸模座、凸模镶块、凹模镶块和伺服电机，凸模镶块固定设置在凸模座上；底座板设置有容纳空腔，容纳空腔的内部设置有第一导轨、第二导轨和调节螺杆，第一导轨设置有第一滑块，第二导轨设置有第二滑块。第一滑块和第二滑块所移动的位移数据可以通过第一位移传感器和第二位移传感器传输给计算机，计算机的判断单元中预先设定位移阈值，所述判断单元将实时移动间距S与位移阈值D进行比较，并根据比较结果控制所述伺服电机的动作，进而控制所述第一滑块和所述第二滑块之间的间距。本发明结构简单、调节过程方便快捷且精确。

Description

一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置

技术领域

本发明涉及模具中凸模镶块与凹模镶块间隙调节装置，具体的涉及一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置。

背景技术

拉深筋作为复杂零件冲压成形中控制板料成形的一种重要控制手段，它的设计已经成为冲压模具设计中的关键环节。在进行复杂零件冲压成形数值模拟时，需要准确输入板材通过拉深筋时产生的拉深筋阻力。而获得拉深筋阻力的最直接方式是进行拉深筋物理模拟实验，对板材通过不同结构参数的拉深筋模具所产生的阻力进行试验测量。在进行拉深筋测试时，需要变换不同的拉深筋凸模形式及几何尺寸，所以要相应调节凹模镶块之间的间隙以配合拉深筋凸模。目前现有的技术都是通过加垫片并手动测量的方式去调节拉深筋模具中凸模镶块与凹模镶块块的之间的间隙，这种方法精确度不高，而且调节过程非常繁琐，工作量大，费时费力，给工作造成很大的不便。

发明内容

本发明为了解决上述提到的现有的拉深筋模具中凸凹模间隙的调节装置存在的缺点，提供一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，能够根据预设的位移阈值，自动调节拉深筋模具中凸模镶块与凹模镶块之间的间隙，调节过程方便快捷且精确。

具体的，本发明提供一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，其包括底座板、凸模座、凸模镶块、凹模镶块和用于驱动调节螺杆的伺服电机，所述凸模镶块固定设置在所述凸模座上；

所述底座板设置有容纳空腔，所述容纳空腔的内部设置有第一导轨、第二导轨和调节螺杆，所述第一导轨和第二导轨分别对称地固定设置在所述容纳空腔之内的底部两侧，所述调节螺杆的两端通过固定装置分别固定在所述底座板的两个侧壁上，所述第一导轨和第二导轨上开设有燕尾槽，所述第一导轨设置有一第一滑块，所述第二导轨设置有一第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别套设在位于所述调节螺杆两侧的螺纹方向相反的螺纹部上；

所述凹模镶块固定在所述第一滑块和第二滑块上；和

所述第一滑块设置有第一位移传感器，所述第二滑块设置有第二位移传感器，所述第一位移传感器与所述第二位移传感器通过A/D转换装置连接计算机，所述计算机的输出端连接所述伺服电机的输入端；

所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别实时测量所述第一滑块和所述第二滑块之间沿所述调节螺杆的实时移动间距S，所述计算机设置有存储单元和判断单元，所述判断单元设置有位移阈值D，所述存储单元能够存储所述第一位移传感器和所述第二位移传感器上传的实时移动间距S，所述判断单元将实时移动间距S与位移阈值D进行比较，并根据比较结果控制所述伺服电机的动作，进而控制所述第一滑块和所述第二滑块之间的间距。

优选的，所述底座板为U形，所述底座板的两个侧壁上设置有通孔，所述调节螺杆的两端穿过所述通孔固定在所述底座板的两个侧壁上。

优选的，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的输出端均分别连接所述A/D转换装置的输入端，所述A/D转换装置的输出端连接所述计算机的输入端。

优选的，所述第一位移传感器和第二位移传感器为磁致伸缩位移传感器。

优选的，所述位移阈值D的表达式为：D＝B/2+A，其中B为凸模镶块的宽度，A为凸模镶块与凹模镶块之间的目标间隙。

优选的，当实时移动间距S<位移阈值D时，所述凸模镶块与所述凹模镶块之间间隙过小，所述计算机控制所述伺服电机正转，从而使所述第一滑块与所述第二滑块同时背向分离运动；

当实时移动间距S>位移阈值D时，所述凸模镶块与所述凹模镶块之间间隙过大，所述计算机控制所述伺服电机反转,从而使所述第一滑块与所述第二滑块相向靠近运动；和

当实时移动间距S＝位移阈值D时，所述凸模镶块与所述凹模镶块之间间隙满足目标间隙的要求，所述计算机控制所述伺服电机停止转动。

本发明所产生的效果：本发明结构简单，利用伺服电机驱动调节螺杆转动，可以实现第一滑块和第二滑块在导轨上相向分开或靠近，第一滑块和第二滑块所移动的位移数据可以通过第一位移传感器和第二位移传感器传输给计算机，计算机中预先设定位移阈值，当滑块移动位移满足要求时，计算机会将信号反馈给伺服电机，伺服电机停止动作，间隙调节完成，这样就可以精确快速的调节模具中凹模镶块与凸模镶块之间的间隙，给凹模镶块与凸模镶块之间的间隙调节带来极大的方便。

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说明，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他附图。

图1为本发明用于拉深筋模具的间隙自动调节装置的结构示意图；

图2为本发明间隙自动调节装置的局部剖面示意图；

图3为本发明的结构框图；以及

图4为本发明间隙自动调节装置的间隙调节方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构及工作原理做进一步解释：

如图1-3所示，本发明提供一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，其包括底座板1、凸模座2、凸模镶块3、凹模镶块4和伺服电机5，凸模镶块3固定设置在凸模座2上。凸模镶块3和凹模镶块4之间设置有板料13。

底座板1设置有容纳空腔，容纳空腔的内部设置有第一导轨601、第二导轨602和调节螺杆7，第一导轨601和第二导轨602分别固定设置在容纳空腔之内的底部的两侧，调节螺杆7的两端通过固定装置分别固定在底座板1的两个侧壁上。底座板1为U形，底座板1的两个侧壁上设置有通孔，调节螺杆7的两端通过通孔及螺母12固定在底座板1的两个侧壁上。

调节螺杆7的两侧设有螺纹方向相反的螺纹部，调节螺杆7通过3个螺母12固定在底座板1的两个侧壁上。第一导轨601上设有第一滑块801，第二导轨602上设有第二滑块802，第一滑块801和第二滑块802分别套设在调节螺杆7的方向相反的螺纹部上。第一导轨601及第二导轨602上开设有燕尾槽，第一滑块801和第二滑块802分别对称的设置在燕尾槽内部。

凹模镶块4固定在第一滑块801和第二滑块802上，第一滑块801和第二滑块802的运动带动凹模镶块4的运动，伺服电机5的输出端连接调节螺杆7的一端，伺服电机5的运动驱动调节螺杆7的运动，从而带动调节螺杆7上的第一滑块801和第二滑块802的运动。当伺服电机5正转时，第一滑块801和第二滑块802做背向分离运动，当伺服电机5反转时，第一滑块801和第二滑块802做相向靠近运动，从而进一步带动凹模镶块4的运动，对凹模镶块4与凸模镶块3之间的间隙进行调节。

第一滑块801上设置有第一位移传感器901，第二滑块801上设置有第二位移传感器902。第一位移传感器901和第二位移传感器902分别测量第一滑块801和第二滑块802在调节螺杆7上的实时移动间距S。

优选的，如图3所示，第一位移传感器901和第二位移传感器902与计算机10之间设置有A/D转换装置11，第一位移传感器901和第二位移传感器902的输出端分别连接A/D转换装置11的输入端，A/D转换装置11的输出端连接计算机10的输入端。第一位移传感器901和第二位移传感器902将测得的实时移动间距S上传至A/D转换装置11，A/D转换装置11将测得的实时移动间距S上传至计算机10。

优选的，第一位移传感器901和第二位移传感器902为磁致伸缩位移传感器，精度可达±0.005mm。能够准确的测量第一滑块801和第二滑块802在调节螺杆上的实时移动间距S。

优选的，伺服电机5与计算机10相连，计算机10能够控制伺服电机5的运转或停止。

优选的，第一位移传感器901和第二位移传感器902分别实时测量第一滑块801和第二滑块802在调节螺杆上的实时移动间距S，计算机10中设置有存储单元101和判断单元102，判断单元102设置有位移阈值D，存储单元101能够存储第一位移传感器901和第二位移传感器902上传的第一滑块801和第二滑块802在调节螺杆上的位移量，判断单元102将实时移动间距S与位移阈值D进行比较，并根据比较结果控制伺服电机5的动作，进而控制所述第一滑块801和第二滑块802之间的间距。

当S＝D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙满足要求，计算机10控制伺服电机5停止转动。

当S<D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙过小，计算机10控制伺服电机5正转，从而使第一滑块801与第二滑块802背向分离运动。

当S>D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙过大，计算机10控制伺服电机5反转,从而使得第一滑块801与第二滑块802相向靠近运动。

对于后两种情况，伺服电机5控制第一滑块801与第二滑块802对凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙进行调节后，第一位移传感器901和第二位移传感器902继续获得第一滑块801与第二滑块802之间的实时移动间距S，直到当S＝D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙满足要求，计算机10控制伺服电机5停止转动。凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙调节完成。因此，整个间隙调节形成一个闭合的控制环路，不需要人工干涉，即能够完成拉深筋模具中凸模镶块3与凹模镶块4之间的间隙调节。

优选的，位移阈值D的表达式为D＝B/2+A，其中B为凸模镶块的宽度，A为凸模镶块与凹模镶块之间的目标间隙。目标间隙为模具中需要调节的凸模镶块与凹模镶块之间的间隙距离。当伺服电机5停止动作时，此时拧紧调节螺杆7上的三个螺母12，这样就可以自动精确地调节模具中凸模镶块3与凹模镶块4之间的间隙，给调节工作带来极大的方便。

下面结合图4和具体实施例对本发明的工作原理做进一步解释：

先将三个螺母12拧松，再手动将第一滑块801与第二滑块802调节至中心位置，将第一位移传感器901和第二位移传感器902通过A/D转换装置11与计算机10相连，计算机10控制伺服电机5，给伺服电机5通电，伺服电机5正转，带动调节螺杆7转动，使第一滑块801与第二滑块802在第一导轨601和第二导轨602上滑动，由于调节螺杆7两侧的螺纹方向不同，所以当伺服电机5正转时，第一滑块801与第二滑块802将会同时背向分离；当伺服电机5反转时，第一滑块801与第二滑块802将会相向靠近。

第一滑块801与第二滑块802在调节螺杆7上所移动的位移可以由第一位移传感器901和第二位移传感器902采集，再通过A/D转换装置11将采集到的位移量上传到计算机10上，计算机10控制伺服电机5正转或反转。

当S<D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙过小，计算机10控制伺服电机5正转，从而使第一滑块801与第二滑块802背向分离运动。

当S>D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙过大，计算机10控制伺服电机5反转,从而使得第一滑块801与第二滑块802相向靠近运动。

当S＝D时，凸模镶块3与凹模镶块4之间间隙满足要求，计算机10控制伺服电机5停止转动。

当伺服电机5停止动作时，此时拧紧三个螺母12，这样就可以自动精确地调节模具中凸模镶块与凹模镶块之间的间隙，给调节间隙的工作带来极大的方便。

本发明所产生的效果：本发明结构简单，利用伺服电机5驱动调节螺杆7转动，可以实现第一滑块801和第二滑块802在第一导轨601及第二导轨602上相向分开或靠近时，第一滑块801和第二滑块802所移动的位移数据可以通过第一位移传感器901和第二位移传感器902传输给计算机10，计算机10中预先设定位移阈值，当滑块移动位移满足要求时，计算机10会将信号反馈给伺服电机5，伺服电机5停止动作，间隙调节完成，这样就可以精确快速的调节模具中凹模镶块与凸模镶块之间的间隙，给凹模镶块与凸模镶块之间的间隙调节带来极大的方便。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，其包括底座板、凸模座、凸模镶块、凹模镶块和用于驱动调节螺杆的伺服电机，其特征在于：所述凸模镶块固定设置在所述凸模座上；

所述底座板设置有容纳空腔，所述容纳空腔的内部设置有第一导轨、第二导轨和调节螺杆，所述第一导轨和第二导轨分别对称地固定设置在所述容纳空腔之内的底部两侧，所述调节螺杆的两端通过固定装置分别固定在所述底座板的两个侧壁上，所述第一导轨和第二导轨上开设有燕尾槽，所述第一导轨设置有一第一滑块，所述第二导轨设置有一第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别套设在位于所述调节螺杆两侧的螺纹方向相反的螺纹部上；

所述凹模镶块固定在所述第一滑块和第二滑块上；和

所述第一滑块设置有第一位移传感器，所述第二滑块设置有第二位移传感器，所述第一位移传感器与所述第二位移传感器通过A/D转换装置连接计算机，所述计算机的输出端连接所述伺服电机的输入端；

所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别实时测量所述第一滑块和所述第二滑块之间沿所述调节螺杆的实时移动间距S，所述计算机设置有存储单元和判断单元，所述判断单元设置有位移阈值D，所述存储单元能够存储所述第一位移传感器和所述第二位移传感器上传的实时移动间距S，所述判断单元将实时移动间距S与位移阈值D进行比较，并根据比较结果控制所述伺服电机的动作，进而控制所述第一滑块和所述第二滑块之间的间距；

所述位移阈值D的表达式为：D＝B/2+A，其中B为凸模镶块的宽度，A为凸模镶块与凹模镶块之间的目标间隙；

当实时移动间距S<位移阈值D时，所述凸模镶块与所述凹模镶块之间间隙过小，所述计算机控制所述伺服电机正转，从而使所述第一滑块与所述第二滑块同时背向分离运动；

当实时移动间距S>位移阈值D时，所述凸模镶块与所述凹模镶块之间间隙过大，所述计算机控制所述伺服电机反转,从而使所述第一滑块与所述第二滑块相向靠近运动；和

当实时移动间距S＝位移阈值D时，所述凸模镶块与所述凹模镶块之间间隙满足目标间隙的要求，所述计算机控制所述伺服电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，其特征在于：所述底座板为U形，所述底座板的两个侧壁上设置有通孔，所述调节螺杆的两端穿过所述通孔固定在所述底座板的两个侧壁上。

3.根据权利要求2所述的用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，其特征在于：所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的输出端均分别连接所述A/D转换装置的输入端，所述A/D转换装置的输出端连接所述计算机的输入端。

4.根据权利要求1所述的用于拉深筋模具的间隙自动调节装置，其特征在于：所述第一位移传感器和第二位移传感器为磁致伸缩位移传感器。