CN106513495A - 圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，包括机械手、冲床、CNC伺服送料机和冲压模具，所述机械手、所述冲床、所述CNC伺服送料机和所述冲压模具联动，所述冲压模具包括至少一楔子推板和至少一冲头，所述楔子推板与所述冲头配合使用，所述楔子推板一端与一汽缸连接，所述汽缸与所述CNC伺服送料机控制连接，所述楔子推板的另一端可推动所述冲头并改变所述冲头的行程，所述冲头通过弹性体可伸缩设置在所述冲压模具上，本方案通过一次装夹完成所有加工，提高了产品精度及一致性，避免因人为原因导致的遗漏工序及多次装夹导致的误差累积。

Description

圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置
技术领域
本发明涉及一种模具加工，特别涉及一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置。
背景技术
目前针对同一根空心圆管上具有多个不同法相且孔型不同的工件有以下几种方式加工：
第一种，普通冲压模具加工，按不同法向分别开直冲模具分多次冲裁加工，但此种加工的缺点很多，1、需进行多次冲裁才能完成全部加工，而每次冲裁均需要定位一次，容易造成误差累积，影响产品精度及一致性；2、由于需要分多次冲裁容易遗漏工序，造成产品报废；3、工序复杂需要多台冲床及多个工人操作完成加工，设备成本人力成本交高(以70mm*1000mm管径产品为例需要多台80-110T冲床实现)。
第二种，复合模具冲压加工，可将不同法向的冲裁合并到一副模具中冲裁加工，工序较方案1优化，工序大大减少，甚至可能一次完成加工，精度一致性也得到较好的保证，但还是具有很多缺点，1、由于模具结构极其复杂，所以模具成本昂贵，动辄十几万甚至几十万上百万一副模具；2、由于模具结构复杂，很多关键位置难以保证结构稳定性，所以故障率高，容易损坏，维修困难；3、一旦产品设变模具修改成本高，甚至整个模具需要重开；4、由于模具复杂所以一般需要大行程大台面的冲床加工(以70mm*1000mm管径产品为例160-300T)；5、工件装填困难，工人劳动强度大。
第三种，采用液压动力，伺服送料旋转自动冲孔，模具成本低廉，一次装夹完成加工，节约人力、设备及能耗，但还是具有很多缺点，1、液压油会随温度变化而导致压力波动，稳定性稍差；且液压缸精度差容易导致冲子或凹模磨损及损坏；2、一般此类设备一个油缸带动一个冲子，所以当孔型较多时每个冲子需要的油缸安装间隙会导致工件有效冲裁区域变小，当孔位于管端较近时无法加工(存在加工盲区大的问题)；3、当某根冲子损坏或断裂时如未及时发现会造成产品漏冲孔或批量报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，一次装夹完成所有加工，提高了产品精度及一致性，避免因人为原因导致的遗漏工序及多次装夹导致的误差累积。
为了解决上述问题，本发明提供了一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，包括机械手、冲床、CNC伺服送料机和冲压模具，所述机械手、所述冲床、所述CNC伺服送料机和所述冲压模具联动，所述冲压模具包括至少一楔子推板和至少一冲头，所述楔子推板与所述冲头配合使用，所述楔子推板一端与一汽缸连接，所述汽缸与所述CNC伺服送料机控制连接，所述楔子推板的另一端可推动所述冲头并改变所述冲头的行程，所述冲头通过弹性体可伸缩设置在所述冲压模具上。在本发明中，楔子推板和冲头的个数根据所需冲孔的个数来决定，冲头的型号根据所需孔型以及尺寸来选择并且，冲压模具上的冲头可更换使用。
依照本申请较佳实施例所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，所述冲压模具包括上模板，所述上模板的下端设置有上固定板，所述冲头固定穿装在所述上固定板上，所述冲头上方固设有冲头垫板，所述冲头垫板设有与所述楔子推板适配的倾斜面，所述楔子推板设置在所述冲头垫板的倾斜面处；所述上固定板的下方设有卸料板，所述卸料板设有向上伸出的多个卸料螺钉，所述卸料螺钉与所述上固定板活动连接；所述冲头垫板固定设置有弹性件，所述弹性件的另一端与所述卸料板接触。当楔子推板插入时冲头行程变长，冲压模具闭合后将工件废料切除；当楔子推板拔出时，弹性件将冲头顶回，冲头行程变短，冲压模具闭合后不会接触到工件。本发明对弹性件的具体结构不做限制，只要能达到此目的即可。
依照本申请较佳实施例所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，所述弹性体为矩形弹簧。
依照本申请较佳实施例所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，所述冲头通过冲头固定套固定穿装在所述固定板上。
依照本申请较佳实施例所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，所述机械手为3轴机械手。
依照本申请较佳实施例所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，所述汽缸和所述冲头上均设置有传感器。
依照本申请较佳实施例所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，汽缸为集成汽缸，所述集成汽缸包括一外壳，所述外壳内设置若干汽缸，所述汽缸的个数对应于所述冲头的个数。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
本发明提供一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，采用CNC伺服送料旋转，一次装夹完成所以加工，提高产品精度及一致性，避免因人为原因导致的遗漏工序及多次装夹导致的误差累积；采用冲床为压力源，冲裁力稳定，且冲床精度比液压缸要好，试冲头及凹模的使用寿命得到保证；采用冲头伸缩式冲孔模具，CNC控制汽缸改变冲头行程，从而实现不同孔型的冲头自动选择，汽缸及冲头均装有传感器以感应冲头状态，如有故障及时反馈报警，预防批量不合格或报废的产生；模具结构相对简单开发成本低廉，且如果有设变，只需在主程序中修改参数即可实现完全无设变模具成本；设备及人工、能耗成本低廉；模具成本低、开发周期短，孔位设变无任何额外模具设变成本；性化界面简单易学，由于机械手自动送料，人员安全性高；由于模具结构紧凑，加工盲区小，配合特种夹具盲区可以小于50mm；加工精度及一致性好，由于模具中的传感器侦测，产品安全性高；模具寿命可以发挥到最优，易损件成本低；工件上下料简单，大幅降低工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明冲压模具的结构示意图；
图2为本发明冲头与冲头垫板的侧视图；
图3为本发明楔子推板未工作时冲头与冲头垫板的结构示意图；
图4为本发明楔子推板工作时冲头与冲头垫板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。
本发明提供了一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，包括机械手、冲床、CNC伺服送料机和冲压模具，机械手、冲床、CNC伺服送料机和冲压模具联动，冲压模具包括若干楔子推板和若干冲头，楔子推板与冲头配合使用，楔子推板的一端与一汽缸连接，汽缸与CNC伺服送料机控制连接，楔子推板的另一端可推动冲头并改变冲头的行程，冲头通过弹性体可伸缩设置在冲压模具上。
请参考图1、图2和图3，冲压模具包括上模板1，上模板1的下端设置有上固定板8，上固定板8上设置若干通孔，通孔内固定安装有冲头固定套7，冲头9固定安装在冲头固定套7上，冲头9上方固定设置冲头垫板5，冲头垫板5上设有与楔子推板4适配的倾斜面，在本实施例中，楔子推板4的倾斜面41与冲头垫板5的倾斜面51的斜角互补，楔子推板4设置在冲头垫板5的倾斜面处，楔子推板4并与汽缸6连接，汽缸6与CNC伺服送料机控制连接。请参考图3，当楔子推板4未工作状态下，楔子推板4的倾斜面41位于冲头垫板5的倾斜面51上；请参考图4，当汽缸6带动楔子推板4工作时，楔子推板4插入，楔子推板4的倾斜面41相对于冲头垫板5的倾斜面51是斜向上运动的，实际运动轨迹是，楔子推板4水平运动，冲头垫板5向下运动。上固定板8的下方设有卸料板12，卸料板12设有与冲头9相对应的卸料孔，卸料板12设有向上伸出的多个卸料螺钉2，卸料板12通过卸料螺钉2固定在上模板1上，上固定板8通过卸料螺钉2活动设置在上模板1上；在本实施例中，每个冲头垫板5下表面固定连接两矩形弹簧13，两矩形弹簧13位于冲头9的两侧，两矩形弹簧13的另一端与卸料板12接触。在本实施例中，汽缸6和冲头9上均设置有传感器。汽缸6的个数配合冲头9的个数，若冲头9比较多，则汽缸6的个数便很多，便于汽缸6的安装，本实施例将多个汽缸6可设置在同一个外壳内而形成集合汽缸。
冲压模具包括下模板10，在下模板10的上端设有下固定板11，下固定板11和下模板10上分别设有与冲头9相对应的冲模孔和落料孔。下模板10的上端设有滑动导柱14，上模板1的下端设有套装在滑动导柱14上的滑动导套15，在上模板1的上端设有模柄3。
本发明的机械手采用3轴机械手(Y/Z轴及旋转轴，X轴目前采用手动调节，也可升级为自动控制)。设备触发后，机械手将胚料夹紧并送料旋转到设定位置时，给予指定电磁阀(汽缸6上设置有电磁阀)信号驱动汽缸6动作，传感器感应到冲头位置时反馈信号给电脑，电脑接收到冲压模具的冲头及机械手信号后给予冲床信号，冲床完成一次冲裁，并再次反馈给电脑，电脑接受信号后再次反馈给机械手进行第二次送料旋转，然后选择冲头重复以上动作，一直到所有需要加工的孔完成后，机械手将加工完成的工件拖出，整个加工完成。由于送料及脱料均是机械手自动完成，所以工人劳动强度大大降低。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，包括机械手、冲床、CNC伺服送料机和冲压模具，所述机械手、所述冲床、所述CNC伺服送料机和所述冲压模具联动，所述冲压模具包括至少一楔子推板和至少一冲头，所述楔子推板与所述冲头配合使用，所述楔子推板一端与一汽缸连接，所述汽缸与所述CNC伺服送料机控制连接，所述楔子推板的另一端可推动所述冲头并改变所述冲头的行程，所述冲头通过弹性体可伸缩设置在所述冲压模具上。
2.如权利要求1所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，所述冲压模具包括上模板，所述上模板的下端设置有上固定板，所述冲头固定穿装在所述上固定板上，所述冲头上方固设有冲头垫板，所述冲头垫板设有与所述楔子推板适配的倾斜面，所述楔子推板设置在所述冲头垫板的倾斜面处；所述上固定板的下方设有卸料板，所述卸料板设有向上伸出的多个卸料螺钉，所述卸料螺钉与所述上固定板活动连接；所述冲头垫板固定设置有弹性件，所述弹性件的另一端与所述卸料板接触。
3.如权利要求2所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，所述弹性体为矩形弹簧。
4.如权利要求2所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，所述冲头通过冲头固定套固定穿装在所述固定板上。
5.如权利要求1所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，所述机械手为3轴机械手。
6.如权利要求1所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，所述汽缸和所述冲头上均设置有传感器。
7.如权利要求1所述的一种圆形空心管件多法向多种孔型冲裁装置，其特征在于，汽缸为集成汽缸，所述集成汽缸包括一外壳，所述外壳内设置若干汽缸，所述汽缸的个数对应于所述冲头的个数。
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