CN107127226B - 模压折弯治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模压折弯治具。第一驱动装置能够驱动斜块沿第一侧至第二侧的方向移动，从而斜块的工作面能够推动抵接部及第一滑块沿第一导轨移动，以使凸模与凹模配合，实现产品的折弯。假设工作面与水平面间的夹角为a，第一驱动装置对斜块施加的驱动力为F1，将抵接部、第一滑块及凸模看作一个整体，斜块对该整体施加的力为F2，该整体对产品施加的压力为F3，当凸模与凹模配合时，整个模压折弯治具处于平衡状态，此时，F1＝F2sina，F3＝F2cosa，则F1＝F3tana。由于a小于45°，则tana小于1，因此，F1小于F3。反之可知，在凸模对产品施加的压力能够一次性折弯产品时，斜块能够减小第一驱动装置的驱动力，从而能够减少第一驱动装置的能耗，延长模压折弯治具的使用寿命。

Description

模压折弯治具

技术领域

本发明涉及机械折弯技术领域，特别是涉及一种模压折弯治具。

背景技术

在很多产品(如连接器端子、电池镍片、钣金件等)的生产过程中，都会涉及到折弯工艺，即利用折弯机器上的模具将产品上的某个部位弯成一定的形状。一般地，在折弯工艺中，都是先将产品放置在凹模上，驱动装置驱动凸模朝向凹槽所在位置移动，待凸模与凹槽配合后，产品便折弯成功。由于折弯工艺需要一步到位，因此，就需要驱动装置对凸模施加较大的驱动力，以使凸模能对产品产生足够大的压力，但这会加大驱动装置的能耗，从而缩短整个折弯机器的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对传统折弯机器能耗较大的问题，提供一种能够减少能耗的模压折弯治具。

一种模压折弯治具，包括：

机架，包括安装板及支撑框，所述支撑框与所述安装板垂直连接，所述支撑框包括相对设置的第一侧及第二侧；

凹模，设于所述安装板上；

第一驱动装置，包括第一固定部及第一活动部，所述第一固定部与所述第一侧远离所述安装板的一端连接，所述第一活动部与所述第一固定部连接，且能相对于所述第一固定部沿水平方向伸缩；

升降组件，包括第一导轨、第一滑块、抵接部及斜块，所述第一导轨安装在所述第二侧上，且沿竖直方向延伸，所述第一滑块滑动设置在所述第一导轨上，所述抵接部与所述第一滑块远离所述安装板的一端连接，所述斜块与所述第一活动部连接，且能随所述第一活动部沿水平方向移动，所述斜块包括工作面，在所述第一侧至所述第二侧的方向上，所述工作面与所述安装板间的距离逐渐减小，且所述工作面与水平面间的夹角小于45°，所述抵接部包括弧形面，所述弧形面与所述工作面相切；以及

凸模，与所述第一滑块靠近所述安装板的一端连接；

所述斜块沿所述第一侧至所述第二侧的方向移动时，所述工作面能推动所述抵接部，以使所述第一滑块带动所述凸模沿竖直方向靠近所述凹模，进而使所述凸模与所述凹模配合。

在其中一个实施例中，所述抵接部包括固定座及轴承，所述固定座与所述第一滑块连接，所述轴承与所述固定座转动连接，所述轴承包括所述弧形面，所述斜块沿所述第一侧至所述第二侧的方向移动时，所述工作面能带动所述轴承相对于所述固定座转动。

在其中一个实施例中，所述工作面与水平面间的夹角为6°-20°。

在其中一个实施例中，所述斜块还包括与所述工作面平滑连接的过渡面，所述过渡面与水平面间的夹角大于所述工作面与水平面间的夹角，所述第一活动部处于收缩状态时，所述弧形面与所述过渡面相切，所述凸模与所述凹模配合时，所述弧形面与所述工作面相切。

在其中一个实施例中，所述升降组件还包括固定块及弹性件，所述第一滑块上开设有窗口，所述固定块位于所述窗口内，且与所述第二侧连接，所述弹性件的一端与所述窗口靠近所述抵接部的内壁连接，另一端能够与所述固定块抵接，所述第一滑块沿竖直方向下降时，所述弹性件被压缩，或者，所述弹性件的一端与所述窗口远离所述抵接部的内壁连接，另一端与所述固定块连接，所述第一滑块沿竖直方向下降时，所述弹性件被拉伸。

在其中一个实施例中，所述机架还包括固定板，所述固定板与所述支撑框远离所述安装板的一端连接，且与所述安装板平行，所述升降组件还包括与所述固定板连接的第二导轨，所述第二导轨沿水平方向延伸，所述斜块滑动设置在所述第二导轨上。

在其中一个实施例中，所述模压折弯治具还包括平移组件，所述平移组件包括第二驱动装置、第三导轨及第二滑块，所述第二驱动装置包括第二固定部及第二活动部，所述第二固定部与所述安装板连接，所述第二活动部与所述第二固定部连接，且能相对于所述第二固定部沿水平方向伸缩，所述第三导轨设于所述安装板上，且沿水平方向延伸，所述第二滑块滑动设置在所述第三导轨上，所述第二滑块与所述第二活动部连接，所述凹模与所述第二滑块远离所述安装板的一侧连接。

在其中一个实施例中，所述平移组件还包括限位件，所述限位件与所述安装板连接，所述第二活动部处于收缩状态时，所述限位件的端部能与所述第二滑块靠近所述第二固定部的一端抵接。

在其中一个实施例中，所述凹模上设有导正销，所述凸模上开设有通孔，所述凹模与所述凸模配合时，所述导正销穿设于所述通孔。

在其中一个实施例中，所述模压折弯治具还包括如下特征中的至少一个：

所述模压折弯治具还包括控制开关，所述控制开关与所述第一驱动装置电连接，所述控制开关能够控制所述第一活动部沿水平方向移动预设距离；以及

所述机架还包括保护罩，所述保护罩呈弯折状，包括相互连接的第一折板及第二折板，所述第一折板与所述支撑框远离所述安装板的一端连接，所述第二折板与所述第二侧相对设置。

上述的模压折弯治具，第一驱动装置能够驱动斜块沿第一侧至第二侧的方向移动，从而工作面能够推动抵接部及第一滑块沿竖直方向下降，以使凸模与凹模配合，进而将放置在凹模上的产品折弯。

假设工作面与水平面间的夹角为a，第一驱动装置对斜块施加的驱动力为F1，将抵接部、第一滑块及凸模看作一个整体，斜块对该整体施加的力为F2，该整体对产品施加的压力为F3，当凸模与凹模配合时，整个模压折弯治具处于平衡状态，此时，F1＝F2sina，F3＝F2cosa，则F1＝F3tana。由于a小于45°，则tana小于1，因此，F1小于F3。反之推理可知，在凸模对产品施加的压力能够一次性折弯产品时，斜块能够减小第一驱动装置的驱动力，从而能够减少第一驱动装置的能耗，延长模压折弯治具的使用寿命。

附图说明

图1为一实施方式的模压折弯治具的凸模与凹模配合的结构示意图；

图2为图1所示的模压折弯治具的右视图；

图3为图1所示的模压折弯治具的凸模与凹模分离的结构示意图；

图4为图3所示的模压折弯治具的右视图；

图5为图1所示的模压折弯治具的局部受力分析图；

图6为图1所示的模压折弯治具中斜块的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，一实施方式的模压折弯治具10用于对连接器端子、电池镍片、钣金件等产品20进行折弯，模压折弯治具10包括机架100、及安装在机架100上的凹模200、第一驱动装置300、升降组件400、凸模500及平移组件600，当模压折弯治具10处于初始状态时，凹模200与凸模500在水平方向及竖直方向上均错开一段距离，即图3所示的状态。将产品20放置于凹模200上后，平移组件600带动凹模200沿水平方向移动至正对于凸模500的位置，第一驱动装置300驱动升降组件400工作，以带动凸模500沿竖直方向移动，直至凸模500与凹模200配合，成功折弯产品20。接着，在升降组件400及平移组件600的作用下，凸模500与凹模200均回到初始位置，操作人员可以取下折弯后的产品，并将待折弯的产品放置在凹模200上，重复上述操作。

请参考图1至图3，机架100包括安装板110及支撑框120，支撑框120与安装板110垂直连接，支撑框120包括相对设置的第一侧122及第二侧124。

凹模200设于安装板110上。

第一驱动装置300包括第一固定部310及第一活动部320，第一固定部310与第一侧122远离安装板110的一端连接，第一活动部320与第一固定部310连接，且能相对于第一固定部310沿水平方向伸缩。在本实施方式中，第一驱动装置300为气缸，在其他实施方式中，第一驱动装置300还可以为推杆电机。

升降组件400包括第一导轨410、第一滑块420、抵接部430及斜块440，第一导轨410安装在第二侧124上，且沿竖直方向延伸，第一滑块420滑动设置在第一导轨410上，抵接部430与第一滑块420远离安装板110的一端连接。斜块440与第一活动部320连接，且能随第一活动部320沿水平方向移动。斜块440包括工作面442，在第一侧122至第二侧124的方向上，工作面442与安装板110间的距离逐渐减小，且工作面442与水平面间的夹角小于45°。抵接部430包括弧形面432，弧形面432与工作面442相切。

凸模500与第一滑块420靠近安装板110的一端连接。

斜块440沿第一侧122至第二侧124的方向移动时，工作面442能推动抵接部430，以使第一滑块420带动凸模500沿竖直方向靠近凹模200，进而使凸模500与凹模200配合，折弯产品20。

下面是对模压折弯治具10的受力分析，如图5所示：

假设工作面442与水平面间的夹角为a，第一驱动装置300对斜块440施加的驱动力为F1，将抵接部430、第一滑块420及凸模500看作一个整体b，斜块对该整体b施加的力为F2(力F2垂直于工作面442)，该整体b对产品20施加的折弯力为F3。

当凸模500与凹模200配合时，整个模压折弯治具10处于平衡状态。首先，以斜块440为研究对象，斜块440受到水平向左的驱动力F1，整体b对斜块440的压力F2a，其余在竖直方向上的力暂不做分析。由受力平衡可知：F1＝F2a sina。而F2与F2a互为作用力与反作用力，F2＝F2a，因此，F1＝F2sina。

接着，以整体b为研究对象，整体b受到斜块440的压力F2，产品20对整体b竖直向上的抗弯力F3a，整体b的重力较小可以忽略不计，其余在水平方向上的力暂不做分析。由受力平衡可知：F3a＝F2cosa。而F3与F3a互为作用力与反作用力，F3＝F3a，因此，F3＝F2cosa。

由此可知，F1＝F3tana。由于a小于45°，则tana小于1，因此，F1小于F3，即，第一驱动装置300对斜块440施加的驱动力小于凸模500对产品20施加的折弯力F3，模压折弯治具10利用较小的驱动力便能产生较大的折弯力。反之推理可知，在凸模500对产品20施加的压力能够一次性折弯产品20时，斜块440能够减小第一驱动装置300的驱动力，从而能够减少第一驱动装置300的能耗，延长模压折弯治具10的使用寿命。

在本实施方式中，工作面442与水平面间的夹角为6°-20°。理论上来说，在(0°，45°)区间内，夹角a的值越小，所需的第一驱动装置300的驱动力也就越小，越能减少能耗。然而，第一滑块420在升降时，还会与第一导轨410和第二侧124间存在摩擦力，夹角a的值越小，摩擦力就越大，从而容易导致第一滑块420、第一导轨410与第二侧124发生磨损。

进一步，如图6所示，斜块440还包括与工作面442平滑连接的过渡面444，过渡面444与水平面间的夹角大于工作面442与水平面间的夹角。第一活动部320处于收缩状态时，弧形面432与过渡面444相切，凸模500与凹模200配合时，弧形面432与工作面442相切。也即，当模压折弯治具10处于初始状态时，弧形面432与过渡面444相切，当第一活动部320伸出时，弧形面432逐渐变为与工作面442相切。而过渡面444与水平面间的夹角较大能够使得弧形面432快速与工作面442相切，以缩短第一活动部320伸出第一固定部310的长度，进而减小模压折弯治具10的体积。

如图2及图3所示，在本实施方式中，抵接部430包括固定座434及轴承436，固定座434与第一滑块420连接，轴承436与固定座434转动连接，轴承436包括弧形面432，斜块440沿第一侧122至第二侧124的方向移动时，工作面442能带动轴承436相对于固定座434转动。轴承436能够减小弧形面432与工作面442间的摩擦，让斜块440与第一滑块420间的传动变得更为顺畅。可以理解，在其他实施方式中，还可以用滚轮替代轴承436。

本实施方式的模压折弯治具10在折弯产品20后，凸模500能够自动回到初始位置。具体地，升降组件400还包括固定块450及弹性件460，第一滑块420上开设有窗口422，固定块450位于窗口422内，且与第二侧124连接，弹性件460的一端与窗口422靠近抵接部430的内壁连接，另一端能够与固定块450抵接，第一滑块420沿竖直方向下降时，弹性件460被压缩。当产品20折弯后，在弹性件460的回复力下，第一滑块420能够自动上升至初始位置。或者，在其他实施方式中，弹性件460的一端与窗口422远离抵接部430的内壁连接，另一端与固定块450连接，第一滑块420沿竖直方向下降时，弹性件460被拉伸。

为了使得斜块440在水平移动时较为稳固，在本实施方式中，机架100还包括固定板130，固定板130与支撑框120远离安装板110的一端连接，且与安装板110平行。升降组件400还包括与固定板130连接的第二导轨470，第二导轨470沿水平方向延伸，斜块440滑动设置在第二导轨470上。

请参考图4，平移组件600包括第二驱动装置610、第三导轨620及第二滑块630，第二驱动装置610包括第二固定部612及第二活动部614，第二固定部612与安装板110连接，第二活动部614与第二固定部612连接，且能相对于第二固定部612沿水平方向伸缩。第三导轨620设于安装板110上，且沿水平方向延伸。第二滑块630滑动设置在第三导轨620上，第二滑块630与第二活动部614连接，凹模200与第二滑块630远离安装板110的一侧连接。

以图4所示为观察视角，在第二驱动装置610的作用下，第二滑块630能够带动凹模200沿水平方向向右移动至与凸模500正对的位置，以使凸模500下降后恰好与凹模200配合。在产品20折弯且凸模500上升后，第二滑块630还能够带动凹模200沿水平方向向左移动至初始位置，以便于操作人员取出折弯后的产品。当然，在其他实施方式中，还可以直接将凹模200固定在凸模500的正下方，在整个折弯工艺中，只需要通过升降组件400带动凸模500沿竖直方向移动即可。

为了更为精确地定位凹模200的位置，平移组件600还包括限位件640，限位件640与安装板110连接，第二活动部614处于收缩状态时，限位件640的端部能与第二滑块630靠近第二固定部612的一端抵接，以防止第二滑块630移动过多而致使凹模200偏离于凸模500。

进一步，凹模200上设有导正销210，凸模500上开设有通孔，凹模200与凸模500配合时，导正销210穿设于通孔。导正销210能够起到防止误操作的作用，当凹模200偏离于凸模500时，即使凸模500下降，导正销210能够阻碍凸模500接触产品20，也就能避免在错误的位置产品20被折弯，从而能够降低产品的不良率。

本实施方式的模压折弯治具10能够自动化完成产品20的折弯操作。具体地，如图1所示，模压折弯治具10还包括控制开关700，控制开关700与第一驱动装置300电连接，控制开关700能够控制第一活动部320沿水平方向移动预设距离。同样的，控制开关700还能够控制第二活动部614沿水平方向移动预设距离，以提高产品的折弯效率。

在折弯过程中，有时会飞溅出产品碎屑，为了保护操作人员，机架100上还设置了保护罩140，保护罩140呈弯折状，包括相互连接的第一折板142及第二折板144，第一折板142与支撑框120远离安装板110的一端连接，第二折板144与第二侧124相对设置。第一折板142与第二折板144间的夹角可以为90°，也可以为锐角或是钝角。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种模压折弯治具，其特征在于，包括机架、凹模、第一驱动装置、升降组件和凸模；

所述机架包括安装板及支撑框，所述支撑框与所述安装板垂直连接，所述支撑框包括相对设置的第一侧及第二侧；

所述凹模设于所述安装板上；

所述第一驱动装置用于驱动升降组件工作，所述第一驱动装置包括第一固定部及第一活动部，所述第一固定部与所述第一侧远离所述安装板的一端连接，所述第一活动部与所述第一固定部连接，且能相对于所述第一固定部沿水平方向伸缩；

所述升降组件包括第一导轨、第一滑块、抵接部及斜块，所述第一导轨安装在所述第二侧上，且沿竖直方向延伸，所述第一滑块滑动设置在所述第一导轨上，所述抵接部与所述第一滑块远离所述安装板的一端连接，所述斜块与所述第一活动部连接，且能随所述第一活动部沿水平方向移动，所述斜块包括工作面，在所述第一侧至所述第二侧的方向上，所述工作面与所述安装板间的距离逐渐减小，且所述工作面与水平面间的夹角小于45°，所述抵接部包括弧形面，所述弧形面与所述工作面相切；

所述凸模与所述第一滑块靠近所述安装板的一端连接；

所述凹模与所述凸模在水平方向及竖直方向上均错开一段距离，所述斜块沿所述第一侧至所述第二侧的方向移动时，所述工作面能推动所述抵接部，以使所述第一滑块带动所述凸模沿竖直方向靠近所述凹模，所述凹模能够沿水平方向移动以靠近所述凸模，进而使所述凸模与所述凹模配合。

2.根据权利要求1所述的模压折弯治具，其特征在于，所述抵接部包括固定座及轴承，所述固定座与所述第一滑块连接，所述轴承与所述固定座转动连接，所述轴承包括所述弧形面，所述斜块沿所述第一侧至所述第二侧的方向移动时，所述工作面能带动所述轴承相对于所述固定座转动。

3.根据权利要求1或2所述的模压折弯治具，其特征在于，所述工作面与水平面间的夹角为6°-20°。

4.根据权利要求3所述的模压折弯治具，其特征在于，所述斜块还包括与所述工作面平滑连接的过渡面，所述过渡面与水平面间的夹角大于所述工作面与水平面间的夹角，所述第一活动部处于收缩状态时，所述弧形面与所述过渡面相切，所述凸模与所述凹模配合时，所述弧形面与所述工作面相切。

5.根据权利要求1所述的模压折弯治具，其特征在于，所述升降组件还包括固定块及弹性件，所述第一滑块上开设有窗口，所述固定块位于所述窗口内，且与所述第二侧连接，所述弹性件的一端与所述窗口靠近所述抵接部的内壁连接，另一端能够与所述固定块抵接，所述第一滑块沿竖直方向下降时，所述弹性件被压缩，或者，所述弹性件的一端与所述窗口远离所述抵接部的内壁连接，另一端与所述固定块连接，所述第一滑块沿竖直方向下降时，所述弹性件被拉伸。

6.根据权利要求1所述的模压折弯治具，其特征在于，所述机架还包括固定板，所述固定板与所述支撑框远离所述安装板的一端连接，且与所述安装板平行，所述升降组件还包括与所述固定板连接的第二导轨，所述第二导轨沿水平方向延伸，所述斜块滑动设置在所述第二导轨上。

7.根据权利要求1所述的模压折弯治具，其特征在于，所述模压折弯治具还包括平移组件，所述平移组件包括第二驱动装置、第三导轨及第二滑块，所述第二驱动装置包括第二固定部及第二活动部，所述第二固定部与所述安装板连接，所述第二活动部与所述第二固定部连接，且能相对于所述第二固定部沿水平方向伸缩，所述第三导轨设于所述安装板上，且沿水平方向延伸，所述第二滑块滑动设置在所述第三导轨上，所述第二滑块与所述第二活动部连接，所述凹模与所述第二滑块远离所述安装板的一侧连接。

8.根据权利要求7所述的模压折弯治具，其特征在于，所述平移组件还包括限位件，所述限位件与所述安装板连接，所述第二活动部处于收缩状态时，所述限位件的端部能与所述第二滑块靠近所述第二固定部的一端抵接。

9.根据权利要求1所述的模压折弯治具，其特征在于，所述凹模上设有导正销，所述凸模上开设有通孔，所述凹模与所述凸模配合时，所述导正销穿设于所述通孔。

10.根据权利要求1所述的模压折弯治具，其特征在于，

所述模压折弯治具还包括控制开关，所述控制开关与所述第一驱动装置电连接，所述控制开关能够控制所述第一活动部沿水平方向移动预设距离；以及

所述机架还包括保护罩，所述保护罩呈弯折状，包括相互连接的第一折板及第二折板，所述第一折板与所述支撑框远离所述安装板的一端连接，所述第二折板与所述第二侧相对设置。