CN107695191A - 一种多工位级进模具的尾料送料装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多工位级进模具的尾料送料装置，包括上模部分、卸料部分和下模部分，其特征在于：上模结构包括上模座(1)、限位柱(3)、上垫板(4)、第一导柱(5)、凸模(8)、内传力组件(10)；卸料部分包括卸料板座(6)、导正钉(7)、小卸料板(9)、内导柱(11)、外传力组件(12)；下模部分包括凹模板(13)、下模座(14)、内导柱套(15)、倒置导正钉孔(16)、外导柱套(17)；本发明能够实现对剩余尾料的传送和加工利用，在保证条带冲制精度的基础上保证了模具工作过程的可靠、稳定，能广泛应用于各种多工位级进模的剩余尾料的后续加工利用。

Description

一种多工位级进模具的尾料送料装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种模具技术，具体涉及一种多工位级进模具的尾料送料装置及其工作方法。

背景技术

近年来，能源需求压力持续增长，发展核电已成为世界各国能源结构调整的重要方向，我国的核电站建设也在迅猛发展，掌握自主化核电站建设势在必行，为了实现 核电自主化，需要设计发明属于我国自有的核燃料组件。条带作为核燃料组件的重要 组成部分，对条带冲制用模具的结构进行设计具有重大的工程应用价值。我国已设计 出高精密级进冲裁模具用于核燃料组件条带的冲制，生产效率高，能适用于多种条带 加工。

核燃料组件条带结构特征按一定规律分布排列，该条带种类繁杂，条带形状较为窄长，主要由一些结构相同的特征单元组成，特征单元按照一定规律重复出现，并且 不同条带之间的特征单元完全相同。我们以设计出一种生产效率高，能适用于多种条 带加工的工艺方法和模具，如图2所示。但是经过大量试验和生产加工实践得知，当 一匝带料(锆合金等材料)加工到最后一段时，带料尾端脱离送料机，位于模具前端 的送料机构将无法继续传送这段尾料，此时位于送料机和模具中间的一整条尾料(长 度约1m)会因为无法向前传送成为废料，造成了带料的浪费。

发明内容

本发明的目的在于设计一种用于多工位级进模冲制长窄形带料的尾料送料结构，以便实现对剩余尾料的加工利用，在保证条带冲制精度的基础上同时保证模具工作过 程的可靠、稳定。

实现本发明目的采用的技术方案如下一种多工位级进模具的尾料送料装置，包括上模部分、卸料部分和下模部分，其特征在于：

上模结构包括上模座、限位柱、上垫板、第一导柱、凸模、内传力组件；

卸料部分包括卸料板座、导正钉、小卸料板、内导柱、外传力组件；

下模部分包括凹模板、下模座、内导柱套、倒置导正钉孔、外导柱套；

其中上模部分的凸模、内传力组件固定装配在上垫板和凸模固定板上；上垫板和其下面的凸模固定板通过定位销定位，并与上模座定位连接；上模座安装有限位柱和 第一导柱；内传力组件设置在上模座中，在上模座相应位置攻丝孔，放置弹簧和丝堵， 并在凸模固定板和上垫板对应位置开设容纳内传力组件中的传力件和盲孔；

卸料部分的导正钉安装在小卸料板上；小卸料板通过定位销和紧固螺钉与卸料板座定位连接紧固；外传力组件包括压缩弹簧和固定螺栓，外传力组件的固定螺栓分别 固定设置在上模座和卸料板座上，并在螺栓组中间部分放置压缩弹簧；内导柱的上端 固于上模座；

下模部分的凹模板和下垫板与下模座定位连接，下模座相应位置安装外导柱套和导柱保持圈；导柱保持圈设置在外导柱套的内部，固定在上模座的第一导柱向下延伸 伸入至导柱保持圈，通过第一导柱和外导柱套组成运动副，使得上模部分、下模部分 在相对运动时，对应位置始终沿着一个方向运动；下模座相应位置安装内导柱套，内 导柱套用于容纳内导柱；导正钉孔用于容纳倒置导正钉。

该发明还提供了一种多工位级进模具的尾料送料装置的工作方法，具体包括以下步骤：

步骤1、当带料传送到最后一段，脱离送料机，安装在模具两侧的尾料送料装置 中电磁传感器感应动作，触发气缸通过推动阶梯抽板向前运动，导正钉支柱由第一阶 梯上升到第二阶梯，高度上升，从而带动倒置导正钉向上运动，顶出倒置导正钉凹槽 型腔，插入条带导正孔中；

步骤2、此时气缸动作保持，伺服电机启动，通过螺旋丝杆推动倒置导正钉顺着 带料前进的方向在倒置导正钉凹槽型腔内运动一个步距，至下一个冲压位置,模具在 冲床的动作下完成冲压工序当带料运动一个步距后，伺服电机停止工作；

步骤3、气缸回程动作开启，通过控制阶梯抽板向后运动，导正钉支柱从第二阶 梯滑落致第一阶梯，使得倒置导正钉回落入倒置导正钉凹槽型腔内；

步骤4、气缸停止工作，伺服电机启动，通过螺旋丝杆间接带动倒置倒置导正钉 返回到初始位置，至此，一个动作循环完毕，带料完成一次冲压动作。

本发明的有益效果：

1、本发明设计了一种带有剩余尾料传送装置的多工位级进模，在模具上的位置如图3所示。该尾料送料装置对称分布在下模座两侧面，以模具中最后面出料端的导 正钉孔为起始点，利用气缸、阶梯抽板、伺服电机和丝杆设计倒置导正钉的导正和送 料动作的循环运动，从而将剩余尾料继续传送，直至所有材料加工完毕，大大提高了 材料利用率；

2、原有模具对于最后一段加工尾料无法传送，降低了原料利用率，本发明设计 出一种用于多工位级进模冲制长窄形带料的尾料送料结构，能够实现对剩余尾料的传 送和加工利用，在保证条带冲制精度的基础上保证了模具工作过程的可靠、稳定，能 广泛应用于各种多工位级进模的剩余尾料的后续加工利用。

附图说明

图1是本发明带尾料处理装置的模具结构示意图；

图2是尾料送料装置在下模中的俯视示意图；

图3是尾料送料装置结构位置A-A向运动状态1示意图；

图4是尾料送料装置结构位置运动状态2示意图；

图5是尾料送料装置结构局部放大示意图；

图6是本发明的尾料送料装置顺序动作示意图。

其中：1-上模座、2-螺钉孔、3-限位柱、4-凸模板、5-第一导柱、6-卸料板座、 7-导正钉、8-凸模、9-小卸料板、10-内传力组件、11-内导柱、12-外传力组件；13- 凹模板、14-下模座、15-内导柱套、16-倒置导正钉孔、17-外导柱套、18-带料、19- 送料装置、20-尾料送料装置、21-倒置导正钉、22-倒置导正钉凹槽型腔、23-导正钉 支柱、24-抽板螺钉、25-阶梯抽板、26-气缸、27-丝杆滑轨、28-螺旋丝杆、29-伺服 电机、30-气缸挡板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，该实例提供了一种多工位级进模模具，主要包括上模部分、卸料部 分和下模部分三个部分；

上模结构主要包括上模座1、螺钉孔2、限位柱3、上垫板4、第一导柱5、凸模 8、内传力组件10和外传力组件12；

卸料部分主要包括卸料板座6、导正钉7、小卸料板9、内导柱11；

下模部分主要包括凹模板13、下模座14、内导柱套15、倒置导正钉孔16、外导 柱套17；

其中上模部分的凸模8、内传力组件10通过连接附件固定装配在上垫板4和凸 模固定板上；装配完上述零部件后，上垫板4和其下面的凸模固定板通过定位销定位， 并通过螺钉紧固连接，再通过定位销和紧固螺钉与上模座1定位连接；完成上模部分 的主体结构装配后，在上模座1相应位置安装上限位柱3等其它零部件，其中内传力 组件10主要由弹簧、丝堵、传力件和传力附件四部分组成，主要功能是为卸料操作 提供卸料力，内传力组件10设置在上模座1中，其装配关系为：在上模座1相应位 置攻丝孔，放置弹簧和丝堵，并在凸模固定板和上垫板4对应位置开设容纳内传力组 件10中的传力件和附件盲孔。

卸料部分的导正钉7安装在小卸料板9上；小卸料板9通过定位销和紧固螺钉与 卸料板座6定位连接紧固，外传力组件12主要由压缩弹簧和固定螺栓结构组成，外 传力组件12的固定螺栓部分分别固定设置在上模座1和卸料板座6上，并在螺栓组 中间部分放置压缩弹簧。

下模部分的凹模、凹模垫块等配件装配在凹模板13上；凹模板13和下垫板通过 定位销和紧固螺钉与下模座14定位连接，完成下模部分的主体结构装配后，在下模 座14相应位置安装外导柱套17和导柱保持圈、下限位柱等其它辅助零部件。导柱保 持圈设置在外导柱套17的内部，固定在上模座1的第一导柱5向下延伸伸入至导柱 保持圈，通过第一导柱5和外导柱导套17等零件组成运动副，使得上、下模在相对 运动时，对应位置始终沿着一个正确的方向运动，从而完成模具在冲压过程中的导向 功能。下模座14相应位置安装内导柱套15，内导柱套15用于容纳内导柱11；倒置 导正钉孔16用于容纳倒置导正钉21。带料18通过送料装置19送入下模部分。

为了满足上述多工位级进模模具的工作，该实施例还提供了一种多工位级进模具的尾料送料装置20，其尾料送料装置20是安置在现有的多工位级进模下模中，俯视 位置如附图2所示。该尾料送料装置20是对称分布在模具两侧，每一侧都有一套尾 料传送装置，尾料传送运动过程中，两侧尾料传送装置20同步工作共同完成尾料的 传送。

该实施例中，一种多工位级进模具的尾料送料装置20，包括感应结构和传动装置，感应结构用于控制尾料送料装置工作的时刻，因为传动装置只需在带料即将加工 完成的时刻开始工作即可，所述感应结构由电磁传感器10和反馈电路组成，主要用 来控制传送机构的工作开始。

感应装置安装在送料机构出料端，并与气缸26和伺服电机29连接构成动作反馈系统。

如图3所示，传动装置结构实现左右水平运动和上下推进运动，左右运动通过伺服电机29控制螺旋丝杆28完成倒置导正钉21水平推进动作，上下推进运动通过气 缸26控制阶梯抽板25实现倒置导正钉21上下运动。

所述左右水平运动具体包括伺服电机29、螺旋丝杆28、包括导正钉支柱23、倒 置导正钉21。

其中伺服电机29通过螺旋丝杆28与导正钉支柱23连接，从而控制倒置导正钉 21的水平送料运动。

所述上下推进运动模块具体包括气缸26、阶梯抽板25和气缸连接件等。气缸26 则与阶梯抽板25连接，控制阶梯抽板25运动，使倒置导正钉21在阶梯状抽板25 上运动，完成倒置导正钉21上下的导正动作。

倒置导正钉21的循环运动过程在下模内的导正钉型腔22内实现。

当一卷带料尾端脱离位于模具进料端的送料机时，最后一段带料尾料无法继续向前传送到模具进行冲压，此时安装在模具进料端的电磁传感器10感应到尾料静止不 动，从而触发气缸26和伺服电机29按顺序动作，实现倒置导正钉21导正、送料、 回位的周期性工作。

倒置导正钉21完成一个左右上下周期运动，尾料18在倒置导正钉21的带动下 移动一个步距，从而完成相应的冲压工序。通过该传动装置的周期性运动，即可完成 尾料的加工利用。该尾料送料装置也可以不需要感应结构，此时该装置的动作就需要 和模具冲压工作时进料端送料机的动作保持一致。

一开始在模具冲压时，分布在模具两侧的尾料传送装置20不工作，倒置导正钉 21位于卸料板倒置导正钉凹槽型腔22内部。

当一卷带料即将加工完成而脱离模具进料端的送料机时，电磁传感器感10应到条带传送停止时(即尾料脱离送料机后)触发气缸26开启工作，气缸26推动阶梯抽 板25运动，使得位于阶梯抽板25上的的导正钉支柱23向上运动一个高度，推动第 二导正钉21插入带料上的倒置导正钉孔16内，紧接着伺服电机29动作，通过螺旋 丝杆28推动导正钉支柱23水平向前运动，从而带动剩余尾料向前运动一个步距，此 时模具完成一道冲压工序动作，然后气缸26控制阶梯抽板25回程运动，导正钉支柱 23回到阶梯抽板25上初始高度，从而使倒置导正钉21位置下落，然后在伺服电机 29和螺旋丝杆28的动作下水平向后运动回到初始位置。如此的动作顺序循环之后， 可以使得剩余带料通过该传动装置的运动继续完成送料动作至全部尾料冲压完毕。

为了详细介绍本发明的工作原理，以如图3和图4所示的尾料送料装置简易图为例进行说明。该送料装置的动作顺序如图6所示。

该实施例还提供了一种多工位级进模具的尾料送料装置的工作方法，具体包括在模具刚开始冲压时，分布在模具两侧的尾料传送装置不工作，倒置导正钉21位于 倒置导正钉凹槽型腔22内(或者该装置和模具前端送料机同步工作)。

如图3和图4所示，当带料尾端传送到最后一段，脱离传送机构(模具进料端的 送料机)的时候，带料传送停止，位于模具前端送料机上的电磁传感器10感应动作， 触发尾料送料装置顺序动作。

该实施例还提供了一种多工位级进模冲制长窄形带料的尾料处理装置的处理方法，包括以下步骤：

步骤1：当带料18传送到最后一段，脱离送料机，安装在模具两侧的尾料送料 装置中电磁传感器10感应动作，触发气缸26通过推动阶梯抽板25向前运动，导正 钉支柱23由第一阶梯上升到第二阶梯，高度上升，从而带动倒置导正钉21向上运动， 顶出倒置导正钉凹槽型腔22，插入条带导正孔中；状态如图6(a)所示。

步骤2：此时气缸26动作保持，伺服电机29启动，通过螺旋丝杆28推动倒置 导正钉21顺着带料前进的方向在倒置导正钉凹槽型腔22内运动一个步距，至下一个 冲压位置,模具在冲床的动作下完成冲压工序当带料运动一个步距后，伺服电机29 停止工作，状态如图6(b)所示。

步骤3.气缸26回程动作开启，通过控制阶梯抽板25向后运动，导正钉支柱23 从第二阶梯滑落致第一阶梯，使得倒置导正钉21回落入倒置导正钉凹槽型腔22内， 状态如图6(c)所示。

步骤4.气缸26停止工作，伺服电机29启动，通过螺旋丝杆28间接带动倒置 导正钉21返回到初始位置,状态如图6(d)所示。至此，一个动作循环完毕，带料 完成一次冲压动作，(a)-(b)-(c)-(d)如此循环，直到所有剩余带料冲压完成。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发 明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明 的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见 的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多工位级进模具的尾料送料装置，包括上模部分、卸料部分和下模部分，其特征在于其特征在于其特征在于：

上模结构包括上模座(1)、限位柱(3)、上垫板(4)、第一导柱(5)、凸模(8)、内传力组件(10)；

卸料部分包括卸料板座(6)、导正钉(7)、小卸料板(9)、内导柱(11)、外传力组件(12)；

下模部分包括凹模板(13)、下模座(14)、内导柱套(15)、倒置导正钉孔(16)、外导柱套(17)；

其中上模部分的凸模(8)、内传力组件(10)固定装配在上垫板(4)和凸模固定板上；上垫板(4)和其下面的凸模固定板通过定位销定位，并与上模座(1)定位连接；上模座(1)安装有限位柱(3)和第一导柱(5)；内传力组件(10)设置在上模座(1)中，在上模座(1)相应位置攻丝孔，放置弹簧和丝堵，并在凸模固定板和上垫板(4)对应位置开设容纳内传力组件(10)中的传力件和盲孔；

卸料部分的导正钉(7)安装在小卸料板(9)上；小卸料板(9)通过定位销和紧固螺钉与卸料板座(6)定位连接紧固；外传力组件(12)包括压缩弹簧和固定螺栓，外传力组件(12)的固定螺栓分别固定设置在上模座(1)和卸料板座(6)上，并在螺栓组中间部分放置压缩弹簧；内导柱(11)的上端固于上模座(1)；

下模部分的凹模板(13)和下垫板与下模座(14)定位连接，下模座(14)相应位置安装外导柱套(17)和导柱保持圈；导柱保持圈设置在外导柱套(17)的内部，固定在上模座(1)的第一导柱(5)向下延伸伸入至导柱保持圈，通过第一导柱(5)和外导柱套(17)组成运动副，使得上模部分、下模部分在相对运动时，对应位置始终沿着一个方向运动；下模座(14)相应位置安装内导柱套(15)，内导柱套(15)用于容纳内导柱(11)；导正钉孔(16)用于容纳倒置导正钉(21)。

2.根据权利要求1所述的多工位级进模具的尾料送料装置，其特征在于：还包括尾料送料装置(20)，所述尾料送料装置(20)是对称分布在模具两侧，每一侧都有一套尾料传送装置(20)，尾料传送运动过程中，两侧尾料传送装置(20)同步工作共同完成尾料的传送。

3.根据权利要求2所述的多工位级进模具的尾料送料装置，其特征在于：尾料送料装置(20)，包括感应结构和传动装置，感应结构用于控制尾料送料装置工作的时刻，感应装置安装在送料机构出料端，并与气缸(26)和伺服电机(29)连接构成动作反馈系统；

传动装置结构实现左右水平运动和上下推进运动，左右运动通过伺服电机(29)控制螺旋丝杆(28)完成倒置导正钉(21)水平推进动作，上下推进运动通过气缸(26)控制阶梯抽板(25)实现倒置导正钉(21)上下运动。

4.根据权利要求3所述的多工位级进模具的尾料送料装置，其特征在于：所述左右水平运动具体包括伺服电机(29)、螺旋丝杆(28)、包括导正钉支柱(23)、倒置导正钉(21)；

其中伺服电机(29)通过螺旋丝杆(28)与导正钉支柱(23)连接，从而控制倒置导正钉(21)的水平送料运动；

上下推进运动模块包括气缸(26)、阶梯抽板(25)和气缸连接件；气缸(26)则与阶梯抽板(25)连接，控制阶梯抽板(25)运动，使第二导正钉(21)在阶梯状抽板(25)上运动，完成倒置导正钉(21)上下的导正动作；倒置导正钉(21)的循环运动过程在下模内的倒置导正钉凹槽型腔(22)内实现；当一卷带料尾端脱离位于模具进料端的送料机时，最后一段带料尾料无法继续向前传送到模具进行冲压，此时安装在模具进料端的电磁传感器(10)感应到尾料静止不动，从而触发气缸(26)和伺服电机(29)按顺序动作，实现倒置导正钉(21)导正、送料、回位的周期性工作。

5.一种多工位级进模具的尾料送料装置的工作方法，具体包括以下步骤：

步骤1、当带料(18)传送到最后一段，脱离送料机，安装在模具两侧的尾料送料装置中电磁传感器(10)感应动作，触发气缸(26)通过推动阶梯抽板(25)向前运动，导正钉支柱(23)由第一阶梯上升到第二阶梯，高度上升，从而带动倒置导正钉(21)向上运动，顶出倒置导正钉凹槽型腔(22)，插入条带导正孔中；

步骤2、此时气缸(26)动作保持，伺服电机(29)启动，通过螺旋丝杆(28)推动倒置导正钉(21)顺着带料前进的方向在倒置导正钉凹槽型腔(22)内运动一个步距，至下一个冲压位置,模具在冲床的动作下完成冲压工序当带料运动一个步距后，伺服电机(29)停止工作；

步骤3、气缸(26)回程动作开启，通过控制阶梯抽板(25)向后运动，导正钉支柱(23)从第二阶梯滑落致第一阶梯，使得倒置导正钉(21)回落入倒置导正钉凹槽型腔(22)内；

步骤4、气缸(26)停止工作，伺服电机(29)启动，通过螺旋丝杆(28)间接带动倒置倒置导正钉(21)返回到初始位置，至此，一个动作循环完毕，带料完成一次冲压动作。