CN108296354B - 一种级进模具四轴冲铆一体化设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种级进模具四轴冲铆一体化设备，包括下模和上模，在下模上设置有销钉下料机构和销钉平移送料机构，所述销钉平移送料机构包括送料滑块，在下模上沿Y方向设置有滑道，所述销钉平移送料机构的送料滑块滑动安装在该滑道内，在送料滑块上设置有4个用于盛放销钉的料孔；所述销钉下料机构设置在滑道前端，在上模上设置有导正钉孔冲头、导正钉、冲头、以及销钉垂直度导块和销钉上限位柱，在下模上设置有倒角冲头和销钉打入顶柱；在下模上沿X方向设置有多个导料柱；所述导料柱竖直滑动安装在下模上，在导料柱底端设置有弹簧，从而使料带能够随导料柱上下移动。本发明可以在冲孔后再铆接成产品，提高了生产效率和产品合格率。

Description

一种级进模具四轴冲铆一体化设备及其使用方法
技术领域
本发明属于金属冲压加工技术领域，具体涉及一种级进模具四轴冲铆一体化设备。
背景技术
对于组装产品，一般采用单独的两套模具分开生产，然后采用人工将两个零件组装在一起。因涉及到人工叠放，因此生产效率低，不能自动连续生产，并且由于受人工操作影响，不良产品生产的几率高，导致成本增加，现有工艺不能实行机器自动化生产，因此产品供不应求。只能大量的增加生产场地，生产设备，模具，工作人员才能勉强满足需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种级进模具四轴冲铆一体化设备，实现冲孔、铆接一体化。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种级进模具四轴冲铆一体化设备，包括下模和上模，所述上模为主动模，其顶部连接驱动机构，通过驱动机构实现上模的竖直上下动作；
在下模上设置有第一工作台、第二工作台、销钉下料机构和销钉平移送料机构，
所述销钉平移送料机构包括送料滑块和与送料滑块相连的送料滑块驱动气缸，在第一工作台和第二工作台之间设置有空隙，在该空隙内沿Y方向设置有滑道，所述销钉平移送料机构的送料滑块滑动安装在该滑道内，在送料滑块上设置有4个用于盛放销钉的料孔；
所述销钉下料机构设置在滑道前端，其包括第一活动块、第二活动块、第一固定挡块、第二固定挡块，所述第一活动块、第二活动块对称设置在滑道两侧，在第一活动块和第二活动块上分别设置有两个下料孔；第一活动块的外端与第一驱动气缸的动作端连接，第二活动块的外端与第二驱动气缸的动作端连接，通过第一驱动气缸和第二驱动气缸驱动第一活动块和第二活动块做同步相向运动或同步背向运动；所述第一固定挡块固定设置在第一活动块下方，所述第二固定挡块固定设置在第二活动块下方；当送料滑块未运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方位置时，所述第一活动块和第二活动块位于待下料点位，此时，第一活动块和第二活动块中的销钉被第一固定挡块和第二固定挡块阻挡，无法落料；当送料滑块运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方位置后，所述第一活动块和第二活动块在各自驱动气缸的驱动下做同步相向运动，运动至下料点位，此时，第一活动块和第二活动块中的销钉脱离第一固定挡块和第二固定挡块的阻挡正好下落至送料滑块的料孔中；
在上模上设置有导正钉孔冲头、导正钉、第一冲孔冲头、第二冲孔冲头、以及销钉垂直度导块和销钉上限位柱，所述销钉上限位柱固定在销钉垂直度导块的顶部，在销钉垂直度导块中设置有沿垂直方向的导向孔，用于销钉的垂直度导向；
在下模的第一工作台上设置有第一倒角冲头和第二倒角冲头，在下模的第二工作台上设置有销钉打入顶柱；在下模的第一工作台和第二工作台上沿X方向设置有多个导料柱；所述导料柱竖直滑动安装在下模上，在导料柱底端设置有弹簧，从而使料带能够随导料柱上下移动。
在上述技术方案中，在下模和上模之间还设置有四个竖直的弹性连接杆组件，弹性连接杆组件由光杆、弹簧、第一套筒和第二套筒组成，所述光杆的底端固定安装在下模上，所述第一套筒滑动安装在光杆上，在光杆上沿其轴向设置有导向槽，在第一套筒内壁设置有与导向槽配合的键，通过导向槽和键的配合限制轴向转动，所述第二套筒套装在第一套筒上，第二套筒顶端固定在上模上，所述弹簧套装在第一套筒下方的光杆杆段上。
在上述技术方案中，所述送料滑块驱动气缸固定安装在滑道尾端的气缸支架上，通过送料滑块驱动气缸实现驱动送料滑块沿滑道运动。
在上述技术方案中，在每个下料孔的顶部连接导料筒，导料筒的顶端连接透明塑料材质的导料软管，导料软管的顶部进料口连接至震动给料装置，销钉能够沿导料软管进入导料筒和下料孔。
在上述技术方案中，所述第一固定挡块和第二固定挡块的高度大于所述送料滑块的高度，以使送料滑块能够运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方。
在上述技术方案中，导料柱包括两排，每排包括多个导料柱，在导料柱上设置有用于装卡料带的缩径段，使用时，料带的两侧边缘被限位在导料柱的缩径内。
在上述技术方案中，在上模的料带行进方向的末端设置有落料冲头，在落料冲头正下方的下模上设置有落料孔。
在上述技术方案中，所述上模的销钉垂直度导块和销钉上限位柱与下模的销钉打入顶柱配合使用，工作时，上模下压动作，使料带随导料柱竖直向下移动，下模的销钉打入顶柱对料带上的销钉底端施加向上的作用力，将销钉向上打入料带，销钉穿过料带后进入上模的销钉垂直度导块的导向孔中，通过销钉垂直度导块的导向孔保证销钉的垂直度，销钉打入到一定深度后，销钉的顶端被销钉上限位柱限位，从而保证了销钉的垂直度和打入深度，保证了工件的精准度。
在上述技术方案中，所述级进模具四轴冲铆一体化设备还包括料带输送机构，所述料带输送机构设置在导料柱的X方向的进料方向一端，料带输送机构包括送料滚轮，送料时，所述料带被压合在送料滚轮之间，送料滚轮与电机连接，料带在料带输送机构的作用下能够沿导料柱做进给运动。
利用所述的级进模具四轴冲铆一体化设备进行冲铆一体化加工的方法，包括以下工序：
(1)用导正钉孔冲头冲导正钉孔；
(2)用第一冲孔冲头在后续的工位冲孔b；
(3)用第一倒角冲头去除孔b的毛刺；
(4)用第二冲孔冲头在后续的工位冲孔a；
(5)用第二倒角冲头去除孔a的毛刺；
(6)销钉下料机构和销钉平移送料机构配合动作，使四个销钉置入送料滑块中，装有销钉的送料滑块运动至料带正下方的工作点位，当下模压合时，料带跟随导料柱下移，从而使送料滑块中的四个销钉一次性全部置入料带的孔a中；
(7)用销钉打入顶柱对料带上的销钉进行最终打入到位；
(8)最后利用落料冲头，进行落料。
本发明的优点和有益效果为：
本发明设计合理，自动化程度高，采用一整套级进模具把冲孔和铆接连接在一起，可以在冲孔后再铆接成产品，省去以前工序的人工操作步骤，采用一套流程生产出产品，提高了生产效率和产品合格率。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的下模的立体结构示意图。
图3是本发明的销钉下料机构的侧视图。
图4是本发明的销钉下料机构下料状态的侧视图。
图5是图3的局部放大示意图。
图6是图4的局部放大示意图。
图7是本发明的侧视图(未压合时)。
图8是本发明的侧视图(压合时)。
图9是料带输送机构的示意图。
图10是成品加工工件的结构示意图。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参见附图，一种级进模具四轴冲铆一体化设备，包括下模1和上模2，所述上模2为主动模，其顶部连接驱动机构，通过驱动机构实现上模的竖直上下动作。
在下模和上模之间还设置有四个竖直的弹性连接杆组件3，弹性连接杆组件3由光杆3-1、弹簧3-2、第一套筒3-3和第二套筒3-4组成，所述光杆的底端固定安装在下模上，所述第一套筒滑动安装在光杆上，在光杆上沿其轴向设置有导向槽，在第一套筒内壁设置有与导向槽配合的键，通过导向槽和键的配合限制轴向转动，所述第二套筒套装在第一套筒上，第二套筒顶端固定在上模上，所述弹簧套装在第一套筒下方的光杆杆段上。
在下模上设置有第一工作台1-1、第二工作台1-2、销钉下料机构1-3和销钉平移送料机构1-4。
所述销钉平移送料机构1-4包括送料滑块1-41和与送料滑块相连的送料滑块驱动气缸1-42，在第一工作台和第二工作台之间设置有空隙，在该空隙内沿Y方向设置有滑道4，所述销钉平移送料机构的送料滑块1-41滑动安装在该滑道内，在送料滑块1-41上设置有4个用于盛放销钉的料孔，所述送料滑块驱动气缸1-42固定安装在滑道4尾端的气缸支架1-43上，通过送料滑块驱动气缸实现驱动送料滑块沿滑道运动。
所述销钉下料机构1-3设置在滑道4前端，其包括第一活动块1-31、第二活动块1-32、第一固定挡块1-33、第二固定挡块1-34，所述第一活动块1-31、第二活动块1-32对称设置在滑道4两侧，在第一活动块和第二活动块上分别(各自)设置有两个下料孔，在每个下料孔的顶部连接导料筒1-35，导料筒1-35的顶端连接透明塑料材质的导料软管1-36，导料软管1-36的顶部进料口连接至震动给料装置，销钉5能够沿导料软管1-36进入导料筒1-35和下料孔；第一活动块1-31的外端与第一驱动气缸1-37的动作端连接，第二活动块的外端与第二驱动气缸1-38的动作端连接，通过第一驱动气缸和第二驱动气缸驱动第一活动块和第二活动块做同步相向运动或同步背向运动；所述第一固定挡块1-33固定设置在第一活动块1-31下方，所述第二固定挡块1-34固定设置在第二活动块1-32下方，且所述第一固定挡块1-33和第二固定挡块1-34以滑道4的中心线为对称线对称设置在滑道两侧；进一步的，所述第一固定挡块和第二固定挡块的高度大于所述送料滑块1-41的高度，以使送料滑块能够运动至第一固定挡块1-33和第二固定挡块1-34的正下方；当送料滑块未运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方位置时，所述第一活动块1-31和第二活动块1-32位于待下料点位，参见附图3和5，此时，第一活动块1-31和第二活动块1-32中的销钉5(共4个销钉)被第一固定挡块1-33和第二固定挡块1-34阻挡，无法落料；当送料滑块1-41运动至第一固定挡块1-33和第二固定挡块1-34的正下方位置后，所述第一活动块1-31和第二活动块1-32在各自驱动气缸的驱动下做同步相向运动，运动至下料点位，参见附图4和6，此时，第一活动块1-31和第二活动块1-32中的销钉5(共4个销钉)脱离第一固定挡块1-33和第二固定挡块1-34的阻挡正好下落至送料滑块1-41的料孔中；销钉下料完成后，第一活动块和第二活动块在各自驱动气缸的驱动下做同步背向运动，再次运动至待下料点位。
参见附图7和8，在上模2上设置有导正钉孔冲头2-1、导正钉2-2、第一冲孔冲头2-3、第二冲孔冲头2-4、以及销钉垂直度导块2-5和销钉上限位柱2-6，其中，所述导正钉孔冲头2-1、导正钉2-2、第一冲孔冲头2-3和第二冲孔冲头2-4均竖直固定在上模2中，所述销钉垂直度导块2-5水平设置在上模中，所述销钉上限位柱2-6固定在销钉垂直度导块2-5的顶部，在销钉垂直度导块2-5中设置有沿垂直方向的导向孔2-51，用于销钉的垂直度导向。在下模1的第一工作台上设置有第一倒角冲头1-5和第二倒角冲头1-6，在下模的第二工作台上设置有销钉打入顶柱1-7；在下模的第一工作台和第二工作台上沿X方向(所述X方向与所述Y方向相垂直)设置有多个导料柱1-8，导料柱包括两排，每排包括多个导料柱，在导料柱1-8上设置有用于装卡料带的缩径段1-81，使用时，料带的两侧边缘被限位在导料柱的缩径内；所述导料柱竖直滑动安装在下模上，在导料柱底端设置有弹簧1-82和封装弹簧的螺塞1-83，安装时，从下向上将导料柱装入下模(在下模上设置有导料柱安装孔，且该孔为阶梯孔，孔内设置有限位阶梯，限制导料柱的向上位置)，然后依次装入弹簧1-82和螺塞1-83，通过调节螺塞的旋入量来调节弹簧的压缩量；由于导料柱可以竖直上下运动，所以，当上模下压时，导料柱上的料带6能够随导料柱产生被动上下运动。所述上模的销钉垂直度导块2-5和销钉上限位柱2-6与下模的销钉打入顶柱1-7配合使用，工作时，上模下压动作，使料带随导料柱竖直向下移动，下模的销钉打入顶柱1-7对料带6上的销钉5底端施加向上的作用力，将销钉5向上打入料带6，销钉穿过料带后进入上模的销钉垂直度导块的导向孔2-51中，通过销钉垂直度导块的导向孔2-51保证销钉5的垂直度，销钉打入到一定深度后，销钉的顶端被销钉上限位柱2-6限位，从而保证了销钉的垂直度和打入深度，保证了工件的精准度。进一步的，在上模的料带行进方向的末端设置有落料冲头2-7，在落料冲头正下方的下模上设置有落料孔1-9。
实施例二
参见附图9，所述级进模具四轴冲铆一体化设备还包括料带输送机构7，所述料带输送机构设置在导料柱的X方向的进料方向一端，料带输送机构包括送料滚轮7-1，送料时，所述料带被压合在送料滚轮之间，送料滚轮与电机连接，料带在料带输送机构的作用下能够沿导料柱(即沿X方向)做指定步长的进给运动。
实施例三
所述级进模具四轴冲铆一体化设备的运行方法如下(结合图7和图8)：
料带在料带输送机构的驱动下从进料端进入导料柱中，下模压合时，首先利用导正钉孔冲头冲导正钉孔；然后利用两个第一冲孔冲头在后续的两个工位分别冲两个为2.17mm的孔b；然后利用第一倒角冲头去除/>孔b的毛刺，使其光滑；然后用三个第二冲孔冲头在后续三个工位冲/>为1.47mm的孔a；然后利用第二倒角冲头去除/> 孔a的毛刺；然后销钉下料机构和销钉平移送料机构配合动作，使四个销钉置入送料滑块中，装有销钉的送料滑块运动至料带正下方的工作点位，当下模压合时，料带跟随导料柱下移，从而使送料滑块中的四个销钉一次性全部置入料带的/>孔a中；然后利用销钉打入顶柱对料带上的销钉进行最终打入到位；最后利用落料冲头，进行落料，最终加工成的工件如图10所示。
在上模上设置多个(两个)第一冲孔冲头以及多个(三个)第二冲孔冲头是为了避免因单个冲头损坏而影响产品的质量。
在工作过程中，下模每下压动作两次，所述送料滑块完成一次完成送料过程，送料滑块每次送4根销钉，即下模第一次下压时，送料滑块运动至销钉下料机构端进行取料，每次取4根销钉，下模再一次下压时，此时装有销钉的送料滑块运动至料带正下方的工作点位。
工作过程中，所述导正钉起检验和矫正目的，每次下模压合时，导正钉置入导正钉孔中，在导正钉的导正作用下，可以精确的保证料带送进步距保持为9mm，从而保证后续料带所有工作点位的准确。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：包括下模和上模，所述上模为主动模，其顶部连接驱动机构，通过驱动机构实现上模的竖直上下动作；
在下模上设置有第一工作台、第二工作台、销钉下料机构和销钉平移送料机构，
所述销钉平移送料机构包括送料滑块和与送料滑块相连的送料滑块驱动气缸，在第一工作台和第二工作台之间设置有空隙，在该空隙内沿Y方向设置有滑道，所述销钉平移送料机构的送料滑块滑动安装在该滑道内，在送料滑块上设置有4个用于盛放销钉的料孔；
所述销钉下料机构设置在滑道前端，其包括第一活动块、第二活动块、第一固定挡块、第二固定挡块，所述第一活动块、第二活动块对称设置在滑道两侧，在第一活动块和第二活动块上分别设置有两个下料孔；第一活动块的外端与第一驱动气缸的动作端连接，第二活动块的外端与第二驱动气缸的动作端连接，通过第一驱动气缸和第二驱动气缸驱动第一活动块和第二活动块做同步相向运动或同步背向运动；所述第一固定挡块固定设置在第一活动块下方，所述第二固定挡块固定设置在第二活动块下方；当送料滑块未运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方位置时，所述第一活动块和第二活动块位于待下料点位，此时，第一活动块和第二活动块中的销钉被第一固定挡块和第二固定挡块阻挡，无法落料；当送料滑块运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方位置后，所述第一活动块和第二活动块在各自驱动气缸的驱动下做同步相向运动，运动至下料点位，此时，第一活动块和第二活动块中的销钉脱离第一固定挡块和第二固定挡块的阻挡正好下落至送料滑块的料孔中；
在上模上设置有导正钉孔冲头、导正钉、第一冲孔冲头、第二冲孔冲头、以及销钉垂直度导块和销钉上限位柱，所述销钉上限位柱固定在销钉垂直度导块的顶部，在销钉垂直度导块中设置有沿垂直方向的导向孔，用于销钉的垂直度导向；
在下模的第一工作台上设置有第一倒角冲头和第二倒角冲头，在下模的第二工作台上设置有销钉打入顶柱；在下模的第一工作台和第二工作台上沿X方向设置有多个导料柱；所述导料柱竖直滑动安装在下模上，在导料柱底端设置有弹簧，从而使料带能够随导料柱上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：在下模和上模之间还设置有四个竖直的弹性连接杆组件，弹性连接杆组件由光杆、弹簧、第一套筒和第二套筒组成，所述光杆的底端固定安装在下模上，所述第一套筒滑动安装在光杆上，在光杆上沿其轴向设置有导向槽，在第一套筒内壁设置有与导向槽配合的键，通过导向槽和键的配合限制轴向转动，所述第二套筒套装在第一套筒上，第二套筒顶端固定在上模上，所述弹簧套装在第一套筒下方的光杆杆段上。
3.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：所述送料滑块驱动气缸固定安装在滑道尾端的气缸支架上，通过送料滑块驱动气缸实现驱动送料滑块沿滑道运动。
4.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：在每个下料孔的顶部连接导料筒，导料筒的顶端连接透明塑料材质的导料软管，导料软管的顶部进料口连接至震动给料装置，销钉能够沿导料软管进入导料筒和下料孔。
5.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：所述第一固定挡块和第二固定挡块的高度大于所述送料滑块的高度，以使送料滑块能够运动至第一固定挡块和第二固定挡块的正下方。
6.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：导料柱包括两排，每排包括多个导料柱，在导料柱上设置有用于装卡料带的缩径段，使用时，料带的两侧边缘被限位在导料柱的缩径内。
7.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：在上模的料带行进方向的末端设置有落料冲头，在落料冲头正下方的下模上设置有落料孔。
8.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：所述上模的销钉垂直度导块和销钉上限位柱与下模的销钉打入顶柱配合使用，工作时，上模下压动作，使料带随导料柱竖直向下移动，下模的销钉打入顶柱对料带上的销钉底端施加向上的作用力，将销钉向上打入料带，销钉穿过料带后进入上模的销钉垂直度导块的导向孔中，通过销钉垂直度导块的导向孔保证销钉的垂直度，销钉打入到一定深度后，销钉的顶端被销钉上限位柱限位。
9.根据权利要求1所述的一种级进模具四轴冲铆一体化设备，其特征在于：所述级进模具四轴冲铆一体化设备还包括料带输送机构，所述料带输送机构设置在导料柱的X方向的进料方向一端，料带输送机构包括送料滚轮，送料时，所述料带被压合在送料滚轮之间，送料滚轮与电机连接，料带在料带输送机构的作用下能够沿导料柱做进给运动。
10.利用权利要求1-9之一所述的级进模具四轴冲铆一体化设备进行冲铆一体化加工的方法，其特征在于，包括以下工序：
(1)用导正钉孔冲头冲导正钉孔；
(2)然后利用第一冲孔冲头在后续的工位冲孔b；
(3)用第一倒角冲头去除孔b的毛刺；
(4)用第二冲孔冲头在后续的工位冲孔a；
(5)用第二倒角冲头去除孔a的毛刺；
(6)销钉下料机构和销钉平移送料机构配合动作，使四个销钉置入送料滑块中，装有销钉的送料滑块运动至料带正下方的工作点位，当下模压合时，料带跟随导料柱下移，从而使送料滑块中的四个销钉一次性全部置入料带的孔a中；
(7)用销钉打入顶柱对料带上的销钉进行最终打入到位；
(8)最后利用落料冲头，进行落料。
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