CN108526270B - 电机支架冲压设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机械加工技术领域，具体公开了电机支架冲压设备，其包括底座和顶板，顶板上安装有冲压气缸，冲压气缸连接冲压杆，底座上固定有凹模，凸模与冲压杆固定；凹模内设有顶出机构，冲压杆的外周设有集气机构；集气机构包括转动环体，冲压杆上下移动，转动环体将往复转动；转动环体外周通过单向轴承连接有凸轮，凸轮外周设有打气筒；顶出机构包括缸体、活塞和顶杆，活塞可推动顶杆上下滑动，顶杆伸入模腔内；活塞与缸体内壁之间设有控制环体，控制环体上下移动的同时也会往复转动，控制环体和活塞通过单向轴承连接；活塞上设有第一排气孔，活塞内设有可封堵第一排气孔的堵块，缸体中部设有第二排气孔；该设备可实现自动脱模。

Description

电机支架冲压设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种电机支架冲压设备。

背景技术

冲压机械是在自动化设备的基础上，根据冲压生产特点，专门为实现冲压自动化无人生产而研发的设备。能取代人工在各个冲压工位上进行物料冲压、搬运、上下料等工作，整条生产线效率达到5秒。本自动化设备对于冲压等重复性、危险性、节拍高的加工行业具有节约人力劳动成本，提高人工及设备安全性，保持产品产能、质量、工艺稳定性等方面的作用。

而机械冲压设备是一种使冲压件退出方便的机械冲压装置，机械冲压装置主要由上模、下模和冲压气缸或油缸构成，下模内设有模腔，板材放置在模腔内后，由上模下压板材变形，从而成型为所需形状。当板材变形时，板材与模腔侧壁的摩擦力增大，从而当上模退出模腔时成型后的工件常会卡合在模腔内，从而需要对工件进行脱模；现有的脱模方式通常是对工件进行敲打或者撬取，常会损坏工件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机支架冲压设备，以对工件进行脱模，并减少工件的损伤。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

电机支架冲压设备包括底座和顶板，底座和顶板固定连接，顶板上安装有冲压气缸，冲压气缸连接冲压杆，底座上固定有凹模，凹模的上方设有可与凹模配合的凸模，凸模与冲压杆固定；所述凹模内设有顶出机构，所述冲压杆的外周设有集气机构；集气机构包括套设于冲压杆外周的转动环体，转动环体与冲压杆之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，转动环体与顶板转动连接，转动环体外周通过单向轴承连接有凸轮，凸轮与顶板转动连接，凸轮外周设有多个打气筒，凸轮外周与打气筒的推杆相抵；顶出机构包括缸体、设于缸体内的活塞和与活塞转动连接的顶杆，活塞可推动顶杆上下滑动，顶杆伸入凹模的模腔内，且凹模的模腔的底面设有凹槽，顶杆的顶端固定有可与凹槽配合的顶块；活塞与缸体内壁之间设有控制环体，控制环体与活塞的内壁之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，控制环体和活塞通过单向轴承连接；活塞上设有第一排气孔，且活塞内设有可封堵第一排气孔的堵块，堵块受离心力时，第一排气孔打开，缸体中部设有与缸体内部连通的第二排气孔，缸体内设有与活塞上部相抵的压簧；底座上还设有与打气筒连接的气箱，气箱通过排气管与缸体的下部连通，且排气管上设有截止阀。

本方案电机支架冲压设备的原理在于：

冲压气缸通过冲压杆推动凸模上下运动时，由于冲压杆与转动环体之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，因此冲压杆相对于转动环体上下移动时，在螺旋凸棱和螺旋凹槽的相互挤压作用下，转动环体将往复转动。而当冲压杆推动凸模向下运动时，设于凸轮与转动环体之间的单向轴承啮合，从而转动环体将带动凸轮一同转动，并克服打气筒的推杆对凸轮的阻力。凸轮转动时，将推动打气筒的活塞运动，从而将使打气筒向气箱内压入空气，增大气箱内的气压。

气箱内的压力增大后，通过打开排气管上的截止阀，气箱内的压力将传递至缸体内，并推动缸体内的活塞向上移动，从而活塞通过顶杆推动顶块上移；顶块从凹槽中进入凹模的模腔内，可对工件产生推力，进而可实现脱模。活塞在缸体内向上移动的过程中，将推动控制环体同时向上移动，而在控制环体相对于缸体上下移动的同时，由于控制环体和缸体之间的相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱的挤压作用，控制环体将往复转动；而在活塞向上移动的过程中，控制环体与活塞之间的单向轴承脱离，即在活塞与顶杆的摩擦力作用下，控制环体将不会带动活塞转动。在活塞向上移动的过程中，当活塞越过第二排气孔后，气箱内的气体将通过第二排气孔向外流动，从而导致气箱内的压力减小；则在压簧的作用下，活塞将向下移动，而此时控制环体的转动方向与活塞上移时的转动方向相反，则控制环体与活塞之间的单向轴承啮合，控制环体带动活塞一同转动；进而设于活塞内的堵块受到离心力作用，则第一排气孔打开，气箱内的空气将通过第一排气孔排出，气箱内的压力将持续降低，直至活塞返回到缸体的底部，顶块返回凹槽内。

本方案产生的有益效果是：

(一)通过冲压杆的移动，带动转动环体往复转动，而往复环体再通过单向轴承驱动凸轮单向转动；凸轮转动时，将推动打气筒的推杆往复运动，从而使打气筒向气箱内加压，则在凸模向凹模运动并冲压工件时，气箱内将不断蓄能；凸模上移时，通过气箱储蓄的能量，可以使顶出机构的顶块伸入凹模的模腔内，从而进行脱模。另外，由于冲压杆向上移动时，气箱在不断向外排气，此时集气机构无法使气箱的压力增加，因此此时凸轮不转动，可以减小凸轮与推杆之间的磨损。

(二)顶块嵌入凹槽内，可以保证凹模的模腔的底面形成一个平滑面，则可避免在冲压出的工件上留下印痕。

(三)打开截止阀后，顶块将向工件产生推力，以使工件和凹模松动，从而进行脱模；而完成脱模后，活塞将自动向下移动，即顶块将自行回到凹槽中，从而可使操作更简单。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述顶杆内设有气道，所述顶块的外周面设有多个与气道连通的除尘孔，所述第一排气孔通过旋转接头与气道连通。当顶出机构的活塞向下移动的过程中，气箱内的空气将经过第一排气孔、气道，最终经过除尘孔排出，从而除尘孔排出的气流可吹除吸附在凹槽及顶块表面的灰尘及尘埃，以保证顶块能完全嵌入凹槽内，进一步避免在工件上留下印痕。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述截止阀为电磁阀，冲压气缸内设有压力传感器，并设有控制器与电磁阀和压力传感器电连接。当冲压杆向上移动时，冲压气缸的活塞其中一侧的压力将减小，通过压力传感器可以检测冲压气缸内部的压力变化；即当冲压杆向上移动时，压力传感器将向控制器反馈信号，而控制器将控制截止阀自动打开，从而实现顶出机构的自动启动。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述打气筒沿冲压杆的周向均匀分布；从而可以保证在每一次冲压过程中，气箱内的压力均保持一致。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述顶出机构共设有多个，且顶块均匀分布在凹模的模腔内。设置多个顶出机构，可以保证在顶出工件时，在工件上形成多个受力点，有利于将工件推出模腔。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述气箱上设有压力控制阀；通过压力控制阀可以调节气箱内的最大压力，以避免气箱内的压力过高。

附图说明

图1为本发明电机支架冲压设备实施例的结构示意图；

图2为本实施例中顶出机构的结构剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座11、顶板12、立柱13、安装架14、冲压气缸15、凹模16、凸模17、冲压杆18、转动环体21、凸轮22、打气筒23、推杆24、顶出机构30、缸体31、活塞32、顶杆33、顶块34、控制环体35、第一排气孔36、旋转接头37、气道38、除尘孔39、堵块310、第二排气孔311。

实施例基本如图1、图2所示：

本实施例的电机支架冲压设备包括底座11和顶板12，顶板12通过立柱13固定在底座11上，从而在顶板12与底座11之间性形成冲压空间。顶板12上安装有冲压气缸15，冲压气缸15连接冲压杆18，冲压杆18的下端固定有凸模17，从而通过冲压气缸15可以驱动凸模17上下移动；而凸模17上下移动的同时，冲压杆18也将相对于顶板12上下移动。底座11上固定有凹模16，凹模16与凸模17相对，在凹模16内放入板材，并通过冲压气缸15推动凸模17向下运动直至压入凹模16中，则可使板材成型。

冲压杆18的外周设有集气机构；集气机构包括套设于冲压杆18外周的转动环体21，转动环体21与冲压杆18之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，螺旋凹槽和螺旋凸棱的螺旋角为55℃，且螺旋凹槽与螺旋凸棱的断面为矩形；从而使得螺旋凹槽和螺旋凸棱之间不具有自锁性能。在对应于转动环体21的位置，设有固定在立柱13上的安装架14，从而安装架14与顶板12相对固定；转动环体21转动连接在安装架14上；因此在冲压杆18相对于转动环体21上下移动时，转动环体21将将正向及反向往复转动。转动环体21外周通过单向轴承连接有凸轮22，凸轮22同样与安装架14转动连接；当冲压轴向下移动时，转动环体21正转，此时单向轴承啮合，转动环体21将带动凸轮22一同转动；而当冲压轴向上移动时，转动环体21反转，单向轴承脱离，则在凸轮22与安装架14之间的摩擦力作用下，凸轮22不会转动。凸轮22外周设有六个打气筒23，打气筒23沿冲压轴的周向均匀分布并安装在安装架14上；凸轮22外周与打气筒23的推杆24相抵，凸轮22转动时，将推动推杆24的往复运动，从而可使打气筒23排出气体。

凹模16内设有顶出机构30，顶出机构30包括固定在凹模16内的缸体31、设于缸体31内的活塞32和与活塞32转动连接的顶杆33；顶杆33与缸体31则通过花键连接，使得顶杆33只能相对于缸体31滑动，顶杆33的下端设有一个嵌入活塞32内的连接头，使得顶杆33只能相对于活塞32转动，而活塞32可推动顶杆33上下滑动。顶杆33的上端伸入凹模16的模腔内，凹模16的模腔的底面设有凹槽，而顶杆33的顶端固定有可与凹槽配合的顶块34，当顶块34嵌入凹槽时，可以使模腔的地面形成平滑的表面。活塞32与缸体31内壁之间设有控制环体35，控制环体35与活塞32的内壁之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，该螺旋凹槽和螺旋凸棱的螺旋角为55℃，且螺旋凹槽与螺旋凸棱的断面为矩形。当活塞32在缸体31内上下移动时，活塞32将同时带动控制环体35在缸体31内上下移动，在相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱的挤压作用下，控制环体35将往复转动。控制环体35和活塞32通过单向轴承连接，当活塞32向上移动时，控制环体35正转，此时单向轴承脱离，控制环体35不能驱动活塞32转动；而当活塞32向下移动时，控制环体35反转，单向轴承啮合，控制环体35将带动活塞32转动。

活塞32上设有第一排气孔36，且活塞32内设有沿活塞32径向设置并贯穿第一排气孔36的滑道；滑道内设有可沿滑道滑动的堵块310，滑道内还设有与堵块310远离第一排气孔36的一端相抵的弹簧。在弹簧的作用下，堵块310可将第一排气孔36封堵。活塞32转动时，堵块310在离心力的作用下将沿滑道向外滑动，从而堵块310离开第一排气孔36所在位置，则第一排气孔36打开。缸体31内设有与活塞32上部相抵的压簧，在活塞32下方的压力为常压时，在压簧的作用下活塞32处于缸体31的底部；而当活塞32下方的压力增大，活塞32将向上移动；而在缸体31的中部设有与缸体31内部连通的第二排气孔311，当活塞32向上移动并越过第二排气孔311后，活塞32下方的空气将通过第二排气孔311排出，从而使活塞32下方的压力降低。则在压簧的作用下，活塞32将向下移动，且同时活塞32将转动，堵块310受到离心力作用使第一排气孔36打开，活塞32下方的空气将通过第一排气孔36继续排出，直至活塞32返回到缸体31的底部。顶杆33内设有气道38，顶块34的外周面设有五个与气道38连通的除尘孔39，第一排气孔36通过旋转接头37与气道38连通；则最终气流将经过除尘孔39排出，从而可吹除吸附在凹槽及顶块34表面的灰尘及尘埃，使得顶块34可完全嵌入凹槽内。

底座11上还设有与打气筒23连接的气箱，气箱通过排气管与缸体31的下部连通。排气管上设有截止阀，截止阀采用电磁阀；冲压气缸15内设有压力传感器，并设有控制器与电磁阀和压力传感器电连接。当冲压杆18向上移动时，压力传感器将向控制器反馈信号，而控制器将控制截止阀自动打开；从而气箱与缸体31连通，活塞32下方的压力增大。另外，顶出机构30共设有四个，并均匀分布在凹模16模腔内的四角，以保证在顶出工件时，在工件上形成多个受力点，有利于将工件推出模腔。

本实施例电机支架冲压设备的具体工作过程为：

将板材放置于凹模16上，启动冲压气缸15，通过冲压杆18推动凸模17向下运动，在凸模17和凹模16对板材的挤压作用下，可使板材成型。冲压杆18向下运动的同时，转动环体21正转并同时带动凸轮22转动；从而凸轮22将推动打气筒23的活塞32运动，使打气筒23向气箱内压入空气，增大气箱内的气压。气箱上还设有压力控制阀，通过压力控制阀可避免气箱内压力过大。

完成对板材的冲压后，冲压气缸15将带动凸模17向上运动；则控制器将向控制电磁阀打开，从而使气箱和缸体31连通。气箱内的压力将传递至缸体31内，并推动缸体31内的活塞32向上移动，从而活塞32通过顶杆33推动顶块34上移；顶块34从凹槽中进入凹模16的模腔内，可对工件产生推力，进而可实现脱模。活塞32越过第二排气孔311后，气箱内的气体将通过第二排气孔311向外流动，致使气箱内的压力减小，在压簧的作用下，活塞32将向下移动，且同时控制环体35将带动活塞32转动，活塞32内的堵块310受到离心力作用沿滑道向外滑动，使得第一排气孔36打开，气箱内的空气将通过第一排气孔36，并最终经过除尘孔39排出；而气箱内的压力持续降低，直至活塞32返回到缸体31的底部，顶块34返回凹槽内。而从除尘孔39排出的气体可吹除吸附在凹槽及顶块34表面的灰尘及尘埃，使得顶块34可完全嵌入凹槽内。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.电机支架冲压设备，包括底座和顶板，底座和顶板固定连接，顶板上安装有冲压气缸，冲压气缸连接冲压杆，底座上固定有凹模，凹模的上方设有可与凹模配合的凸模，凸模与冲压杆固定；其特征在于：所述凹模内设有顶出机构，所述冲压杆的外周设有集气机构；集气机构包括套设于冲压杆外周的转动环体，转动环体与冲压杆之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，转动环体与顶板转动连接，转动环体外周通过单向轴承连接有凸轮，凸轮与顶板转动连接，凸轮外周设有多个打气筒，凸轮外周与打气筒的推杆相抵；顶出机构包括缸体、设于缸体内的活塞和与活塞转动连接的顶杆，活塞可推动顶杆上下滑动，顶杆伸入凹模的模腔内，且凹模的模腔的底面设有凹槽，顶杆的顶端固定有可与凹槽配合的顶块；活塞与缸体内壁之间设有控制环体，控制环体与活塞的内壁之间设有相互配合的螺旋凹槽和螺旋凸棱，控制环体和活塞通过单向轴承连接；活塞上设有第一排气孔，且活塞内设有可封堵第一排气孔的堵块，堵块受离心力时，第一排气孔打开，缸体中部设有与缸体内部连通的第二排气孔，缸体内设有与活塞上部相抵的压簧；底座上还设有与打气筒连接的气箱，气箱通过排气管与缸体的下部连通，且排气管上设有截止阀。

2.根据权利要求1所述的电机支架冲压设备，其特征在于：所述顶杆内设有气道，所述顶块的外周面设有多个与气道连通的除尘孔，所述第一排气孔通过旋转接头与气道连通。

3.根据权利要求2所述的电机支架冲压设备，其特征在于：所述截止阀为电磁阀，冲压气缸内设有压力传感器，并设有控制器与电磁阀和压力传感器电连接。

4.根据权利要求3所述的电机支架冲压设备，其特征在于：所述打气筒沿冲压杆的周向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的电机支架冲压设备，其特征在于：所述顶出机构共设有多个，且顶块均匀分布在凹模的模腔内。

6.根据权利要求5所述的电机支架冲压设备，其特征在于：所述气箱上设有压力控制阀。

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