CN109226467A - 异型工件冲孔工装及其冲孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异型工件冲孔工装，其技术方案要点是包括上模座板、上模压料机构、下模座板以及下模压料机构，所述上模座板上上模压料机上设置有对工件冲孔和压凹的冲压机构；所述冲压机构包括竖向设置于上模座板顶部液压缸、固设于液压缸底部的活塞杆端部的冲压板以及固设于冲压板底部的冲压块和三根冲孔柱；本发明还公开了一种异型工件冲孔方法：a1.将工件固定于下模压料板上;a2.在工件的三个凸块上冲压出三个安装孔并冲压出弧形斜面;a3.将加工成型的工件从下模压料板上取下。本发明解决了传统方式冲孔效率低且安装孔的相对位置精度控制性差的问题，通过设置有冲压机构，不仅能够提高冲孔效率，还能提高三个安装孔之间的位置精度。

Description

异型工件冲孔工装及其冲孔方法

技术领域

本发明涉及异型工件冲孔领域，更具体的说，它涉及一种异型工件冲孔工装及其冲孔方法。

背景技术

一种异型工件1，参见图1，一端是梅花型板11，梅花型板11包括三个凸块111，另一端是水平板12，加工时，需要在三个凸块111的中心处冲压出安装孔1111，在水平板12上压凹出弧形斜面121。

但是，异型工件1由于其结构特殊性，传统方式只能通过冲孔机单个钻孔，由于三个安装孔1111的位置要求精度高，传统方式钻孔效率低且安装孔1111的相对位置精度控制性差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的一个目的在于提供一种异型工件冲孔工装，包括上模座板、上模压料机构、下模座板以及下模压料机构，上模座板和上模压料机构上设置有对工件同时冲压出三个安装孔和弧形斜面的冲压机构，不仅能够提高冲孔效率，还能提高三个安装孔之间的位置精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种异性工件冲孔工装，包括上模座板、上模压料机构、下模座板以及下模压料机构，上模压料机构包括固设于上模座板底部的上模固定板、固设于上模固定板底部的上模垫板以及固设于上模垫板底部的上模压料板，下模压料机构包括固设于下模座板顶部的下模固定板、固设于下模固定板顶部的下模垫板以及固设于下模垫板顶部的下模压料板，所述上模压料板和下模压料板的四个角落处设置有驱动气缸，驱动气缸的缸体固定连接于上模座板上，驱动气缸的活塞杆固定连接于下模座板上；所述下模压料板的顶部设置有对工件进行定位的定位机构；所述上模座板、上模固定板以及上模垫板上设置有对工件冲孔和压凹的冲压机构；所述冲压机构包括竖向设置于上模座板顶部液压缸、固设于液压缸底部的活塞杆端部的冲压板以及固设于冲压板底部的冲压块和三根冲孔柱，上模垫板的中部开设有空腔，冲压板在液压缸的推动作用下滑移连接于空腔内，上模压料板上开设有供冲压块和冲孔柱穿过的第二通孔和第三通孔。

通过采用上述方案，驱动气缸的活塞杆伸长，使上模座板带动上模固定板、上模垫板、上模压料板以及冲压机构向上移动，将工件放置于下模压料板上，通过定位机构将工件固定，驱动气缸的活塞杆收缩，上模座板带动上模固定板、上模垫板以及上模压料板向下移动，对工件进行竖向的限位，液压缸的活塞杆伸长，推动冲压板以及冲压板底部的冲孔柱和冲压块向下运动，多工件进行冲孔和压凹，冲孔柱能够同时在工件的对应位置处同时冲压出三个安装孔，不仅能够提高冲孔效率，还能提高三个安装孔之间的位置精度。

较佳的，所述定位机构包括固设于下模压料板两侧的固定柱、滑移连接于固定柱上的L型限位板以及连接于固定柱与L型限位板之间的锁紧弹簧。

通过采用上述方案，向外拉动L型限位板，使锁紧弹簧压缩，将工件放置于两根L型限位板之间，松手后，弹簧推动L型限位板与工件抵紧，即可将工件固定于下模压料板上。

较佳的，所述下模压料板的顶部固设有两个定位板，定位板的中部开设有供L型限位板滑移的滑槽。

通过采用上述方案，拉动L型限位板移动时，L型限位板在定位板的滑槽内滑移，定位板能够对L型限位板起导向作用，防止L型限位板在滑移的过程中跑偏。

较佳的，所述下模压料板的顶部固设有两个竖向用于卡接工件上凸块的限位柱。

通过采用上述方案，放置工件时，使工件的凸块卡接于两个限位柱之间，能够对工件进行准确的预定位，使工件能够准确定位于下模压料板上，提高工件的加工精度。

较佳的，所述下模压料板和下模垫板对应冲压块的位置开设有第四通孔，第四通孔内竖向固设有复位弹簧，复位弹簧的顶部固设有顶料柱。

通过采用上述方案，放置工件时，复位弹簧和顶料柱能够伸缩调节使工件放平整，冲压块对工件冲压时，能在工件上冲压出弧形斜面，弧形斜面向下凹，使弧形斜面按压顶料柱，使复位弹簧压缩，当冲压板和上模压料板向上移动时，上模压料板对工件的压力消失，复位弹簧舒张能够将工件顶起，方便将加工结束后的工件从下模压料板上取下。

较佳的，所述上模固定板的四个角落处固设有导向套，下模固定板对应导向套的位置固设有导向柱，其中两个导向柱上固设有缓冲弹簧，且导向柱的顶部周向转动连接有多个滚珠。

通过采用上述方案，当驱动气缸带动驱动上模座板上下移动时，使上模固定板上的导向套套设于下模固定板上的导向柱外，能够对工件竖向准确定位，缓冲弹簧能够对导向套起缓冲作用，滚珠能够方便导向套套设于导向柱上。

针对现有技术存在的不足，本发明的另一个目的在于提供一种异型工件冲孔方法，包括如下步骤：

a1.将工件固定于下模压料板上;

a2.在工件的三个凸块上冲压出三个安装孔并冲压出弧形斜面;

a3.将加工成型的工件从下模压料板上取下。

通过采用上述方案，对工件加工时，先将工件放置于下模压料板上对工件进行固定，对工件进行冲压，在工件上同时冲压出三个安装孔和一个弧形斜面，冲压结束后，将加工后的工件从下模压料板上取下，能够在工件上同时冲压出三个安装孔，不仅提高冲孔效率，还能提高三个安装孔之间的位置精度。

较佳的，在a1中，驱动气缸的活塞杆伸长，使上模座板带动上模固定板、上模垫板以及上模压料板向上移动；再通过L型限位板对工件的两侧进行限位；驱动气缸的活塞杆收缩，使上模座板带动上模压料板向下移动并抵接于工件的顶部，对工件进行竖向的限位。

通过采用上述方案，将工件放置于上模压料板上，对工件进行横向的限位，再通过上模压料板进行竖向的限位，将工件固定于下模压料板上，对工件进行准确定位，能够保证冲孔位置更准确。

较佳的，在a2中，液压缸推动冲压板向下运动，冲压板上的冲孔柱和冲压块穿过上模压料板上的第一通孔和第二通孔对工件冲压。

通过采用上述方案，冲压板带动冲孔柱和冲压块同时向工件冲压，在工件上同时冲压出三个安装孔和弧形斜面，相比于传统的一次只能冲压出一个安装孔，冲孔效率高且能提高三个安装孔之间的位置精度。

较佳的，在a3中，加工结束后，弧形斜面被压凹到第四通孔中，向下压顶料柱，使顶料柱底部的复位弹簧压缩。

通过采用上述方案，加工结束后，工件紧贴于下模压料板的顶部，当工件受到的压力消失后，复位弹簧舒张，复位弹簧将顶料柱向上顶，使顶料柱将工件顶起，方便将工件从下模压料板上取下。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1.上模座板和上模压料机构上设置有冲压机构，冲压机构包括液压缸、设置于液压缸的活塞杆端部的冲压板，冲压板的底部固设有三个冲孔柱和冲压块，能够在工件上同时冲压出三个安装孔和一个弧形斜面，相比于传统的一次只能冲压出一个安装孔，冲孔效率高且能提高三个安装孔之间的位置精度；

2.下模压料板的两侧固设有固定柱，固定柱上滑移连接有L型限位板，固定柱和L型限位板之间设置有锁紧弹簧，下模压料板的顶部固设有定位板，L型限位板滑移连接于定位板上，对工件进行定位时，向外拉动L型限位板，使锁紧弹簧压缩，将工件放置两根L型限位板之间，定位板能够对L型限位板其导向作用，松手后，弹簧推动L型限位板与工件抵紧，即可将工件固定于下模压料板上。

附图说明

图1是背景技术的结构示意图；

图2是实施例的轴测图；

图3是上模压料机构和下模压料机构的爆炸图；

图4是上模压料机构、下模压料机构以及冲压机构的剖视图；

图5是下模压料板和定位机构的剖视图。

附图标记：1、工件；11、梅花型板；111、凸块；1111、安装孔；12、水平板；121、弧形斜面；2、下模座板；21、驱动气缸；3、下模压料机构；31、下模固定板；311、导向柱；312、缓冲弹簧；313、滚珠；32、下模垫板；33、下模压料板；331、第三通孔；332、第四通孔；3321、复位弹簧；3322、顶料柱；4、上模座板；5、上模压料机构；51、上模固定板；511、导向套；52、上模垫板；521、空腔；53、上模压料板；531、第一通孔；532、第二通孔；6、冲压机构；61、液压缸；62、冲压板；63、冲孔柱；64、冲压块；641、冲压斜面；7、定位机构；71、固定柱；711、锁紧弹簧；72、L型限位板；73、定位板；731、滑槽；74、限位柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种异型工件冲孔工装，参见图2，包括下模座板2、固设于下模座板2顶部的下模压料机构3、上模座板4以及固设于上模座板4底部的上模压料机构5，还包括设置于上模座板4和上模压料机构5中部的冲压机构6。上模座板4与下模座板2之间的四个角落处设置有四个驱动气缸21，驱动气缸21的缸体固定连接于上模座板4上，驱动气缸21的活塞杆端部固设于下模座板2的顶部，驱动气缸21的活塞杆伸长，使上模座板4带动上模压料机构5向上移动，便于将异性工件1放置于下模压料机构3上，驱动气缸21的活塞杆收缩，使上模座板4带动上模压料机构5向下移动，使上模压料机构5和下模压料机构3配合将工件1压住。

参见图3和图4，上模压料机构5包括固设于上模座板4底部的上模固定板51、固定于上模固定板51底部的上模垫板52以及固设于垫板底部的上模压料板53。冲压机构6包括缸体竖向固设于上模垫板52顶部的液压缸61、固设于液压缸61的活塞杆底部的冲压板62以及固设于冲压板62底部的三根冲孔柱63和一个冲压块64，冲压块64的底部开设有冲压斜面641，三根冲孔柱63分别对应工件1上的三个凸块111中心，冲压块64对应水平板12，上模垫板52的中心开设有空腔521，液压缸61的活塞杆滑移连接于上模座板4和上模板上，使冲压板62滑移连接于上模垫板52的空腔521内，上模压料板53对应冲压块64和三个冲孔柱63的位置处开设有供冲压块64和冲孔柱63通过的第二通孔532和三个第一通孔531。

参见图3和图4，下模压料机构3包括固设于下模座板2顶部的下模固定板31、固设于下模固定板31顶部的下模垫板32以及固设于下模垫板32顶部的下模压料板33。下模垫板32和下模压料板33对应冲孔柱63和冲压块64的位置开设有第三通孔331和第四通孔332，第四通孔332竖向设置有复位弹簧3321，复位弹簧3321的顶部设置有顶料柱3322，复位弹簧3321的底部固定连接于下模固定板31的顶部，复位弹簧3321的顶部固定连接于顶料柱3322的底部。上模固定板51底部的四个角落处固设有导向套511，下模固定板31的四个角落处对应设置有导向柱311，其中两个导向柱311上设置有缓冲弹簧312，且该导向柱311的上部周向设置有多个滚珠313，滚珠313转动连接于导向柱311上，且滚珠313凸出导向柱311的表面，当上模固定板51向下移动时，导向柱311套设于导向套511的外侧壁上，滚珠313方便导向筒在导向柱311上滑移，缓冲弹簧312能够对上模固定板51起到缓冲作用，导向柱311与导向套511配合能够防止上模固定板51在向下移动到过程中跑偏。

参见图3和图5，为防止冲压过程中工件1的位置发生移动，下模压料板33的顶部设有固定工件1的定位机构7。定位机构7包括对称固设于下模压料板33两侧的固定柱71、滑移连接于固定柱71上的L型限位板72以及固设于下模压料板33顶部的两个定位板73，定位板73的中部开设有供L型限位板72滑移的滑槽731，L型限位板72的一端穿过滑槽731与工件1抵接，另一端套设于固定柱71上，固定柱71上套设有锁紧弹簧711，锁紧弹簧711的一端固定于固定柱71远离下模压料板33的端部，另一端固定连接于L型限位板72上，未放置工件1时，锁紧弹簧711处于压缩状态，放置工件1时，向外拉动限位板，使锁紧弹簧711继续压缩，松手后，锁紧弹簧711的张力使L型限位板72抵紧于工件1的两侧，即可将工件1固定于下模压料板33上；下模压料板33的顶部设置有两个限位柱74，限位柱74位于两个定位板73之间，放置工件1时，使工件1远离水平板12一端的凸块111插接于两根限位柱74之间，能够方便快速将工件1放置于下模压料板33上。

使用原理：驱动气缸21的活塞杆伸长，使上模座板4带动上模固定板51、上模垫板52以及上模压料板53向上运动，向外拉动L型限位板72，使锁紧弹簧711压缩，将工件1放置于下模压料板33上，使工件1端部的凸块111卡接于两个限位柱74之间，松手后，L型限位板72在弹簧张力的作用下向工件1的方向移动并与工件1抵紧，并将工件1固定于下模压料板33上；驱动气缸21的活塞杆收缩，使上模座板4带动上模固定板51、上模垫板52以及上模压料板53向下运动，使上模压料板53将工件1压住，对工件1进行竖向的限位；液压缸61的活塞杆伸长，推动冲压板62在空腔521内滑移，使冲压板62底部的三个冲孔柱63以及冲压块64穿过上模压料板53上的三个第一通孔531和第二通孔532，使冲孔柱63对凸块111进行冲孔，冲压块64对水平板12进行冲压。

一种异型工件的冲孔方法，包括如下步骤：

步骤一：将异型工件1固定于下模压料板33上：

1.驱动气缸21的活塞杆伸长，使上模座板4带动上模固定板51、上模垫板52以及上模压料板53向上运动，方便于将工件1放置于下模压料板33的顶部；

2.向外拉动L型限位板72，使L型限位板72端部的锁紧弹簧711压缩，将工件1放置于下压料模板上，使工件1远离水平板12一端的凸块111卡接于两个限位柱74之间；

3.松开L型限位板72，使锁紧弹簧711舒张，推动L型限位板72在定位板73内滑移，使L型限位板72的远离锁紧弹簧711的端部抵紧于工件1上，即可将工件1固定于下模压料板33的顶部。

4.驱动气缸21的活塞杆收缩，使上模座板4带动上模固定板51、上模垫板52以及上模压料板53向下运动，使上模压料板53抵接于工件1的顶部，对工件1进行竖向的限位。

步骤二：在工件1的三个凸块111上冲压出三个安装孔1111并冲压出弧形斜面121：

1.液压缸61的活塞杆伸长，推动冲压板62在空腔521内向下移动，使冲压板62底部的三个冲孔柱63穿过上模压料板53上第一通孔531，冲压块64穿过上模压料板53上的第二通孔532，下模压料板33上的工件1进行冲压；

2.冲压时，冲孔柱63将凸块111冲压出安装孔1111，冲压块64将水平板12的中部冲压出弧形斜面121，使弧形斜面121的底部向下凹陷至第四通孔332中，并向下挤压顶料柱3322，使顶料柱3322底部的复位弹簧3321收缩。

步骤三：将加工成型的工件1从下模压料板33上取下：

1.液压缸61的活塞杆收缩，带动冲压板62在空腔521内向上移动，使液压板的空腔521向上移动，使冲孔柱63和冲压板62脱离工件1；

2.驱动气缸21的活塞杆伸长，使上模座板4带动上模固定板51、上模垫板52以及上模压料板53向上运动，使上模压料板53与工件1分离；

3.再向外拉动L型限位板72，使L型限位板72与工件1分离，工件1顶部的压力消失，复位弹簧3321舒张，推动顶料杆向上移动，顶料杆将工件1顶起；

4.将加工成型的工件1从下模压料板33上取下。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种异型工件冲孔工装，包括上模座板(4)、上模压料机构(5)、下模座板(2)以及下模压料机构(3)，上模压料机构(5)包括固设于上模座板(4)底部的上模固定板(51)、固设于上模固定板(51)底部的上模垫板(52)以及固设于上模垫板(52)底部的上模压料板(53)，下模压料机构(3)包括固设于下模座板(2)顶部的下模固定板(31)、固设于下模固定板(31)顶部的下模垫板(32)以及固设于下模垫板(32)顶部的下模压料板(33)，其特征在于：

所述上模压料板(53)和下模压料板(33)的四个角落处设置有驱动气缸(21)，驱动气缸(21)的缸体固定连接于上模座板(4)上，驱动气缸(21)的活塞杆固定连接于下模座板(2)上；

所述下模压料板(33)的顶部设置有对工件(1)进行定位的定位机构(7)；所述上模座板(4)、上模固定板(51)以及上模垫板(52)上设置有对工件(1)冲孔和压凹的冲压机构(6)；

所述冲压机构(6)包括竖向设置于上模座板(4)顶部液压缸(61)、固设于液压缸(61)底部的活塞杆端部的冲压板(62)以及固设于冲压板(62)底部的冲压块(64)和三根冲孔柱(63)，上模垫板(52)的中部开设有空腔(521)，冲压板(62)在液压缸(61)的推动作用下滑移连接于空腔(521)内，上模压料板(53)上开设有供冲压块(64)和冲孔柱(63)穿过的第二通孔(532)和第三通孔(331)。

2.根据权利要求1所述的一种异型工件冲孔工装，其特征在于：所述定位机构(7)包括固设于下模压料板(33)两侧的固定柱(71)、滑移连接于固定柱(71)上的L型限位板(72)以及连接于固定柱(71)与L型限位板(72)之间的锁紧弹簧(711)。

3.根据权利要求2所述的一种异型工件冲孔工装，其特征在于：所述下模压料板(33)的顶部固设有两个定位板(73)，定位板(73)的中部开设有供L型限位板(72)滑移的滑槽(731)。

4.根据权利要求1所述的一种异型工件冲孔工装，其特征在于：所述下模压料板(33)的顶部固设有两个竖向用于卡接工件(1)上凸块(111)的限位柱(74)。

5.根据权利要求1所述的一种异型工件冲孔工装，其特征在于：所述下模压料板(33)和下模垫板(32)对应冲压块(64)的位置开设有第四通孔(332)，第四通孔(332)内竖向固设有复位弹簧(3321)，复位弹簧(3321)的顶部固设有顶料柱(3322)。

6.根据权利要求1所述的一种异型工件冲孔工装，其特征在于：所述上模固定板(51)的四个角落处固设有导向套(511)，下模固定板(31)对应导向套(511)的位置固设有导向柱(311)，其中两个导向柱(311)上固设有缓冲弹簧(312)，且导向柱(311)的顶部周向转动连接有多个滚珠(313)。

7.一种异型工件冲孔方法，其特征在于：应用权利要求1～6所述的任意一项所述异型工件(1)冲孔工装进行冲孔，包括如下步骤：

a1.将工件(1)固定于下模压料板(33)上;

a2.在工件(1)的三个凸块(111)上冲压出三个安装孔(1111)并冲压出弧形斜面(121);

a3.将加工成型的工件(1)从下模压料板(33)上取下。

8.根据权利要求7所述的一种异型工件冲孔方法，其特征在于：在a1中，驱动气缸(21)的活塞杆伸长，使上模座板(4)带动上模固定板(51)、上模垫板(52)以及上模压料板(53)向上移动；再通过L型限位板(72)对工件(1)的两侧进行限位；驱动气缸(21)的活塞杆收缩，使上模座板(4)带动上模压料板(53)向下移动并抵接于工件(1)的顶部，对工件(1)进行竖向的限位。

9.根据权利要求1所述的一种异型工件冲孔方法，其特征在于：在a2中，液压缸(61)推动冲压板(62)向下运动，冲压板(62)上的冲孔柱(63)和冲压块(64)穿过上模压料板(53)上的第一通孔(531)和第二通孔(532)对工件(1)冲压。

10.根据权利要求1所述的一种异型工件冲孔方法，其特征在于：在a3中，加工结束后，弧形斜面(121)被压凹到第四通孔(332)中，向下压顶料柱(3322)，使顶料柱(3322)底部的复位弹簧(3321)压缩。