CN109332471A - 一种套筒式顺应冲头装置 - Google Patents

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李世龙
陈宗毅
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Abstract

本发明公开了一种套筒式顺应冲头装置，包括气缸动力系统、螺栓、机床座、气缸推杆、冲头外套筒、收缩弹簧、冲头内套筒、上模冲杆、待加工零件、下模板。在冲压下降过程中，冲头内套筒的内孔底部倒角和下模板的冲孔倒角会先对零件进行顺应加持，使待加工零件的轴线与冲孔轴线顺应对齐，有效地防止零件出现堵塞、卡死等现象，之后弹簧收缩，上模冲杆与下模板的冲孔冲压配合，实现剪切零件飞边的功能。整个装置结构简单，功能性强，对飞边毛刺具有良好的去除效果，此外可通过径向旋转冲头内套筒，通过螺纹进给运动来调节其高度，适用不同尺寸零件的加工。

Description

一种套筒式顺应冲头装置
技术领域
本发明装置涉及冲压成型领域，具体而言是一种在冲压切除零件飞边过程中，精确的顺应校准待加工零件位置的冲头装置。
背景技术
现有市场上，对铸造、切割等粗加工成型零件的多余部件如飞边毛刺的处理方法有许多种，常见的有人工锉铣、切割机、砂轮机、物理挤压合并等，以及较为先进的化学处理、超声波等。前者加工方法使用范围广，具有良好的可操纵性，但精度不足，一致性低且成品率难以保障，以及随着人工成本的增加，以及面对大批量生产时，会出现效率低下的弊端。后者常用于结构复杂、精细的零件，但成本高昂，适用范围小。本发明基于顺应加持和剪刀原理，应用冲压设备完成对零件的定位校准和飞边的去除。本发明装置的应用举例所加工的专用零件是由金属锌材质铸造而成，且尺寸较小，不足5毫米，故伴随铸造产生的飞边毛刺相对成品零件较大。特别地，对于在冲压加工过程中，待加工零件易出现定位误差的问题，本发明设计了一套针对专用零件的约束定位装置，通过本装置对待加工零件进行了校准定位，防止出现由于各方面精度原因导致的待加工零件的轴线与冲孔轴线不完全的对应重合的现象，避免了冲压加工过程中零件卡在冲孔中，导致零件报废甚至冲头的损坏，极大提高了零件的加工成品率。
发明内容
本发明提供了一套针对专用零件去飞边的套同式顺应冲头装置，该装置的目的在于克服在冲压剪切待加工零件的过程中，零件的轴线与冲孔轴线不完全的重合的问题，现设计了一种结构简单、定位精准、成本低且效率高的顺应校准装置，经过实物样机的操作加工，本发明装置具有良好的应用性、功能性和经济性。
本发明的技术方案如下：
一种套筒式顺应冲头装置，包括：气缸动力系统(1)、螺栓(2)、机床座(3)、气缸推杆(4)、冲头外套筒(5)、收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)、上模冲杆(8)、待加工零件(9)和下模板(10)。气缸动力系统(1)的底部与机床座(3)的顶部通过设置在对角位置的四个螺栓(2)固定配合，下模板(10)与机床座(3)通过侧部的两个螺栓(2)固定配合；气缸动力系统(1)的前端部安装有气缸推杆(4)，气缸推杆(4)通过机床座(3)顶部前端的约束导向孔为上模冲杆(8)提供垂直的冲压动力，气缸推杆(4)的底部与冲头外套筒(5)固定配合，冲头外套筒(5)的内部顶端沿同轴方向安装有收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)和上模冲杆(8)；收缩弹簧(6)顶部与冲头外套筒(5)的内部顶端固定；冲头内套筒(7)的内部设有通孔，该通孔与上模冲杆(8)进行导向连接，冲头内套筒(7)的顶部外表面通孔处设有螺纹导轨，螺纹导轨与收缩弹簧(6)的底部旋转连接，冲头内套筒(7)能够进行径向旋转。
收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)、上模冲杆(8)配合后组成核心冲头部件。在实际生产中，待加工零件(9)传送至下模板(10)时，由于各方面精度原因导致的待加工零件(9)的轴线与下模板(10)的冲孔轴线不完全的对应重合的现象，待加工零件(9)并未完全进入下模板(10)的凹模孔内，若上模冲杆(8)直接冲压待加工零件(9)，则会导致零件报废，甚至冲头损坏。此时，本发明装置，冲头内套筒(7)的内孔底部和下模板(10)的冲孔都具有适当尺寸的倒角，在整个冲头部件在下降过程中，冲头内套筒(7)先接触待加工零件(9)，其内孔底部倒角和下模板的冲孔倒角会先对零件进行顺应加持，将待加工零件(9)的轴线与冲孔轴线校准对齐，有效地防止零件出现堵塞、卡死等现象，之后弹簧开始收缩，冲头部件将继续下降，上模冲杆(8)和下模板(10)对零件进行冲压剪切，完成飞边切除动作。此外，在实际生产中，通过径向旋转冲头内套筒(7)，通过螺纹进给运动来调节上模冲杆(8)和冲头内套筒(7)两者底部端面的高度差，以调节冲杆在冲压过程中由于收缩弹簧(6)的弹性收缩所损失的能量，实现了可对不同尺寸的零件进行加工。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1、本装置结构简单紧凑，装置成本低廉，其具有良好的实用性和经济性；
2、对于不同体积且不同精度的待加工零件，只需更换冲头部件和下模板即可，整个装置结构简单，具有良好的互换性；
3、相对未安装套筒式顺应冲头的冲压装置，本发明装置的零件加工成品率高于99％，极大减小了产品生产成本。
附图说明
图1为本发明装置的整体轴测图；
图2为本发明装置的内部主要结构剖视图；
图3为本发明装置的顺应冲头核心部件的详细示意图；
图中：1、气缸动力系统，2、螺栓，3、机床座，4、气缸推杆，5、冲头外套筒，6、收缩弹簧，7、冲头内套筒，8、上模冲杆，9、待加工零件，10、下模板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明装置的具体实施方式做进一步说明，一种套筒式顺应冲头装置，包括气缸动力系统(1)、螺栓(2)、机床座(3)、气缸推杆(4)、冲头外套筒(5)、收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)、上模冲杆(8)、待加工零件(9)和下模板(10)。气缸动力系统(1)的底部与机床座(3)的顶部通过设置在对角位置的四个螺栓(2)固定配合，下模板(10)与机床座(3)通过侧部的两个螺栓(2)固定配合；气缸动力系统(1)的前端部安装有气缸推杆(4)，气缸推杆(4)通过机床座(3)顶部前端的约束导向孔为上模冲杆(8)提供垂直的冲压动力，气缸推杆(4)的底部与冲头外套筒(5)固定配合，冲头外套筒(5)的内部顶端沿同轴方向安装有收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)和上模冲杆(8)，如附图3所示安装配合为本发明装置的核心部件，其中，收缩弹簧(6)顶部与冲头外套筒(5)的内部顶端固定；冲头内套筒(7)的内部设有通孔，该通孔与上模冲杆(8)进行导向连接，冲头内套筒(7)的顶部外表面通孔处设有螺纹导轨，螺纹导轨与收缩弹簧(6)的底部旋转连接，冲头内套筒(7)能够进行径向旋转。
在实际生产中，由于各方面精度原因导致的待加工零件(9)的轴线与冲孔轴线不完全的对应重合的现象，待加工零件(9)并未完全进入下模板(10)的冲孔内，若上模冲杆(8)直接冲压待加工零件(9)，则会导致待加工零件(9)报废，甚至冲头损坏。此时，通过本发明装置，冲头内套筒(7)的内孔底部和下模板(10)冲孔皆具有适当尺寸的倒角，上模冲杆(8)在下降过程中，冲头内套筒(7)先接触待加工零件(9)，其内孔底部的倒角和下模板(10)冲孔的倒角将对待加工零件(9)进行顺应加持，将零件的轴线与冲孔轴线顺应对齐，然后冲头部件继续下降，上模冲杆(8)对待加工零件(9)进行冲压加工，完成飞边剪切动作。此外，在实际生产中，通过径向旋转冲头内套筒(7)，通过螺纹进给运动来调节上模冲杆(8)和冲头内套筒(7)两者底部端面的高度差，以调节上模冲杆(8)在冲压过程中由于收缩弹簧(6)的弹性收缩所损失的能量，实现对不同尺寸的零件进行加工，增加适用范围。
本发明的应用途径很多，以上所述冲压顺应功能仅是本发明的优选方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种套筒式顺应冲头装置，其特征在于：包括气缸动力系统(1)、螺栓(2)、机床座(3)、气缸推杆(4)、冲头外套筒(5)、收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)、上模冲杆(8)、待加工零件(9)和下模板(10)；气缸动力系统(1)的底部与机床座(3)的顶部通过设置在对角位置的四个螺栓(2)固定配合，下模板(10)与机床座(3)通过侧部的两个螺栓(2)固定配合；气缸动力系统(1)的前端部安装有气缸推杆(4)，气缸推杆(4)通过机床座(3)顶部前端的约束导向孔为上模冲杆(8)提供垂直的冲压动力，气缸推杆(4)的底部与冲头外套筒(5)固定配合，冲头外套筒(5)的内部顶端沿同轴方向安装有收缩弹簧(6)、冲头内套筒(7)和上模冲杆(8)；收缩弹簧(6)顶部与冲头外套筒(5)的内部顶端固定；冲头内套筒(7)的内部设有通孔，该通孔与上模冲杆(8)进行导向连接，冲头内套筒(7)的顶部外表面通孔处设有螺纹导轨，螺纹导轨与收缩弹簧(6)的底部旋转连接，冲头内套筒(7)能够进行径向旋转。
2.根据权利要求1所述的一种套筒式顺应冲头装置，其特征在于：冲头内套筒(7)的内孔底部和下模板(10)冲孔皆具有倒角。
3.根据权利要求1所述的一种套筒式顺应冲头装置，其特征在于：通过径向旋转冲头内套筒(7)，通过螺纹进给运动来调节上模冲杆(8)和冲头内套筒(7)两者底部端面的高度差，以调节上模冲杆(8)在冲压过程中由于收缩弹簧(6)的弹性收缩所损失的能量。
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