CN109985990A - 数控折弯一体成型机 - Google Patents

Abstract

数控折弯一体成型机，包括机架、PLC控制装置及顺序装设在机架上的校直装置、导向送料装置、折弯装置和冲压装置，机架包括基板，折弯装置包括由定模和若干个动模构成的折弯模、驱动装置，动模和定模设置在该基板,驱动装置与动模相连；冲压装置包括驱动缸、冲压模；基板上设有支撑架，支撑架垂直设置在基板上，驱动缸装设在支撑架上；驱动装置和驱动缸分别与PLC控制装置电性相连。本发明克服现有钢丝提手/手柄成型机不能实现折弯、间断和冲压一体化的缺陷，提供一种全自动智能数控折弯一体成型机，将折弯、剪断、冲压三种工艺合为一体，实现对钢丝/光圆进行折弯、剪断、冲压的全自动生产，保证产品质量稳定，实现一机多用，提高生产效率。

Description

数控折弯一体成型机

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于加工钢丝或光圆的数控折弯一体成型机。

背景技术

目前，随着社会的发展，社会自然材料日渐短缺，人们对材料研究的发展日益加深，钢制材料的强度和韧度得到较大程度的提高，使得钢制材料例如钢丝或钢带略作加工，便可直接用作功能产品，而作为钢丝或光圆最为常见简单的加工就是折弯、冲压，通过折弯、冲压以改变其形状，达到进一步提高其强度和相应力学要求。其中，钢丝/光圆通过折弯、冲压加工的成品最常见的便是水壶上的提手或桶罐类容器的钢丝手柄。

目前，对上述钢丝手柄的成形大都靠工人凭借自制的模具冲压弯折，具体是在作业台上固定相应的模块，将需要折弯的钢丝置于相邻模块之间的槽内，人为将钢丝按工艺要求冲压折弯。这种作业方式存在以下缺点: 其一，折弯的一致性程度难以保障，即产品质量难以保障，纵使同一操作者，客观上也无法做到使钢丝的折弯程度趋于一致，手工冲压折弯与操作者的经验密切相关；其二，传统的机器不能实现钢丝/光圆的折弯和冲压两种工艺，这就导致钢丝/光圆的冲压和折弯操作需要在两个机械上进行，致使操作者的劳动强度大并且效率低下。为了满足市场需求，生产手柄或提手的厂商只能以被动方式增加工人数量，但是由于当今劳动资源十分匮乏并且劳动力成本日益增大，因此致使产品成本显增，导致本来较为廉价的手柄失去应有的市场优势。

经专利检索，已有关于钢丝/光圆的自动折弯机械的技术方案公开，如中国发明专利201210273748，公开日为2012年12月12日，发明创造名称为:钢丝自动弯曲机，该申请案涉及一种钢丝自动弯曲机，包括机架、导向输送机构、校直机构、送丝机构、折弯机构和切断机构。导向输送机构包括主动导轮和从动导轮；校直机构包括水平校直装置和垂直校直装置；送丝机构包括送丝轮、齿轮箱、齿轮驱动电机和压紧气缸；折弯机构包括旋转装置和折弯装置；切断机构包括切断用油缸、切断用传动系统和切断刀。该申请案在一定程度上实现了钢丝提手/手柄的自动化作业，提高了生产效率，但其不足之处在于:1.该申请案不能实现对钢丝的冲压工序，当需要对钢丝进行冲压加工时，需要重新更换设备加工，一方面增加设备及人力成本，另一方面需要重新上下料，需二次定位，难以保证加工质量；2.由于该申请案中将折弯与切断装置分立设置，不仅增加了该机器的体积，而且增加了产品的加工时间。

针对现有钢丝/光圆加工方式存在的生产效率低、加工周期长、生产成本高、工件一致性和工装通用性差等问题，本申请人进行了积极而有效的探索，找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有钢丝提手/手柄成型机不能进行实现折弯、间断和冲压一体化的缺陷，提供一种全自动智能数控折弯一体成型机，不仅可以实现对钢丝或光圆进行折弯、剪断、冲压的全自动生产，保证产品质量稳定；而且将折弯、剪断、冲压三种工艺合为一体，解决需要反复上下料定位的问题，实现一机多用，缩短加工周期，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明之一种数控折弯一体成型机，包括机架、PLC 控制装置及顺序装设在所述机架上的校直装置、导向送料装置、折弯装置和冲压装置，所述的机架包括用于装设所述折弯装置和冲压装置的基板，其特征在于：所述的折弯装置包括由定模和若干个动模构成的折弯模、驱动装置，所述的动模和定模设置在该基板的同一平面上并相向设置，且所述的驱动装置与所述动模相连，可驱使所述的动模相对该定模运动；所述的冲压装置包括驱动缸、装设在该驱动缸的伸缩杆上的冲压上模及装设在定模上的冲压下模；所述的基板上设有支撑架，所述支撑架垂直设置在所述基板上，所述的驱动缸装设在所述的支撑架上，且所述的驱动缸可驱动所述冲压上模相对所述的冲压下模运动；所述的驱动装置和驱动缸分别与所述的PLC控制装置电性相连。

在上述方案的基础上优选，所述驱动装置包括第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸，且所述的第一液压缸与第二液压缸、第三液压缸呈三角形设置，所述定模装设在该三角形内。

在上述方案的基础上优选，所述的导向送料装置与所述的折弯装置之间的基板上设有导料管，所述的第一液压缸设置在所述的导料管末端的基板上，并与该导料管相垂直。

在上述方案的基础上优选，所述的导料管与该折弯装置之间还设有定位装置，所述的定位装置设置在所述第一液压缸的底端，且所述定位装置由两个带有通孔的定位块所构成，所述的两个定位块呈直线状间隔设置，使得装设在所述第一液压缸伸缩杆上的动模可通过所述两个定位孔形成的间隙。

在上述方案的基础上优选，所述的第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸上分别装有用于检测其伸缩长度的接近开关。

在上述方案的基础上优选，所述的校直装置包括水平校直装置和垂直校直装置，所述的水平校直装置与垂直校直装置相互垂直设置，且所述的垂直校直装置设置在所述的导向送料装置前端，并与所述的导向送料装置呈直线设置。

在上述方案的基础上优选，所述的冲压上模包括与所述驱动缸连接的安装板、压扁头和冲压头，所述的冲压头和压扁头呈直线状设置在所述安装板背离该驱动装置的端面上。

在上述方案的基础上优选，所述的基板背离所述的折弯装置一侧的端面还装有落料装置，所述的落料装置包括落料推动缸及装设在该落料推动缸上的落料推头，所述的落料推动缸可驱动所述的落料推头穿过所述的基板推动夹设在所述定模上的加工产品。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1.由于在机架上设置有校直装置、导向送料装置、折弯装置和冲压装置，因此，可以实现钢丝调直——送丝——切断——折弯——冲压为一体的加工流程，无需多人操作，从而可以节省人力、节约成本；

2.本机构设置了水平校直装置、垂直校直装置、导向送料装置，并且在导向送料装置和定模之间顺序设置导料管和定位装置，可通过水平校直装置和垂直校直装置，实现对工件(钢丝/光圆及钢带)在水平和垂直方向上的校直，保证工件的直线度，并通过导向送料装置、导料管及定位装置以确保其校直后的不被二次折弯，以有效提高钢丝的送丝精度；

3.本机器将冲压装置通过支撑架装设在基板上，使得冲压装置的冲压上模可在驱动缸的作用下相对冲压下模运动，实现对定模上的工件冲压工艺，以实现机器冲压功能，从而实现机器的一机两用；

4.由于冲压上模包括与驱动缸连接的安装板、压扁头和冲压头，且冲压头和压扁头呈直线状设置在安装板背离该驱动装置的端面上，当驱动缸推动其伸缩杆运动时，可实现对定模上的两个零件分别进行压扁、冲压切割废头的两种工艺，以提高加工效率。

5.由于冲压上模和驱动缸是通过垂直于基板的支撑架装设在了机架上，与将冲压装置与折弯装置呈线性分布的机器相比，不仅减少了机器的占地面积，而且，实现了机器的功能集中化，简化了设备。

附图说明

图1是本发明的数控折弯一体成型机的去除冲压装置结构示意图；

图2是本发明的数控折弯一体成型机装有冲压下模的结构示意图；

图3是本发明的数控折弯一体成型机的冲压上模正视图；

图4是本发明的冲压装置的冲压下模正视图；

图中：11.基板，12.支撑架，20.校直装置，21.水平校直装置,22. 垂直校直装置,30.导向送料装置,41.定模,42.动模,43.第一液压缸,44. 第二液压缸,45.第三液压缸,51.冲压上模，52冲压下模，53安装板，54 冲压头，55.压扁头,60.导料管，70.定位在装置。

具体实施方式

为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1所示，本发明提供一种数控折弯一体成型机，包括机架、 PLC控制装置及顺序装设在机架上的校直装置20、导向送料装置30、折弯装置和冲压装置，机架包括装设折弯装置和冲压装置的基板11，其中，折弯装置包括由定模41和若干个动模42构成的用于使待加工工件折弯成型的折弯模、及用于驱使动模42相对定模41运动的驱动装置，动模42和定模41设置在该基板11的同一平面上并相向设置，且该动模42可在基板11移动，动模42与驱动装置相连，使得驱动装置可驱使动模42相对定模41运动，对定模41上的直线状待加工工件施加作用力，使得线型待加工工件折弯呈定模41外形轮廓的形状；冲压装置包括驱动缸、装设在该驱动缸的伸缩杆上的冲压上模51及装设在定模41上的冲压下模52；在该定模41的周边设有垂直于该该基板11的支撑架12，该支撑架12由四个垂直装设在基板11上的支撑柱所构成，驱动缸装设在四个支撑柱所构成的支撑架12上，驱动缸上的伸缩杆朝向定模41方向设置，使得驱动缸驱使伸缩杆伸长时，装设在驱动缸上的冲压上模51向冲压下模52运动，对固定在定模41上的工件进行冲压成型，且该驱动装置和驱动缸分别与 PLC控制装置电性相连，通过PLC控制装置可实现对折弯装置和冲压装置的自动化控制。

请继续参阅图1并结合图2所示所述，该驱动装置包括第一液压缸 43、第二液压缸44和第三液压缸45，且第一液压缸43与第二液压缸44、第三液压缸45呈三角形设置，定模41装设在该三角形内，导向送料装置 30与折弯装置之间的基板11上设有导料管60，第一液压缸43设置在导料管60末端并与该导料管60垂直设置，且导料管60与该折弯装置之间还设有定位装置70，定位装置70由两个带有通孔的定位块构成，两个定位块呈直线状间隔设置在第一液压缸43伸缩杆的正下方的基板11上，并使得两个定位块上的通孔呈直线状设置，以满足线状原材料经校直和导向后，通过导料管60直接进入定位块上的通孔内，使得当第一液压缸43 推动其伸缩杆上的动模42向定模41运动时，通过两个定位块形成的间隙，以实现对线性工件的定长冲压剪断工艺，同时，在第二液压缸44和第三液压缸45推动其伸缩杆上的定模41运动时，可实现第一液压缸43对定模41上的剪断后的线性待加工工件的固定作用，实现双重功能，以简化设备。优选的，为了防止驱动装置过度冲压，导致动模42对定模41过度挤压，影响加工效果，在第一液压缸43、第二液压缸44和第三液压缸45 上分别装有用于检测其伸缩长度的接近开关，该接近开关与PLC控制装置电性相连。

作为本发明的一个具体实施例，在本发明的基板11背离折弯装置一侧的端面还设有落料装置，该落料装置包括落料推动缸及装设在该落料推动缸上的落料推头，落料推动缸的伸缩杆穿过基板11，使得当落料推动缸驱使落料推杆带动装设在其上的落料推头向定模41方向运动，可通过落料推动作用在夹设在定模41上的半成品向上运动，以完成其落料工序。

请参阅图1并结合图3和图4所示，本发明的冲压上模包括与驱动缸伸缩杆连接的安装板53、压扁头55和冲压头54，该冲压头54和压扁头55呈直线状设置在安装板53背离该驱动装置的端面上，驱动缸装设在由四个支撑柱所构成的支撑架12上，使得安装板53与基板11平行，当驱动缸驱使伸缩杆伸出时，推动装设在伸缩杆上的安装板53带动装设在其上的压扁头55和冲压头54向冲压下模52方向运动，在压扁头55 的作用下以完成对定模41上完成折弯后的半成品进行压扁，压扁后的半成品在落料装置的作用下，半成品被顶起，使其由于重力作用向下运动至定模41与冲压头54对应的位置定位，这样就使得在冲压下模52与压扁头55和冲压头54对应处设有两个半成品的零件，当驱动缸驱使安装板 53上的冲压头54和压扁头55向定模41运动时，可实现对两个零件分别进行压扁和冲压作用，一次冲压完成对两个不同工件的两种不同工艺加工，提高了其加工效率。

请再次参阅图1所示，本发明的校直装置20包括水平校直装置 21和垂直校直装置22，且水平校直装置21与垂直校直装置22相互垂直设置，导向送料装置30设置在垂直校直装置22末端并与垂直校直装置 22呈直线设置。为了进一步说明本发明的技术方案，该水平校直装置21 由多个水平校直轮和数量与水平校直轮相同的水平固定轴组成，各水平固定轴分成两排分别固置于机架的平台上，各水平校直轮转动地安装在相对应的水平固定轴上，每一水平校直轮的外圆周表面分别凹设有水平校直槽，两排水平校直轮上的水平校直槽在相邻一侧的中间位置构成有呈直线状的用于供工件通过的第一容置腔；垂直校直装置22由多个垂直校直轮和数量与垂直校直轮相同的垂直固定轴组成，垂直固定轴分成两排分别固置于机架平台上,垂直校直轮转动地安装在相对应的垂直固定轴上,每一垂直校直轮的外圆周表面分别凹设有垂直校直槽，两排垂直校直轮上的垂直校直槽在相邻一侧的中间位置构成有呈直线条的用于供工件通过的第二容置腔；导向送料装置30是由数对呈平行设置的送丝轮构成，送丝轮装设在机架上，且每对送丝轮包括一上送丝轮和一用于与上送丝轮啮合的下送丝轮，上送丝轮与下送丝轮的外圆周表面分别开设有上送丝槽和下送丝槽，上送丝槽与下送丝槽在相邻一侧的中间位置构成有呈直线条的用于供工件嵌入而起送丝定位作用的第三容置腔。其中，水平校直装置21、垂直校直装置22及导向送料装置30的传动方式为本领域的常见技术，在此不再赘述。

请结合图1，并参阅图2至图3所示，本发明的工作原理如下：当线性工件穿过由两排水平校直槽所构成的第一容置腔来实现水平校直操作；接着，工件继续穿过两排垂直校直槽所构成的第二容置腔来实现垂直校直操作；紧接着工件再穿过数对由上送丝槽和下送丝槽所构成的第三容置腔进行送丝操作后，进入导料管60，穿过定位块的通孔，PLC控制器控制驱动第一液压缸43的伸缩杆伸长，带动装设在第一液压缸43伸缩杆上的动模42向下运动，由于两定位块之间的间距一定，在第一液压缸43的动模 42向下运动时，可实现对定位块之间的工件定长冲击剪切，实现其剪切工艺，剪断后的工件，被第一液压缸43上的动模42压紧在定模41上后，第二液压缸44和第三液压缸45同时驱使其伸缩杆伸长带动其上的动模42向定模41方向运动，使得定模41上的工件折弯呈定模41外形状，完成其折弯工序；而后，驱动缸驱使冲压模向定模41方向运动，通过压扁头55可实现对定模41上已折弯工件两头的冲压压扁工艺；第一液压缸 43、第二液压缸44及第三液压缸45的伸缩杆收缩，落料装置推动定模 41上的已折弯工件从定模41上脱落，工件落至下端，在此过程中同时，上述第一液压缸43、第二液压缸44及第三液压缸45同时完成对下一工件的折弯工艺，而后，驱动缸再次推动冲压模向定模41方向运动，通过压扁头55、冲压头54分别对已折弯的工件和已压扁的工件，完成压扁和冲压裁切废头工艺，至此完成整个加工工艺。

以上仅为本发明之较佳实施例，其中的定模与动模的形状及冲压上模的冲压头和压扁头形状，可根据实际情况设计，上述仅作为说明参考，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (8)

1.数控折弯一体成型机，包括机架、PLC控制装置及顺序装设在所述机架上的校直装置、导向送料装置、折弯装置和冲压装置，所述的机架包括用于装设所述折弯装置和冲压装置的基板，其特征在于：所述的折弯装置包括由定模和若干个动模构成的折弯模、驱动装置，所述的动模和定模设置在该基板的同一平面上并相向设置，且所述的驱动装置与所述动模相连，可驱使所述的动模相对该定模运动；所述的冲压装置包括驱动缸、装设在该驱动缸的伸缩杆上的冲压上模及装设在定模上方的冲压下模；所述的基板上设有支撑架，所述支撑架垂直设置在所述基板上，所述的驱动缸装设在所述的支撑架上，且所述的驱动缸可驱动所述冲压上模相对所述的冲压下模运动；所述的驱动装置和驱动缸分别与所述的PLC控制装置电性相连。

2.如权利要求1所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述驱动装置包括第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸，且所述的第一液压缸与第二液压缸、第三液压缸呈三角形设置，所述定模装设在该三角形内。

3.如权利要求2所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述的导向送料装置与所述的折弯装置之间的基板上设有导料管，所述的第一液压缸设置在所述的导料管末端的基板上，并与该导料管相垂直。

4.如权利要求3所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述的导料管与该折弯装置之间还设有定位装置，所述的定位装置设置在所述第一液压缸的底端，且所述定位装置由两个带有通孔的定位块所构成，所述的两个定位块呈直线状间隔设置，使得装设在所述第一液压缸伸缩杆上的动模可通过所述两个定位孔形成的间隙。

5.如权利要求4所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述的第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸上分别装有用于检测其伸缩长度的接近开关。

6.如权利要求2所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述的校直装置包括水平校直装置和垂直校直装置，所述的水平校直装置与垂直校直装置相互垂直设置，且所述的垂直校直装置设置在所述的导向送料装置前端，并与所述的导向送料装置呈直线设置。

7.如权利要求1所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述的冲压上模包括与所述驱动缸连接的安装板、压扁头和冲压头，所述的冲压头和压扁头呈直线状设置在所述安装板背离该驱动装置的端面上。

8.如权利要求1所述的数控折弯一体成型机，其特征在于：所述的基板背离所述的折弯装置一侧的端面还装有落料装置，所述的落料装置包括落料推动缸及装设在该落料推动缸上的落料推头，所述的落料推动缸可驱动所述的落料推头穿过所述的基板推动夹设在所述定模上的加工产品。