CN110773631B - 一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置，其具体包括以上的成型凹模、圆孔冲压机构、保压机构和孔槽冲压机构，还包括机架，机架包括底座、固定安装在底座上端的一级立架和固定安装在一级立架顶部的二级立架，成型凹模固定安装在底座上，成型凹模位于圆孔冲压机构和孔槽冲压机构的正下方；通过本发明提供的装置对空气压缩机阀片进行冲压成型加工，具体对圆孔成型和孔槽成型两个加工步骤采用分步成型的方式，且在两个成型步骤之间对阀片进行保压压紧，保证了冲压成型的精确度，大大避免了拉料变形和拉料毛刺的情况发生，提高了阀片生产的精度和质量，减小了后期质检修正的麻烦，也提高了圆孔冲头和孔槽成型块的使用寿命。

Description

一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法

技术领域

本发明涉及阀片加工技术领域，具体提出了一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法。

背景技术

空气压缩机是一种用以压缩气体的设备，空气压缩机阀片质量优劣，阀片的精度，都直接影响到空气压缩机的寿命和工作效果，阀片是空气压缩机中受冲击最强的零件，需要符合下列标准：1）、阀片的设计必须满足压缩机制造商的各种要求；2）、阀片材料必须经过精密冲压；3）、阀片和阀座之间密封良好；4）、长期稳定的性能；5）、材质的弹性和恢复性。

采用冲压成型的加工方式是空压机阀片最常用的加工方式，因为阀片都是平面结构，因此现有的冲压加工过程中基本全部采用一步冲压成型的加工方式，但冲压过程中存在冲头对阀片产生拉料变形的情况发生，拉料过程中对冲头同样造成损伤，影响冲头寿命，另外冲头冲拉料后也容易造成拉料毛刺的产生。

本发明提供了一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，主要在该方法中涉及到了一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置，主要针对阀片进行冲压成型加工。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，在本发明提供的方法中还具体涉及到一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其处理方法具体包括以下步骤：

S1、冲压制坯：选择符合所要加工成型的空气压缩机阀片相应厚度和材料成分要求的原料板材卷，利用制坯冲床对原料板材卷进行一次性冲压获取圆盘状的阀片坯料；

S2、坯料处理：对步骤S1中冲压获得的阀片坯料进行处理，将边缘存在毛刺的阀片坯料进行去毛刺处理；

S3、放入冲压成型工位：将步骤S2中完全经过去毛刺处理的阀片坯料按照每片依次成型的顺序放入成型凹模中；

S4、圆孔成型：通过圆孔冲压机构对步骤S3中已经放入成型凹模中的阀片坯料进行圆孔冲压成型，得到半成品阀片；

S5、保压压紧：继续保持步骤S4中圆孔冲压机构下压状态，通过保压机构对在步骤S4中已经完成圆孔冲压成型的半成品阀片进行压紧；

S6、孔槽成型；通过孔槽冲压机构对在步骤S5中已经完成保压压紧的半成品阀片进行孔槽冲压成型，得到成品阀片；

S7、卸料：将圆孔冲压机构退回至初始位置，且完成对保压机构保压压紧的释放后将经过步骤S6加工后得到的成品阀片从成型凹模中取出；

采用上述步骤S1-S7的冲压成型方法对空气压缩机阀片进行成型的加工过程中使用的冲压成型装置包括以上所述的成型凹模、圆孔冲压机构、保压机构和孔槽冲压机构，还包括机架，所述机架包括底座、固定安装在所述底座上端的一级立架和固定安装在所述一级立架顶部的二级立架，所述成型凹模固定安装在所述底座上，所述成型凹模位于所述圆孔冲压机构和所述孔槽冲压机构的正下方，其中：

所述圆孔冲压机构包括竖直倒立固定安装在所述一级立架顶端的一号冲压气缸、固定安装在所述一号冲压气缸输出端的冲头固定座和内嵌固定安装在所述冲头固定座中的圆孔冲头，所述冲头固定座位于所述一级立架顶端的下方，所述圆孔冲头正对下方所述成型凹模的中心处；

所述保压机构包括固定安装在所述冲头固定座上的圆盘状的根基盘和固定安装在所述根基盘底部呈圆盘状的保压盘，所述根基盘包括一号圆环和位于所述一号圆环中与之一体成型的一号十字内撑架，所述一号十字内撑架水平固定安装在所述冲头固定座上，所述保压盘包括二号圆环和位于所述二号圆环中与之一体成型的二号十字内撑架，所述二号圆环上沿环向均匀分布有竖直固定连接的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧与所述一号圆环固定连接，所述二号十字内撑架上相对中心轴环形阵列分布有四个导杆，四个所述导杆与所述一号十字内撑架滑动连接，所述圆孔冲头从所述二号十字内撑架的中心穿过；

所述孔槽冲压机构包括两个竖直倒立固定安装在所述二级立架顶端的二号冲压气缸、固定安装在两个所述二号冲压气缸输出端的行程板、四个竖直固定连接在所述行程板底部的连接杆、一一对应固定安装在每个所述连接杆底端的成型块固定座和一一对应固定安装在每个所述成型块固定座上的孔槽成型块，两个所述二号冲压气缸关于所述一号冲压气缸对称分布，四个所述连接杆和四个所述孔槽成型块均关于所述圆孔冲头的中心轴呈环形阵列分布，所述孔槽成型块整体呈扇形，且四个所述孔槽成型块对应连续穿过所述一号圆环与所述一号十字内撑架构成的四个扇形孔和所述二号圆环与所述二号十字内撑架构成的四个扇形孔，且所述孔槽成型块与所述扇形孔间隙配合。

优选的，所述成型凹模上设有用于限位放入阀片坯料的限位圈，所述成型凹模上位于所述限位圈内为凹模区，所述根基盘的直径与所述保压盘的直径相等而且均小于所述限位圈的内径。

优选的，所述凹模区中心为与所述圆孔冲头竖直相对的圆孔凹模，所述孔槽成型块底端设有孔槽凸模，所述凹模区设有与每个孔槽凸模竖直相对的孔槽凹模。

优选的，所述孔槽凸模包括三个半径等间距依次增大的环条状的且共圆心的孔槽凸模，所述孔槽凹模包括三个半径等间距依次增大的环条状的且共圆心的孔槽凹模，所述孔槽凸模与位于竖直下方的孔槽凹模配合对应。

优选的，所述一级立架的顶端设有四个滑套，四个所述连接杆与四个所述滑套一一对应滑动配合安装。

优选的，所述底座上位于所述成型凹模的下方设有用于落冲压废料的落料口。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

本发明在提供的一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法中涉及到了一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置，通过本装置可完成步骤S3-S7的加工，在本装置中装配有圆孔冲压机构、保压机构和孔槽冲压机构，在阀片冲压成型加工过程中，圆孔冲压机构和孔槽冲压机构分两步完成对阀片的冲压，用于分别进行圆孔成型和孔槽成型，且在完成圆孔冲压成型加工后通过保压机构进行保压压紧，在保压机构中，保压盘与根基盘之间通过均匀分布的缓冲弹簧连接，且通过四个导杆实现导正，在保压机构随圆孔冲压机构向下冲压的过程中，缓冲弹簧将实现保压盘与完成圆孔冲压的阀片实现缓冲接触，保压盘实现有效压紧的同时可避免过压而造成阀片表面留下明显压痕，实现保压压紧后，保压盘实现了对阀片表面均匀分布压紧，因而有利于孔槽冲压机构实现准确冲压，避免了孔槽冲压过程中孔槽凸模对阀片产生拉料变形以及产生冲压毛刺，综上所述，通过本装置对空气压缩机阀片进行冲压成型加工，具体对圆孔成型和孔槽成型两个加工步骤采用分步成型的方式，且在两个成型步骤之间对阀片进行保压压紧，保证了冲压成型的精确度，大大避免了拉料变形和冲压毛刺的情况发生，提高了阀片生产的精度和质量，减小了后期质检修正的麻烦，也提高了圆孔冲头和孔槽成型块的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置的立体结构示意图；

图2是本发明提供的一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置的正视图；

图3是本发明提供的一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置的底视图；

图4是本发明提供的一种空气压缩机阀片精密冲压成型装置未装配底座和成型凹模的立体结构示意图；

图5是本发明中保压机构装配在装配有圆孔冲头的冲头固定座的立体结构示意图；

图6是本发明中空气压缩机阀片的结构示意图。

图中：1、机架；11、底座；111、落料口；12、一级立架；121、滑套；13、二级立架；2、成型凹模；21、限位圈；22、凹模区；221、圆孔凹模；222、孔槽凹模；3、圆孔冲压机构；31、一号冲压气缸；32、冲头固定座；33、圆孔冲头；4、保压机构；41、根基盘；411、一号圆环；412、一号十字内撑架；42、保压盘；421、二号圆环；4211、缓冲弹簧；422、二号十字内撑架；4221、导杆；5、孔槽冲压机构；51、二号冲压气缸；52、行程板；53、连接杆；54、成型块固定座；55、孔槽成型块；551、孔槽凸模。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。

参阅附图1-6所示，一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其处理方法具体包括以下步骤：

S1、冲压制坯：选择符合所要加工成型的空气压缩机阀片相应厚度和材料成分要求的原料板材卷，利用制坯冲床（制坯冲床可根据需要直接在市场上选择购买获得）对原料板材卷进行一次性冲压获取圆盘状的阀片坯料；

S2、坯料处理：对步骤S1中冲压获得的阀片坯料进行处理，将边缘存在毛刺的阀片坯料进行去毛刺处理；

S3、放入冲压成型工位：将步骤S2中完全经过去毛刺处理的阀片坯料按照每片依次成型的顺序放入成型凹模2中；

S4、圆孔成型：通过圆孔冲压机构3对步骤S3中已经放入成型凹模2中的阀片坯料进行圆孔冲压成型，得到半成品阀片；

S5、保压压紧：继续保持步骤S4中圆孔冲压机构3下压状态，通过保压机构4对在步骤S4中已经完成圆孔冲压成型的半成品阀片进行压紧；

S6、孔槽成型；通过孔槽冲压机构5对在步骤S5中已经完成保压压紧的半成品阀片进行孔槽冲压成型，得到成品阀片；

S7、卸料：将圆孔冲压机构3退回至初始位置，且完成对保压机构4保压压紧的释放后将经过步骤S6加工后得到的成品阀片从成型凹模2中取出；

采用上述步骤S1-S7的冲压成型方法对空气压缩机阀片进行成型的加工过程中使用的冲压成型装置包括以上的成型凹模2、圆孔冲压机构3、保压机构4和孔槽冲压机构5，还包括机架1，机架1包括底座11、焊接固定安装在底座11上端的一级立架12和焊接固定安装在一级立架12顶部的二级立架13，成型凹模2通过螺栓固定安装在底座11上，成型凹模2位于圆孔冲压机构3和孔槽冲压机构5的正下方，其中：

圆孔冲压机构3包括通过螺栓竖直倒立固定安装在一级立架12顶端的一号冲压气缸31、通过螺栓固定安装在一号冲压气缸31输出端的冲头固定座32和内嵌后通过螺栓紧固安装在冲头固定座32中的圆孔冲头33，冲头固定座32位于一级立架12顶端的下方，圆孔冲头33正对下方成型凹模2的中心处；

将阀片坯料放入成型凹模2中后，便可进行步骤S4圆孔成型加工，通过启动一号冲压气缸31带动圆孔冲头33对已经放入成型凹模2中的阀片坯料进行冲压，圆孔冲头33和圆孔凹模221配合而完成圆孔成型加工，得到半成品阀片。

具体如图5所示，保压机构4包括通过螺纹固定安装在冲头固定座32上的圆盘状的根基盘41和固定安装在根基盘41底部呈圆盘状的保压盘42，根基盘41包括一号圆环411和位于一号圆环411中与之一体成型的一号十字内撑架412，一号十字内撑架412通过螺纹水平固定安装在冲头固定座32上，保压盘42包括二号圆环421和位于二号圆环421中与之一体成型的二号十字内撑架422，二号圆环421上沿环向均匀分布有竖直固定连接的缓冲弹簧4211（在本实施例中缓冲弹簧4211共计12个），缓冲弹簧4211与一号圆环411焊接固定连接，二号十字内撑架422上相对中心轴环形阵列分布有四个导杆4221，四个导杆4221与一号十字内撑架412滑动连接，圆孔冲头33从二号十字内撑架422的中心穿过；

在进行步骤S5保压压紧阶段时，由于一号十字内撑架412是螺纹连接在冲头固定座32上的，因此当圆孔冲头33向上冲压时，保压机构4将随之向下运动，在圆孔冲头33向圆孔凹模221中伸入的过程中，保压盘42底部将从与阀片坯料开始接触逐渐达到对阀片坯料产生压紧，逐渐压紧的过程中，均匀分布的缓冲弹簧4211将被逐渐压缩，缓冲弹簧4211起到很好的缓冲作用，使得保压盘42能够与阀片坯料产生有效压紧，且不至于过压造成对阀片产生明显压痕，保压压紧阶段，圆孔冲压机构3保持圆孔冲头33在运动至最下方时的状态，使保压盘42保持压紧状态，圆孔冲头33对阀片具有中心导正的作用，便于后续进行孔槽成型加工。

孔槽冲压机构5包括两个通过螺栓竖直倒立固定安装在二级立架13顶端的二号冲压气缸51、通过螺栓固定安装在两个二号冲压气缸51输出端的行程板52、四个竖直固定连接在行程板52底部的连接杆53、一一对应焊接固定安装在每个连接杆53底端的成型块固定座54和一一对应通过螺栓固定安装在每个成型块固定座54上的孔槽成型块55，两个二号冲压气缸51关于一号冲压气缸31对称分布，四个连接杆53和四个孔槽成型块55均关于圆孔冲头33的中心轴呈环形阵列分布，孔槽成型块55整体呈扇形，且四个孔槽成型块55对应连续穿过一号圆环411与一号十字内撑架412构成的四个扇形孔和二号圆环421与二号十字内撑架422构成的四个扇形孔，且孔槽成型块55与扇形孔间隙配合；

进行步骤S6孔槽成型加工时，通过启动二号冲压气缸51驱动行程板52向下运动，从而行程板52将通过连接杆53带动四个孔槽成型块55同步向下运动，在孔槽成型块55与孔槽凹模222的配合下完成对半成品阀片孔槽的冲压，从而得到成品阀片，得到成品阀片后便可进行步骤S7将成品阀片取出。

进一步地，成型凹模2上设有用于限位放入阀片坯料的限位圈21，限位圈21的设置保证了阀片坯料可以处于准确的冲压加工位，成型凹模2上位于限位圈21内为凹模区22，根基盘41的直径与保压盘42的直径相等而且均小于限位圈21的内径，保压盘42在保压压紧阶段将伸入凹模区22中。

更进一步地，凹模区22中心为与圆孔冲头33竖直相对的圆孔凹模221，孔槽成型块55底端设有孔槽凸模551，凹模区22设有与每个孔槽凸模551竖直相对的孔槽凹模222；孔槽凸模551包括三个半径等间距依次增大的环条状的且共圆心的孔槽凸模551，孔槽凹模222包括三个半径等间距依次增大的环条状的且共圆心的孔槽凹模222，孔槽凸模551与位于竖直下方的孔槽凹模222配合对应。通过本实施例中的配合的圆孔冲头33和圆孔凹模221以及配合的孔槽凸模551和孔槽凹模222将得到如附图6所示成品的空气压缩机阀片，根据需要可以拆换相应的圆孔冲头33、孔槽成型块55和成型凹模2可加工其他结构形式的空气压缩机阀片。

进一步地，一级立架12的顶端设有四个滑套121，四个连接杆53与四个滑套121一一对应滑动配合安装。连接杆53相对较长，通过滑套121一方面起到导正作用，另一方面增强结构的稳定性。

进一步地，底座11上位于成型凹模2的下方设有用于落冲压废料的落料口111。阀片完成冲压产生的废料将从落料口111落出。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其特征在于：其处理方法具体包括以下步骤：

S1、冲压制坯：选择符合所要加工成型的空气压缩机阀片相应厚度和材料成分要求的原料板材卷，利用制坯冲床对原料板材卷进行一次性冲压获取圆盘状的阀片坯料；

S2、坯料处理：对步骤S1中冲压获得的阀片坯料进行处理，将边缘存在毛刺的阀片坯料进行去毛刺处理；

S3、放入冲压成型工位：将步骤S2中完全经过去毛刺处理的阀片坯料按照每片依次成型的顺序放入成型凹模（2）中；

S4、圆孔成型：通过圆孔冲压机构（3）对步骤S3中已经放入成型凹模（2）中的阀片坯料进行圆孔冲压成型，得到半成品阀片；

S5、保压压紧：继续保持步骤S4中圆孔冲压机构（3）下压状态，通过保压机构（4）对在步骤S4中已经完成圆孔冲压成型的半成品阀片进行压紧；

S6、孔槽成型；通过孔槽冲压机构（5）对在步骤S5中已经完成保压压紧的半成品阀片进行孔槽冲压成型，得到成品阀片；

S7、卸料：将圆孔冲压机构（3）退回至初始位置，且完成对保压机构（4）保压压紧的释放后将经过步骤S6加工后得到的成品阀片从成型凹模（2）中取出；

采用上述步骤S1-S7的冲压成型方法对空气压缩机阀片进行成型的加工过程中使用的冲压成型装置包括以上所述的成型凹模（2）、圆孔冲压机构（3）、保压机构（4）和孔槽冲压机构（5），还包括机架（1），所述机架（1）包括底座（11）、固定安装在所述底座（11）上端的一级立架（12）和固定安装在所述一级立架（12）顶部的二级立架（13），所述成型凹模（2）固定安装在所述底座（11）上，所述成型凹模（2）位于所述圆孔冲压机构（3）和所述孔槽冲压机构（5）的正下方，其中：

所述圆孔冲压机构（3）包括竖直倒立固定安装在所述一级立架（12）顶端的一号冲压气缸（31）、固定安装在所述一号冲压气缸（31）输出端的冲头固定座（32）和内嵌固定安装在所述冲头固定座（32）中的圆孔冲头（33），所述冲头固定座（32）位于所述一级立架（12）顶端的下方，所述圆孔冲头（33）正对下方所述成型凹模（2）的中心处；

所述保压机构（4）包括固定安装在所述冲头固定座（32）上的圆盘状的根基盘（41）和固定安装在所述根基盘（41）底部呈圆盘状的保压盘（42），所述根基盘（41）包括一号圆环（411）和位于所述一号圆环（411）中与之一体成型的一号十字内撑架（412），所述一号十字内撑架（412）水平固定安装在所述冲头固定座（32）上，所述保压盘（42）包括二号圆环（421）和位于所述二号圆环（421）中与之一体成型的二号十字内撑架（422），所述二号圆环（421）上沿环向均匀分布有竖直固定连接的缓冲弹簧（4211），所述缓冲弹簧（4211）与所述一号圆环（411）固定连接，所述二号十字内撑架（422）上相对中心轴环形阵列分布有四个导杆（4221），四个所述导杆（4221）与所述一号十字内撑架（412）滑动连接，所述圆孔冲头（33）从所述二号十字内撑架（422）的中心穿过；

所述孔槽冲压机构（5）包括两个竖直倒立固定安装在所述二级立架（13）顶端的二号冲压气缸（51）、固定安装在两个所述二号冲压气缸（51）输出端的行程板（52）、四个竖直固定连接在所述行程板（52）底部的连接杆（53）、一一对应固定安装在每个所述连接杆（53）底端的成型块固定座（54）和一一对应固定安装在每个所述成型块固定座（54）上的孔槽成型块（55），两个所述二号冲压气缸（51）关于所述一号冲压气缸（31）对称分布，四个所述连接杆（53）和四个所述孔槽成型块（55）均关于所述圆孔冲头（33）的中心轴呈环形阵列分布，所述孔槽成型块（55）整体呈扇形，且四个所述孔槽成型块（55）对应连续穿过所述一号圆环（411）与所述一号十字内撑架（412）构成的四个扇形孔和所述二号圆环（421）与所述二号十字内撑架（422）构成的四个扇形孔，且所述孔槽成型块（55）与所述扇形孔间隙配合。

2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其特征在于：所述成型凹模（2）上设有用于限位放入阀片坯料的限位圈（21），所述成型凹模（2）上位于所述限位圈（21）内为凹模区（22），所述根基盘（41）的直径与所述保压盘（42）的直径相等而且均小于所述限位圈（21）的内径。

3.根据权利要求2所述的一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其特征在于：所述凹模区（22）中心为与所述圆孔冲头（33）竖直相对的圆孔凹模（221），所述孔槽成型块（55）底端设有孔槽凸模（551），所述凹模区（22）设有与每个孔槽凸模（551）竖直相对的孔槽凹模（222）。

4.根据权利要求3所述的一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其特征在于：所述孔槽凸模（551）包括三个半径等间距依次增大的环条状的且共圆心的孔槽凸模（551），所述孔槽凹模（222）包括三个半径等间距依次增大的环条状的且共圆心的孔槽凹模（222），所述孔槽凸模（551）与位于竖直下方的孔槽凹模（222）配合对应。

5.根据权利要求1所述的一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其特征在于：所述一级立架（12）的顶端设有四个滑套（121），四个所述连接杆（53）与四个所述滑套（121）一一对应滑动配合安装。

6.根据权利要求1所述的一种空气压缩机阀片精密冲压成型方法，其特征在于：所述底座（11）上位于所述成型凹模（2）的下方设有用于落冲压废料的落料口（111）。

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