CN110883212A - 一种板材的连续冲压成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板材的连续冲压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，输送台对板材进行逐块上料；步骤S2，驱动凸轮上的近弧段和两个滚柱接触，板材上料至下模的正上方；步骤S3，对板材进行弯折冲孔，驱动凸轮上的第一过渡段逐渐和两个滚柱接触，竖滑板逐渐上行，对板材进行弯折，之后，随着竖滑板的继续上行，上冲头对U型连接件的底部进行冲孔，同时，横滑板左移，左冲头对U型连接件的侧壁进行冲孔；步骤S4，保压成型；步骤S5，对U型连接件进行卸料；步骤S6，重复步骤S2至S5，实现了板材的自动化连续冲压。本发明提供了一种板材的连续冲压成型方法，实现对U型连接件的一次性弯折和打孔操作。
Description
技术领域
本发明涉及冲压领域，尤其涉及一种板材的连续冲压成型方法。
背景技术
对于大部分的常规钣金件由于涉及到多个加工工序，一般均无法采用一副模具一次冲压成型，通常采用的方法是利用复合模具进行连续冲压成型。常规复合模主要有三类：(1)冲裁类复合模如落料、冲孔复合模；切断、冲孔复合模等；(2)成形类复合模如弯曲复合模、复合挤压模等；(3)冲裁与成形复合模如落料、拉深复合模；冲孔、翻边复合模；拉深、切边复合模；落料、拉深、冲孔、翻边复合模等。
而对于板材的连续冲压方法，现有公开号为CN 108620456A的中国发明专利公开了《一种板材折弯冲压一体成形方法》，包括如下步骤：用控制器调节可变上刀排和可变下刀排的折弯角自动调节为所需的折弯角；取板材，画出折弯线并放在可变下刀排正下方；用控制器控制可变上刀排竖直向下对准板材的折弯线，并将板材压紧；用控制器控制可变上刀排对板材进行自由弯曲，待板材与可变下刀排的刀口贴合时，使可变上刀排对板材进行校正弯曲，形成折弯件；用控制器控制下压模块上升，升降模块带动可变上刀排自动复位，控制器控制可变下刀排自动扩大刀口，将折弯件顶出，取出折弯件。
又如，现有公开号为CN 104043720A的中国发明专利公开了《一种板材的冲孔方法》，包括如下步骤：a)自动上板吸盘架将板材吸到入口传送辊道，之后传送到辊式送料夹紧对辊；b)辊式送料夹紧对辊夹紧板材向前移动，在冲压机自动冲孔；c)冲孔完毕后，板材通过出口传送辊道，进入自动翻板装置进行自动翻板；d)翻板完成后，板材进入自动码垛堆垛台码放整齐。
现有一种U型连接件，其截面为U形结构，在U型连接件的侧壁和底部上分别设有通孔，目前，尚没有专门的模具和冲压方法可以用于对该连接件进行连续的弯折、打孔操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种板材的连续冲压成型方法，实现对U型连接件的一次性弯折，同时，能够同步实现对U型连接件的底部和侧壁打孔操作。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种板材的连续冲压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将长条形板材置于输送台之上，裁切刀对板材按相同长度进行切割，输送台对板材进行逐块上料；
步骤S2，驱动凸轮转动，驱动凸轮上的近弧段和两个滚柱接触，在此过程中，弯杆通过横滑板带动竖滑板移动至最底部，下模位于上模的下方，步骤S1中的板材上料至下模的正上方，下模内的电磁铁得电，板材中心处被吸附于下模顶面之上，同时，弯杆带动横滑板运动至最右端；
步骤S3，对步骤S2中的板材进行弯折冲孔，驱动凸轮转过近弧段，驱动凸轮上的第一过渡段逐渐和两个滚柱接触，竖滑板逐渐上行，下模将步骤S2中的板材压入上模的型腔内，平面形状的板材被弯折成U型结构，紧随着竖滑板继续上行，上冲头穿过下模的通孔进入上模的上冲孔内，实现对U型连接件底部的进行冲孔加工，与此同时，横滑板随着竖滑板上行的同时向左移动，在下模进入上模型腔内时，支撑杆上的左冲头进入上模的左冲孔内，实现对U型连接件左侧壁的冲孔加工；
步骤S4，在驱动凸轮转过第一过渡段后，驱动凸轮上的远弧段和两个滚柱接触，在此过程中，横滑板停止于最左侧状态，竖滑板停止于顶部状态，横滑板和竖滑板对型腔内的U型连接件进行保压成型，吸料泵将上模中上冲孔和左冲孔内的废料进行清除；
步骤S5，在驱动凸轮转过远弧段后，驱动凸轮上的第二过渡段逐渐和两个滚柱接触，充气泵向上模型腔内通入气体，同时，在压紧弹簧的作用下，竖滑板通过弯杆从最高状态逐渐下行，型腔内的U型连接件离开上模，横滑板跟随着竖滑板的运动逐渐移动至初始状态，在下模重新回到底部时，下模内的电磁铁失电，下模上冲压完成后的U型连接件落入落料箱内，从而完成了一个U型连接件的连续冲压成型；
步骤S6，重复步骤S2至S5，实现了板材的自动化连续冲压。
作为改进，所述步骤S3中对U型连接件左侧壁的冲孔位置能够进行调节，具体分两步骤进行，第一步骤，调节左冲头在支撑杆上的竖向位置时，松开螺母，之后，上下滑动安装座，确定安装座在T型槽内的位置后，重新拧紧螺母即可；第二步骤，对上模内左冲孔的位置进行相应地调节，左冲孔开设于位于上模内的滑动块之上，通过调节滑动块在上模中左通道内位置进行调节，具体为，利用驱动件带动丝杠旋转，丝杠带动滑动块进行上下移动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：当驱动凸轮的近弧段和两个滚柱接触时，下模位于上模的下方，需要冲压成形的板材上料至下模的顶面上，之后，随着驱动凸轮的转动，驱动凸轮上的第一过渡段和两个滚柱接触过程中，驱动凸轮通过弯杆一方面推动竖滑板上行，竖滑板通过冲压弹簧带动下模运动至上模的型腔内，实现对板材的一次弯折，当下模运动至上模型腔的底部时，此时，随着竖滑板的继续上行，上冲头穿过下模的通孔进入上模的上冲孔内，实现对U型连接件底部进行冲孔加工，随着驱动凸轮带动竖滑板上行的过程中，另一方面，弯杆也带动横滑板向型腔的左侧移动，当上行运动进行到尾声时，支撑杆上的左冲头进入上模的左冲孔内，实现对U型连接件左侧壁的冲孔，此时，两个滚柱均位于驱动凸轮的远弧段处，之后，随着驱动凸轮的进行转动，在驱动凸轮上的第二过渡段和两个滚柱接触的过程中，压紧弹簧将两个滚柱压紧接触于第二过渡段之上，竖滑板下行运动，下模逐渐退出型腔，实现对上模内冲压完成后的U型连接件进行卸料，从而在驱动凸轮的一次圆周运动过程中，实现对U型连接件的一次性弯折，同步实现对U型连接件的底部和侧壁打孔操作。
附图说明
图1是本发明实施例中涉及到的有关板材连续冲压成型装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中板材连续冲压成型的循环步骤示意图；
图3是本发明实施例中最终冲压完成后的U型连接件的结构示意图；
图4是本发明实施例中成型装置处于上料过程中的结构示意图；
图5是本发明实施例中成型装置处于弯折冲孔过程中的结构示意图；
图6是本发明实施例中弯杆的结构示意图；
图7是图1中驱动凸轮的外缘结构示意图；
图8是本发明实施例中支撑杆的安装结构示意图；
图9是本发明实施例中左冲头在支撑杆上的安装结构示意图；
图10是本发明实施例中上模的结构示意图；
图11是图10中A-A处的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
首先，针对本发明涉及到的有关板材连续冲压成型装置做简要的描述。如图1至11所示，本实施中的板材连续冲压成型装置包括上模1、下模2、驱动凸轮7、固定板3、横滑板5、竖滑板6、弯杆4、第一滚柱41、第二滚柱42、压紧弹簧8、支撑杆51、左冲头91、冲压弹簧62、上冲头63、吸料泵17和吹气泵16。
其中，请结合图1、6和7，本发明的上模1是固定设置的，下模2是运动设置的，在上模1上形成有向下开口用于对板材10进行U型弯折的型腔11，在型腔11的底部上开设有上冲孔12，在型腔11的左侧壁上开设有左冲孔13，在型腔11的右侧壁上开设有右冲孔14，位于上模1的下方竖向固定有一固定板3，固定板3上竖向滑动设置有一竖滑板6，竖滑板6的滑动槽结构为燕尾槽结构，在固定板3的下部设置有一驱动凸轮7，驱动凸轮7的外缘首尾依次相连有近弧段71、第一过渡段72、远弧段73和第二过渡段74，其中，近弧段71和远弧段73为圆弧段，远弧段73的圆弧半径大于近弧段71的圆弧半径，竖滑板6的上部横向滑动设置有一横滑板5，横滑板5的滑动槽结构为燕尾槽结构，横滑板5的左端竖向设置有一支撑杆51，在支撑杆51上设置有位置可调的左冲头91，横滑板5的右端竖向设置有一右支撑杆52，在右支撑杆52上设置有位置可调的右冲头92，在竖滑板6的顶部竖向设置有一支撑柱61，支撑柱61的顶部设置有上冲头63，下模2上开设有用于支撑柱61穿过的通孔21，支撑柱61上套设有一冲压弹簧62，冲压弹簧62的上端和下模2连接，冲压弹簧62的下端和竖滑板6的顶部连接，竖滑板6的下部设置有一弯杆4，弯杆4的上端开设有条形孔43，横滑板5上设置有一穿过条形孔43的限位柱501，弯杆4的下端设置有第一滚柱41和第二滚柱42，弯杆4上位于第一滚柱41和第二滚柱42之间设置有第一连接柱44，在固定板3上设置有一穿过驱动凸轮7转动中心的第二连接柱70，具体地，固定板3上设置有一中空电机，第二连接柱70穿过中空电机的中心孔，中空电机的输出端和驱动凸轮7的转动中心连接，通过采用中空电机实现对驱动凸轮7的驱动，这样，便于第二连接柱70的设置，在第一连接柱44和第二连接柱70之间设置有一用于将第一滚柱41和第二滚柱42同步压紧于驱动凸轮7外缘的压紧弹簧8。
另外，如图1所示，为了便于冲压下来的废料的收集，左冲孔13处连接有左吸管，上冲孔12处连接有上吸管，左吸管和上吸管分别与一吸料泵17连接，从而便于废料的收集，避免冲压下来的废料对模具造成损伤。
此外，为了便于冲压完成后U型连接件100在型腔11内进行卸料，上模1上开设有与型腔11相通的吹气孔15，吹气孔15与一吹气泵16连接，当冲压成形后的U型连接件100留在上模1的型腔11内，此时，吹气泵16产生气体通入型腔11内，从而便于U型连接件100的卸料。
在本发明冲压过程中，板材10在冲压弯折打孔过程中具有四个工作状态，第一工作状态，如图4所示，即处于上料工位，对应地，驱动凸轮7的近弧段71和两个滚柱接触过程中，竖滑板6移动至最底部，下模2位于上模1的下方，板材10上料至下模2的正上方，同时，横滑板5运动至最右端，另外，为了提高板材10放料至下模2顶面上的稳定性，本发明实施例在下模2内设置电磁铁，在板材10上料完成后，电磁铁得电，即可将板材10吸附于下模2之上，直至冲压完成后，电磁铁失电，实现对U型连接件的卸料；第二工作状态，即处于弯折冲压工位，此时，驱动凸轮7的第一过渡段72和两个滚柱接触，竖滑板6逐渐上行，下模2将板材10压入上模1的型腔11内，平面板材10弯折成U型结构，随着竖滑板6继续上行，上冲头63穿过下模2的通孔21，进入上模1的上冲孔12内，实现对U型连接件100底部的冲孔加工，与此同时，横滑板5随着竖滑板6上行的同时向左移动，在下模2进入上模1型腔11内时，支撑杆51上的左冲头91进入上模1的左冲孔13内，实现对U型连接件100左侧壁的冲孔加工；在U型连接件100的底部和左侧壁冲孔完成后，驱动凸轮7即进入第三工作状态，即为保压成型状态，对应地，驱动凸轮7上的远弧段73和两个滚柱接触，此时，横滑板5停止于最左侧状态，竖滑板6停止于顶部状态，如图5所示；第四工作状态，即处于卸料工位，驱动凸轮7上的第二过渡弧段74和两个滚柱接触，竖滑板6从最高状态逐渐下行，离开上模1的型腔11，型腔11内的U型连接件100落料，在下模2重新回到底部时，横滑板5移动至初始状态，从而完成了一个U型连接件100的冲压。
在本发明涉及到的成型装置中，如图9至11所示，为了避免横滑板5的横向移动和上模1发生干涉，在整个横滑板5的横向移动过程中，横滑板5的运动轨迹可以不超过下模2的宽度。处于第一工作状态下，横滑板5向右移动至极限位置时可以超过下模2的宽度位置，但，在第二工作状态下，当下模2进入上模1的型腔11时，横滑板5的右端位置必须藏匿于下模2的宽度范围内，同时，支撑杆51的顶部也不能和型腔11的底部相抵，当运行至第三工作状态时，横滑板5运动至最左状态时，支撑杆51不能和上模1型腔11的侧壁相抵。
最后，对于不同的U型连接件100，U型连接件100上侧壁上的通孔位置不尽相同，为了实现对不同通孔位置规格的U型连接件100进行冲压成形，在本发明实施例中，下模2的左侧壁上开设有一向外部开口的左滑槽22，支撑杆51的前后侧壁滑动设置于左滑槽22内。通过将支撑杆51延伸至下模2之内，便于左冲孔13的位置能够更加靠近U型连接件100的弯折根部。另外，在支撑杆51上沿着长度方向开设有T型槽511，该T型槽511内滑动设置有安装座911，左冲头91设置于安装座911之上，在支撑杆51上位于左冲头91的两侧沿长度方向分别开设有与T型槽511相通的条形孔512，在安装座911的背部设置有穿过条形孔512的螺栓912，螺栓912上设置有螺母913。当需要调节左冲头91在支撑杆51上的竖向位置时，松开螺母913，之后，上下滑动安装座911，确定安装座911在T型槽511内的位置后，重新拧紧螺母913即可。
进一步地，在本发明实施例中，上模1包括上模座101，上模座101内位于型腔11的左侧固定设置有一组前后相对布置的支撑板102，在支撑板102和上模座101的左侧壁之间形成有卸料通道14，在上模座101的左侧壁上开设有连接卸料通道14和左吸管的左卸料孔104，在两个支撑板102之间形成有左通道106，在左通道106内滑动设置有滑动块130，左冲孔13开设于滑动块130之上。本发明将左冲孔13开设于滑动块130之上，滑动块130在左通道106内上下滑动，改变了左冲孔13在上模1内的位置，同时，配合支撑杆51上左冲头91的位置变化，最终实现了U型连接件9上侧壁冲孔的位置变化，而对于冲压下来的废料经左冲孔13后进入卸料通道14内，经左卸料孔104，最终进入左吸管内。
同时，滑动块130的前侧形成有前支部131，前支部131滑动设置于前侧的支撑板内，滑动块130的后侧形成有后支部132，后支部132滑动设置于后侧的支撑板内，在上模座101上开设有与左通道106连通的升降通道，在滑动块130的顶部连接有一穿过升降通道的丝杠107，丝杠107与一驱动件连接，该驱动件可以为电机或者转轮均可。本发明在滑动块130上分别设置前支部131和后支部132，使得前支部131和后支部132滑动设置于对应的支撑板之内，在冲压时，支撑板102对滑动块130具有支撑作用，而当需要改变滑动块130在左通道106内的位置时，只需驱动件带动丝杠107旋转即可。
最后，如图2、4和5所示，本发明公开了的一种板材的连续冲压成型方法，其包括以下步骤：
一种板材的连续冲压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将长条形板材10置于输送台110之上，裁切刀对板材10按相同长度进行切割，输送台110对板材10进行逐块上料；
步骤S2，驱动凸轮7转动，驱动凸轮7上的近弧段71和两个滚柱接触，在此过程中，弯杆4通过横滑板5带动竖滑板6移动至最底部，下模2位于上模1的下方，步骤S1中的板材10上料至下模2的正上方，下模2内的电磁铁得电，板材10中心处被吸附于下模2顶面之上，同时，弯杆4带动横滑板5运动至最右端；
步骤S3，对步骤S2中的板材10进行弯折冲孔，驱动凸轮7转过近弧段71，驱动凸轮7上的第一过渡段72逐渐和两个滚柱接触，竖滑板6逐渐上行，下模2将步骤S2中的板材10压入上模1的型腔11内，平面形状的板材10被弯折成U型结构，紧随着竖滑板6继续上行，上冲头63穿过下模2的通孔21进入上模1的上冲孔12内，实现对U型连接件100底部的进行冲孔加工，与此同时，横滑板5随着竖滑板6上行的同时向左移动，在下模2进入上模1型腔11内时，支撑杆51上的左冲头91进入上模1的左冲孔13内，实现对U型连接件100左侧壁的冲孔加工；
步骤S4，在驱动凸轮7转过第一过渡段72后，驱动凸轮7上的远弧段73和两个滚柱接触，在此过程中，横滑板5停止于最左侧状态，竖滑板6停止于顶部状态，横滑板5和竖滑板6对型腔11内的U型连接件进行保压成型，吸料泵17将上模1中上冲孔12和左冲孔13内的废料进行清除；
步骤S5，在驱动凸轮7转过远弧段73后，驱动凸轮7上的第二过渡段74逐渐和两个滚柱接触，充气泵16向上模1型腔11内通入气体，同时，在压紧弹簧8的作用下，竖滑板6通过弯杆4从最高状态逐渐下行，型腔11内的U型连接件100离开上模1，横滑板5跟随着竖滑板6的运动逐渐移动至初始状态，在下模2重新回到底部时，下模2内的电磁铁失电，下模2上冲压完成后的U型连接件100落入落料箱内，从而完成了一个U型连接件100的连续冲压成型；
步骤S6，重复步骤S2至S5，实现了板材的自动化连续冲压。
进一步地，在本发明实施例中，步骤S3中对U型连接件100左侧壁的冲孔高度位置能够进行调节，具体分两步骤进行，第一步骤，调节左冲头91在支撑杆51上的竖向位置时，松开螺母913，之后，上下滑动安装座911，确定安装座911在T型槽511内的位置后，重新拧紧螺母913即可，如图8和9所示；第二步骤，对上模1内左冲孔13的位置进行相应地调节，左冲孔13开设于位于上模1内的滑动块130之上，通过调节滑动块130在上模1中左通道106内位置进行调节，具体为，利用驱动件带动丝杠107旋转，丝杠107带动滑动块130进行上下移动，如图10和11所示，并参照上述有关上模1的进一步改进以及滑动块130的设置结构。
综上，本发明当驱动凸轮7的近弧段71和两个滚柱接触时，下模2位于上模1的下方，需要冲压成形的板材10上料至下模2的顶面上，之后，随着驱动凸轮7的转动，驱动凸轮7上的第一过渡段72和两个滚柱接触过程中，驱动凸轮7通过弯杆4一方面推动竖滑板6上行，竖滑板6通过冲压弹簧62带动下模2运动至上模1的型腔11内，实现对板材10的一次弯折，当下模2运动至上模1型腔11的底部时，此时，随着竖滑板6的继续上行，上冲头63穿过下模2的通孔21进入上模1的上冲孔12内，实现对U型连接件100底部进行冲孔加工，随着驱动凸轮7带动竖滑板6上行的过程中，另一方面，弯杆4也带动横滑板5向型腔11的左侧移动，当上行运动进行到尾声时，支撑杆51上的左冲头91进入上模1的左冲孔13内，实现对U型连接件100侧壁的冲孔，此时，两个滚柱均位于驱动凸轮7的远弧段处，之后，随着驱动凸轮7的进行转动，在驱动凸轮7上的第二过渡段74和两个滚柱接触的过程中，压紧弹簧8将两个滚柱压紧接触于第二过渡段74之上，竖滑板6下行运动，下模2逐渐退出型腔11，实现对上模1内冲压完成后的U型连接件100进行卸料，从而在驱动凸轮7的一次圆周运动过程中，实现对U型连接件100的一次性弯折，同步实现对U型连接件100的底部和侧壁打孔操作。
Claims (2)
1.一种板材的连续冲压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将长条形板材(10)置于输送台(110)之上，裁切刀对板材(10)按相同长度进行切割，输送台(110)对板材(10)进行逐块上料；
步骤S2，驱动凸轮(7)转动，驱动凸轮(7)上的近弧段(71)和两个滚柱接触，在此过程中，弯杆(4)通过横滑板(5)带动竖滑板(6)移动至最底部，下模(2)位于上模(1)的下方，步骤S1中的板材(10)上料至下模(2)的正上方，下模(2)内的电磁铁得电，板材(10)中心处被吸附于下模(2)顶面之上，同时，弯杆(4)带动横滑板(5)运动至最右端；
步骤S3，对步骤S2中的板材(10)进行弯折冲孔，驱动凸轮(7)转过近弧段(71)，驱动凸轮(7)上的第一过渡段(72)逐渐和两个滚柱接触，竖滑板(6)逐渐上行，下模(2)将步骤S2中的板材(10)压入上模(1)的型腔(11)内，平面形状的板材(10)被弯折成U型结构，紧随着竖滑板(6)继续上行，上冲头(63)穿过下模(2)的通孔(21)进入上模(1)的上冲孔(12)内，实现对U型连接件(100)底部的进行冲孔加工，与此同时，横滑板(5)随着竖滑板(6)上行的同时向左移动，在下模(2)进入上模(1)型腔(11)内时，支撑杆(4)上的左冲头(91)进入上模(1)的左冲孔(13)内，实现对U型连接件(100)左侧壁的冲孔加工；
步骤S4，在驱动凸轮(7)转过第一过渡段(72)后，驱动凸轮(7)上的远弧段(73)和两个滚柱接触，在此过程中，横滑板(5)停止于最左侧状态，竖滑板(6)停止于顶部状态，横滑板(5)和竖滑板(6)对型腔(11)内的U型连接件(100)进行保压成型，吸料泵(17)将上模(1)中上冲孔(12)和左冲孔(13)内的废料进行清除；
步骤S5，在驱动凸轮(7)转过远弧段(73)后，驱动凸轮(7)上的第二过渡段(74)逐渐和两个滚柱接触，充气泵(16)向上模(1)型腔(11)内通入气体，同时，在压紧弹簧(8)的作用下，竖滑板(6)通过弯杆(4)从最高状态逐渐下行，型腔(11)内的U型连接件(100)离开上模(1)，横滑板(5)跟随着竖滑板(6)的运动逐渐移动至初始状态，在下模(2)重新回到底部时，下模(2)内的电磁铁失电，下模(2)上冲压完成后的U型连接件(100)落入落料箱内，从而完成了一个U型连接件(100)的连续冲压成型；
步骤S6，重复步骤S2至S5，实现了板材(10)的自动化连续冲压。
2.根据权利要求1所述的板材的连续冲压成型方法，其特征在于：所述步骤S3中对U型连接件(100)左侧壁的冲孔位置能够进行调节，具体分两步骤进行，第一步骤，调节左冲头(91)在支撑杆(51)上的竖向位置时，松开螺母(913)，之后，上下滑动安装座(911)，确定安装座(911)在T型槽(511)内的位置后，重新拧紧螺母(913)即可；第二步骤，对上模(1)内左冲孔(13)的位置进行相应地调节，左冲孔(13)开设于位于上模(1)内的滑动块(130)之上，通过调节滑动块(130)在上模(1)中左通道(106)内位置进行调节，具体为，利用驱动件带动丝杠(107)旋转，丝杠(107)带动滑动块(130)进行上下移动。
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