CN112620499A - 一种冲压用的模具机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲压模具技术领域，尤其涉及一种冲压用的模具机构，它包括底座、支撑板、横梁、液压泵、液压柱和限位机构等，其中横梁通过两个支撑板安装在底座上；本发明通过调节限位机构中的限位块的高度位置，使得液压柱带动限位板向下完成对原材料的冲压过程中，下模具因限位板受到限位块的限制而不会在完成冲压后继续向平台运动，避免下模具完成冲压后因继续向下运动而导致的下模具与平台的相互碰撞和挤压，防止下模具因发生碰撞而损坏所导致的成本增加。

Description

一种冲压用的模具机构

技术领域

本发明属于冲压模具技术领域，尤其涉及一种冲压用的模具机构。

背景技术

生活中常用的五金件都是通过五金冲压模具冲压出来的，通过五金冲压模具冲压形成所需五金件的效率较高，且生产出来的五金件规格标准；五金冲压模具被广泛应用于工业生产中，采用五金冲压模具生产零件，生产效率高，可以实现批量标准生产，且节约原材料并提高原材料的利用率；同时，冲压模具可以实现无切削加工的特点。在冲压过程中，如果不对模具的冲压行程进行限制，模具在对原材料冲压完成后将继续向平台运动并与平台发生接触碰撞挤压，从而导致模具损伤或变形；生产过程中所用到的模具本身的生产成本较高，模具的损坏势必造成企业不必要的损失；因此我们提出了一种可以用来对模具冲压行程进行限制的冲压模具来用于解决上述问题。

本发明设计一种冲压用的模具机构解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种冲压用的模具机构，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种冲压用的模具机构，其特征在于：它包括底座、支撑板、横梁、液压泵、液压柱、模座、下模具、平台、限位板、限位机构，其中横梁通过两个支撑板安装在底座上；横梁下端面安装有液压泵，液压泵下方安装有液压柱；液压柱下端安装有模座，模座下方安装有下模具，下模具与安装在底座上的平台配合；与液压柱的伸缩同步的限位板同安装在支撑板上的限位机构配合。

上述限位机构包括外壳、轴A、单向驱动机构、摩擦轮、轴B、限位块、摩擦片、滑块、弹簧A、离心机构、轴C、轴套、步进电机，其中安装在支撑板内侧的外壳内轴承配合有竖直的轴A和轴B；轴B上的外螺纹与限位块上的螺纹孔螺纹配合；竖直方向往复运动的限位块与限位板配合；轴A上安装有两个通过轴套连接的单向驱动机构，轴套与轴B传动连接；滑块水平滑动于外壳内；安装在滑块一端的弧形摩擦片与安装在轴A上的摩擦轮配合；滑块上安装有对其复位的弹簧A；滑块被对称分布于其两侧的两个离心机构驱动；步进电机安装在外壳内壁上；步进电机的输出轴与每个离心机构所在的轴C单向加速传动连接，且步进电机输出轴对两个轴C的单向传动方向相反；步进电机的输出轴与轴A传动连接。

上述单向驱动机构包括旋转环A、旋转环B、卡块B、固定环B、卡块A、涡卷弹簧，其中端面与轴套一端连接的旋转环A旋转于轴A上；旋转于轴A上的旋转环B嵌入旋转环A轴孔内壁上的环槽B内；安装在轴A上的固定环B嵌入旋转环B轴孔内壁上的环槽C中；安装在固定环B外柱面上的卡块A与安装在环槽C内壁上的卡块B配合；旋转环B外柱面上嵌套有对其复位的涡卷弹簧。

上述离心机构包括齿轮G、固定环A、离心块、弹簧B，其中旋转于相应轴C上的齿轮G的轴孔内壁上周向开有环槽A，环槽A的柱面上周向均匀分布有若干驱动槽；固定环A安装在相应轴C上且嵌入环槽A中；固定环A的外柱面周向均匀分布有若干离心槽，每个离心槽内均径向滑动有与驱动槽配合的离心块；每个离心槽内均安装有对相应离心块复位的弹簧B。

上述两个离心机构中的齿轮G分别与对称安装在滑块两侧的两个齿板配合，两个单向驱动机构中的两个涡卷弹簧的旋向相反。

作为本技术的进一步改进，上述限位板通过与其侧面中心处固连的连接块安装在液压柱上；两个支撑板的内侧面上对称地开有两个导向槽A，限位板的两端分别竖直滑动于两个导向槽A中；模座与下模具之间通过四个周向均匀分布的紧固螺栓连接。导向槽A为限位板的运动提供轨道，间接保证液压柱带动模具稳定上下移动。

作为本技术的进一步改进，上述限位块为U型，其两支分别竖直滑动于外壳侧面上的两个导向槽B中。导向槽B为限位块的竖直运动提供轨道，同时U型的限位块的两支伸出导向槽B与限位板配合。

作为本技术的进一步改进，上述轴套上安装有齿轮D，轴B上安装有齿轮F；外壳内顶部通过轴安装有齿轮E，齿轮E同时与齿轮D和齿轮F啮合。

作为本技术的进一步改进，上述轴C平行于步进电机的输出轴；外壳内壁上安装有固定座，且固定座位于滑块与步进电机之间；步进电机的输出轴上安装有齿轮A，固定座上通过轴安装有齿轮B，轴A上安装有齿轮C；齿轮B同时与齿轮A和齿轮C啮合。

作为本技术的进一步改进，上述两个离心机构所在的轴C分别与固定座轴承配合；两个轴C上分别安装有单向环，且两个单向环的单向驱动方向相反；每个单向环的外圈均安装有齿轮H，且两个齿轮H同时与齿轮A啮合。

作为本技术的进一步改进，上述滑块的下表面安装有梯形导块，梯形导块滑动于固定座上表面的梯形导槽内。梯形导块与梯形导槽的配合对滑块沿固定座上表面的滑动发挥定位导向作用。

作为本技术的进一步改进，上述涡卷弹簧一端与相应旋转环B外柱面连接，另一端与相应环槽B的内壁连接。

作为本技术的进一步改进，上述弹簧A为压缩弹簧；弹簧A一端与滑块端面连接，另一端与外壳内壁连接；弹簧B为拉伸弹簧；弹簧B一端与相应离心槽内壁连接，另一端与相应离心块连接。

作为本技术的进一步改进，上述齿轮A与齿轮H的传动比小于1，保证步进电机输出轴经齿轮A和齿轮H的传动后，带动发挥单向驱动作用的单向环所在的轴C高速旋转，轴C带动其上的离心机构中的固定环A高速旋转，高速旋转的固定环A产生足够的离心力，使得固定环A中的若干离心块快速滑出相应离心槽并进入相应齿轮G内的驱动槽内，从而完成此离心机构中固定环A与相应齿轮G之间的传动连接；齿轮A与齿轮F的传动比小于1，保证步进电机输出轴经齿轮A、齿轮B、齿轮C、轴A、齿轮D、齿轮E和齿轮F带动轴B高速旋转，高速旋转的轴B带动与之螺纹配合的限位块沿导向槽B快速的竖直运动，以便快速完成对限位块的高度位置的调节。

相对于传统的冲压模具，本发明通过调节限位机构中的限位块的高度位置，使得液压柱带动限位板向下完成对原材料的冲压过程中，下模具因限位板受到限位块的限制而不会在完成冲压后继续向平台运动，避免下模具完成冲压后因继续向下运动而导致的下模具与平台的相互碰撞和挤压，防止下模具因发生碰撞而损坏所导致的成本增加；相对于专利号为“CN 107745045”的“一种五金冲压模具的导向机构”采用驱动电机和步进电机作为驱动，本发明中只采用一个步进电机便可实现同样效果，其操作简单方便；相对于采用驱动电机和步进电机来实现保护下模具的效果，本发明只有一个步进电机，从而在一定程度上降低了设备的生产成本。另外，本发明在只有一个步进电机作为驱动的情况下的结构也较为简单，具有很高的实用性；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是设备整体及其剖面示意图。

图2是限位机构及其剖面示意图。

图3是限位机构局部剖面示意图。

图4是轴B、限位块及外壳配合剖面示意图。

图5是单向驱动机构及轴A配合剖面示意图。

图6是轴A、轴套、摩擦轮、摩擦片、滑块、齿板及离心机构配合剖面示意图。

图7是滑块、齿板、离心机构、固定座、单向环、齿轮H、齿轮A及步进电机配合剖面示意图。

图8是轴A、齿轮C、齿轮B、齿轮A、齿轮H、单向环及轴C配合剖面示意图。

图9是外壳透视示意图。

图10是离心机构及其剖面示意图。

图11是离心机构局部剖面示意图。

图12是齿轮G及固定环A剖面示意图。

图13是单向驱动机构与轴套配合及其剖面示意图。

图14是旋转环A及其剖面示意图。

图15是旋转环B与卡块B配合及其剖面示意图。

图16是固定座透视示意图。

图中标号名称：1、底座；2、支撑板；3、导向槽A；4、横梁；5、液压泵；6、液压柱；7、模座；8、下模具；9、紧固螺栓；10、平台；11、连接块；12、限位板；13、限位机构；14、外壳；15、导向槽B；16、轴A；17、齿轮C；18、单向驱动机构；19、摩擦轮；20、齿轮D；21、齿轮E；22、齿轮F；23、轴B；24、限位块；25、摩擦片；26、滑块；27、梯形导块；28、齿板；29、弹簧A；30、固定座；31、梯形导槽；32、离心机构；33、齿轮G；34、环槽A；35、驱动槽；36、固定环A；37、离心槽；38、离心块；39、弹簧B；40、轴C；41、轴套；42、步进电机；43、齿轮B；44、单向环；45、齿轮H；46、齿轮A；47、旋转环A；48、环槽B；49、旋转环B；50、环槽C；51、卡块B；52、固定环B；53、卡块A；54、涡卷弹簧。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、2、3所示，它包括底座1、支撑板2、横梁4、液压泵5、液压柱6、模座7、下模具8、平台10、限位板12、限位机构13，其中如图1所示，横梁4通过两个支撑板2安装在底座1上；横梁4下端面安装有液压泵5，液压泵5下方安装有液压柱6；液压柱6下端安装有模座7，模座7下方安装有下模具8，下模具8与安装在底座1上的平台10配合；与液压柱6的伸缩同步的限位板12同安装在支撑板2上的限位机构13配合。

如图2、3、7所示，上述限位机构13包括外壳14、轴A16、单向驱动机构18、摩擦轮19、轴B23、限位块24、摩擦片25、滑块26、弹簧A29、离心机构32、轴C40、轴套41、步进电机42，其中如图2所示，安装在支撑板2内侧的外壳14内轴承配合有竖直的轴A16和轴B23；如图2、4所示，轴B23上的外螺纹与限位块24上的螺纹孔螺纹配合；竖直方向往复运动的限位块24与限位板12配合；如图3所示，轴A16上安装有两个通过轴套41连接的单向驱动机构18，轴套41与轴B23传动连接；如图2、3所示，滑块26水平滑动于外壳14内；如图3、6所示，安装在滑块26一端的弧形摩擦片25与安装在轴A16上的摩擦轮19配合；滑块26上安装有对其复位的弹簧A29；滑块26被对称分布于其两侧的两个离心机构32驱动；如图3、4所示，步进电机42安装在外壳14内壁上；如图7所示，步进电机42的输出轴与每个离心机构32所在的轴C40单向加速传动连接，且步进电机42输出轴对两个轴C40的单向传动方向相反；如图3所示，步进电机42的输出轴与轴A16传动连接。

如图13所示，上述单向驱动机构18包括旋转环A47、旋转环B49、卡块B51、固定环B52、卡块A53、涡卷弹簧54，其中如图3、13所示，端面与轴套41一端连接的旋转环A47旋转于轴A16上；如图3、14所示，旋转于轴A16上的旋转环B49嵌入旋转环A47轴孔内壁上的环槽B48内；如图3、15所示，安装在轴A16上的固定环B52嵌入旋转环B49轴孔内壁上的环槽C50中；如图5、15所示，安装在固定环B52外柱面上的卡块A53与安装在环槽C50内壁上的卡块B51配合；如图5、13所示，旋转环B49外柱面上嵌套有对其复位的涡卷弹簧54。

如图10、11所示，上述离心机构32包括齿轮G33、固定环A36、离心块38、弹簧B39，其中如图7、12所示，旋转于相应轴C40上的齿轮G33的轴孔内壁上周向开有环槽A34，环槽A34的柱面上周向均匀分布有若干驱动槽35；如图7、10、12所示，固定环A36安装在相应轴C40上且嵌入环槽A34中；如图11、12所示，固定环A36的外柱面周向均匀分布有若干离心槽37，每个离心槽37内均径向滑动有与驱动槽35配合的离心块38；每个离心槽37内均安装有对相应离心块38复位的弹簧B39。

如图6所示，上述两个离心机构32中的齿轮G33分别与对称安装在滑块26两侧的两个齿板28配合；如图5所示，两个单向驱动机构18中的两个涡卷弹簧54的旋向相反。

如图1所示，上述限位板12通过与其侧面中心处固连的连接块11安装在液压柱6上；如图1所示，两个支撑板2的内侧面上对称地开有两个导向槽A3，限位板12的两端分别竖直滑动于两个导向槽A3中；模座7与下模具8之间通过四个周向均匀分布的紧固螺栓9连接。导向槽A3为限位板12的运动提供轨道，间接保证液压柱6带动模具稳定上下移动。

如图4、9所示，上述限位块24为U型，其两支分别竖直滑动于外壳14侧面上的两个导向槽B15中。导向槽B15为限位块24的竖直运动提供轨道，同时U型的限位块24的两支伸出导向槽B15与限位板12配合。

如图2、3所示，上述轴套41上安装有齿轮D20，轴B23上安装有齿轮F22；外壳14内顶部通过轴安装有齿轮E21，齿轮E21同时与齿轮D20和齿轮F22啮合。

如图7所示，上述轴C40平行于步进电机42的输出轴；外壳14内壁上安装有固定座30，且固定座30位于滑块26与步进电机42之间；如图3、8所示，步进电机42的输出轴上安装有齿轮A46，固定座30上通过轴安装有齿轮B43，轴A16上安装有齿轮C17；齿轮B43同时与齿轮A46和齿轮C17啮合。

如图7、16所示，上述两个离心机构32所在的轴C40分别与固定座30轴承配合；如图7、8所示，两个轴C40上分别安装有单向环44，且两个单向环44的单向驱动方向相反；每个单向环44的外圈均安装有齿轮H45，且两个齿轮H45同时与齿轮A46啮合。

如图3、7、16所示，上述滑块26的下表面安装有梯形导块27，梯形导块27滑动于固定座30上表面的梯形导槽31内。梯形导块27与梯形导槽31的配合对滑块26沿固定座30上表面的滑动发挥定位导向作用。

如图5所示，上述涡卷弹簧54一端与相应旋转环B49外柱面连接，另一端与相应环槽B48的内壁连接。

如图3所示，上述弹簧A29为压缩弹簧；弹簧A29一端与滑块26端面连接，另一端与外壳14内壁连接；如图11所示，弹簧B39为拉伸弹簧；弹簧B39一端与相应离心槽37内壁连接，另一端与相应离心块38连接。

如图8所示，上述齿轮A46与齿轮H45的传动比小于1，保证步进电机42输出轴经齿轮A46和齿轮H45的传动后，带动发挥单向驱动作用的单向环44所在的轴C40高速旋转，轴C40带动其上的离心机构32中的固定环A36高速旋转，高速旋转的固定环A36产生足够的离心力，使得固定环A36中的若干离心块38快速滑出相应离心槽37并进入相应齿轮G33内的驱动槽35内，从而完成此离心机构32中固定环A36与相应齿轮G33之间的传动连接；如图3所示，齿轮A46与齿轮F22的传动比小于1，保证步进电机42输出轴经齿轮A46、齿轮B43、齿轮C17、轴A16、齿轮D20、齿轮E21和齿轮F22带动轴B23高速旋转，高速旋转的轴B23带动与之螺纹配合的限位块24沿导向槽B15快速的竖直运动，以便快速完成对限位块24的高度位置的调节。

本发明中摩擦片25与摩擦轮19配合的作用，当限位块24的高度调节完毕后，摩擦片25与摩擦轮19摩擦配合，轴A16的旋转被限制；齿轮D20不会在外力作用下发生旋转，齿轮D20不会在外力作用下通过齿轮E21带动齿轮F22旋转，齿轮F22不会带动轴B23旋转，轴B23不会带动与之螺纹配合的限位块24沿竖直方向移动；从而使得调节好后的限位块24的位置被固定。

本发明中的单向环44采用现有技术中的环性的单向离合器即可。

本发明中步进电机42通过一系列传动带动限位块24竖直到达距离目标位置相距固定距离的位置时，控制系统控制步进电机42停止运行，在步进电机42停止运行后，先前发挥驱动作用的单向驱动机构18中的涡卷弹簧54释放能量；释放能量的涡卷弹簧54同时带动相应单向驱动机构18中的旋转环A47继续旋转，旋转环A47通过轴套41带动齿轮D20继续同向旋转，齿轮D20通过齿轮E21和齿轮F22带动轴B23继续旋转，旋转的轴B23带动与之螺纹配合的限位块24继续向其所要调试的目标位置运动；同时，释放能量的涡卷弹簧54通过相应旋转环B49、卡块B51、卡块A53和固定环B52带动轴A16反向旋转；先前不发生驱动的单向驱动机构18中的卡块A53向相应卡块B51靠近；当限位块24在释放能量的涡卷弹簧54的带动下到达目的位置时，释放能量的涡卷弹簧54恢复初始状态，先前未发挥驱动作用的单向驱动机构18中的卡块A53与卡块B51重新接触；限位块24刚好从步进电机42停止运行时所处的位置到达其目标位置，限位块24从步进电机42停止运行时所处的位置到达其目标位置时的行程作为一个提前量，在每次调试限位块24的高度时，当限位块24到达提前量位置时，停止运行步进电机42，在限位机构13内部复位过程中，限位块24自动走完提前量的行程并到达其目标位置，并完成限位块24高度的调试。由于限位块24与轴B23为螺纹配合，且螺纹配合具有自锁功能，所以限位块24被定位于其目标位置处而不容易再发生位移；为了避免外力作用下齿轮D20发生旋转，旋转的齿轮D20又通过齿轮E21、齿轮F22和轴B23带动限位块24移动；在步进电机42停止运行后，限位机构13内部快速复位时，摩擦片25与摩擦轮19之间重新接触并对齿轮D20的旋转形成限制，从而使得限位块24的位置被进一步固定，对进行冲压的下模具8的运动行程形成有效的限制。限位块24到达目标位置前的提前量的具体数值通过大量的测试得到。

本发明中的步进电机42采用现有技术，步进电机42与控制系统电连接；步进电机42本身具有制动力矩，所以在步进电机42制动力矩的限制下，单向驱动机构18中的涡卷弹簧54的复位过程比较缓慢，步进电机42的反转带动离心机构32的旋转速度缓慢，离心机构32中的离心块38不会滑入齿轮G33中的驱动槽35内，旋转环A47与齿轮G33的传动解除；在弹簧A29的复位作用下，滑块26快速复位，摩擦片25与摩擦轮19形成摩擦配合并停止轴套41的旋转，进而阻止两个单向驱动机构18中旋转环A47的继续旋转，此时限位块24走完提前量并到达目标位置；轴A16在先前发挥驱动作用的单向驱动机构18中的涡卷弹簧54的复位作用下继续反转，直至涡卷弹簧54释能完毕，先前未发生驱动作用的单向驱动机构18中的卡块A53与卡块B51重新接触。

本发明中单向驱动机构18中的卡块A53相对与卡块B51旋转不到一圈，其内的涡卷弹簧54所发生的形变就足以通过一系列传动带动限位块24发生移动。

本发明的工作流程：在初始状态，两个单向驱动机构18中的卡块A53分别与相应的卡块B51接触；弧形的摩擦片25与摩擦轮19完全接触并摩擦配合；两个离心机构32中的齿轮G33分别与安装在滑块26两侧的两个齿板28啮合；弹簧A29被压缩。

当对本发明中的下模具8进行更换后，下模具8的规格发生变化，相对于相同规格的冲压板材，更换后的下模具8完成单次冲压的有效冲压行程发生改变，为了避免液压泵5通过液压柱6和模座7带动下模具8向下运动的实际行程大于其冲压行程而造成的下模具8与平台10发生相互挤压导致的下模具8损坏，需要通过上下调节限位机构13中的限位块24的高度位置并通过限位板12限制液压柱6的行程，把液压柱6通过模座7带动下模具8向下运动的行程控制在与下模具8相对应的合理范围内，使得液压柱6通过模座7带动下模具8刚好完成对板材冲压后停止继续向下运动；对限位机构13中限位块24的调节流程如下：

通过控制系统控制步进电机42运行，由于齿轮A46与齿轮H45的传动比小于1，所以步进电机42通过齿轮A46带动两个齿轮H45同向高速旋转；由于此时一个单向环44发挥单向驱动作用，另一个单向环44发生超越，所以发生单向驱动作用的单向环44带动相应轴C40同步高速旋转，发生超越的单向环44不会带动相应轴C40旋转；高速旋转的轴C40带动其上的离心机构32中的固定环A36同步高速旋转；在离心力作用下，高速旋转的固定环A36中的若干离心块38分别同时向沿相应离心槽37快速进入相应齿轮G33内的驱动槽35内，固定环A36与相应齿轮G33之间瞬间建立传动连接。与若干离心块38对应的若干弹簧B39被拉伸并储能；高速旋转的固定环A36通过若干离心块38带动相应齿轮G33同步高速旋转；未发生旋转的轴C40上的离心机构32中的固定环A36不发生旋转，固定环A36中的若干离心块38位于相应离心槽37内，固定环A36与齿轮G33之间未建立传动连接；旋转的轴C40上的齿轮G33通过相应齿板28带动滑块26沿梯形导槽31滑动，弹簧A29被压缩并储能，摩擦片25快速脱离摩擦轮19并解除对摩擦轮19的限制；运动的滑块26带动未发生旋转的轴C40上的齿轮G33旋转；当旋转的轴C40上的齿轮G33与带动滑块26滑动至极限位置时，齿轮G33持续拨动相应齿板28上的末端齿牙，使得滑块26保持在极限位置基本保持不动，保证在对限位块24调节过程中，摩擦片25与摩擦轮19不发生相互作用。

与此同时，齿轮A46通过齿轮B43、齿轮C17和轴A16带动两个单向驱动机构18中的固定环B52同步旋转，一个固定环B52上的卡块A53脱离相应卡块B51，另一个固定环B52上的卡块A53则通过卡块B51带动相应旋转环B49同步旋转；在外部负载的作用下，与轴A16同步旋转的旋转环B49带动相应涡卷弹簧54发生形变并储能；当发生形变的涡卷弹簧54的形变量达到一定程度时，涡卷弹簧54发生形变所产生的弹力足以带动相应旋转环A47同步旋转；此时，发生形变的涡卷弹簧54所在的单向驱动机构18发挥驱动作用，另一个单向驱动机构18不发生驱动作用；发挥驱动作用的单向驱动机构18中的旋转环A47通过轴套41带动另一个单向驱动机构18中的旋转环A47同步旋转，旋转环A47通过相应涡卷弹簧54带动相应旋转环B49同步旋转，卡块B51跟随卡块A53同步旋转；不发生驱动作用的单向驱动机构18中的卡块A53与卡块B51之间不再发生相对运动并保持一定距离同步旋转；同时，旋转的轴套41通过齿轮D20、齿轮E21和齿轮F22带动轴B23旋转，轴B23带动与之螺纹配合的限位块24沿导向槽B15竖直向上或向下运动。

当限位块24到达距离目的位置之间的距离为提前量时，控制系统控制步进电机42停止运行，发挥驱动作用的离心机构32中的离心块38在相应弹簧B39的复位作用下快速复位，齿轮G33与固定环A36之间的传动连接切断；此时，在发生形变的涡卷弹簧54的复位作用下，先前发挥驱动作用的单向驱动机构18中的旋转环A47继续旋转，轴A16发生反转；由于步进电机42具有制动力矩，所以轴A16通过齿轮C17、齿轮B43和齿轮A46克服步进电机42的制动力矩而带动步进电机42的输出轴缓慢反转；先前发挥驱动作用的单向驱动机构18中的卡块A53和卡块B51始终保持接触，先前不发挥驱动作用的单向驱动机构18中的卡块A53与卡块B51快速靠近；继续旋转的旋转环A47通过轴套41继续带动齿轮D20旋转；齿轮D20通过齿轮E21、齿轮F22和轴B23带动限位块24继续向目的位置运动；当限位块24运动至目的位置时，释能的涡卷弹簧54释能结束并恢复初始状态，先前不发挥驱动作用的单向驱动机构18中的卡块A53与卡块B51重新接触，两个单向驱动机构18中的旋转环A47停止旋转，轴A16停止旋转；此时，在弹簧A29的复位作用下，滑块26刚好复位，摩擦片25重新与摩擦轮19接触挤压。

在滑块26复位过程中，滑块26通过两个齿板28分别同时带动两个齿轮G33反向旋转；两个离心机构32中的固定环A36不与相应的齿轮G33形成传动；在步进电机42缓慢反转过程中，步进电机42通过齿轮A46带动两个齿轮H45缓慢反转，先前发挥单向驱动作用的单向环44变为超越，先前发挥超越的单向环44变为单向驱动；单向驱动的单向环44带动相应轴C40和轴C40上的固定环A36同步缓慢旋转，其旋转所产生的离心力不足以带动相应固定环A36中的离心块38滑入相应齿轮G33中的驱动槽35中，此时与发挥单向驱动的单向环44同轴的离心机构32中的齿轮G33与相应固定环A36之间不进行传动连接，齿轮G33的反转对轴C40不产生干涉，进而对步进电机42的反转不形成干涉。

待限位块24的位置调节好后，控制系统控制液压泵5运行，液压泵5带动液压柱6伸长，液压柱6通过模座7带动下模具8向位于平台10上的冲压材料运动并完成冲压；当限位板12随液压柱6向下运动并与调节好高度的限位块24相遇时，下模具8正好完成对冲压材料的冲压，限位块24通过限位板12限制伸缩柱通过模座7带动下模具8继续向下运动，避免下模具8与平台10发生碰撞挤压而损坏。

在离心机构32中高速旋转的固定环A36与齿轮G33建立传动连接的过程中，如果位于固定环A36上离心槽37内的离心块38没有与齿轮G33内的驱动槽35一一相对，而是离心块38的一端与齿轮G33内的环槽A34的柱面接触；随着固定环A36带动若干离心块38的高速旋转，离心块38很快会与相应驱动槽35相对，并在离心力的作用下进入相应驱动槽35进而完成固定环A36与相应齿轮G33之间的传动连接。

综上所述，本发明的有益效果：本发明通过调节限位机构13中的限位块24的高度位置，使得液压柱6带动限位板12向下完成对原材料的冲压过程中，下模具8因限位板12受到限位块24的限制而不会在完成冲压后继续向平台10运动，避免下模具8完成冲压后因继续向下运动而导致的下模具8与平台10的相互碰撞和挤压，防止下模具8因发生碰撞而损坏所导致的成本增加；相对于专利号为“CN 107745045”的“一种五金冲压模具的导向机构”采用驱动电机和步进电机42作为驱动，本发明中只采用一个步进电机42便可实现同样效果，其操作简单方便；相对于采用驱动电机和步进电机42来实现保护下模具8的效果，本发明只有一个步进电机42，从而在一定程度上降低了设备的生产成本。另外，本发明在只有一个步进电机42作为驱动的情况下的结构也较为简单，具有很高的实用性。

Claims (6)

1.一种冲压用的模具机构，其特征在于：它包括底座、支撑板、横梁、液压泵、液压柱、模座、下模具、平台、限位板、限位机构，其中横梁通过两个支撑板安装在底座上；横梁下端面安装有液压泵，液压泵下方安装有液压柱；液压柱下端安装有模座，模座下方安装有下模具，下模具与安装在底座上的平台配合；与液压柱的伸缩同步的限位板同安装在支撑板上的限位机构配合；

上述限位机构包括外壳、轴A、单向驱动机构、摩擦轮、轴B、限位块、摩擦片、滑块、弹簧A、离心机构、轴C、轴套、步进电机，其中安装在支撑板内侧的外壳内轴承配合有竖直的轴A和轴B；轴B上的外螺纹与限位块上的螺纹孔螺纹配合；竖直方向往复运动的限位块与限位板配合；轴A上安装有两个通过轴套连接的单向驱动机构，轴套与轴B传动连接；滑块水平滑动于外壳内；安装在滑块一端的弧形摩擦片与安装在轴A上的摩擦轮配合；滑块上安装有对其复位的弹簧A；滑块被对称分布于其两侧的两个离心机构驱动；步进电机安装在外壳内壁上；步进电机的输出轴与每个离心机构所在的轴C单向加速传动连接，且步进电机输出轴对两个轴C的单向传动方向相反；步进电机的输出轴与轴A传动连接；

上述单向驱动机构包括旋转环A、旋转环B、卡块B、固定环B、卡块A、涡卷弹簧，其中端面与轴套一端连接的旋转环A旋转于轴A上；旋转于轴A上的旋转环B嵌入旋转环A轴孔内壁上的环槽B内；安装在轴A上的固定环B嵌入旋转环B轴孔内壁上的环槽C中；安装在固定环B外柱面上的卡块A与安装在环槽C内壁上的卡块B配合；旋转环B外柱面上嵌套有对其复位的涡卷弹簧；

上述离心机构包括齿轮G、固定环A、离心块、弹簧B，其中旋转于相应轴C上的齿轮G的轴孔内壁上周向开有环槽A，环槽A的柱面上周向均匀分布有若干驱动槽；固定环A安装在相应轴C上且嵌入环槽A中；固定环A的外柱面周向均匀分布有若干离心槽，每个离心槽内均径向滑动有与驱动槽配合的离心块；每个离心槽内均安装有对相应离心块复位的弹簧B；

上述两个离心机构中的齿轮G分别与对称安装在滑块两侧的两个齿板配合，两个单向驱动机构中的两个涡卷弹簧的旋向相反；

上述限位板通过与其侧面中心处固连的连接块安装在液压柱上；两个支撑板的内侧面上对称地开有两个导向槽A，限位板的两端分别竖直滑动于两个导向槽A中；模座与下模具之间通过四个周向均匀分布的紧固螺栓连接；

上述限位块为U型，其两支分别竖直滑动于外壳侧面上的两个导向槽B中；

上述轴套上安装有齿轮D，轴B上安装有齿轮F；外壳内顶部通过轴安装有齿轮E，齿轮E同时与齿轮D和齿轮F啮合；

上述轴C平行于步进电机的输出轴；外壳内壁上安装有固定座，且固定座位于滑块与步进电机之间；步进电机的输出轴上安装有齿轮A，固定座上通过轴安装有齿轮B，轴A上安装有齿轮C；齿轮B同时与齿轮A和齿轮C啮合。

2.根据权利要求1所述的一种冲压用的模具机构，其特征在于：上述两个离心机构所在的轴C分别与固定座轴承配合；两个轴C上分别安装有单向环，且两个单向环的单向驱动方向相反；每个单向环的外圈均安装有齿轮H，且两个齿轮H同时与齿轮A啮合。

3.根据权利要求1所述的一种冲压用的模具机构，其特征在于：上述滑块的下表面安装有梯形导块，梯形导块滑动于固定座上表面的梯形导槽内。

4.根据权利要求1所述的一种冲压用的模具机构，其特征在于：上述涡卷弹簧一端与相应旋转环B外柱面连接，另一端与相应环槽B的内壁连接。

5.根据权利要求1所述的一种冲压用的模具机构，其特征在于：上述弹簧A为压缩弹簧；弹簧A一端与滑块端面连接，另一端与外壳内壁连接；弹簧B为拉伸弹簧；弹簧B一端与相应离心槽内壁连接，另一端与相应离心块连接。

6.根据权利要求2所述的一种冲压用的模具机构，其特征在于：上述齿轮A与齿轮H的传动比小于1；齿轮A与齿轮F的传动比小于1。

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