CN113042610B - 一种可低速试样的高速精密重载冲床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可低速试样的高速精密重载冲床，包括由下至上连成整体的底座、支座和顶座，所述底座上固定设置有工作台，所述顶座上设有驱动机构，所述驱动机构经传动机构驱动设置在顶座内部的曲轴旋转，所述曲轴上经连杆连接有导柱，所述导柱连接有可向工作台冲裁的冲压滑块，所述传动机构包括传动轴，所述传动轴的一端设有刹车器和刹车固定座，所述刹车固定座经轴承与传动轴相连接，所述刹车固定座还连接有微速机构；低速试样时，刹车器与刹车固定座抱死，微速机构能驱动刹车固定座旋转，将动力传递至传动轴；高速冲压时，微速机构抱死刹车固定座，刹车固定座能实现对刹车器的制动。本发明具有在满足高速冲压的同时可以实现低速试样的优点。

Description

一种可低速试样的高速精密重载冲床

技术领域

本发明涉及一种高速精密冲床，特别是一种可低速试样的高速精密重载冲床。

背景技术

在机械加工行业，通常需要用到冲床将工件冲压加工成所需的形状，随着冲床规模的逐步发展，目前高速精密重载冲床作为大型冲床可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺，应用范围较广。高速精密重载冲床的基本结构包括底座、支座和顶座，其中，底座上会固定一个冲压的工作台，顶座上装配驱动机构，驱动机构直接驱动曲轴旋转，从而带动曲轴下端连接的冲压滑块做上下的冲压运动，在工作台上对工件实施冲裁，高速冲床实现高速冲压对驱动机构有着很高的要求，需要用到高速电机，而冲床在试样或者故障检修时无需用到如此高的冲压速度，目前，冲床在试样或者故障检修时往往将高速电机调至最低转速，从而放慢曲轴转速，但在某些工况下，即使是以高速电机的最低转速进行冲压，仍会存在因冲压过快而难以找出试样过程中出现故障的点位的情况，给工作人员的调机造成极大的困难。因此，现有的高速精密冲床存在无法进行低速试样的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可低速试样的高速精密重载冲床。它具有在满足高速冲压的同时可以实现低速试样的优点。

本发明的技术方案：一种可低速试样的高速精密重载冲床，包括由下至上连成整体的底座、支座和顶座，所述底座上固定设置有工作台，所述顶座上设有驱动机构，所述驱动机构经传动机构驱动设置在顶座内部的曲轴旋转，所述曲轴上经连杆连接有导柱，所述导柱连接有可向工作台冲裁的冲压滑块，所述传动机构包括传动轴，所述传动轴的一端设有刹车器和刹车固定座，所述刹车固定座经轴承与传动轴相连接，所述刹车固定座还连接有微速机构；低速试样工况时，所述刹车器与刹车固定座抱死，微速机构能驱动刹车固定座旋转，将动力传递至传动轴；高速冲压工况时，所述微速机构抱死刹车固定座，刹车固定座能实现对刹车器的制动。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明的曲轴旋转由传动机构传动，并在传动机构上设置了由刹车器与刹车固定座组成的制动机构，本发明的刹车固定座可以有静止和运动两种状态，在冲床正常高速冲压时，刹车固定座相对于顶座等固定件是静止不动的，以便在传动机构需要制动时与刹车器抱死起到制动作用；当刹车器与刹车固定座抱死后，刹车固定座还可以在微速机构的驱动下做旋转运动，从而带动传动轴同步旋转，进而带动曲轴旋转，进行低速冲压，实现工件的试样。

综上，本发明在满足高速冲压的同时又可以实现低速试样，便于在试样过程中找出故障点位，方便工作人员的调机。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述传动轴的另一端设有离合器和飞轮，所述飞轮与驱动机构相连接，当离合器与飞轮结合，驱动机构能将动力传递至传动轴，所述传动轴能将动力传递至曲轴并带动曲轴转动。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述微速机构包括微速电机，所述微速电机的输出端经抱闸装置连接有第一微速齿轮，所述第一微速齿轮经第二微速齿轮和第三微速齿轮将动力传递至刹车固定座，所述刹车固定座上设有与第三微速齿轮配合的第四微速齿轮。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述第二微速齿轮和第三微速齿轮同轴设置且第二微速齿轮的齿径大于第三微速齿轮的齿径。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述传动轴经传动齿轮组与曲轴相连接。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述传动齿轮组包括与传动轴同轴设置的第一传动齿轮和与曲轴同轴设置的第四传动齿轮，所述第一传动齿轮经第二传动齿轮和第三传动齿轮将动力传递至第四传动齿轮。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述第一传动齿轮和所述传动轴为一体式结构。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述第二传动齿轮和第三传动齿轮同轴设置且第二传动齿轮的齿径大于第三传动齿轮的齿径。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述驱动机构包括高速电机，高速电机的输出端经皮带与飞轮相连接，并驱动飞轮旋转。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述传动机构整体设置于顶座的上方。

前述的一种可低速试样的高速精密重载冲床中，所述冲压滑块的下方连接有上模具组，所述工作台上设有下模具组，所述曲轴经传动组件连接有位于工作台下方的凸轮轴，所述凸轮轴上方设有副滑块，所述凸轮轴驱动所述副滑块做上下往复运动，所述副滑块上方连接有由下至上贯穿工作台的顶升复位件；所述下模具组包括固定部和活动部，所述固定部与工作台固定连接，所述活动部与顶升复位件相连接；当冲压滑块做下降运动时，副滑块同步做上升运动且带动活动部向上顶升。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧视图；

图3是传动机构的结构示意图；

图4是微速机构的结构示意图；

图5是本发明实施例2中的冲床结构示意图；

图6是图5在A处的局部放大图。

附图标记：1-底座，2-支座，3-顶座，4-工作台，5-驱动机构，6-传动机构，7-曲轴，8-导柱，9-冲压滑块，10-微速机构，11-上模具组，12-下模具组，13-传动组件，14-凸轮轴，15-副滑块，16-顶升复位件，17-拉簧，61-传动轴，62-刹车器，63-刹车固定座，64-离合器，65-飞轮，66-传动齿轮组，101-微速电机，102-抱闸装置，103-第一微速齿轮，104-第二微速齿轮，105-第三微速齿轮，106-第四微速齿轮，51-高速电机，52-皮带，661-第一传动齿轮，662-第二传动齿轮，663-第三传动齿轮，664-第四传动齿轮，111-成型部，112-缓冲部，121-活动部，122-固定部，131-连接杆，132-第一伞齿轮，133-第二伞齿轮，134-第三伞齿轮，135-第四伞齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1：一种可低速试样的高速精密重载冲床，结构如图1至图4所示，包括由下至上连成整体的底座1、支座2和顶座3，所述底座1上固定设置有工作台4，所述顶座3上设有驱动机构5，所述驱动机构5经传动机构6驱动设置在顶座3内部的曲轴7旋转，所述曲轴7上经连杆连接有导柱8，所述导柱8连接有可向工作台4冲裁的冲压滑块9，所述传动机构6包括传动轴61，所述传动轴61的一端设有刹车器62和刹车固定座63，所述刹车固定座63经轴承与传动轴61相连接，所述刹车固定座63还连接有微速机构10；低速试样工况时，所述刹车器62与刹车固定座63抱死，微速机构10能驱动刹车固定座63旋转，将动力传递至传动轴61；高速冲压工况时，所述微速机构10抱死刹车固定座63，刹车固定座63能实现对刹车器62的制动。

作为优选，传动轴61的另一端设有离合器64和飞轮65，所述飞轮65与驱动机构5相连接，当离合器64与飞轮65结合，此时刹车器62和刹车固定座63脱开，刹车固定座63不旋转，驱动机构5能将动力传递至传动轴61，所述传动轴61能将动力传递至曲轴7并带动曲轴7转动。

作为优选，微速机构10包括微速电机101，所述微速电机101的输出端经抱闸装置102连接有第一微速齿轮103，所述第一微速齿轮103经第二微速齿轮104和第三微速齿轮105将动力传递至刹车固定座63，所述刹车固定座63上设有与第三微速齿轮105配合的第四微速齿轮106，当微速电机101未启动时，抱闸装置102抱死第一微速齿轮103，此时刹车固定座63无法旋转，当刹车器62与刹车固定座63结合时，刹车固定座63能迅速使刹车器62静止，起到刹车作用。

微速电机101启动的前提条件是刹车器62与刹车固定座63处于抱死状态，微速电机101启动启动后，抱闸装置102松开，此时第一微速齿轮103处于可旋转的状态，能将微速电机101的动力沿第二微速齿轮104和第三微速齿轮105传递至刹车固定座63，使其旋转，由于此时刹车固定座63与刹车器62处于抱死状态，刹车器62与传动轴61是固定连接的，因此传动轴61会随刹车固定座63同步旋转，从而使曲轴7低速旋转，实现低速冲压试样。

作为优选，第二微速齿轮104和第三微速齿轮105同轴设置且第二微速齿轮104的齿径大于第三微速齿轮105的齿径，同轴设置提高齿轮排布的稳定性，不同的齿轮直径的设置起到减速的作用。

作为优选，传动轴61经传动齿轮组66与曲轴7相连接，齿轮传动的方式传动精度和传动效率均较高。

作为优选，传动齿轮组66包括与传动轴61同轴设置的第一传动齿轮661和与曲轴7同轴设置的第四传动齿轮664，所述第一传动齿轮661经第二传动齿轮662和第三传动齿轮663将动力传递至第四传动齿轮664。

作为优选，第一传动齿轮661和所述传动轴61为一体式结构，结构稳定性高，传动精度和传动效率高。

作为优选，第二传动齿轮662和第三传动齿轮663同轴设置且第二传动齿轮662的齿径大于第三传动齿轮663的齿径，同轴设置提高齿轮排布的稳定性。

作为优选，驱动机构5包括高速电机51，高速电机51的输出端经皮带52与飞轮65相连接，并驱动飞轮65旋转。

作为优选，传动机构6整体设置于顶座3的上方，独立于冲床机身，可以方便拆装与维修。

本发明的工作原理：

冲床高速冲压：此时离合器64与飞轮65为结合状态，刹车器62和刹车固定座63为脱开状态，高速电机51将动力传递至飞轮65，离合器64和传动轴61同步旋转，传动轴61将动力沿第一传动齿轮661、第二传动齿轮662、第三传动齿轮663和第四传动齿轮664传递至曲轴7，曲轴7旋转带动连杆和导柱8运动，导柱8下方的冲压滑块9上下运动实现对工作台4的高速冲压；

冲床低速试样：此时刹车器62与刹车固定座63为结合状态，离合器64与飞轮65为脱开状态，高速电机51不工作，微速电机101启动，抱闸装置102松开，使第一微速齿轮103处于可旋转的状态，微速电机101将动力沿第一微速齿轮103、第二微速齿轮104、第三微速齿轮105和第四微速齿轮106传递，第四微速齿轮106固定设置于刹车固定座63上，因此，刹车固定座63与第四微速齿轮106同步旋转，由于此时刹车固定座63与刹车器62处于抱死状态，刹车器62与传动轴61是固定连接的，因此传动轴61会随刹车固定座63同步旋转，传动轴61将动力沿第一传动齿轮661、第二传动齿轮662、第三传动齿轮663和第四传动齿轮664传递至曲轴7，曲轴7旋转带动连杆和导柱8运动，导柱8下方的冲压滑块9上下运动实现对工作台4的低速冲压，完成低速试样工作。

实施例2：一种可低速试样的高速精密重载冲床，结构如图5和图6所示，以实施例1的冲床为基础，设冲压滑块9的下方连接有上模具组11，工作台4上设有下模具组12，且在实施例1冲床结构的基础上：

曲轴7经传动组件13连接有位于工作台4下方的凸轮轴14，凸轮轴14上方设有副滑块15，凸轮轴14驱动副滑块15做上下往复运动，副滑块15上方连接有由下至上贯穿工作台4的顶升复位件16；下模具组12包括固定部122和活动部121，固定部122与工作台4固定连接，活动部121与顶升复位件16相连接；当冲压滑块9做下降运动时，副滑块15同步做上升运动且带动活动部121向上顶升。

曲轴7在向冲压滑块9输送动力实现冲压的同时，还能通过传动组件13将部分动力传递至位于工作台4下方的凸轮轴14，驱动凸轮轴14上方的副滑块15上下往复运动，副滑块15通过顶升复位件16连接下模具组12中的活动部121，从而实现当冲压滑块9带动上模具组11向下运动冲击工作台上的下模具组12时，副滑块15能向上运动将下模具组12中的活动部121向上顶升，副滑块15能分担一部分由冲压滑块9向下运动所带来的冲击，从而降低了冲压滑块9对工作台4的冲击压力，特别是当拉伸类零件首次冲压时，冲压滑块9向下的冲击力较大，本发明经副滑块15分力后，能使工作台4和冲压滑块9始终保持较好的水平度，避免了冲压滑块9在长期使用后因产生倾斜而出现卡死等现象。

另外，相对于传统的下模具组12完全固定在工作台4的方式，本发明下模具组12中的活动部121能随副滑块15上下往复运动，当活动部121向上运动参与成型时，能替工作台4分担部分来自冲压滑块9冲击，当活动部121向下运动复位时，还能有助于零件的脱模。

作为优选，副滑块15的安装位置对应工作台4的边缘或两侧的加工工位，也即需要对材料进行首次的冲压的位置，该处冲压滑块9对工作台4冲击力最大。

作为优选，上模具组11包括成型部111和缓冲部112，当上模具组11和下模具组12合模时，成型部111与活动部121相接触，缓冲部112与固定部122相接触，且两种接触同时发生，成型部111与活动部121相接触实现零件的成型，缓冲部112与固定部122相接触起到冲压滑块9冲击工作台4时的缓冲，成型时，零件坯料置于成型部111与活动部121之间，具体是置于活动部121上方，由于成型部111与活动部121相接触、缓冲部112与固定部122相接触，两种接触同时发生，而零件坯料也存在一定的厚度，因此当冲压滑块9下降进行冲压时，副滑块15首先承受来自冲压滑块9的冲击，当上模具组11和下模具组12合模时，副滑块15和工作台4共同承受冲压滑块9的冲击压力，很好地降低了冲压滑块9对于工作台4的冲击。

作为优选，固定部122为中空的结构，活动部121置于固定部122内部的中空处，具体是连接在顶升复位件16的顶部，在副滑块15和顶升复位件16的作用下可以做上下往复运动。

作为优选，顶升复位件16呈中空柱状结构，顶升复位件16内部设有拉簧17，顶升复位件16经拉簧17与工作台4的上表面相连接，当副滑块15未给予顶升复位件16支撑时，顶升复位件16在拉簧17的作用下下沉。

作为优选，传动组件13包括连接杆131，连接杆131上分别设有第一伞齿轮132和第二伞齿轮133，曲轴7上设有与第一伞齿轮132配合的第三伞齿轮134，凸轮轴14上设有与第二伞齿轮133配合的第四伞齿轮135，通过多个伞齿轮的配合将曲轴7上的动力传递至凸轮轴14，通过多个伞齿轮之间的配合保证当冲压滑块9下降到最低点时，副滑块15能上升至最高点。

作为优选，连接杆131垂直曲轴7设置，第一伞齿轮132和第二伞齿轮133分别位于连接杆131的两端，第三伞齿轮134位于曲轴7的端部，第四伞齿轮135位于凸轮轴14的端部，不占用原先冲床上重要部件的位置，也即可以较为方便地将现有结构冲床的基础上改装成本发明的冲床，节约成本。

本发明的工作原理：驱动机构5运行驱动曲轴7旋转，曲轴7经导柱8带动冲压滑块9做上下的往复运动，同时曲轴7端部的第三伞齿轮134带动第一伞齿轮132旋转，也即连接杆131开始旋转，连接杆131另一端的第二伞齿轮133带动第四伞齿轮135以及凸轮轴14同步旋转，在凸轮轴14的作用下，副滑块15做上下的往复运动，且当冲压滑块9下降到最低点时，副滑块15能上升至最高点，成型部111下降，活动部121上升，实现上模具组11和下模具组12的合模，完成成型工作，成型过后，成型部111上升，活动部121下降，使零件很好地脱模。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可低速试样的高速精密重载冲床，包括由下至上连成整体的底座（1）、支座（2）和顶座（3），所述底座（1）上固定设置有工作台（4），所述顶座（3）上设有驱动机构（5），所述驱动机构（5）经传动机构（6）驱动设置在顶座（3）内部的曲轴（7）旋转，所述曲轴（7）上经连杆连接有导柱（8），所述导柱（8）连接有可向工作台（4）冲裁的冲压滑块（9），其特征在于：所述传动机构（6）包括传动轴（61），所述传动轴（61）的一端设有刹车器（62）和刹车固定座（63），所述刹车固定座（63）经轴承与传动轴（61）相连接，所述刹车固定座（63）还连接有微速机构（10）；低速试样工况时，所述刹车器（62）与刹车固定座（63）抱死，微速机构（10）能驱动刹车固定座（63）旋转，将动力传递至传动轴（61）；高速冲压工况时，刹车器（62）和刹车固定座（63）为脱开状态，所述微速机构（10）抱死刹车固定座（63），当冲床需要刹车时，刹车固定座（63）能实现对刹车器（62）的制动；

所述微速机构（10）包括微速电机（101），所述微速电机（101）的输出端经抱闸装置（102）连接有第一微速齿轮（103），所述第一微速齿轮（103）经第二微速齿轮（104）和第三微速齿轮（105）将动力传递至刹车固定座（63），所述刹车固定座（63）上设有与第三微速齿轮（105）配合的第四微速齿轮（106）；

所述第二微速齿轮（104）和第三微速齿轮（105）同轴设置且第二微速齿轮（104）的齿径大于第三微速齿轮（105）的齿径；

所述冲压滑块（9）的下方连接有上模具组（11），所述工作台（4）上设有下模具组（12），所述曲轴（7）经传动组件（13）连接有位于工作台（4）下方的凸轮轴（14），所述凸轮轴（14）上方设有副滑块（15），所述凸轮轴（14）驱动所述副滑块（15）做上下往复运动，所述副滑块（15）上方连接有由下至上贯穿工作台（4）的顶升复位件（16）；所述下模具组（12）包括固定部（122）和活动部（121），所述固定部（122）与工作台（4）固定连接，所述活动部（121）与顶升复位件（16）相连接；当冲压滑块（9）做下降运动时，副滑块（15）同步做上升运动且带动活动部（121）向上顶升；

所述上模具组（11）包括成型部（111）和缓冲部（112），当上模具组（11）和下模具组（12）合模时，成型部（111）与活动部（121）相接触，缓冲部（112）与固定部（122）相接触，且两种接触同时发生；

所述顶升复位件（16）呈中空柱状结构，顶升复位件（16）内部设有拉簧（17），顶升复位件（16）经拉簧（17）与工作台（4）的上表面相连接。

2.根据权利要求1所述的一种可低速试样的高速精密重载冲床，其特征在于：所述传动轴（61）的另一端设有离合器（64）和飞轮（65），所述飞轮（65）与驱动机构（5）相连接，当离合器（64）与飞轮（65）结合，驱动机构（5）能将动力传递至传动轴（61），所述传动轴（61）能将动力传递至曲轴（7）并带动曲轴（7）转动。

3.根据权利要求1所述的一种可低速试样的高速精密重载冲床，其特征在于：所述传动轴（61）经传动齿轮组（66）与曲轴（7）相连接。

4.根据权利要求3所述的一种可低速试样的高速精密重载冲床，其特征在于：所述传动齿轮组（66）包括与传动轴（61）同轴设置的第一传动齿轮（661）和与曲轴（7）同轴设置的第四传动齿轮（664），所述第一传动齿轮（661）经第二传动齿轮（662）和第三传动齿轮（663）将动力传递至第四传动齿轮（664）。

5.根据权利要求4所述的一种可低速试样的高速精密重载冲床，其特征在于：所述第一传动齿轮（661）和所述传动轴（61）为一体式结构。

6.根据权利要求4所述的一种可低速试样的高速精密重载冲床，其特征在于：所述第二传动齿轮（662）和第三传动齿轮（663）同轴设置且第二传动齿轮（662）的齿径大于第三传动齿轮（663）的齿径。

7.根据权利要求1所述的一种可低速试样的高速精密重载冲床，其特征在于：所述驱动机构（5）包括高速电机（51），高速电机（51）的输出端经皮带（52）与飞轮（65）相连接，并驱动飞轮（65）旋转。

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