CN113649469A - 一种冰箱中梁冲压成型装置及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冰箱中梁冲压加工技术领域，具体涉及一种冰箱中梁冲压成型装置，所述冲压机包括工作台和设置在工作台正上方的升降架，所述工作台顶端间隔排列有多个模具的下模座，所述升降架底面设置有多个冲压头，多个所述冲压头的底部均固定连接有上模座，所述下模座与下模组配合，所述工作台的两侧对称设置有多个夹持组件，所述工作台两侧的地面上平行设置有两条相同的U形轨道，本发明通过将复杂的冰箱中梁加工过程分解为五个模具，并将五个模具按照加工顺序依次设置在冲压机上，且在冲压机的两侧设置对称的夹持组件，加工时原料板件可依次经过加工模具被加工成型，保证了冲压加工的连续性并提高了加工效率，同时也保证了冰箱中梁的成型效果。

Description

一种冰箱中梁冲压成型装置及其加工方法
技术领域
本发明涉及冰箱中梁冲压加工技术领域，具体涉及一种冰箱中梁冲压成型装置。
背景技术
冰箱箱体中通常使用中梁来对冰箱上下的两个独立内胆进行固定，同时也起到封闭发泡腔的作用。现有的冰箱中梁通常采用薄钢板冲压加工，但是冰箱的中梁的截面形状较为复杂，因此需要进行多道冲压工序才能得到需要的冰箱中梁产品，而目前的加工工艺一般都是在一台冲压机上对钢板进行多次冲压加工得到所需的产品，这导致冰箱中梁的生产效率较低。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种冰箱中梁冲压成型装置，通过设置多级冲压工序和夹持组件以实现冰箱中梁冲压加工效率的提高。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种冰箱中梁冲压成型装置，包括：
冲压机，所述冲压机包括工作台和设置在工作台正上方的升降架，所述工作台顶端间隔排列有多个模具的下模座，所述升降架底面设置有多个冲压头，多个所述冲压头的底部均固定连接有上模座，所述下模座与下模组配合，所述工作台的两侧对称设置有多个夹持组件，所述工作台两侧的地面上平行设置有两条相同的U形轨道，多个所述夹持组件均可移动地设置在U形轨道上，所述下模座的两端均开设有通向下模座顶面的夹持槽。
作为本发明进一步的方案：靠近所述冲压机的上料端的位置还设置有调直上料机构。
作为本发明进一步的方案：所述工作台顶面设置有多根垂直于工作台台面的导向柱，所述升降架滑动连接在导向柱上。
作为本发明进一步的方案：所述U形轨道的两端分别转动连接有一个链轮，所述U形轨道的两端外侧分别设置有一个驱动电机，两个所述链轮分别与一个驱动电机转轴键连接，两个所述链轮之间设置有链条，所述夹持组件的底部与链条固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述夹持组件包括移动座，所述移动座的顶部固定连接有第一气缸，所述移动座的底部固定连接自链条上，所述第一气缸的活塞杆端部固定安装有安装板，所述安装板的顶部设置有水平安装的第二气缸，所述第二气缸的活塞杆端部设置有机械夹爪，所述移动座的底部设置有两排滚轮，两排所述滚轮分别与U形轨道的两个顶部轨道面配合。
作为本发明进一步的方案：所述调直上料装置包括机架，所述机架的顶部对称设置有两块侧板，两块侧板之间转动安装有多个并排的主动辊，所述主动辊的正上方对称设置有从动辊，所述机架顶端一侧侧板的外侧转动连接有上下两排齿轮和步进电机，下排齿轮为主动齿轮，上排齿轮为传动齿轮，每一排齿轮均为等间隔排列，所述主动齿轮与传动齿轮交错布置且相互啮合，所述步进电机的转轴与一个主动齿轮键连接，所述主动齿轮的转轴均与主动辊的转轴固定连接。
一种冰箱中梁冲压成型加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将薄钢板放入到调直上料机构中，调直上料机构将板件传到工作台的模具上；
S2：板件在冲孔下模组上被冲孔预压；
S3：夹持组件夹持冲孔后的板件至折压下模组上，冲压机对冲孔板件进行初步折压冲压；
S4：夹持组件夹持折压后的板件至预弯下模组上，冲压机对折压后的板件进行预弯；
S5：夹持组件夹持预弯后的板件至压平下模组上，冲压机对预弯后的板件进行压平冲压；
S6：夹持组件夹持压平后的板件至整形下模组上，冲压机对压平后的板件进行整形冲压，得到满足要求的冲压件；
S7：靠近出料端的夹持组件将加工完成的中梁夹持至出料口，完成一个中梁冲压件的加工。
本发明的有益效果：
1、本发明通过在冲压机的上料端之前设置调直上料机构，调直上料机构中的上下对称的辊筒件尤其是位于下方的主动辊均可在步进电机的驱动下实现自主转动，在保证了向冲压机稳定上料的同时也起到了对待加工板件进行整形、调直的作用，有利于提高板件的加工效率，提高最终的中梁冲压件的品质。
2、本发明通过将复杂的冰箱中梁加工过程分解为五个不同的模具，并将五个模具按照加工顺序依次设置在冲压机上，且在冲压机的两侧设置对称的夹持组件，使得加工时，原料板件可依次经过加工模具被加工成型，保证了冲压加工的连续性并提高了加工效率，同时也保证了冰箱中梁的成型效果。
3、本发明每个模具都对应有一组对称的夹持组件，这些夹持组件可以实现同步的移动和同步升降，完成冲压件的夹持转移动作后可以自行复位并进行下一次的夹持循环，确保了冲压加工的动作的练习性，确保了冲压加工效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体结构前视示意图；
图2是本发明冰箱中梁成型流程示意图；
图3是本发明整体结构侧视示意图；
图4是本发明冲压机前视示意图；
图中：1、升降架；2、冲压头；3、工作台；4、导向柱；5、U形轨道；6、移动座；7、第一气缸；8、安装板；9、第二气缸；10、机械夹爪；11、滚轮；12、链条；13、链轮；14、驱动电机；15、夹持槽；16、主动辊；17、从动辊；18、传动齿轮；19、主动齿轮；20、步进电机。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1-4所示，本发明为一种冰箱中梁冲压成型装置包括冲压机，所述冲压机包括工作台3、多个冲压头2以及用于安装冲压头2的升降架1，工作台3的顶面四个顶角位置均设置有导向柱4，升降架1滑动连接在四个导向柱4上，升降架1由外部的液压系统驱动在导向柱4上实现升降，多个冲压头2等间距地安装在升降架1上，跟随升降架1升降，在每个冲压头2的底部分别安装有一个上模座，相对应的在这些上模座的正下方分别设置有一个下模座，这些下模座均安装在工作台3的顶面位置。
如图1所示，冰箱中梁成型工艺按顺序一般包括：落料冲孔、板件折压、侧板预弯、压平、整形五个步骤，因此本发明的冲压机上设置有五个冲压头2，五个冲压头2自冲压机的上料端排列，这五个冲压头2底部依次连接有冲孔上模座、折压上模座、预弯上模座、压平上模座和整形上模座，与之对应的，工作台3的顶面上自冲压机的上料端依次排列有冲孔下模座、折压下模座、预弯下模座、压平下模座和整形下模座，这些上模座与下模座一一对应，进行冲压加工时，待加工的板件依次被放置到冲孔下模座、折压下模座、预弯下模座、压平下模座和整形下模座上，随后由升降机带动对应的上模座下降对各中梁板件进行冲压，最终在整形下模座上得到成型的冰箱中梁。
为了保证各个冲压工序之间的连贯性，所有的五个模具都是水平安装在冲压机上，且模具的设置方向与板件的加工方向相互垂直。
由于冲压机上的五个成型模具是彼此独立的，且这五个模具是顺次对板件进行冲压加工的，需要设置转移机构，在每完成一次升降架1的冲压升降循环后，转移机构就将各模具上的冲压件转移至下一加工模具上，实现中梁冲压各工序之间的有序衔接，提高加工效率。
转移机构包括对称设置在工作台3两侧的多个夹持组件和轨道，轨道也对称设置有两条，分别设置在工作台3两侧的地面上，夹持组件包括设置在轨道上并可以沿轨道移动的移动座6，移动座6的顶部固定连接有第一气缸7，第一气缸7竖直设置，第一气缸7的活塞杆端部连接有安装板8，安装板8顶部连接有第二气缸9，第二气缸9水平设置，第二气缸9的活塞杆端部朝向工作台3方向，第二气缸9的活塞轴的端部上连接有机械夹爪10，机械夹爪10由两个上下对称的夹爪组成，第二气缸9带动机械夹爪10实现水平的移动。
多个第一气缸7可以连接到同一个压缩空气源上，动作时压缩空气源同步向这些气缸提供压缩空气，实现这些第一气缸7的同步运动，当然也可以设置专门的控制电路来实现这些第一气缸7的同步运动，控制电路可以选择PLC控制设备或者单片机或者现有的常用的控制元件，同理第二气缸9和机械夹爪10的也可以连接到控制电路上以确保同步运动。
为了实现五个模具中的板件实现同步转移，每一个模具都对应设置有两个对称设置在模具两端的夹持组件，也就是说在每一条轨道上都设置有五个夹持组件，进一步地，为了实现各冲压步骤的板件能同步转移至下一工序，所以要保证这些夹持组件的同步运动，因此单侧的轨道其横截面的形状为U形的形状，U形轨道5的两个相对的腹板顶面均为轨道面，而在移动座6的底部设置有两排并列的滚轮11，每一排滚轮11与一个轨道面相配合，每一排滚轮11的数量不少于两个，同时在U形轨道5两个相对的腹板中间的区域设置有链条12，U形轨道5的两端均转动连接有链轮13，链条12卷绕在U形轨道5两端的链轮13上，两个链轮13分别与一个驱动电机14的转动轴固定连接，这两个驱动电机14有以下两种工作模式：
1)靠近冲压件出料端的驱动电机14带动五个夹持组件向冲压机的出料端移动，此时另一端的驱动电机14不工作。当夹持组件完成一次冲压件的转移运输后，靠近冲压件上料端的驱动电机14带动夹持组件复位，此时另一端的驱动电机14不工作。
2)当需要带动夹持组件带动冲压件移动时，两端的驱动电机14同步同向转动，当需要带动夹持组件复位时，两端的驱动电机14同步同向向冲压机的上料端移动。
而所有的夹持组件的移动座6均固定连接在链条12上，通过链条12的移动带动五个夹持组件同步在U形轨道5上移动。
为了使工作台3两侧的夹持组件保持同步移动，可以设置控制电路两个U形轨道5的链条12的驱动电机14同步转动，也可以由驱动电机14通过传动组件驱动两侧的链条12同步转动。
为了减少不必要的材料损耗，降低生产成本，所使用的模具的长度略大于中梁冲压件的长度，但是这造成了机械夹爪10不易对冲压件进行夹持，因此在模具的两端均设置有夹持槽15，夹持槽15的顶部与下模座的顶面连通，且夹持槽15的宽度大于夹爪的宽度，夹爪可以伸入到夹持槽15中从而将冲压件夹起。
应当说明的是，冲压机每完成一次冲压循环是对五个不同的板件进行冲压，也就是说冲压机工作时，每个模具上分别有一个处于不同加工阶段的加工板件，保证冲压机工作的连续性。
冰箱中梁冲压件一般采用薄金属钢板加工，由于薄钢板本身较软，因此薄钢板在传送上料过程中，易产生弯曲变形，经常会对后续的加工工序造成一定干扰，为了减少薄钢板在上料过程中的变形，在冲压机上料端那一侧设置了调直上料机构，调直上料机构包括机架以及安装在机架上的调直辊组，调直辊组由多个并排设置的主动辊16以及设置在主动辊16上方与主动辊16对称的多个从动辊17组成，机架的顶部两侧安装有侧板，主动辊16和从动辊17均转动安装在两个侧板之间，位于同一竖直面上的主动辊16和从动辊17之间的间距不大于薄钢板的厚度，所述机架顶端一侧侧板的外侧转动连接有上下两排齿轮和步进电机20，下排齿轮为传动齿轮18，上排齿轮为主动齿轮19，每一排齿轮均为等间隔排列，所述主动齿轮19与传动齿轮18交错布置且相互啮合，所述步进电机20的转轴与一个主动齿轮19键连接，所述主动齿轮19与主动辊16的转轴固定连接，优选的，靠近调直上料装置的进料口的主动齿轮19与步进电机20键连接。
步进电机20带动主动齿轮19转动，通过传动齿轮18的传动，使得所有主动辊16都在步进电机20的驱动下同向同速转动，将待加工板件向冲压机传送，在此过程中由于主动辊16和从动辊17的挤压使得板件被调直压平。
需要说明的是，冰箱中梁的冲压加工工序不应局限于这五个步骤，在后续的工艺改进中，冰中梁的加工工艺减少到四个或者三个，同样可以采用本发明的多级冲压顺序加工。
一种冰箱中梁冲压成型装置的中梁加工方法：
S1：将薄钢板放入到调直上料机构中，调直上料机构将板件传到工作台3的模具上；
S2：板件在冲孔下模组上被冲孔预压；
S3：夹持组件夹持冲孔后的板件至折压下模组上，冲压机对冲孔板件进行初步折压冲压；
S4：夹持组件夹持折压后的板件至预弯下模组上，冲压机对折压后的板件进行预弯；
S5：夹持组件夹持预弯后的板件至压平下模组上，冲压机对预弯后的板件进行压平冲压；
S6：夹持组件夹持压平后的板件至整形下模组上，冲压机对压平后的板件进行整形冲压，得到满足要求的冲压件；
S7：靠近出料端的夹持组件将加工完成的中梁夹持至出料口，完成一个中梁冲压件的加工。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种冰箱中梁冲压成型装置，包括冲压机，所述冲压机包括工作台(3)和设置在工作台(3)正上方的升降架(1)，所述工作台(3)顶部间隔排列有多个模具的下模座，所述升降架(1)底面设置有多个冲压头(2)，多个所述冲压头(2)的底部均固定连接有上模座，所述下模座与下模组配合，其特征在于，所述工作台(3)的两侧对称设置有多个夹持组件，所述工作台(3)两侧的地面上平行设置有两条相同的U形轨道(5)，多个所述夹持组件均可移动地设置在U形轨道(5)上，所述下模座的两端均开设有通向下模座顶面的夹持槽(15)。
2.根据权利要求1所述的一种冰箱中梁冲压成型装置，其特征在于，靠近所述冲压机的上料端的位置还设置有调直上料机构。
3.根据权利要求1所述的一种冰箱中梁冲压成型装置，其特征在于，所述工作台(3)顶面设置有多根垂直于工作台(3)台面的导向柱(4)，所述升降架(1)滑动连接在导向柱(4)上。
4.根据权利要求1所述的一种冰箱中梁冲压成型装置，其特征在于，所述U形轨道(5)的两端分别转动连接有一个链轮(13)，所述U形轨道(5)的两端外侧分别设置有一个驱动电机(14)，两个所述链轮(13)分别与一个驱动电机(14)转轴键连接，两个所述链轮(13)之间设置有链条(12)，所述夹持组件的底部均与链条(12)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种冰箱中梁冲压成型装置，其特征在于，所述夹持组件包括移动座(6)，所述移动座(6)的顶部固定连接有第一气缸(7)，所述移动座(6)底部固定连接在链条(12)上，所述第一气缸(7)的活塞杆端部固定安装有安装板(8)，所述安装板(8)的顶部设置有水平安装的第二气缸(9)，所述第二气缸(9)的活塞杆端部设置有机械夹爪(10)，所述移动座(6)的底部设置有两排滚轮(11)，两排所述滚轮(11)分别与U形轨道(5)的两个顶部轨道面配合。
6.根据权利要求2所述的一种冰箱中梁冲压成型装置，其特征在于，所述调直上料装置包括机架，所述机架的顶部对称设置有两块侧板，两块侧板之间转动安装有多个等间距排列的主动辊(16)，所述主动辊(16)的正上方对称设置有从动辊(17)，所述机架顶端一侧侧板的外侧转动连接有上下两排齿轮和步进电机(20)，下排齿轮为传动齿轮(18)，上排齿轮为主动齿轮(19)，每一排齿轮均为等间隔排列，所述传动齿轮(18)与主动齿轮(19)交错布置且相互啮合，所述步进电机(20)的转轴与一个主动齿轮(19)键连接，所述主动齿轮(19)的转轴均与主动辊(16)的转轴固定连接。
7.一种冰箱中梁冲压成型加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将薄钢板放入到调直上料机构中，调直上料机构将板件传到工作台(3)的模具上；
S2：板件在冲孔下模组上被冲孔预压；
S3：夹持组件夹持冲孔后的板件至折压下模组上，冲压机对冲孔板件进行初步折压冲压；
S4：夹持组件夹持折压后的板件至预弯下模组上，冲压机对折压后的板件进行预弯；
S5：夹持组件夹持预弯后的板件至压平下模组上，冲压机对预弯后的板件进行压平冲压；
S6：夹持组件夹持压平后的板件至整形下模组上，冲压机对压平后的板件进行整形冲压，得到满足要求的冲压件；
S7：靠近出料端的夹持组件将加工完成的中梁夹持至出料口，完成一个中梁冲压件的加工。
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