CN114101484B - 一种碎纸刀片连续冲压模具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其中，安装孔冲压工位设置有安装孔冲压机构，安装孔冲压机构包括至少一组由上冲压刀具和下冲压套组合形成的安装孔冲压组件；其中，上冲压刀具安装于上冲压模，下冲压套安装于下冲压模，上冲压刀具成型有横截面形状呈非圆形设置的冲压头，下冲压套的内部开设有形状大小与冲压头匹配的冲压孔，冲压头与冲压孔冲压配合；安装孔冲压组件传动连接有冲压角度驱动机构，安装孔冲压机构每完成一次冲压周期后，安装孔冲压组件沿顺时针或逆时针方向进行一次相同角度间隔的旋转配合。解决了碎纸刀棒全自动组装的碎纸刀片的刀尖角度差的形成问题，降低了碎纸刀棒进行自动组装的工艺成本。

Description

一种碎纸刀片连续冲压模具装置

技术领域

本发明涉及碎纸刀具制造设备技术领域，尤其是涉及一种碎纸刀片连续冲压模具装置。

背景技术

碎纸机内旋转安装有两个平行设置的碎纸机刀棒，一个碎纸机刀棒包括一个碎纸刀轴和多个串设在碎纸刀轴的碎纸刀片，为避免在碎纸过程中在同一时刻有两个或多个刀尖同时扎入纸张，每一个碎纸机刀棒上的各个碎纸刀片的刀尖均相互错开，一般是顺次相邻的两个碎纸刀片的刀尖错开设定的角度。而在每一组碎纸刀棒中均包括若干刀片组，每个刀片组由两个刀片背靠背相贴且刀尖对齐而组成，相邻的两个刀片组之间还安装有间隔环。

在现有技术中，刀片组的两个刀片是分别通过不同的冲裁周期加工而成的，是两个独立的刀片，在组装过程中需要将相邻的两个刀片组的刀片按设定的角度进行装配，使得碎纸刀片的组装效率极低。碎纸机刀棒的自动组装技术中需要克服的难点是，要识别每个碎纸刀片的方向和装配角度，而且需要对碎纸刀片进行设定角度的旋转。现有技术中，也有通过视觉辅助系统对碎纸刀片进行装配角度的识别定位，但是其成本昂贵，效率较低，目前因组装效率低于人工组装以及自动组装综合成本高于人工组装而基本未被广泛采用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种碎纸刀片连续冲压模具装置，连续冲裁出具有相同装配角度的碎纸刀片，并且各碎纸刀片按冲裁顺序实现碎纸刀棒的自动组装。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种碎纸刀片连续冲压模具装置，包括上冲压模和下冲压模，上冲压模和下冲压模之间形成有一用作连续输入片状金属坯料的连续冲压通道，连续冲压通道沿直线分布设有预冲工位、细冲工位以及安装孔冲压工位，安装孔冲压工位设置有安装孔冲压机构，安装孔冲压机构包括至少一组由上冲压刀具和下冲压套组合形成的安装孔冲压组件；其中，上冲压刀具安装于上冲压模，下冲压套安装于下冲压模，上冲压刀具成型有横截面形状呈非圆形设置的冲压头，下冲压套的内部开设有形状大小与冲压头匹配的冲压孔，冲压头与冲压孔冲压配合；安装孔冲压组件传动连接有冲压角度驱动机构，安装孔冲压机构每完成一次冲压周期后，安装孔冲压组件沿顺时针或逆时针方向进行一次相同角度间隔的旋转配合。

在进一步的技术方案中，安装孔冲压机构包括包括两组安装孔冲压组件，这两组安装孔冲压组件之间连接有旋转联动结构，旋转联动结构包括齿轮结构、连杆结构或皮带结构，这两个安装孔冲压组件之间通过旋转联动结构进行同步旋转配合。

在进一步的技术方案中，冲压角度驱动机构包括步进电机驱动装置或棘轮联动装置。

在进一步的技术方案中，片状金属坯料的两侧分别冲压成型为相同规格的碎纸刀片，左右相邻的两个碎纸刀片组合形成一碎纸刀片组，碎纸刀片的中心位置通过安装孔冲压机构冲压形成非圆形状的安装孔，前后相邻的两个碎纸刀片的安装孔之间的具有成型角度差。

在进一步的技术方案中，安装孔冲压机构包括分别安装于上冲压模的第一上冲压刀具和第二上冲压刀具，第一上冲压刀具的顶部连接有第一刀具传动齿轮，第二上冲压刀具的顶部连接有第二刀具传动齿轮，第一刀具传动齿轮和第二刀具传动齿轮相互啮合；安装孔冲压机构还包括分别安装于下冲压模的第一下冲压套和第二下冲压套，第一下冲压套的底部连接有第一压套传动齿轮，第二下冲压套的底部连接有第二压套传动齿轮，第一压套传动齿轮和第二压套传动齿轮相互啮合；冲压角度驱动机构包括一步进电机以及一连接步进电机的驱动杆，驱动杆的上部设置有一刀具驱动齿轮、下部设置有一压套驱动齿轮，刀具驱动齿轮啮合连接于第一刀具传动齿轮或第二刀具传动齿轮，压套驱动齿轮啮合连接于第一压套传动齿轮和第二压套传动齿轮。

在进一步的技术方案中，第一刀具传动齿轮、第二刀具传动齿轮、第一压套传动齿轮和第二压套传动齿轮分别呈齿轮规格相同设置；刀具驱动齿轮与压套驱动齿轮的齿轮规格相同。

在进一步的技术方案中，刀具驱动齿轮与压套驱动齿轮分别成型有一齿轮套，刀具驱动齿轮和压套驱动齿轮分别通过其齿轮套上下滑动套设于驱动杆，齿轮套的内侧成型有传动凸起，驱动杆的外侧面凹缺成型有传动槽，传动槽沿竖直方向延伸设置，齿轮套的传动凸起滑动卡嵌于驱动杆的传动槽。

在进一步的技术方案中，上冲压模和下冲压模之间设置有周期触发开关装置，步进电机连接有控制装置，周期触发开关装置与控制装置电连接。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明提供了一种碎纸刀片连续冲压模具装置，通过在连续冲压模具内按装配顺序冲压形成碎纸刀片组的两个刀片，并实现前后相邻的两个碎纸刀片组的碎纸刀片的安装孔之间形成成型角度差，适用碎纸刀棒的全自动组装，降低碎纸刀棒进行全自动组装的设备成本，易于推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的俯视角度的结构示意图。

图2是本发明的前后相邻的碎纸刀片的出料示意图。

图3是本发明的分解示意图。

图4是本发明的安装孔冲压机构的结构示意图。

图中：

片状金属坯料1、碎纸刀片11、安装孔12、刀尖13、初始点16、步进电机20、第一安装孔冲压组件21、第一上冲压刀具211、第一刀具传动齿轮2110、第一上冲压套2111、第二安装孔冲压组件22、第二上冲压刀具221、第二刀具传动齿轮2210、第二上冲压套2211、第一下冲压套212、第一压套传动齿轮2120、第二下冲压套222、第二压套传动齿轮2220、驱动杆23、传动槽2300、刀具驱动齿轮2310、压套驱动齿轮2320。

具体实施方式

以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

一种碎纸刀片连续冲压模具装置，如图1至图4所示，包括上冲压模和下冲压模，上冲压模和下冲压模之间形成有一用作连续输入片状金属坯料1的连续冲压通道，连续冲压通道沿直线分布设有预冲工位、细冲工位以及安装孔冲压工位，安装孔冲压工位设置有安装孔冲压机构，安装孔冲压机构包括至少一组由上冲压刀具和下冲压套组合形成的安装孔冲压组件；其中，上冲压刀具安装于上冲压模，下冲压套安装于下冲压模，上冲压刀具成型有横截面形状呈非圆形设置的冲压头，下冲压套的内部开设有形状大小与冲压头匹配的冲压孔，冲压头与冲压孔冲压配合；安装孔冲压组件传动连接有冲压角度驱动机构，安装孔冲压机构每完成一次冲压周期后，这两个安装孔冲压组件分别沿顺时针或逆时针方向进行一次相同角度间隔的旋转配合。通过在连续冲压模具内按装配顺序冲压形成碎纸刀片组的两个刀片，并实现前后相邻的两个碎纸刀片组的碎纸刀片11的安装孔12之间形成成型角度差，适用碎纸刀棒的全自动组装，降低碎纸刀棒进行全自动组装的设备成本，易于推广使用。

现有技术中，碎纸刀棒的组装需要把两个相同规格的碎纸刀片11重叠组合成碎纸刀片组，然后套设于刀棒轴上，相邻两个碎纸刀片组之间夹设有间隔套，以形成刀片组间隔，并且，相邻的两个碎纸刀片组之间的刀尖13需要形成轴向的错开角度，以避免刀棒轴上的各个碎纸刀片同时受到剪切应力，缩短碎纸刀棒的使用寿命。要达到这种制造工艺，常规手段是进行人工组装，把成型的碎纸刀片按装配要求依次套设于碎纸刀棒中；也有借助半自动组装设备辅助进行碎纸刀棒的组装，通过把碎纸刀棒工装固定在半自动组装设备上，然后没套设一组碎纸刀片组后，半自动组装设备带动碎纸刀棒进行一个等角度的旋转，以辅助人工找准装配角度，以提高人工组装的效率；也有全自动组装设备，全自动组装设备通过中转轴对各个待组装碎纸刀片进行重叠穿设中转，然后通过控制装置进行装配角度的定位，再通过穿设装置对中转轴上的各个碎纸刀片进行按序组装，其中，装配角度的定位按设备程序进行自动化控制，但是，需要进行红外设备或视觉设备进行辅助，造价十分昂贵。本发明所提供的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，能够对碎纸刀片11的安装孔12按组装顺序进行成型角度的连续变化，模具装置的输出端可以通过翻转机构直接输出至自动穿设设备，以完成碎纸刀棒的全自动组装，避免昂贵的定位设备的使用，降低全自动组装的设备成本，易于推广使用。

具体地，安装孔冲压机构包括包括两组安装孔冲压组件，这两组安装孔冲压组件之间连接有旋转联动结构，旋转联动结构包括齿轮结构、连杆结构或皮带结构，这两个安装孔冲压组件之间通过旋转联动结构进行同步旋转配合。

具体地，冲压角度驱动机构包括步进电机20驱动装置或棘轮联动装置。本发明的冲压角度驱动机构可以采用步进电机20或棘轮联动装置作为冲压组件在调整角度时的动力源，采用步进电机20作为动力源，可以根据生产需要进行调整角度的大小调整，适用性广；采用棘轮联动装置作为动力源，则减少了电机的使用，进一步降低了模具装置的制备成本。

具体地，片状金属坯料1的两侧分别冲压成型为相同规格的碎纸刀片11，左右相邻的两个碎纸刀片11组合形成一碎纸刀片11组，碎纸刀片11的中心位置通过安装孔冲压机构冲压形成非圆形状的安装孔12，前后相邻的两个碎纸刀片11的安装孔12之间的具有成型角度差。

具体地，安装孔冲压机构包括分别安装于上冲压模的第一上冲压刀具211和第二上冲压刀具221，第一上冲压刀具211的顶部连接有第一刀具传动齿轮2110，第二上冲压刀具221的顶部连接有第二刀具传动齿轮2210，第一刀具传动齿轮2110和第二刀具传动齿轮2210相互啮合；安装孔冲压机构还包括分别安装于下冲压模的第一下冲压套212和第二下冲压套222，第一下冲压套212的底部连接有第一压套传动齿轮2120，第二下冲压套222的底部连接有第二压套传动齿轮2220，第一压套传动齿轮2120和第二压套传动齿轮2220相互啮合；第一上冲压刀具211和第一下冲压套212同步旋转配合并组成第一安装孔冲压组件21，第二上冲压刀具221和第二下冲压套222同步旋转配合并组成第二安装孔冲压组件22，第一安装孔冲压组件21和第二安装孔冲压组件22的调整角度相同。冲压角度驱动机构包括一步进电机20以及一连接步进电机20的驱动杆23，驱动杆23的上部设置有一刀具驱动齿轮2310、下部设置有一压套驱动齿轮2320，刀具驱动齿轮2310啮合连接于第一刀具传动齿轮2110或第二刀具传动齿轮2210，压套驱动齿轮2320啮合连接于第一压套传动齿轮2120和第二压套传动齿轮2220。选用齿轮传动结构对冲压组件进行角度调整，具有角度调整精度高，结构稳定可靠的优点。

具体地，第一上冲压刀具211的底部套设有第一上冲压套2111，第一上冲压套2111与第一下冲压套212抵顶配合；第二上冲压刀具221的底部套设有第二上冲压套2211，第二上冲压套2211与第二下冲压套222抵顶配合。这种上下套的冲压结构能够避免冲压刀具在冲压过程中使安装孔12发生轴向变形，保证安装孔12的冲压质量。

具体地，第一刀具传动齿轮2110、第二刀具传动齿轮2210、第一压套传动齿轮2120和第二压套传动齿轮2220分别呈齿轮规格相同设置，上冲压刀具和下冲压套需要进行同步旋转配合，所以刀具传动齿轮和压套传动齿轮需要采用相同传动比的齿轮组进行传动；刀具驱动齿轮2310与压套驱动齿轮2320的齿轮规格相同，以实现组成上下相同传动比的齿轮组。

具体地，刀具驱动齿轮2310与压套驱动齿轮2320分别成型有一齿轮套，刀具驱动齿轮2310和压套驱动齿轮2320分别通过其齿轮套上下滑动套设于驱动杆23，齿轮套的内侧成型有传动凸起，驱动杆23的外侧面凹缺成型有传动槽2300，传动槽2300沿竖直方向延伸设置，齿轮套的传动凸起滑动卡嵌于驱动杆23的传动槽2300。由于刀具驱动齿轮2310与压套驱动齿轮2320分别转动安装于上冲压模和下冲压模，冲压过程中上冲压模和下冲压模之间相对上下运动，而驱动齿轮与驱动杆23之间的滑动卡接结构，正好实现驱动齿轮上下运动的同时保证旋转扭力的传递。

具体地，上冲压模和下冲压模之间设置有周期触发开关装置，步进电机20连接有控制装置，周期触发开关装置与控制装置电连接。作为安装孔冲压组件的角度调整开关，为步进电机20提供周期开关信号，保证连续冲压的顺利进行。

这两个安装孔冲压组件之间在每一个冲压周期后需要进行一次等角度的转动，以连续冲压出具有成型角度差的安装孔12。如图2所示，设非圆形的安装孔12内的某一点为初始点16，以及设某一刀尖13为初始刀尖，初始刀尖与初始点16之间的角度差为初始角度差a1；前后相邻的碎纸刀片11的初始点16与初始刀尖之间形成角度差a2；按输出顺序可得到角度差a3和角度差a4。由于冲压组件每完成一次冲压周期后，进行一个等角度的冲压角度的调整，所以，前后相邻的各个碎纸刀片11的角度差a1、a2、a3、a4形成一等差数列，等差角度d与冲压组件的调整角度相同，等差角度d优选为5°-15°。设置好固定的等差角度d的各个碎纸刀片11，在进行自动串设时，仅需要对中转轴进行相应等差角度d的调整即可，免除红外定位或视觉定位等昂贵定位辅助设备的使用，降低整机的制备成本。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种碎纸刀片连续冲压模具装置，包括上冲压模和下冲压模，上冲压模和下冲压模之间形成有一用作连续输入片状金属坯料（1）的连续冲压通道，连续冲压通道沿直线分布设有预冲工位、细冲工位以及安装孔冲压工位，其特征在于：安装孔冲压工位设置有安装孔冲压机构，安装孔冲压机构包括至少一组由上冲压刀具和下冲压套组合形成的安装孔冲压组件；其中，上冲压刀具安装于上冲压模，下冲压套安装于下冲压模，上冲压刀具成型有横截面形状呈非圆形设置的冲压头，下冲压套的内部开设有形状大小与冲压头匹配的冲压孔，冲压头与冲压孔冲压配合；

安装孔冲压组件传动连接有冲压角度驱动机构，安装孔冲压机构每完成一次冲压周期后，安装孔冲压组件沿顺时针或逆时针方向进行一次相同角度间隔的旋转配合；

安装孔冲压机构包括分别安装于上冲压模的第一上冲压刀具（211）和第二上冲压刀具（221），第一上冲压刀具（211）的顶部连接有第一刀具传动齿轮（2110），第二上冲压刀具（221）的顶部连接有第二刀具传动齿轮（2210），第一刀具传动齿轮（2110）和第二刀具传动齿轮（2210）相互啮合；

安装孔冲压机构还包括分别安装于下冲压模的第一下冲压套（212）和第二下冲压套（222），第一下冲压套（212）的底部连接有第一压套传动齿轮（2120），第二下冲压套（222）的底部连接有第二压套传动齿轮（2220），第一压套传动齿轮（2120）和第二压套传动齿轮（2220）相互啮合；

冲压角度驱动机构包括一步进电机（20）以及一连接步进电机（20）的驱动杆（23），驱动杆（23）的上部设置有一刀具驱动齿轮（2310）、下部设置有一压套驱动齿轮（2320），刀具驱动齿轮（2310）啮合连接于第一刀具传动齿轮（2110）或第二刀具传动齿轮（2210），压套驱动齿轮（2320）啮合连接于第一压套传动齿轮（2120）和第二压套传动齿轮（2220）。

2.根据权利要求1所述的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其特征在于：所述安装孔冲压机构包括包括两组所述安装孔冲压组件，这两组安装孔冲压组件之间连接有旋转联动结构，旋转联动结构包括齿轮结构、连杆结构或皮带结构，这两个安装孔冲压组件之间通过旋转联动结构进行同步旋转配合。

3.根据权利要求1所述的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其特征在于：所述冲压角度驱动机构包括步进电机（20）驱动装置或棘轮联动装置。

4.根据权利要求1所述的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其特征在于：所述片状金属坯料（1）的两侧分别冲压成型为相同规格的碎纸刀片（11），左右相邻的两个碎纸刀片（11）组合形成一碎纸刀片（11）组，碎纸刀片（11）的中心位置通过所述安装孔冲压机构冲压形成非圆形状的安装孔，前后相邻的两个碎纸刀片（11）的安装孔之间的具有成型角度差。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其特征在于：所述第一刀具传动齿轮（2110）、所述第二刀具传动齿轮（2210）、所述第一压套传动齿轮（2120）和所述第二压套传动齿轮（2220）分别呈齿轮规格相同设置；所述刀具驱动齿轮（2310）与所述压套驱动齿轮（2320）的齿轮规格相同。

6.根据权利要求5所述的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其特征在于：所述刀具驱动齿轮（2310）与所述压套驱动齿轮（2320）分别成型有一齿轮套，刀具驱动齿轮（2310）和压套驱动齿轮（2320）分别通过其齿轮套上下滑动套设于所述驱动杆（23），齿轮套的内侧成型有传动凸起，驱动杆（23）的外侧面凹缺成型有传动槽（2300），传动槽（2300）沿竖直方向延伸设置，齿轮套的传动凸起滑动卡嵌于驱动杆（23）的传动槽（2300）。

7.根据权利要求6所述的一种碎纸刀片连续冲压模具装置，其特征在于：所述上冲压模和所述下冲压模之间设置有周期触发开关装置，所述步进电机（20）连接有控制装置，周期触发开关装置与控制装置电连接。