CN115138738A - 一种可自动换模的冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动换模的冲压设备，包括机架，用于固定冲压机构及相对移动地安置设置在冲压机构下的工作台；数个模具组，每组具有模压面相互对应的上模及下模，各组均安装在工作台上，且上模及下模分别设置在工作台上成型的工件进出通道的两侧；换模驱动机构，设置在机架及工作台之间，带动工作台相对机架在各个模具组的上模对应冲压机构的冲头位置间移动；各下模固定在工作台上，各上模移动地安装在工作台上，且在工作台与上模之间设有使上模趋于与下模之间的模压面相互分离的复位件。本发明可克服现有技术中冲压机换模时上模与压头之间的动力结合过程所导致的冲压精度不高的问题。进一步解决现有技术不适于加工金属门板一类大型工件的问题。

Description

一种可自动换模的冲压设备

技术领域

本发明涉及冲压加工领域，具体涉及一种自动换模的冲压设备。

背景技术

冲压加工是一种金属冷变形的加工方法，它是利用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件。

在门业领域中，厂家为满足客户定制化的需求，常常根据不同的需要冲压不同形状的花型，比如根据不同的客户在门板上冲压出不同客户的LOGO。由此导致单一形状花型的冲压量变小，模具更换频次高。通常液压冲压设备不具有自动换模装置，一般是一次设备上只能安装一套模具，要使用另一套模具时需把原有的模具卸下来，再装上要用的模具，不同尺寸模具需要手动逐次测量调节。如此往复，其操作繁杂、容易产生错误、速度慢，而影响生产，造成损失，浪费了大量的人力和时间。

中国专利文献CN201534194U公开了一种自动换模液压冲压机，包括下横梁、上横梁、两端分别固定连接在上横梁及下横梁上的立柱、安装在上横梁上的油缸、安装在上横梁和下横梁之间的油缸端部在油缸及液压动力装置驱动作用进行垂直运动的压力板、固定设置在下横梁上的工作板、滑动连接在工作板上的移动板、以及驱动移动板相对工作板作直线往复运动的往复驱动装置。所述移动板上两两相邻的依次放置三个模具，模具和移动板通过紧固件固定以防止发生相对滑动。所述往复驱动装置包括安装在工作板下侧面的驱动电机、安装在驱动电机主轴上的齿轮和固定设置在移动板底面的齿条；工作板上设有与移动板滑动方向同向的凹槽，齿条滑动配合嵌合在凹槽内，凹槽与齿轮相应的部位为通口凹槽，齿轮外缘伸入通口凹槽内并与齿条相啮合。该技术方案中，所述模具固定安装在移动板上，移动板受电机驱动水平移动时带动模具进行水平运动，需要更换模具时，取消压力板施加在模具上的压力，驱动移动板水平移动，将使用过的模具移出，将需用的模具移入压力板下，从而完成模具的更换。由此通过往复驱动装置驱动移动板实现了模具的自动更换。但是该技术中压头通过嵌入模具边上的导向槽从而实现带动上模具上移完成开模操作的。而当模具移动到压力板下方时，为避免上模受到压力板的阻力速度减缓而与定位在移动板上的下模产生错位，需要保证上模与压力板间具有间隙，但上模与压力板间的间隙会导致压力板带动上模垂直运动时上模与压力板产生位移。显然，这种由压头上的压力板带动上模具上移实现开模的结构，由于还需要兼顾换模时压力板与上模之间的动力结合导致影响了压模的精度。此外，该现有技术的模具设置在移动板中，而移动板没有设置工件进出的通道，只能适于加工较小的工件。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中冲压机换模时上模与压头之间的动力结合过程，导致冲压精度不高的问题。进一步解决现有技术不适于加工金属门板一类大型工件的问题。

为解决上述技术问题，一种可自动换模的冲压设备，包括:

机架，用于固定冲压机构及相对移动地安置设置在所述冲压机构下的工作台；

数个模具组，每组具有模压面相互对应的上模及下模，各组均安装在所述工作台上，且所述上模及所述下模分别设置在所述工作台上成型的工件进出通道的两侧；

换模驱动机构，设置在所述机架及所述工作台之间，带动所述工作台相对所述机架在各个所述模具组的所述上模对应所述冲压机构的冲头位置间移动；

各所述下模固定在所述工作台上，各所述上模移动地安装在所述工作台上，且在所述工作台与所述上模之间设有使所述上模趋于与所述下模之间的模压面相互分离的复位件。

进一步地，所述工作台由分别设置在工件进出通道上下两侧的上台板及下台板构成；所述上台板及所述下台板通过设置在一侧的连接板固定连接在一起，所述上台板及所述下台板间隔的缝隙构成所述工件进出通道。

进一步地，所述工作台具有安装支架，所述上模通过所述安装支架设置在所述上台板上，所述复位件设置在所述上模与所述安装支架之间。

进一步地，所述上台板上成型有移动地安装所述上模的上安装孔，所述上安装孔与所述工件进出通道相通；所述下模对应所述上安装孔安装在所述下台板上。

进一步地，所述上模朝向所述冲头的一侧安装有承压部件；所述安装支架具有支撑柱及安装在所述支撑柱顶端的安装板，所述复位件设置在所述承压部件与所述安装板之间。

进一步地，所述上模朝向所述冲头的一侧安装有承压部件；所述安装支架具有支撑柱，在所述支撑柱上滑动地设有安装板，且所述安装板连接所述承压部件，所述复位件设置在所述安装板与所述上台板之间。

进一步地，所述下模通过成型在所述下台板上的限位孔固定在所述下台板上。

进一步地，所述复位件为弹簧。

进一步地，所述换模驱动机构包括安装在机架上的换模伺服电机，及与所述工作台连接并由所述换模伺服电机驱动的丝杠传动组件。

进一步地，所述冲压设备还设有限定产品加工位置的定位机构。

进一步地，所述定位机构包括设置在所述上台板与所述下台板之间的纵向靠山，及驱动所述纵向靠山纵向移动的纵向驱动组件。

进一步地，所述定位机构包括设置在所述上台板与所述下台板之间的横向靠山，及驱动所述横向靠山横向移动的横向驱动组件。

进一步地，所述纵向驱动组件与所述横向驱动组件包括调节伺服电机，及所述调节伺服电机带动的调节传动组件。

相对于现有技术，本发明的可自动换模的冲压设备由于所述工作台设置在所述冲压机构下方，所述上模移动地安装在所述工作台上，且在所述工作台与所述上模之间设有使所述上模趋于与所述下模之间的模压面相互分离的复位件。移动所述上模到所述冲头下方时，是将驱动所述换模驱动机构带动所述工作台将需要压模的所述模具组的所述上模移动到对应所述冲压机构的冲头位置下方，冲压时，驱动所述冲头下移带动所述上模作用到所述待冲压件上，由于所述上模移动时，是通过所述平台的移动及定位完成定位的，因此所述上模与所述冲头在换模是不需要进行动力结合，只有在冲压时，所述上模与所述压头才需要结合工作，因此有效保障了冲压时的压模精度。

由于所述工作台由分别设置在工件进出通道上下两侧的上台板及下台板构成；所述上台板及所述下台板通过设置在一侧的连接板固定连接在一起，所述上台板及所述下台板间隔的缝隙构成所述工件进出通道。由于所述工作台仅在待冲压工件的上方、下方及后方进行限位，因此待加工金属门板可以方便的从冲压设备的前方装入从本发明的可自动换模的冲压设备，因此本发明的可自动换模的冲压设备适于加工金属门板一类大型工件的问题。且由于所述上台板与所述下台板通过设置在一侧的连接板固定连接在一起既可以保留了工件进出通道，又可以使一个驱动件同时驱动两个台板节省了成本。

所述工作台具有安装支架，所述上模通过所述安装支架设置在所述上台板上，所述复位件设置在所述上模与所述安装支架之间。所述上模通过安装支架固定在所述上台板上，增加了所述上模与所述上台板间的定位，所述上模在水平移动时相对与所述上台板不产生位移。

所述上台板上成型有移动地安装所述上模的上安装孔，所述上安装孔与所述工件进出通道相通，所述上安装孔的设定限制了所述上模的垂直移动通道，进一步保证了冲压精度。

所述下台板通过设置所述限位孔使所述下模固定安装在所述下台板上。

所述冲压设备还设有限定产品加工位置的定位机构，设置限定产品加工位置的定位机构可以辅助工人更快的完成上料定位，有助于提高加工效率。

所述定位机构包括设置在所述上台板与所述下台板之间的纵向靠山，及驱动所述纵向靠山纵向移动的纵向驱动组件，设置纵向靠山，工人上料时仅需将门板推靠在所述纵向靠山上，不需要进一步调整门板在纵向的位置。

所述定位机构包括设置在所述上台板与所述下台板之间的横向靠山，及驱动所述横向靠山横向移动的横向驱动组件。设置横向靠山，工人上料时仅需将门板推靠在所述横向靠山上，不需要进一步调整门板在横向的位置。

在加工时，所述门板仅在纵向和横向有定位需求，因此同时设置纵向及横向靠山，工人在上料时将门板推靠在纵向靠山及横向靠山上即可完成上料操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的可自动换模的冲压设备的正视图。

图2为本发明的可自动换模的冲压设备的侧视图。

图3为所述换模驱动机构的示意图。

图4为所述换模定位机构的示意图。

图5为所述安装支架的示意图。

图6为所述安装支架的爆炸图。

图7为替代实施例的所述安装支架的爆炸图。

附图标记说明：

1-机架、2-冲头、3-气液压缸、4-上台板、5-下台板、6-连接板、7-上安装孔、8-安装板、9-支撑柱、10-定位孔、11-上模、12-下模、13-承压部件、14-复位件、15-工件、16-限位孔、17-换模伺服电机、18-丝杠传动组件、19-直线导轨、20-纵向靠山、21-横向靠山、22-纵向驱动组件、23-横向驱动组件、24-毛刷板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1、2所示本发明的可自动换模的冲压设备包括固定在机架1上的冲压机构、固定在机架1上设置在所述冲压机构下方的工作台、数个模具组、换模驱动机构及定位机构。所述冲压机构包括冲头2及推动所述冲头2带动模具组中的上模朝向下模移动的气液压缸3。所述工作台由分别设置在工件15进出通道上下两侧的上台板4及下台板5构成，所述上台板4及所述下台板5通过设置在一侧的连接板6固定连接在一起，所述上台板4及所述下台板5间隔的缝隙构成所述工件15进出通道。所述上台板4上成型有数个上安装孔7，所述上安装孔7与所述工件15进出通道相通，每个所述上安装孔7上方设置有固定在所述上台板4上的安装支架。所述安装支架包括一个安装板8与四个支撑柱9，所述安装板8中心成型有与所述上安装孔7同轴的定位孔10，所述安装板8四角成型有供作为所述支撑柱9的支撑螺丝柱穿过的贯通的螺孔。所述安装支架安装时将所述安装板8上的定位孔10与所述上台板4上的所述上安装孔7的轴线对齐，将所述支撑柱9穿过成型在所述安装板8四角上的螺孔安装在成型在所述上台板4上的螺孔中使所述安装板8相对与所述上台板4固定，参见图6。所述数个模具组中每组均有模压面相互对应的上模11及下模12，各所述上模11背向所述工件15进出通道的一侧固定有直径大于所述安装板8上的所述定位孔10直径的承压部件13，所述上模11穿设在所述定位孔10与所述上安装孔7中，所述定位孔10与所述承压部件13之间的所述上模11上套设有作为复位件14的弹簧，所述弹簧直径大于所述安装板8上的所述定位孔10的直径小于所述承压部件13的直径，参见图6。当所述冲头2对所述承压部件13施加向下的压力时，由于所述冲头2的压力大于所述作为复位件14的弹簧的回复力所述承压部件13在所述冲头2的压力的作用下向下移动，作为所述复位件14的所述弹簧受外力的作用压缩，固定安装在所述承压部件13朝向所述工件15进出通道的一侧的所述上模11同时向下移动，所述上模11穿过所述上安装孔7与工件15接触，在所述冲头2压力的作用下进行压模。当所述冲头2向上移动离开所述承压部件13时，由于作为所述复位件14的弹簧的回复力大于所述承压部件13及所述上模11的重力所述承压部件13在所述弹簧回复力的作用下向上移动，同时带动所述上模11向上移动，所述上模11与所述工件15分离。所述下台板5上成型有与成型在所述上台板4上的所述上安装孔7对应的限位孔16，所述下模12卡接在所述限位孔16中。压模时，所述上模11在所述冲头2压力的作用下与所述工件15接触进行压模，所述工件15受到所述上模11的压力向下移动作用到所述下模12上。参见图3，所述换模驱动机构包括安装在所述机架1上的换模伺服电机17，及与所述工作台连接并由所述换模伺服电机17驱动的丝杠传动组件18，所述工作台下方设有直线导轨19，所述换模伺服电机17驱动的所述丝杠传动组件18带动所述工作台在所述直线导轨19上相对所述机架1在各个所述模具组的所述上模11对应所述冲压机构的所述冲头2位置间移动。进行模具组自动更换时，所述换模伺服电机17驱动所述丝杠传动组件18带动所述工作台在水平方向移动，将已经使用完毕的所述上模11水平移出所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方，并将待使用的所述上模11移入所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方，进行下一次冲压。由于所述上台板4及所述下台板5通过设置在一侧的连接板6固定连接在一起，所述下台板5水平移动时，所述上台板4同时进行水平移动，所述下模12同与之对应的所述上模11一起移入所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方。所述冲压设备还设有限定产品加工位置的定位机构。参见图4、图5，所述定位机构包括设置在所述上台板4与所述下台板5之间的纵向靠山20及横向靠山21，及驱动所述纵向靠山20纵向移动的纵向驱动组件22和驱动所述横向靠山21横向移动的横向驱动组件23。所述纵向驱动组件22与所述横向驱动组件23包括调节伺服电机，及所述调节伺服电机带动的调节传动组件。定位所述纵向靠山20时，控制所述纵向靠山20的所述调节伺服电机带动调节传动组件驱动所述纵向靠山20移动到所需的位置上。定位所述横向靠山21时，控制所述横向靠山21的所述调节伺服电机带动调节传动组件驱动所述横向靠山21移动到所需的位置上。

使用时，控制所述换模伺服电机17驱动所述丝杠传动组件18带动所述工作台在水平方向移动将待冲压的所述模具组的所述上模11及所述下模12移动到所述冲头2垂线下方。控制所述纵向靠山20的所述调节伺服电机带动调节传动组件驱动所述纵向靠山20移动到所需的位置上。控制所述横向靠山21时，控制所述横向靠山21的所述调节伺服电机带动调节传动组件驱动所述横向靠山21移动到所需的位置上。将待冲压的所述工件15推靠在所述纵向靠山20及所述横向靠山21上，使所述工件15待冲压的位置位于所述冲头2的垂线下方，即待冲压的所述上模11及所述下模12之间。控制所述冲压驱动装置驱动所述冲头2向下移动，所述冲头2对所述承压部件13施加向下的压力，固定安装在所述承压部件13朝向所述工件15进出通道的一侧的所述上模11同时向下移动，所述上模11穿过所述上安装孔7与所述工件15接触，所述工件15受力同时向下移动作用在所述下模12上，位于所述上模11与所述下模12之间的所述工件15受到所述上模11与所述下模12相对施加的压力，完成压模工作。压模完成后，控制所述冲压驱动装置驱动所述冲头2向上移动，所述冲头2离开所述承压部件13，所述承压部件13在作为所述复位件14的弹簧的回复力作用下向上移动从而带动所述上模11向上移动与所述工件15分离，所述上模11与所述下模12施加在所述工件15上的压力消失。取下已经加工好的工件15，更换新的工件15重复以上操作。需要更换所述模具组时，控制所述换模伺服电机17驱动所述丝杠传动组件18带动所述工作台在水平方向移动，将已经使用完毕的所述上模11水平移出所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方，并将待使用的所述模具组的所述上模11移入所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方，进行下一次冲压。

一种可替代的实施方式是，作为所述复位件14的所述弹簧直径小于成型在所述安装板8上的所述定位孔10的直径及所述承压部件13的直径，大于成型在所述上台板4上的所述上安装孔7的直径，所述承压部件13的直径大于成型在所述安装板8上的所述定位孔10的直径。安装时，将所述上模11套接入作为所述复位件14的所述弹簧上，将套接有所述复位件14的所述上模11套接入所述安装支架的所述安装板8的所述定位孔10中，由于作为所述复位件14的所述弹簧的直径小于所述安装板8上的所述定位孔10直径和所述承压部件13的直径，所述承压部件13的直径大于成型在所述安装板8上的所述定位孔10的直径，作为所述复位件14的所述弹簧穿过所述定位孔10被固定在所述承压部件13与所述上台板4之间。

一种可替代的实施方式是，参见图7，所述安装支架包括一个安装板8与四个底部成型有螺纹的支撑柱9，所述安装板8四角成型有供所述支撑柱9穿过的通孔。所述安装支架安装时将所述安装板8上的定位孔10与所述上台板4上的所述上安装孔7的轴线对齐，将所述支撑柱9穿过成型在所述安装板8四角上的通孔安装在成型在所述上台板4上的螺孔中，所述安装板8可以相对所述支撑柱9滑动。所述安装板与所述上台板之间的所述支撑柱9上套设有作为复位件14的弹簧，所述弹簧直径大于成型在所述安装板8四角的通孔及成型在所述上台板4上的螺孔的直径，所述安装板8上的所述定位孔10的直径小于所述承压部件13的直径。当所述冲头2对所述承压部件13施加向下的压力时，所述承压部件13的直径大于所述安装板8的直径所述承压部件13、所述安装板8及所述上模11连为一体，所述冲头2对所述承压部件13的压力大于所述作为复位件14的弹簧对所述安装板8回复力所述承压部件13在所述冲头2的压力的作用下向下移动，作为所述复位件14的所述弹簧受外力的作用压缩，固定安装在所述承压部件13朝向所述工件15进出通道的一侧的所述上模11同时向下移动。当所述冲头2向上移动离开所述承压部件13时，由于作为所述复位件14的弹簧对所述安装板8的回复力大于所述承压部件13及所述上模11的重力所述承压部件13在所述弹簧回复力的作用下向上移动，同时带动所述上模11向上移动，所述上模11与所述工件15分离。

一种可替代的实施方式是，所述上台板4与所述下台板5相互独立，且各自通过一个滑动机构设置在所述机架1上，所述丝杠传动组件18中具有分别对应连接所述上台板4及所述下台板5的丝母。更换模具时，控制连接所述上台板4与所述下台板5的所述换模伺服电机17驱动所述丝杠传动组件18，通过共同连接在所述丝杠传动组件18的同一丝杠上的两个丝母一同带动所述上台板4或所述下台板5在水平方向移动，将已经使用完毕的所述上模11或所述下模12水平移出所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方，并将待使用的所述上模11或所述下模12移入所述冲压机构的所述冲头2的垂线下方，进行冲压。

一种可替代的实施方式是，所述工作台远离所述冲压机构的一侧安装有作为柔性支撑装置的毛刷板24。该所述毛刷板24既可以支撑所述工件15，减少上、下料时所述工件15与所述工作台的摩擦，又可以在所述工件15受所述上模11压力向下移动时为所述工件15提供柔性支撑。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (15)

1.一种可自动换模的冲压设备，包括

机架(1)，用于固定冲压机构及相对移动地安置设置在所述冲压机构下的工作台；

数个模具组，每组具有模压面相互对应的上模(11)及下模(12)，各组均安装在所述工作台上，且所述上模(11)及所述下模(12)分别设置在所述工作台上成型的工件(15)进出通道的两侧；

换模驱动机构，设置在所述机架(1)及所述工作台之间，带动所述工作台相对所述机架(1)在各个所述模具组的所述上模(11)对应所述冲压机构的冲头(2)位置间移动；

其特征在于：

各所述下模(12)固定在所述工作台上，各所述上模(11)移动地安装在所述工作台上，且在所述工作台与所述上模(11)之间设有使所述上模(11)趋于与所述下模(12)之间的模压面相互分离的复位件(14)。

2.根据权利要求1所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述工作台由分别设置在工件(15)进出通道上下两侧的上台板(4)及下台板(5)构成；所述上台板(4)及所述下台板(5)间隔的缝隙构成所述工件(15)进出通道。

3.根据权利要求2所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述上台板(4)及所述下台板(5)通过设置在一侧的连接板(6)固定连接在一起。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述工作台具有安装支架，所述上模(11)通过所述安装支架设置在所述上台板(4)上，所述复位件(14)设置在所述上模(11)与所述安装支架之间。

5.根据权利要求4所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述上台板(4)上成型有移动地安装所述上模(11)的上安装孔(7)，所述上安装孔(7)与所述工件(15)进出通道相通；所述下模(12)对应所述上安装孔(7)安装在所述下台板(5)上。

6.根据权利要求4或5所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述上模(11)朝向所述冲头(2)的一侧安装有承压部件(13)；所述安装支架具有支撑柱(9)及安装在所述支撑柱顶端的安装板(8)，所述复位件(14)设置在所述承压部件(13)与所述安装板(8)之间。

7.根据权利要求4或5所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述上模(11)朝向所述冲头(2)的一侧安装有承压部件(13)；所述安装支架具有支撑柱(9)，在所述支撑柱(9)上滑动地设有安装板(8)，且所述安装板(8)连接所述承压部件(13)，所述复位件(14)设置在所述安装板(8)与所述上台板(4)之间。

8.根据权利要求2-7任一项所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述下模(12)通过成型在所述下台板(5)上的限位孔(16)固定在所述下台板(5)上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述复位件(14)为弹簧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述换模驱动机构包括安装在机架(1)上的换模伺服电机(17)，及与所述工作台连接并由所述换模伺服电机(17)驱动的丝杠传动组件(18)。

11.根据权利要求1-10任一项所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述冲压设备还设有限定产品加工位置的定位机构。

12.根据权利要求11所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述定位机构包括设置在所述上台板(4)与所述下台板(5)之间的纵向靠山(20)，及驱动所述纵向靠山(20)纵向移动的纵向驱动组件(22)。

13.根据权利要求11或12所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述定位机构包括设置在所述上台板(4)与所述下台板(5)之间的横向靠山(21)，及驱动所述横向靠山(21)横向移动的横向驱动组件(23)。

14.根据权利要求13所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述纵向驱动组件(22)与所述横向驱动组件(23)包括调节伺服电机，及所述调节伺服电机带动的调节传动组件。

15.根据权利要求1-14任一项所述的可自动换模的冲压设备，其特征在于：所述工作台远离所述冲压机构的一侧安装有柔性支撑装置。

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