CN115365355A - 一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲压模具，具体地说，涉及一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具。其包括冲压模具本体和减震防护机构，其中：减震防护机构至少包括弹性组件，弹性组件内部设有阻尼组件，阻尼组件包括底筒和底筒内部密封滑动设置的阻尼盘，阻尼盘顶部连接有顶筒，底筒和顶筒端部分别固定连接底座在顶部和冲压模具本体底部，顶筒靠近顶部的外壁连通有气管，气管端部贯穿冲压模具本体表面，顶筒内部滑动设有活塞组件，活塞组件与阻尼组件通过传动机构实现同步运动，并在大气压强作用下使气管端部抽吸冲压模具本体上表面的空气。本发明实现双重减震，且可以对冲压模具上表面进行抽吸，提高工件固定效果和散热效果。

Description

一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具

技术领域

本发明涉及一种冲压模具，具体地说，涉及一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具。

背景技术

冲压模具是在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具(俗称冷冲模)，冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法，特别是对于精密机械加工时需要借助冲压模具进行冲压，将精密机械工件放在冲压模具顶部，在压力机向下挤压工件，使工件下表面贴合冲压模具上表面快速挤压成型时，由于没有一个缓冲力，导致冲压模具在受到压力机挤压力的一瞬间会造成震动偏移，使工件与冲压模具之间位置改变，影响冲压效果，并且冲压后工件弯折会发烫，在热传导的作用下使冲压模具上表面发热，若不快速降温，长时间容易造成冲压模具的变形，鉴于此，我们提出一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，包括冲压模具本体，所述冲压模具本体下方设有底座，所述底座与所述冲压模具本体之间设有多个减震防护机构，其中：

所述减震防护机构至少包括弹性组件，所述弹性组件内部设有阻尼组件，所述阻尼组件包括底筒和底筒内部密封滑动设置的阻尼盘，所述阻尼盘顶部连接有顶筒，所述底筒和所述顶筒端部分别固定连接底座在顶部和冲压模具本体底部，所述顶筒靠近顶部的外壁连通有气管，所述气管端部贯穿所述冲压模具本体表面，所述顶筒内部滑动设有活塞组件，所述活塞组件与所述阻尼组件通过传动机构实现同步运动，并在大气压强作用下使气管端部抽吸冲压模具本体上表面的空气。

在进行冲压操作时，将待冲压的工件放在冲压模具本体顶部，由压力机输出端下压工件，使工件下表面贴合冲压模具本体上表面，带动弹性组件向下压缩，在弹性组件回弹力下缓冲部分挤压力，使阻尼组件的顶筒在底筒内部向下滑动，阻尼盘沿着底筒向下滑动，使阻尼盘外壁与底筒内壁之间的摩擦减小挤压力，减轻对冲压模具本体的损坏，使压力机输出端可以准确的冲压工件防止偏移，同时，通过传动机构在顶筒向下运动时，使活塞组件向下运动，在大气压强下，使顶筒内部的空气从气管端部向下吸，将冲压模具本体上表面的工件往下吸，实现向下冲压时对工件吸附固定，避免冲压的力造成工件错位，提高冲压模具的冲压质量；

在冲压结束后，压力机的输出端从工件上离开，在弹性组件的回弹力下带动冲压模具本体上移复位，同时，使顶筒带动阻尼盘向上运动，通过传动机构使活塞组件将顶筒内部的空气从气管排出，加快冲压模具本体上表面的空气流通，一方面对冲压模具本体进行散热，避免冲压模具本体较烫造成变形，提高使用寿命，另一方面加快冲压完成的工件冷却，方便工作人员拿起工件避免烫伤

作为本技术方案的进一步改进，所述气管设置多个，所述冲压模具本体表面开设有多个与气管相适配的通孔，多个所述气管呈环形阵列贯穿所述冲压模具本体表面。

作为本技术方案的进一步改进，所述活塞组件包括活塞盘，所述活塞盘密封滑动在所述顶筒内部，且所述活塞盘底部连接有连接杆，所述连接杆下端设有滑板，所述顶筒外壁开设有传动槽，所述滑板滑动位于所述传动槽内部。

作为本技术方案的进一步改进，所述传动机构包括丝杆和轮架，所述丝杆转动位于所述传动槽内部，且丝杆外壁与滑板端部螺纹连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述丝杆靠近底部的外壁设有两个垂直啮合的锥齿轮，所述轮架底部固定在阻尼盘顶部，轮架端部转动设有滚轮，所述滚轮外壁贴合所述底筒外壁，且滚轮的转轴与其中一个所述锥齿轮之间设有皮带传动装置。

作为本技术方案的进一步改进，所述底筒内壁开设有凹槽，所述滚轮滚动位于所述凹槽内部。

作为本技术方案的进一步改进，所述底座靠近底部两侧壁均设有安装板，安装板用于通过螺栓螺纹连接，使底座连接固定在工作台面上。

作为本技术方案的进一步改进，所述弹性组件包括上弹簧和下弹簧，上弹簧和下弹簧端部固定连接，上弹簧上端固定在冲压模具本体底部，下弹簧底部固定在所述底座顶部。

作为本技术方案的进一步改进，所述上弹簧的圈数大于下弹簧，且上弹簧和下弹簧的劲度系数相同。

作为本技术方案的进一步改进，所述下弹簧外壁套设有气垫，所述气垫与所述底筒靠近底部处通过通管连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具中，通过将待冲压的工件放在冲压模具本体顶部进行冲压时，在弹性组件回弹力下缓冲部分挤压力，同时，通过传动机构在顶筒向下运动时，使活塞组件向下运动，在大气压强下，使顶筒内部的空气从气管端部向下吸，将冲压模具本体上表面的工件往下吸，实现向下冲压时对工件吸附固定，避免冲压的力造成工件错位，提高冲压模具的冲压质量。

2、该精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具中，在冲压结束后，通过传动机构使活塞组件将顶筒内部的空气从气管排出，加快冲压模具本体上表面的空气流通，一方面对冲压模具本体进行散热，避免冲压模具本体较烫造成变形，提高使用寿命，另一方面加快冲压完成的工件冷却，方便工作人员拿起工件避免烫伤。

3、该精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具中，活塞盘向下运动时，在活塞盘与顶筒内壁的摩擦下，阻尼盘在底筒内部滑动，减小挤压力的损坏，实现双重减震，提高安全性。

4、该精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具中，通过滚轮随着顶筒和阻尼盘沿着底筒内壁滑动时，使滚轮在凹槽内部滚动，对阻尼盘和顶筒进行限位，使两者只能在竖直方向进行滑动，避免旋转造成冲压模具本体位置改变，提高冲压稳定性。

5、该精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具中，通过通管在阻尼盘向下滑动时，在大气压强作用下，将底筒内部的空气输入到气垫内部，使气垫膨胀增大弹力，减小下弹簧圈数之间的缝隙，使下弹簧压缩时，两圈气垫外壁挤压，在气垫弹力下缓冲下弹簧压缩的力度，实现下弹簧支撑冲压模具本体的效果更好，避免下弹簧支撑弹力不足造成损坏。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构装配示意图；

图2为本发明实施例1的整体结构剖视图；

图3为本发明实施例1的减震防护机构结构示意图；

图4为本发明实施例1的阻尼组件和活塞组件结构剖切图；

图5为本发明实施例1的活塞组件结构剖切图；

图6为本发明实施例1的冲压模具本体结构示意图；

图7为本发明实施例1的阻尼盘和活塞盘结构示意图；

图8为本发明实施例1的传动机构结构示意图；

图9为本发明实施例1的底筒结构示意图；

图10为本发明实施例2的弹性组件结构示意图。

图中各个标号意义为：

1、冲压模具本体；10、通孔；2、底座；

3、减震防护机构；

31、弹性组件；311、上弹簧；312、下弹簧；313、气垫；314、通管

32、阻尼组件；321、底筒；3210、凹槽；322、阻尼盘；323、顶筒；3230、传动槽；

33、活塞组件；331、活塞盘；332、连接杆；333、滑板；

34、气管；

35、传动机构；351、丝杆；352、锥齿轮；353、皮带传动装置；354、轮架；355、滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图9所示，本实施例提供一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，包括冲压模具本体1，将精密机械工件放在冲压模具本体1顶部，在压力机向下挤压工件，工件下表面贴合冲压模具本体1上表面快速挤压成型，由于没有一个缓冲力对压力机的挤压力进行缓冲，导致冲压模具在受到压力机挤压力的一瞬间会造成震动偏移，使工件与冲压模具本体1之间位置改变，影响冲压效果，因此，为了解决上述问题，在冲压模具本体1下方设有底座2，底座2与冲压模具本体1之间设有多个减震防护机构3，其中：

减震防护机构3至少包括弹性组件31，弹性组件31内部设有阻尼组件32，阻尼组件32包括底筒321和底筒321内部密封滑动设置的阻尼盘322，阻尼盘322顶部连接有顶筒323，底筒321和顶筒323端部分别固定连接底座在2顶部和冲压模具本体1底部，在压力机接触工件对冲压模具本体1进行冲压时，压力机的压力带动冲压模具本体1向下运动，使弹性组件31压缩，同时，冲压模具本体1带动顶筒323下端的阻尼盘322在底筒321内部向下滑动，使阻尼盘322外壁与底筒321内壁之间的摩擦力，减小部分压力，缓冲压力机向下挤压的力，实现缓冲减震的效果；

此外，在弹性组件31的压缩的弹力下，会产生向上的回弹力，使压力机和弹性组件31同时挤压，提高工件与冲压模具本体1之间的贴合效果，使工件挤压成型效果更佳；

需要说明的是，由于工件位于冲压模具本体1上表面进行冲压，在冲压过程中易造成工件与冲压模具错位，影响冲压准确性，且在冲压结束后，压力机抬起，工件冲压变形会导致发烫，不仅易灼伤工作人员，且长时间造成冲压模具本体1的烧坏，因此，通过在顶筒323靠近顶部的外壁连通有气管34，气管34端部贯穿冲压模具本体1表面，顶筒323内部滑动设有活塞组件33，活塞组件33与阻尼组件32通过传动机构35实现同步运动，并在大气压强作用下使气管34端部抽吸冲压模具本体1上表面的空气；

在进行冲压操作时，如图2所示，将待冲压的工件放在冲压模具本体1顶部，由压力机输出端下压工件，使工件下表面贴合冲压模具本体1上表面，带动弹性组件31向下压缩，在弹性组件31回弹力下缓冲部分挤压力，使阻尼组件32的顶筒323在底筒321内部向下滑动，阻尼盘322沿着底筒321向下滑动(如图2中的a方向)，使阻尼盘322外壁与底筒321内壁之间的摩擦减小挤压力，减轻对冲压模具本体1的损坏，使压力机输出端可以准确的冲压工件防止偏移，同时，通过传动机构35在顶筒323向下运动时，使活塞组件33向下运动(如图2中b方向)，在大气压强下，使顶筒323内部的空气从气管34端部向下吸(如图2中c方向)，将冲压模具本体1上表面的工件往下吸，实现向下冲压时对工件吸附固定，避免冲压的力造成工件错位，提高冲压模具的冲压质量；

在冲压结束后，压力机的输出端从工件上离开，在弹性组件31的回弹力下带动冲压模具本体1上移复位，同时，使顶筒323带动阻尼盘322向上运动，通过传动机构35使活塞组件33将顶筒323内部的空气从气管34排出，加快冲压模具本体1上表面的空气流通，一方面对冲压模具本体1进行散热，避免冲压模具本体1较烫造成变形，提高使用寿命，另一方面加快冲压完成的工件冷却，方便工作人员拿起工件避免烫伤。

由于气管34抽吸冲压模具本体1上表面空气时，不能分散的吸附工件，导致工件吸附效果差，具体如图4所示，通过气管34设置多个，冲压模具本体1表面开设有多个与气管34相适配的通孔10，多个气管34呈环形阵列贯穿冲压模具本体1表面，实现气管34抽吸冲压模具本体1上表面时更分散，在吸附固定冲压模具本体1时稳定性更高，在吹气进行散热时空气分布更均匀。

由上述可知，进一步公开活塞组件33，通过活塞组件33包括活塞盘331，活塞盘331密封滑动在顶筒323内部，且活塞盘331底部连接有连接杆332，连接杆332下端设有滑板333，顶筒323外壁开设有传动槽3230，滑板333滑动位于传动槽3230内部，通过传动机构35实现顶筒323向下运动时，使滑板333滑动在传动槽3230内部，通过连接杆332带动活塞盘331密封滑动在顶筒323内部，在活塞盘331向下运动时，将外界空气从气管34向顶筒323内部抽，反之，活塞盘331向上运动时，将顶筒323内部空气从气管34向外界挤出，实现冲压时的散热和吸附。

若要实现传动机构35可以在顶筒323和阻尼盘322向下运动时带动活塞盘331向下运动，实现结构的联动，使结构更紧凑，进一步公开传动机构35，通过传动机构35包括丝杆351和轮架354，丝杆351转动位于传动槽3230内部，且丝杆351外壁与滑板333端部螺纹连接，实现在丝杆351转动时，可以使滑板333端部沿着丝杆351外壁的螺纹上下运动。

具体的，在丝杆351靠近底部的外壁设有两个垂直啮合的锥齿轮352，轮架354底部固定在阻尼盘322顶部，轮架354端部转动设有滚轮355，滚轮355外壁贴合底筒321外壁，且滚轮355的转轴与其中一个锥齿轮352之间设有皮带传动装置353，通过在阻尼盘322带动轮架354向下运动时，使滚轮355沿着底筒321内壁滚动，使滚轮355的转轴转动，通过皮带传动装置353传动带动其中一个锥齿轮352转动，两个垂直啮合的锥齿轮352同时转动带动丝杆351转动在传动槽3230内部，使滑板333沿着丝杆351外壁螺纹向下运动，从而通过连接杆332带动活塞盘331向下运动进行抽气更方便，反之，在轮架354向上运动时，滚轮355反向转动，带动丝杆351反向转动，使滑板333向上运动，从而带动活塞盘331向上运动进行吹气，提高联动效果，实现抽吸效果随着阻尼组件32的工作而工作；

同时，活塞盘331向下运动时，在活塞盘331与顶筒323内壁的摩擦下，进一步减小挤压力的损坏，实现双重减震，提高安全性；

其中，皮带传动装置353采用两个皮带盘和两个皮带盘之间啮合的皮带，两个皮带盘分别固定在其中一个锥齿轮352和滚轮355的转轴上，实现滚轮355转动时，通过其中一个皮带盘使皮带啮合传动带动两个皮带盘同时转动，从而使其中一个锥齿轮352转动。

考虑到顶筒323带动阻尼盘322上下运动实现阻尼减震时，若阻尼盘322可以随意转动，导致冲压模具本体1可以平面旋转，影响压力机对冲压模具本体1顶部的工件进行挤压，在底筒321内壁开设有凹槽3210，滚轮355滚动位于凹槽3210内部，通过滚轮355随着顶筒323和阻尼盘322沿着底筒321内壁滑动时，使滚轮355在凹槽3210内部滚动，对阻尼盘322和顶筒323进行限位，使两者只能在竖直方向进行滑动，避免旋转造成冲压模具本体1位置改变，提高冲压稳定性。

为了实现底座2的安装拆卸，使冲压模具本体1可以固定在不同工作台上进行冲压，在底座2靠近底部两侧壁均设有安装板，安装板用于通过螺栓螺纹连接，使底座2连接固定在工作台面上，由螺栓螺纹穿过安装板表面和工作台面，对底座2进行固定，实现冲压模具本体1的固定，保证减震防护机构3可以有效使用。

实施例2

请参阅图10所示，其中：

由于要实现弹性组件31对冲压模具本体1的支撑效果，又要在冲压后弹性组件31的回弹力使冲压模具本体1复位，但是若借助普通的弹簧柱作为弹性组件31，弹簧柱圈数均匀，导致回弹力造成冲压模具本体1快速回弹，出现弹射情况增大工件上表面与压力机的挤压，危险性较大，使弹性组件31包括上弹簧311和下弹簧312，上弹簧311和下弹簧312端部固定连接，上弹簧311上端固定在冲压模具本体1底部，下弹簧312底部固定在底座2顶部，实现弹性组件31和冲压模具本体1和底座2之间的连接固定。

具体的，上弹簧311的圈数大于下弹簧312，且上弹簧311和下弹簧312的劲度系数相同，根据胡克定律，F＝kX，其中，F为弹力，k为劲度系数，X为最大压缩长度，在一定范围内，弹簧的劲度系数不变，弹簧所产生的弹力由伸长量来决定，弹簧的圈数越大，弹簧可以压缩的空间越小，最大压缩长度小，因此，最大弹力越小，故弹性限度范围内，圈数大的最大弹力小于圈数小的最大弹力，因此，在弹性组件31支撑冲压模具本体1实现压缩时，上弹簧311和下弹簧312均压缩，由于上弹簧311圈数大，因此，在上弹簧311和下弹簧312均达到最大压缩长度时，压力机逐渐撤除时，上弹簧311和下弹簧312依次回弹，上弹簧311回弹的范围小于下弹簧312，使冲压模具本体1复位到上部分时，回弹范围减小，有利于减小弹射情况。

在弹性组件31支撑冲压模具本体1时，若压力机挤压力较大，超过下弹簧312的支撑范围时，易造成下弹簧312压缩损坏，因此，在下弹簧312外壁套设有气垫313，气垫313与底筒321靠近底部处通过通管314连通，通过通管314在阻尼盘322向下滑动时，在大气压强作用下，将底筒321内部的空气输入到气垫313内部，使气垫313膨胀增大弹力，减小下弹簧312圈数之间的缝隙，使下弹簧312压缩时，两圈气垫313外壁挤压，在气垫313弹力下缓冲下弹簧312压缩的力度，实现下弹簧312支撑冲压模具本体1的效果更好，避免下弹簧312支撑弹力不足造成损坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，包括冲压模具本体(1)，其特征在于：所述冲压模具本体(1)下方设有底座(2)，所述底座(2)与所述冲压模具本体(1)之间设有多个减震防护机构(3)，其中：

所述减震防护机构(3)至少包括弹性组件(31)，所述弹性组件(31)内部设有阻尼组件(32)，所述阻尼组件(32)包括底筒(321)和底筒(321)内部密封滑动设置的阻尼盘(322)，所述阻尼盘(322)顶部连接有顶筒(323)，所述底筒(321)和所述顶筒(323)端部分别固定连接底座在(2)顶部和冲压模具本体(1)底部，所述顶筒(323)靠近顶部的外壁连通有气管(34)，所述气管(34)端部贯穿所述冲压模具本体(1)表面，所述顶筒(323)内部滑动设有活塞组件(33)，所述活塞组件(33)与所述阻尼组件(32)通过传动机构(35)实现同步运动，并在大气压强作用下使气管(34)端部抽吸冲压模具本体(1)上表面的空气。

2.根据权利要求1所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述气管(34)设置多个，所述冲压模具本体(1)表面开设有多个与气管(34)相适配的通孔(10)，多个所述气管(34)呈环形阵列贯穿所述冲压模具本体(1)表面。

3.根据权利要求1所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述活塞组件(33)包括活塞盘(331)，所述活塞盘(331)密封滑动在所述顶筒(323)内部，且所述活塞盘(331)底部连接有连接杆(332)，所述连接杆(332)下端设有滑板(333)，所述顶筒(323)外壁开设有传动槽(3230)，所述滑板(333)滑动位于所述传动槽(3230)内部。

4.根据权利要求3所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述传动机构(35)包括丝杆(351)和轮架(354)，所述丝杆(351)转动位于所述传动槽(3230)内部，且丝杆(351)外壁与滑板(333)端部螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述丝杆(351)靠近底部的外壁设有两个垂直啮合的锥齿轮(352)，所述轮架(354)底部固定在阻尼盘(322)顶部，轮架(354)端部转动设有滚轮(355)，所述滚轮(355)外壁贴合所述底筒(321)外壁，且滚轮(355)的转轴与其中一个所述锥齿轮(352)之间设有皮带传动装置(353)。

6.根据权利要求5所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述底筒(321)内壁开设有凹槽(3210)，所述滚轮(355)滚动位于所述凹槽(3210)内部。

7.根据权利要求1所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述底座(2)靠近底部两侧壁均设有安装板，安装板用于通过螺栓螺纹连接，使底座(2)连接固定在工作台面上。

8.根据权利要求1所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述弹性组件(31)包括上弹簧(311)和下弹簧(312)，上弹簧(311)和下弹簧(312)端部固定连接，上弹簧(311)上端固定在冲压模具本体(1)底部，下弹簧(312)底部固定在所述底座(2)顶部。

9.根据权利要求8所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述上弹簧(311)的圈数大于下弹簧(312)，且上弹簧(311)和下弹簧(312)的劲度系数相同。

10.根据权利要求9所述的精密机械加工用具有缓冲减震防护功能的冲压模具，其特征在于：所述下弹簧(312)外壁套设有气垫(313)，所述气垫(313)与所述底筒(321)靠近底部处通过通管(314)连通。

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