CN115401746B - 橡胶密封垫冲裁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了橡胶密封垫冲裁装置，具体涉及冲裁加工技术领域，包括冲裁组件、滑动架及坯料板，所述冲裁组件包括压力机、成品冲裁组件、内孔冲裁组件及安装架，所述安装架内部下侧设有下模具，所述下模具下侧与安装架之间设有压力传感器，所述压力传感器用于检测压力机冲裁加工时下模具受到的压力；所述成品冲裁组件包括冲裁座、液压冲杆及上模具，所述冲裁座内侧开设有与液压冲杆适配的液压腔，本发明，通过设置有压力传感器，实时检测上模具与下模具的冲裁加工状态，当更换不同坯料板后，采集上模具冲裁力变化趋势，并通过工业计算机对上模具的行程进行自适应调整，确保上模具与下模具之间咬合程度保持稳定，确保冲裁加工稳定。

Description

橡胶密封垫冲裁装置

技术领域

本发明应用于冲裁加工背景，名称是橡胶密封垫冲裁装置。

背景技术

橡胶密封垫为一种自膨胀密封垫片，属于管道密封部件，一般呈圆环状。

冲裁是利用冲模使部分材料与另一部分材料或废料分离的一种冲压工序。从板料上分离出所需形状和尺寸的零件或毛坯的冲压方法。冲裁是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓线产生剪切变形并分离。

橡胶密封垫一般使用冲裁加工进行，冲裁设备中上冲模与下冲模配合精度较高，当冲裁不同厚度的板料时，上模具与下模具之间咬合程度不同，容易加大冲模刃口磨损程度，或造成冲裁不彻底，影响生产，现有技术中，冲裁设备缺少冲模自动调整设备，对不同厚度板料进行冲孔时，同时也需要通过操作人员进行调整或更换模具，影响生产效率。

故，有必要提供橡胶密封垫冲裁装置，可以达到自动调整冲裁行程的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供橡胶密封垫冲裁装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：橡胶密封垫冲裁装置，包括冲裁组件、滑动架及坯料板，所述滑动架用于固定坯料板，并进行水平移动，所述冲裁组件用于对坯料板进行冲裁加工；所述冲裁组件包括压力机、成品冲裁组件、内孔冲裁组件及安装架，所述安装架内部下侧设有下模具，所述下模具下侧与安装架之间设有压力传感器，所述压力传感器用于检测压力机冲裁加工时下模具受到的压力；所述成品冲裁组件包括冲裁座、液压冲杆及上模具，所述冲裁座内侧开设有与液压冲杆适配的液压腔，所述冲裁座上设有电磁阀。

在一个实施例中，所述冲裁组件下侧固定有工作台，所述工作台下侧设有工业计算机，所述工作台上开设有容纳滑动架的滑槽，所述滑槽内设有滑轨。

在一个实施例中，所述滑动架与滑轨之间滑动连接，所述滑动架上部两侧设有固定座，所述固定座上侧设有螺杆，两侧所述固定座之间设有压板，所述螺杆贯穿压板，且之间滑动连接，所述压板与固定座之间设有支撑弹簧，所述压板与坯料板相抵。

在一个实施例中，所述滑动架贯穿安装架，所述滑动架上开设有容纳下模具的滑孔，所述滑动架上表面与下模具上表面位于同一平面，所述下模具上嵌设有冲模套。

在一个实施例中，所述成品冲裁组件与内孔冲裁组件对应设置，所述压力机外壳与安装架固定连接，所述压力机输出轴与冲裁座固定连接。

在一个实施例中，所述液压冲杆与液压腔滑动连接，所述液压冲杆上部套设有回位弹簧，所述上模具与液压冲杆之间可拆卸连接。

在一个实施例中，所述冲裁座一侧设有供液管，所述供液管与液压腔相通，所述电磁阀设置于供液管与液压腔之间。

在一个实施例中，所述冲裁座下侧设有压平板，所述冲裁座与压平板之间设有伸缩弹簧。

在一个实施例中，所述冲裁装置工作方法包括：

步骤S1：操作人员通过压板将坯料板固定在滑动架上，滑动架在滑轨上滑动，将坯料板送至冲裁组件下侧；

步骤S2：坯料板到达内孔冲裁组件下侧，内孔冲裁组件上的压力机工作，控制冲裁座下移，冲裁座下侧的上模具下压，配合下模具完成密封垫内孔冲裁；

步骤S3：滑动架再次滑动，成品冲裁组件对坯料板内孔位置进行冲裁，完成产品冲裁加工。

在所述步骤S2、步骤S3中，当更换不同厚度的坯料板后，压力传感器检测压力机工作时对下模具施加的压力及压力变化趋势，并将数据输送至工业计算机，间接检测上模具与下模具的冲裁加工状态。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本发明，通过设置有压力传感器，实时检测上模具与下模具的冲裁加工状态，当更换不同坯料板后，采集上模具冲裁力变化趋势，并通过工业计算机对上模具的行程进行自适应调整，确保上模具与下模具之间咬合程度保持稳定，确保冲裁加工稳定。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

在附图中：

图1是本发明的整体总装三维结构示意图；

图2是本发明的冲裁组件及滑动架三维结构示意图；

图3是本发明的冲裁组件三维结构示意图；

图4是本发明的冲裁组件左视剖视结构示意图；

图5是图1中的A区域局部放大示意图；

图6是图4中的B区域局部放大示意图；

图中：1、冲裁组件；11、压力机；12、成品冲裁组件；121、冲裁座；122、液压腔；1221、液压冲杆；123、伸缩弹簧；124、压平板；125、上模具；13、下模具；131、冲模套；14、内孔冲裁组件；15、供液管；151、电磁阀；16、安装架；2、工作台；3、传送带；4、滑动架；41、滑轨；5、坯料板；6、压力传感器；7、固定座；71、压板；72、支撑弹簧；73、螺杆。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：橡胶密封垫冲裁装置，包括冲裁组件1及滑动设置于冲裁组件1下侧的滑动架4、固定设置于滑动架4上侧的坯料板5，滑动架4用于固定坯料板5，并进行水平移动，冲裁组件1用于对坯料板5进行冲裁加工，冲裁组件1下侧固定有工作台2，工作台2下侧固定设有工业计算机，工作台2上开设有容纳滑动架4的滑槽，滑槽内设有滑轨41，滑动架4与滑轨41之间滑动连接，滑轨41与滑动架4之间设有驱动装置及位移传感器，驱动装置可以为丝杆结构，驱动装置用于控制滑动架4在滑轨41上进行滑动，位移传感器用于检测滑动架4在滑轨41上的位置，滑动架4上部两侧通过螺栓固定有固定座7，固定座7上侧中部固定有螺杆73，两侧固定座7之间设有压板71，螺杆73贯穿压板71，且之间滑动连接，螺杆73顶部设有螺母，螺母与压板71上表面相抵，压板71与固定座7之间设有支撑弹簧72，用于支撑压板71，避免压板71窜动，便于操作人员放置坯料板5，操作人员通过拧紧螺母，促使压板71与坯料板5相抵，固定坯料板5；

如图2、图3及图4所示，冲裁组件1包括压力机11、成品冲裁组件12、内孔冲裁组件14及安装架16，压力机11外壳与安装架16固定连接，安装架16内部下侧固定设有下模具13，根据需要，下模具13可设置多组，下模具13下侧与安装架16之间设有压力传感器6，压力传感器6用于检测压力机11冲裁加工时下模具13受到的压力，当压力发生变化时，可间接确定坯料板5发生改变；

板料所需的理论冲裁力可以通过公式计算出，冲裁力是指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力，冲裁力公式为：

P=f×L×t×σb

式中：f为经验系数，一般取0.6－0.9；

L为切边线的长度，mm；

t为板材厚度，mm；

σb为板材抗剪强度，MPa；

坯料板5厚度或材料发生改变时，冲裁力会发生变化，操作人员更换相同材料但不同厚度的坯料板5进行冲裁时，压力传感器6检测下模具13受到的压力，可间接得出坯料板5厚度变化趋势；

滑动架4贯穿安装架16，滑动架4上开设有容纳下模具13的滑孔，滑动架4上表面与下模具13上表面位于同一平面，便于将坯料板5水平放置，下模具13上嵌设有冲模套131，通过更换冲模套131，提高下模具13使用寿命；

如图6所示，成品冲裁组件12包括冲裁座121、液压冲杆1221及上模具125，压力机11输出轴与冲裁座121固定连接，冲裁座121内侧开设有与液压冲杆1221适配的液压腔122，冲裁座121上设有电磁阀151，液压冲杆1221与液压腔122滑动连接，所述液压冲杆1221上部套设有回位弹簧，液压冲杆1221顶部设有用于固定回位弹簧的弹簧座，回位弹簧下端与液压腔122底壁相抵，上模具125与液压冲杆1221之间可拆卸连接，当上模具125磨损后，便于进行快速更换，冲裁座121一侧设有供液管15，供液管15一端连接液压泵及储油罐，用于提供液压油，供液管15与液压腔122相通，电磁阀151设置于供液管15与液压腔122之间，用于控制供液管15与液压腔122之间液压油的通断，回位弹簧通过弹力将液压冲杆1221上顶，当电磁阀151打开时，液压腔122内油液会排出一部分，液压冲杆1221收缩进冲裁座121，调整液压冲杆1221高度，改变上模具125行程，冲裁组件1可冲裁坯料板5厚度，受到上模具125长度限制，通过液压冲杆1221调节上模具125与冲裁座121之间的距离，可冲裁不同厚度的坯料板5，冲裁座121下侧设有压平板124，冲裁座121与压平板124之间设有伸缩弹簧123，在冲裁加工时，通过压平板124压紧坯料板5，确保冲裁加工可靠性；

成品冲裁组件12与内孔冲裁组件14对应设置，内孔冲裁组件14内同样设有冲裁座121、液压冲杆1221及上模具125等结构，内孔冲裁组件14内上模具125用于加工密封垫内孔，因此内孔冲裁组件14中的上模具125直径为密封垫内孔直径，成品冲裁组件12中的上模具125用于直接将密封垫成品从坯料板5上冲裁出，因此成品冲裁组件12中的上模具125直径为密封垫外廓直径；

此外，冲裁组件1下侧可设置传送带3，安装架16底部开设有通孔，便于废料及成品从冲模套131中掉落在传送带3上，便于进行回收。

工作过程：

步骤S1：操作人员通过压板71将坯料板5固定在滑动架4上，驱动装置控制滑动架4在滑轨41上滑动，将坯料板5送至冲裁组件1下侧；

步骤S2：坯料板5到达内孔冲裁组件14下侧，内孔冲裁组件14上的压力机11工作，控制冲裁座121下移，此时电磁阀151为关闭状态，液压腔122内液压油不可流出，冲裁座121带动液压冲杆1221向下移动，进而确保冲裁座121下侧的上模具125下压，配合下模具13完成密封垫内孔冲裁；

步骤S3：滑动架4再次滑动，成品冲裁组件12对坯料板5加工出内孔的位置进行冲裁，完成产品外形冲裁加工；

在步骤S2、步骤S3中，当更换不同厚度的坯料板5后，压力传感器6检测压力机11工作时，对下模具13施加的压力及压力变化趋势，并将数据输送至工业计算机，间接检测上模具125与下模具13的冲裁加工状态。

当压力传感器6检测到所有下模具13受到的压力均突然减小，并保持某一固定值时，工业计算机判定工作的冲裁力减小，根据冲裁力计算公式，反推出坯料板5变薄，坯料板5变薄，冲裁座121与下模具13之间的距离变短，上模具125与下模具13之间的咬合程度增加，长时间工作后，会加剧上模具125与下模具13之间的磨损，当压力传感器6检测到下模具13所受压力减小后，工业计算机控制电磁阀151打开，液压腔122内油液会排出一部分，液压冲杆1221收缩进冲裁座121，调整液压冲杆1221高度，将上模具125行程的下极限位置调高，确保上模具125与下模具13咬合程度，恢复到正常状态，减少上模具125与下模具13之间的接触，降低磨损；

当更换更厚的坯料板5时，压力机11控制冲裁座121下压，上模具125配合下模具13进行冲裁，上模具125刃口与冲裁座121距离一定，所能冲裁的坯料板5厚度也有限，当坯料板5厚度过大时，上模具125贯穿坯料板5后，与下模具13咬合程度不足，会导致冲裁不彻底，冲裁的料与板料之间依旧存在粘连，因此需要延长上模具125刃口与冲裁座121距离；

压力传感器6检测到所有下模具13受到的压力均阶梯式突然增加，工业计算机判定工作的冲裁力增大，根据冲裁力计算公式，认定为坯料板5变厚，电磁阀151打开，液压泵通过供液管15向液压腔122内泵送液压油，液压冲杆1221克服回位弹簧弹力，伸出冲裁座121，上模具125刃口与冲裁座121的距离变大，适应冲裁座121与下模具13之间变大的距离，确保上模具125对坯料板5冲裁彻底，避免冲裁的料与板料之间发生粘连。

此外，如果下模具13受到的压力逐渐增加，可能为冲模刃口磨损，工业计算机提示操作人员进行检查；

当压力传感器6检测到某一个下模具13受到的压力突然增大或减小，工业计算机判定设备故障，提示操作人员进行检查。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

以上对本申请实施例所提供的橡胶密封垫冲裁装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (4)

1.橡胶密封垫冲裁装置，其特征在于：包括冲裁组件（1）、滑动架（4）及坯料板（5），所述滑动架（4）用于固定坯料板（5），并进行水平移动，所述冲裁组件（1）用于对坯料板（5）进行冲裁加工；

所述冲裁组件（1）包括压力机（11）、成品冲裁组件（12）、内孔冲裁组件（14）及安装架（16），所述安装架（16）内部下侧设有下模具（13），所述下模具（13）下侧与安装架（16）之间设有压力传感器（6），所述压力传感器（6）用于检测压力机（11）冲裁加工时下模具（13）受到的压力；

所述成品冲裁组件（12）包括冲裁座（121）、液压冲杆（1221）及上模具（125），所述冲裁座（121）内侧开设有与液压冲杆（1221）适配的液压腔（122），所述冲裁座（121）上设有电磁阀（151）；

所述冲裁组件（1）下侧固定有工作台（2），所述工作台（2）下侧设有工业计算机，所述工作台（2）上开设有容纳滑动架（4）的滑槽，所述滑槽内设有滑轨（41）；

所述滑动架（4）与滑轨（41）之间滑动连接，所述滑动架（4）上部两侧设有固定座（7），所述固定座（7）上侧设有螺杆（73），两侧所述固定座（7）之间设有压板（71），所述螺杆（73）贯穿压板（71），且之间滑动连接，所述压板（71）与固定座（7）之间设有支撑弹簧（72），所述压板（71）与坯料板（5）相抵；

所述成品冲裁组件（12）与内孔冲裁组件（14）对应设置，所述压力机（11）外壳与安装架（16）固定连接，所述压力机（11）输出轴与冲裁座（121）固定连接；

所述液压冲杆（1221）与液压腔（122）滑动连接，所述液压冲杆（1221）上部套设有回位弹簧，所述上模具（125）与液压冲杆（1221）之间可拆卸连接；

所述冲裁装置工作方法包括：

步骤S1：操作人员通过压板（71）将坯料板（5）固定在滑动架（4）上，滑动架（4）在滑轨（41）上滑动，将坯料板（5）送至冲裁组件（1）下侧；

步骤S2：坯料板（5）到达内孔冲裁组件（14）下侧，内孔冲裁组件（14）上的压力机（11）工作，控制冲裁座（121）下移，冲裁座（121）下侧的上模具（125）下压，配合下模具（13）完成密封垫内孔冲裁；

步骤S3：滑动架（4）再次滑动，成品冲裁组件（12）对坯料板（5）内孔位置进行冲裁，完成产品冲裁加工；

当更换不同厚度的坯料板（5）后，压力传感器（6）检测压力机（11）工作时，对下模具（13）施加的压力及压力变化趋势，并将数据输送至工业计算机，间接检测上模具（125）与下模具（13）的冲裁加工状态；

当压力传感器（6）检测到所有下模具（13）受到的压力均突然减小，并保持某一固定值时，工业计算机判定工作的冲裁力减小，根据冲裁力计算公式，反推出坯料板（5）变薄，坯料板（5）变薄，冲裁座（121）与下模具（13）之间的距离变短，上模具（125）与下模具（13）之间的咬合程度增加，长时间工作后，会加剧上模具（125）与下模具（13）之间的磨损，当压力传感器（6）检测到下模具（13）所受压力减小后，工业计算机控制电磁阀（151）打开，液压腔（122）内油液会排出一部分，液压冲杆（1221）收缩进冲裁座（121），调整液压冲杆（1221）高度，将上模具（125）行程的下极限位置调高，确保上模具（125）与下模具（13）咬合程度，恢复到正常状态，减少上模具（125）与下模具（13）之间的接触，降低磨损；

当更换更厚的坯料板（5）时，压力机（11）控制冲裁座（121）下压，上模具（125）配合下模具（13）进行冲裁，上模具（125）刃口与冲裁座（121）距离一定，所能冲裁的坯料板（5）厚度也有限，当坯料板（5）厚度过大时，上模具（125）贯穿坯料板（5）后，与下模具（13）咬合程度不足，会导致冲裁不彻底，冲裁的料与板料之间依旧存在粘连，因此需要延长上模具（125）刃口与冲裁座（121）距离；

压力传感器（6）检测到所有下模具（13）受到的压力均阶梯式突然增加，工业计算机判定工作的冲裁力增大，根据冲裁力计算公式，认定为坯料板（5）变厚，电磁阀（151）打开，液压泵通过供液管（15）向液压腔（122）内泵送液压油，液压冲杆（1221）克服回位弹簧弹力，伸出冲裁座（121），上模具（125）刃口与冲裁座（121）的距离变大，适应冲裁座（121）与下模具（13）之间变大的距离，确保上模具（125）对坯料板（5）冲裁彻底，避免冲裁的料与板料之间发生粘连；

此外，如果下模具（13）受到的压力逐渐增加，可能为冲模刃口磨损，工业计算机提示操作人员进行检查；

当压力传感器（6）检测到某一个下模具（13）受到的压力突然增大或减小，工业计算机判定设备故障，提示操作人员进行检查。

2.根据权利要求1所述的橡胶密封垫冲裁装置，其特征在于：所述滑动架（4）贯穿安装架（16），所述滑动架（4）上开设有容纳下模具（13）的滑孔，所述滑动架（4）上表面与下模具（13）上表面位于同一平面，所述下模具（13）上嵌设有冲模套（131）。

3.根据权利要求1所述的橡胶密封垫冲裁装置，其特征在于：所述冲裁座（121）一侧设有供液管（15），所述供液管（15）与液压腔（122）相通，所述电磁阀（151）设置于供液管（15）与液压腔（122）之间。

4.根据权利要求1所述的橡胶密封垫冲裁装置，其特征在于：所述冲裁座（121）下侧设有压平板（124），所述冲裁座（121）与压平板（124）之间设有伸缩弹簧（123）。

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