CN115625252B - 一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钣金件冲压加工技术领域，具体为一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置，冲压成型装置包括换位组件、冲压模、冲压头，换位组件循环转动设置，冲压模安装在换位组件上，冲压模包括模块，模块可沿垂直于换位组件循环路径的方向伸出与收回，冲压头安装在换位组件循环范围内部，冲压头朝下冲击与收回。换位组件包括链条、链轮、水平轨，冲压模还包括基板、牵引杆，链条被两个链轮撑开为腰圆型，两个链轮连接水平，位于下部的链条水平段处设置水平轨，基板与链条紧邻的两个侧面分别设置滑槽，每个滑槽内设置两根牵引杆牵引杆插销连接到链条的链节销上，当链条处于水平位置时，与链条相连的两个牵引杆分别处于滑槽的两端。

Description

一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置

技术领域

本发明涉及钣金件冲压加工技术领域，具体为一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置。

背景技术

电气柜需要用到大量的钣金件来作为箱体结构、支撑结构等等，因此，钣金的加工在电气柜生产过程中占有较多的工时，剩余的工时在于断路器、空开等器件的制造以及整机的走线装配。

电气柜钣金件一般使用冷轧板材经历多次冲压裁切制造，板材冲压时有大量的不同区域冲压形状，但柜体的钣金件冲压又是不断重复的形状，在冲压时，一个板材可以用作多个柜体的原料，冲压装置如果安装一个柜体的所有冲压位置形状来设计冲压头，则冲压装置整体长度尺寸会较大，并且，由于板材一般使用的是较薄的板材，0.3~2mm的板材是常用的板材，薄板材在冲压时，冲压区边沿会朝冲压方向变形，因此，对于一些钣金质量要求较高的场合，还需要对冲压完毕后的钣金进行整平，费时费力，抑制了钣金件生产效率的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置，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：

一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置，冲压成型装置包括换位组件、冲压模、冲压头，换位组件循环转动设置，冲压模安装在换位组件上，冲压模包括模块，模块可沿垂直于换位组件循环路径的方向伸出与收回，冲压头安装在换位组件循环范围内部，冲压头朝下冲击与收回。

板材平放并可被带动沿水平方向前进，在需要冲压的位置到达换位组件中间位置下方时暂停，冲压头向下运动将下部中间位置的模块砸出，模块与板材接触，将与模块形状相同的冲压区材料冲压切下，之后冲压头上移，模块也上移，板材上该区域的需求图案被冲压完毕，切下的材料下落，板材自身继续水平前进，换位组件更换新的冲压模到冲压头下方，新的冲压模具有新的形状的模块，在后续的板材上冲压该区域上需要的形状图案，冲压周期完毕后，板材继续前进，直至该长条板材被冲压完毕所有的需求形状，后续进行弯折以及裁剪成为需要的钣金件，冲压过程与后续的弯折裁剪过程可以同时进行，将机床紧邻设置，本申请通过换位的冲压模结构节省长度方向的装置尺寸，不需要为每个冲压形状单独设置长度上的冲压工位，所有冲压均在一个位置上进行。

进一步的，换位组件包括链条、链轮、水平轨，冲压模还包括基板、牵引杆，链条被两个链轮撑开为腰圆型，两个链轮连接水平，位于下部的链条水平段处设置水平轨，基板与链条紧邻的两个侧面分别设置滑槽，每个滑槽内设置两根牵引杆牵引杆插销连接到链条的链节销上，当链条处于水平位置时，与链条相连的两个牵引杆分别处于滑槽的两端。

链轮驱动链条转动，处于水平姿态的冲压模很容易随着链条前进，在链条绕过链轮的转弯处，需要关注基板如何转弯的问题，基板的前进由侧面的牵引杆带动，在链条即将转弯时，先是其中一个牵引杆从水平轨中脱离，然后该牵引杆发生竖直方向的位置变化，同一滑槽内的两个牵引杆连线不再水平，而是为倾斜状态，两个牵引杆的连线为基板板面的构造线，由于牵引杆与链条的连接无法变动，所以，链条弯折时造成的连线长度变化只能通过改变两个牵引杆的距离来适应，所以，滑槽可以允许两个牵引杆在绕过链轮时的距离变化，在回到链条水平段后，两个牵引杆重新回到最大距离状态，正好对应滑槽的长度，链条与基板刚性牵引，基板的位置由链条直接确定。基板上滑动的模块可以沿垂直于基板板面的方向滑动，运动到冲压头下方时被砸出，作为冲压形状。

进一步的，冲压模还包括复位板和复位弹簧，复位板固定在模块的侧面，复位板位于基板靠近冲压头的一侧方向，复位板和基板板面之间设置复位弹簧。

处在冲压位置的冲压模被冲压头击发进行冲压过程后，冲压头自身上移复位，而冲压模需要自身具有复位力，不然模块嵌入板材内，复位弹簧在冲压头撤除下压力后，向上推动复位板上移，继而模块也上移，回复到模块与基板的原始相对位置处。

进一步的，冲压成型装置还包括底模板，底模板循环转动设置在换位组件的下方，底模板也具有若干个与冲压模相同冲压形状的空洞，运行到冲压头下方的冲压模和底模板为规格配对的一对。

底模板也循环转动，根据板材上的冲压需求，分别转动不同形状的冲压模和底模板到板材的两侧，冲压头下落击发模块冲裁板材，冲裁下来的材料从底模板中落出，板材其余位置的材料则被底模板提供充分的支撑，防止变形。

进一步的，冲压成型装置还包括注电组件，注电组件在每个冲压周期前为板材和模块分别注入不同电性的电荷。

板材和模块分别带电后，在冲压时，模块下落到与板材极为接近的瞬间，电荷会击穿模块与板材之间的空气而产生瞬时的局部电弧，电弧一端连接模块下表面、一端连接板材上的冲压区域，电弧具有极高的温度，软化待冲压区域，让下一瞬间模块与板材接触进行物理冲击时，板材能够更容易被冲裁到位，并且，本申请中是不同的冲压位置进行冲压的时间不同，在一个冲压周期中，只有处于同一板材长度方向位置的区域待冲压，每一次的为板材和模块充入的电荷只用作单次冲压时冲压位置的电弧释放，电流密度大，热效应较好，如果是板材表面使用多个冲压头同时进行冲压作业，那么，即使使用注电结构，单个位置所分配的电弧电流也较小，热效应辅助冲压的效果是欠缺的。

进一步的，注电组件包括电源、开关、触头，电源负极通过触头与冲压头正下方模块抵触电连接，电源正极通过触头与板材抵触电连接，电源对外连接电路上设置开关。

在需要为板材和模块充电时，开关接合，充电完毕，开关断开，在模块与板材接触时，电荷只通过接触间隙的电弧进行流动，且电流只持续瞬间，电弧释放完毕后，不存在后续电流，为了提高注电的电荷量，需要较大的电源电压，而较高的电源电压如果持续连接板材和模块，则容易在操作者同时触碰两者时造成危险，充电完毕后断开则保证只有有限的电荷量进行静电释放。正极接板材，板材上带正电荷，板材与模块之间产生电弧时，板材的正电荷特点更容易接受载流子电子的撞击而在冲压区域软化，并且，自由电子作为金属内导热的最重要媒介，如果在充电过程时将大量的电子吸出板材，则板材的导热系数会有所降低，此时，电荷放电电弧对于板材的加热能够更加被集中在冲压区域位置，减少像其他位置传递的热量。

进一步的，触头滑动抵触在模块和板材上，触头通过扭簧施加垂直于滑动方向的接触力。触头需要保持与板材和冲压位置模块的电接触，不应有接触不良，否则可能造成注电不充分以及触头的电弧烧蚀。

进一步的，模块朝向板材一面的中央嵌入绝缘块，模块朝向板材一面的边沿以及模块基体部分使用金属材质。

模块注电后冲压时，电荷集中到模块下表面边缘位置进行电弧释放，电弧也在板材上的冲压区域边沿位置释放，电弧的热量加载在冲压区域边沿，考虑冲压时边沿位置的变形，板材剩余材料在冲压区域的边沿向下弯曲，而电弧热量集中加载到冲压边沿的上表面，在冲压完毕后，边沿的上下表面分别从不同的温度回复到室温，上表面从更高的温度点进行降温，因此，板材冲压区边沿上表面的收缩量△L大于下表面的收缩量△L’，冲压区边沿收缩变形时向上弯曲，所以，冲压造成的向下形变可以在降温时进行一定程度的补偿，让板材回复到平直状态，不再需要后续的冲压位置整平。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过转动换位的冲压模来在同一处冲压头下进行不同形状的板材冲压作业，节省了冲压装置的长度尺寸，注电组件为每次冲压时的模块以及板材注入电荷，在冲压接触瞬间，两个部件上的电荷击穿间隙空气而产生电弧，电弧高温瞬间加热冲压区域，让冲压边界位置更容易被冲压裁切下来，电弧施加在板材的上表面，冲压过程造成的板材剩余材料边沿向下弯曲，能够由于上下表面的不同温度分别降温到室温而具有不同的收缩量来进行补偿，冲压区域的边沿更加平滑，没有向下突出的毛刺锋利边线，分次的冲压正好可以让每次的注电用作单个冲压位置的电弧释放，电弧能量集中用作冲压边界的热效应。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明整体外形正视示意图；

图2是本发明换位组件、冲压模的立体结构示意图；

图3是本发明冲压位置的作用原理示意图；

图4是本发明模块对于板材的冲压变形示意图；

图5是图4中的视图A；

图6是图4中的视图B；

图中：1-换位组件、11-链条、12-链轮、13-水平轨、2-冲压模、21-基板、211-滑槽、22-模块、23-牵引杆、24-复位板、25-复位弹簧、26绝缘块、3-冲压头、4-底模板、5-注电组件、51-电源、52-开关、53-触头、9-板材、91-冲压区。

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。

一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置，冲压成型装置包括换位组件1、冲压模2、冲压头3，换位组件1循环转动设置，冲压模2安装在换位组件1上，冲压模2包括模块22，模块22可沿垂直于换位组件1循环路径的方向伸出与收回，冲压头3安装在换位组件1循环范围内部，冲压头3朝下冲击与收回。

如图1所示，板材9平放并可被带动沿水平方向前进，在需要冲压的位置到达换位组件1中间位置下方时暂停，冲压头3向下运动将下部中间位置的模块22砸出，模块22与板材9接触，将与模块22形状相同的冲压区材料冲压切下，之后冲压头3上移，模块22也上移，板材9上该区域的需求图案被冲压完毕，切下的材料下落，板材9自身继续水平前进，换位组件1更换新的冲压模2到冲压头3下方，新的冲压模2具有新的形状的模块22，在后续的板材9上冲压该区域上需要的形状图案，冲压周期完毕后，板材9继续前进，直至该长条板材被冲压完毕所有的需求形状，后续进行弯折以及裁剪成为需要的钣金件，冲压过程与后续的弯折裁剪过程可以同时进行，将机床紧邻设置，本申请通过换位的冲压模2结构节省长度方向的装置尺寸，不需要为每个冲压形状单独设置长度上的冲压工位，所有冲压均在一个位置上进行。

换位组件1包括链条11、链轮12、水平轨13，冲压模2还包括基板21、牵引杆23，

链条11被两个链轮12撑开为腰圆型，两个链轮12连接水平，位于下部的链条11水平段处设置水平轨13，基板21与链条11紧邻的两个侧面分别设置滑槽211，每个滑槽211内设置两根牵引杆23牵引杆23插销连接到链条11的链节销上，当链条11处于水平位置时，与链条11相连的两个牵引杆23分别处于滑槽211的两端。

如图1、2所示，链轮12驱动链条11转动，处于水平姿态的冲压模2很容易随着链条11前进，在链条11绕过链轮12的转弯处，需要关注基板21如何转弯的问题，基板21的前进由侧面的牵引杆23带动，在链条11即将转弯时，先是其中一个牵引杆23从水平轨13中脱离，然后该牵引杆23发生竖直方向的位置变化，同一滑槽211内的两个牵引杆23连线不再水平，而是为倾斜状态，两个牵引杆23的连线为基板21板面的构造线，由于牵引杆23与链条11的连接无法变动，所以，链条11弯折时造成的连线长度变化只能通过改变两个牵引杆23的距离来适应，所以，滑槽211可以允许两个牵引杆23在绕过链轮12时的距离变化，在回到链条11水平段后，两个牵引杆23重新回到最大距离状态，正好对应滑槽211的长度，链条11与基板21刚性牵引，基板21的位置由链条11直接确定。基板21上滑动的模块22可以沿垂直于基板21板面的方向滑动，运动到冲压头3下方时被砸出，作为冲压形状。

冲压模2还包括复位板24和复位弹簧25，复位板24固定在模块22的侧面，复位板24位于基板21靠近冲压头3的一侧方向，复位板24和基板21板面之间设置复位弹簧25。

如图2、3所示，处在冲压位置的冲压模2被冲压头3击发进行冲压过程后，冲压头3自身上移复位，而冲压模2需要自身具有复位力，不然模块22嵌入板材9内，复位弹簧25在冲压头3撤除下压力后，向上推动复位板24上移，继而模块22也上移，回复到模块22与基板21的原始相对位置处。

冲压成型装置还包括底模板4，底模板4循环转动设置在换位组件1的下方，底模板4也具有若干个与冲压模2相同冲压形状的空洞，运行到冲压头3下方的冲压模2和底模板4为规格配对的一对。

如图1、3所示，底模板4也循环转动，根据板材9上的冲压需求，分别转动不同形状的冲压模2和底模板4到板材9的两侧，冲压头3下落击发模块22冲裁板材9，冲裁下来的材料从底模板4中落出，板材9其余位置的材料则被底模板4提供充分的支撑，防止变形。

冲压成型装置还包括注电组件5，注电组件5在每个冲压周期前为板材9和模块22分别注入不同电性的电荷。

如图3~6所示，板材9和模块22分别带电后，在冲压时，模块22下落到与板材9极为接近的瞬间，电荷会击穿模块22与板材9之间的空气而产生瞬时的局部电弧，电弧一端连接模块22下表面、一端连接板材9上的冲压区域，电弧具有极高的温度，软化待冲压区域，让下一瞬间模块22与板材9接触进行物理冲击时，板材9能够更容易被冲裁到位，并且，本申请中是不同的冲压位置进行冲压的时间不同，在一个冲压周期中，只有处于同一板材长度方向位置的区域待冲压，每一次的为板材9和模块22充入的电荷只用作单次冲压时冲压位置的电弧释放，电流密度大，热效应较好，如果是板材表面使用多个冲压头同时进行冲压作业，那么，即使使用注电结构，单个位置所分配的电弧电流也较小，热效应辅助冲压的效果是欠缺的。

注电组件5包括电源51、开关52、触头53，电源51负极通过触头53与冲压头3正下方模块22抵触电连接，电源51正极通过触头53与板材9抵触电连接，电源51对外连接电路上设置开关52。

如图3所示，在需要为板材9和模块22充电时，开关52接合，充电完毕，开关52断开，在模块22与板材9接触时，电荷只通过接触间隙的电弧进行流动，且电流只持续瞬间，电弧释放完毕后，不存在后续电流，为了提高注电的电荷量，需要较大的电源51电压，而较高的电源51电压如果持续连接板材9和模块22，则容易在操作者同时触碰两者时造成危险，充电完毕后断开则保证只有有限的电荷量进行静电释放。正极接板材9，板材9上带正电荷，板材9与模块22之间产生电弧时，板材9的正电荷特点更容易接受载流子电子的撞击而在冲压区域软化，并且，自由电子作为金属内导热的最重要媒介，如果在充电过程时将大量的电子吸出板材，则板材9的导热系数会有所降低，此时，电荷放电电弧对于板材9的加热能够更加被集中在冲压区域位置，减少像其他位置传递的热量。

触头53滑动抵触在模块22和板材9上，触头53通过扭簧施加垂直于滑动方向的接触力。

触头53需要保持与板材9和冲压位置模块22的电接触，不应有接触不良，否则可能造成注电不充分以及触头53的电弧烧蚀。

模块22朝向板材9一面的中央嵌入绝缘块26，模块22朝向板材9一面的边沿以及模块22基体部分使用金属材质。

如图4、5所示，模块22注电后冲压时，电荷集中到模块22下表面边缘位置进行电弧释放，电弧也在板材9上的冲压区域边沿位置释放，电弧的热量加载在冲压区域边沿，考虑冲压时边沿位置的变形，如图4、6所示，板材9剩余材料在冲压区域的边沿向下弯曲，而电弧热量集中加载到冲压边沿的上表面，在冲压完毕后，边沿的上下表面分别从不同的温度回复到室温，上表面从更高的温度点进行降温，因此，板材9冲压区边沿上表面的收缩量△L大于下表面的收缩量△L’，冲压区边沿收缩变形时向上弯曲，所以，冲压造成的向下形变可以在降温时进行一定程度的补偿，让板材9回复到平直状态，不再需要后续的冲压位置整平。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电气控制柜钣金面自动冲压成型装置，对板材（9）进行冲压作业，其特征在于：所述冲压成型装置包括换位组件（1）、冲压模（2）、冲压头（3），所述换位组件（1）循环转动设置，所述冲压模（2）安装在换位组件（1）上，所述冲压模（2）包括模块（22），所述模块（22）可沿垂直于换位组件（1）循环路径的方向伸出与收回，所述冲压头（3）安装在换位组件（1）循环范围内部，冲压头（3）朝下冲击与收回；

所述换位组件（1）包括链条（11）、链轮（12）、水平轨（13），所述冲压模（2）还包括基板（21）、牵引杆（23），

所述链条（11）被两个链轮（12）撑开为腰圆型，两个链轮（12）连接水平，位于下部的所述链条（11）水平段处设置水平轨（13），所述基板（21）与链条（11）紧邻的两个侧面分别设置滑槽（211），每个滑槽（211）内设置两根牵引杆（23），所述牵引杆（23）插销连接到链条（11）的链节销上，当链条（11）处于水平位置时，与链条（11）相连的两个牵引杆（23）分别处于滑槽（211）的两端；

所述冲压模（2）还包括复位板（24）和复位弹簧（25），所述复位板（24）固定在模块（22）的侧面，复位板（24）位于基板（21）靠近冲压头（3）的一侧方向，所述复位板（24）和基板（21）板面之间设置复位弹簧（25）；

所述冲压成型装置还包括底模板（4），所述底模板（4）循环转动设置在换位组件（1）的下方，底模板（4）也具有若干个与冲压模（2）相同冲压形状的空洞，运行到冲压头（3）下方的冲压模（2）和底模板（4）为规格配对的一对；

所述冲压成型装置还包括注电组件（5），所述注电组件（5）在每个冲压周期前为板材（9）和模块（22）分别注入不同电性的电荷；

所述注电组件（5）包括电源（51）、开关（52）、触头（53），所述电源（51）负极通过触头（53）与冲压头（3）正下方模块（22）抵触电连接，电源（51）正极通过触头（53）与板材（9）抵触电连接，电源（51）对外连接电路上设置开关（52）；

所述触头（53）滑动抵触在模块（22）和板材（9）上，触头（53）通过扭簧施加垂直于滑动方向的接触力；

所述模块（22）朝向板材（9）一面的中央嵌入绝缘块（26），模块（22）朝向板材（9）一面的边沿以及模块（22）基体部分使用金属材质。

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