CN117225963B - 用于汽车金属件加工的冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冲压设备的技术领域，特别是涉及用于汽车金属件加工的冲压设备，其包括中板、位于中板左右两侧侧壁上的两个凸模和位于中板左右两侧的两个凹模，凹模与中板分离，由此中板同侧的凸模和凹模能够组成一组完整模具，所述中板上设有能够为中板提供左右移动动力的推动机构，两个凹模之间连接有多个导致杆；通过使中板及其上的两个凸模在左右移动的一个周期内能够完成两次金属件冲压加工，其不仅能够大大缩短金属件加工周期，提高金属件加工的连续性，提高生产效率，同时方便对中板回程运动的时间和运动过程进行充分利用，方便使中板在朝向任意方向移动时均能够处于工作状态，从而提高了中板移动时的能量利用率，避免能源浪费。

Description

用于汽车金属件加工的冲压设备

技术领域

本发明涉及冲压设备的技术领域，特别是涉及用于汽车金属件加工的冲压设备。

背景技术

在金属板材加工领域中，冲压加工是其最常用的一种快速成型加工方式之一，尤其在汽车钣金金属件的加工过程中，其应用尤为普遍，冲压加工是指通过对模具的挤压，使模具之间的板材按照模具形状发生塑性变形，从而使平面状的板材变形成符合规定要求的金属件，在常用的冲压加工中，通过油缸、偏心轮等推进机构推动上模下移靠近下模并对模具内的板材进行挤压变形，当板材变形完成后，在通过推进机构提升上模，将成型的金属件取出并将下一个板材放入模具内，由此实现了冲压加工工作，而在该过程中，上模在下移冲压时属于工作状态，而在其上移时，处于空载状态，即模具的冲压加工工作在上模上下移动的一个周期内只能完成一次冲压工作，上模在远离下模的过程中，无法对上模的空载移动时间和运动过程进行充分利用，导致其工作效率低下，并且能量损耗较多。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供用于汽车金属件加工的冲压设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

用于汽车金属件加工的冲压设备，包括中板、位于中板左右两侧侧壁上的两个凸模和位于中板左右两侧的两个凹模，凹模与中板分离，由此中板同侧的凸模和凹模能够组成一组完整模具，所述中板上设有能够为中板提供左右移动动力的推动机构，两个凹模之间连接有多个导致杆，导致杆滑动穿过中板，从而使中板能够在导致杆上滑动，并且多个导致杆对中板进行支撑；

所述中板前后侧壁上均设置有振动单元，通过振动单元能够在凸模和凹模闭合时产生振动，从而使凸模和凹模对其之间的板件进行振动压制变形处理。

优选的，所述振动单元包括弹性板、位于弹性板一端的摆锤和位于弹性板另一端的固定板，通过固定板能够对弹性板和摆锤进行支撑，当拨动摆锤时，弹性板发生弯曲变形，由于弹性板具有弹性，因此弹性板能够在固定板上振动，而摆锤主要起到为弹性板增加配重的目的；

弹性板上滑动套设有滑套，滑套侧壁上转动设有拉臂组，当拉臂组拉动滑套在振动状态的弹性板上朝向摆锤移动时，由于摆锤与滑套之间距离缩短，摆锤的振动幅度减小，其振动频率加快；

拉臂组与中板之间通过直角板连接，并且直角板在经过摆锤时能够拨动摆锤移动，从而使弹性板弯曲变形并开始振动。

优选的，所述拉臂组由两个相互平行并竖直的推拉臂组成，推拉臂的一端转动安装在滑套上，推拉臂的另一端转动安装在直角板上，由此当中板的位置偏离导致杆中点时，两个推拉臂会形成平行四边形结构；

两个推拉臂呈前后分布状态。

优选的，所述中板的中部横向穿插有顶柱，顶柱的长度方向与中板的移动方向平行，顶柱穿过中板和凸模并相对滑动，顶柱的端面与凸模的外壁能够组成完整模面，自然状态时顶柱的两端分别位于两个凸模的外侧；

中板的中部开设有滑槽，滑槽内滑动设有第一滑板，第一滑板与顶柱外壁固定连接，第一滑板的侧壁上开设有透气孔，透气孔内壁与滑槽内壁之间连接有弹簧。

优选的，所述凹模的中部穿插有推柱，推柱滑动穿过凹模，推柱的一端位于凹模上的模槽内，当推柱的端面与凹模的模槽内壁共面时，模槽内壁组成完整模面，当金属件冲压加工完成后，通过推柱能够推动金属件脱离凹模，推柱的另一端位于凹模的外侧，并且凹模外侧的推柱端部连接有第二滑板，第二滑板的外侧设有弓形板，弓形板固定在凹模上，并且第二滑板滑动安装在弓形板上，由此通过弓形板可对第二滑板的滑动区间进行限位，第二滑板与弓形板之间通过板簧弹性连接。

优选的，还包括前后分布的两个基板，基板的两端均设有第一橡胶块，第一橡胶块位于凹模和基板端部之间，并且基板、第一橡胶块和凹模通过螺栓固定，由此使第一橡胶块起到对凹模的缓冲作用；

固定板固定在基板的内壁上。

优选的，所述推动机构包括转动安装在基板上的转轴，转轴顶部设有转筒，转筒内滑动设有摆臂，并且摆臂的端部延伸至转筒的外侧，摆臂与基板之间通过油缸连接，油缸倾斜，摆臂远离转筒的端部设有缓冲结构，缓冲机构与中板连接，所述缓冲结构能够为中板和摆臂之间的振动进行缓冲。

优选的，所述缓冲结构包括固定在中板顶部的连接箱体，连接箱体顶部开设有椭圆开口，连接箱体内部左右两侧均设有第二橡胶块，两个第二橡胶块之间接触有滑块，滑块能够在连接箱体内滑动，滑块的顶部设有立柱，立柱穿过椭圆开口并与摆臂的端部转动连接。

优选的，所述摆臂的端部设有弧形齿排，弧形齿排的圆心与立柱的轴线重合，两个弧形齿排相互啮合。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过使中板及其上的两个凸模在左右移动的一个周期内能够完成两次金属件冲压加工，其不仅能够大大缩短金属件加工周期，提高金属件加工的连续性，提高生产效率，同时方便对中板回程运动的时间和运动过程进行充分利用，方便使中板在朝向任意方向移动时均能够处于工作状态，从而提高了中板移动时的能量利用率，避免能源浪费。

通过采用振动单元，可在凸模和凹模之间距离逐渐接近的情况下使滑套与摆锤之间距离缩短，由此使摆锤的振动幅度减小，其振动频率加快，从而随着金属件变形量的逐渐增大，凸模和凹模的振动频率同步加快，从而方便使金属件的变形更加匀称，而由于金属件在初始冲压时，其变形难度较小，因此其对振动频率的要求较低，而当金属件变形趋于成型时，其变形难度大，因此其对振动频率的要求较高，并且该振动单元的结构简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中中板、凸模和凹模的结构示意图；

图3是图1中基板结构示意图；

图4是图2中振动单元放大结构示意图；

图5是图2中中板剖视放大结构示意图；

图6是图2中凹模放大结构示意图；

图7是图3中连接箱体剖视放大结构示意图；

附图中标记：1、中板；2、凸模；3、凹模；4、导致杆；5、振动单元；6、固定板；7、弹性板；8、摆锤；9、滑套；10、推拉臂；11、直角板；12、顶柱；13、滑槽；14、第一滑板；15、透气孔；16、弹簧；17、推柱；18、第二滑板；19、弓形板；20、板簧；21、基板；22、第一橡胶块；23、转轴；24、转筒；25、摆臂；26、油缸；27、连接箱体；28、滑块；29、第二橡胶块；30、立柱；31、弧形齿排。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图2所示，本发明的用于汽车金属件加工的冲压设备，包括中板1、位于中板1左右两侧侧壁上的两个凸模2和位于中板1左右两侧的两个凹模3，凹模3与中板1分离，由此中板1同侧的凸模2和凹模3能够组成一组完整模具，所述中板1上设有能够为中板1提供左右移动动力的推动机构，两个凹模3之间连接有多个导致杆4，导致杆4滑动穿过中板1，从而使中板1能够在导致杆4上滑动，并且多个导致杆4对中板1进行支撑；

所述中板1前后侧壁上均设置有振动单元5，通过振动单元5能够在凸模2和凹模3闭合时产生振动，从而使凸模2和凹模3对其之间的板件进行振动压制变形处理。

具体的，通过振动单元5，可使凸模2和凹模3在对其之间的板件进行冲压变形时，凸模2和凹模3同步进行振动，从而使凸模2和凹模3能够对板件进行振动挤压变形，方便使板件上的变形位置在变形时能够更加匀称，提高金属件壁厚的一致性，避免了传统冲压方式中直接挤压变形时，板件受到硬性挤压力，而导致其发生撕裂损坏现象，有效提高了冲压后的金属件的加工质量，多个导致杆4能够起到对中板1的支撑导向作用。

由于推动机构能够带动中板1进行左右移动，因此中板1可带动其上的两个凸模2同步左右移动，当中板1向左时，中板1右侧的凸模2和凹模3之间空隙增大，此时可将板件放置在该空隙内，当中板1向右移动时，中板1左侧的凸模2和凹模3之间空隙增大，此时可将板件放置在该空隙内，而中板1右侧的凸模2和凹模3相互卡紧并对其之间的板件进行冲压变形处理，当中板1再次向左移动时，中板1左侧的凸模2和凹模3相互靠近并对其之间的板件进行冲压变形加工处理，由此使中板1进行左右移动，实现中板1在左右移动的一个周期内完成两次金属件冲压加工的操作方式，该冲压方式不仅能够大大缩短金属件加工周期，提高金属件加工的连续性，提高生产效率，同时方便对中板1回程运动的时间和运动过程进行充分利用，方便使中板1在朝向任意方向移动时均能够处于工作状态，从而提高了中板1移动时的能量利用率，避免能源浪费。

优选的，如图4所示，所述振动单元5包括弹性板7、位于弹性板7一端的摆锤8和位于弹性板7另一端的固定板6，通过固定板6能够对弹性板7和摆锤8进行支撑，当拨动摆锤8时，弹性板7发生弯曲变形，由于弹性板7具有弹性，因此弹性板7能够在固定板6上振动，而摆锤8主要起到为弹性板7增加配重的目的；

弹性板7上滑动套设有滑套9，滑套9侧壁上转动设有拉臂组，当拉臂组拉动滑套9在振动状态的弹性板7上朝向摆锤8移动时，由于摆锤8与滑套9之间距离缩短，摆锤8的振动幅度减小，其振动频率加快；

拉臂组与中板1之间通过直角板11连接，并且直角板11在经过摆锤8时能够拨动摆锤8移动，从而使弹性板7弯曲变形并开始振动。

具体的，直角板11安装在中板1侧壁上，固定板6的位置固定，从而通过固定板6对弹性板7进行支撑，当中板1从导致杆4中部向左或向右移动时，中板1带动直角板11同步移动，直角板11经过摆锤8并通过摆锤8拨动弹性板7弯曲，当直角板11与摆锤8分离时，由于弹性板7发生弹性变形，其会带动摆锤8左右摆动，从而使弹性板7和摆锤8同步振动，该振动可通过滑套9、拉臂组和直角板11传递至中板1上，从而使中板1和其上的导致杆4、凹模3同步振动，实现金属件的振动冲压变形加工方式，而由于直角板11远离弹性板7，直角板11通过拉臂组拉动滑套9朝向摆锤8方向移动，滑套9与摆锤8之间距离缩短，此时摆锤8的振动幅度减小，而其振动频率加快，由此在凸模2和凹模3对金属件进行冲压时，实现对金属件的高频振动冲压工作效果。

优选的，如图4所示，所述拉臂组由两个相互平行并竖直的推拉臂10组成，推拉臂10的一端转动安装在滑套9上，推拉臂10的另一端转动安装在直角板11上，由此当中板1的位置偏离导致杆4中点时，两个推拉臂10会形成平行四边形结构；

两个推拉臂10呈前后分布状态。

具体的，通过两个推拉臂10所形成的平行四边形结构，可方便在对滑套9提供推拉力的同时对滑套9起到导向作用，从而使滑套9的方向保持竖直，避免其跟随弹性板7左右摆动，而由于两个推拉臂10呈前后分布，因此在中板1由其行程的左侧向其行程的右侧移动时，两个推拉臂10始终保持分离状态，避免在中板1行程的中部时，两个推拉臂10相互干涉并导致设备无法正向运动，方便使两个推拉臂10在中板1行程的中部顺利过渡。

优选的，如图5所示，所述中板1的中部横向穿插有顶柱12，顶柱12的长度方向与中板1的移动方向平行，顶柱12穿过中板1和凸模2并相对滑动，顶柱12的端面与凸模2的外壁能够组成完整模面，自然状态时顶柱12的两端分别位于两个凸模2的外侧；

中板1的中部开设有滑槽13，滑槽13内滑动设有第一滑板14，第一滑板14与顶柱12外壁固定连接，第一滑板14的侧壁上开设有透气孔15，透气孔15内壁与滑槽13内壁之间连接有弹簧16。

具体的，顶柱12的长度大于中板1和两个凸模2的整体厚度，因此在自然状态时，顶柱12的端部延伸至凸模2的外侧，此时第一滑板14位于滑槽13的中部，并且弹簧16处于自然状态，当中板1朝向凹模3方向移动时，顶柱12同步移动，顶柱12的端面首先与板件接触，此时顶柱12能够起到对板件的预压工作，从而将板件固定在凸模2和凹模3之间，顶柱12受到板件的阻挡而无法移动，随着中板1的继续移动，顶柱12相对中板1运动，第一滑板14在滑槽13内滑动，弹簧16发生弹性变形，当第一滑板14侧壁与滑槽13内壁接触时，中板1推动第一滑板14和顶柱12同步移动，此时顶柱12的端面与凸模2的外壁组成完整模面，凸模2将板件挤入凹模3内，从而实现对板件的冲压变形加工工作，当板件加工完成后，中板1远离凹模3，此时弹簧16可推动顶柱12在凸模2上伸出，从而将避免板件卡在凸模2上，方便板件的脱料工作，因此顶柱12在冲压加工中的作用为预压制板件、组合模面和脱料工作。

弹簧16的作用主要是为顶柱12提供复位弹力，透气孔15的作用则是为第一滑板14左右两侧的空间进行连通，并且当第一滑板14的侧壁与滑槽13的内壁接触时，弹簧16隐藏在透气孔15内。

优选的，如图6所示，所述凹模3的中部穿插有推柱17，推柱17滑动穿过凹模3，推柱17的一端位于凹模3上的模槽内，当推柱17的端面与凹模3的模槽内壁共面时，模槽内壁组成完整模面，当金属件冲压加工完成后，通过推柱17能够推动金属件脱离凹模3，推柱17的另一端位于凹模3的外侧，并且凹模3外侧的推柱17端部连接有第二滑板18，第二滑板18的外侧设有弓形板19，弓形板19固定在凹模3上，并且第二滑板18滑动安装在弓形板19上，由此通过弓形板19可对第二滑板18的滑动区间进行限位，第二滑板18与弓形板19之间通过板簧20弹性连接。

具体的，当凸模2将板件挤入凹模3上的模槽内时，板件在模槽内变形，并且板件推动推柱17滑动，从而使推柱17的端面与模槽内壁共面，推柱17的移动能够带动第二滑板18同步移动，而弓形板19主要是为第二滑板18进行限位定位。

为避免推柱17在移动时发生转动而导致推柱17的端面与模槽的内壁不符，第二滑板18和弓形板19同样起到对推柱17的导向作用。

优选的，如图3所示，还包括前后分布的两个基板21，基板21的两端均设有第一橡胶块22，第一橡胶块22位于凹模3和基板21端部之间，并且基板21、第一橡胶块22和凹模3通过螺栓固定，由此使第一橡胶块22起到对凹模3的缓冲作用；

固定板6固定在基板21的内壁上。

具体的，基板21能够通过第一橡胶块22对凹模3进行支撑和固定，当凹模3振动时，第一橡胶块22能够起到缓冲的作用。

优选的，如图3所示，所述推动机构包括转动安装在基板21上的转轴23，转轴23顶部设有转筒24，转筒24内滑动设有摆臂25，并且摆臂25的端部延伸至转筒24的外侧，摆臂25与基板21之间通过油缸26连接，油缸26倾斜，摆臂25远离转筒24的端部设有缓冲结构，缓冲机构与中板1连接，所述缓冲结构能够为中板1和摆臂25之间的振动进行缓冲。

具体的，油缸26的两端分别与摆臂25和基板21转动连接，当油缸26伸缩运动时，油缸26可通过摆臂25和转筒24推动转轴23转动，此时从而调节摆臂25和转筒24的朝向，摆臂25能够通过缓冲结构推动中板1移动，从而为中板1提供动力，摆臂25同步在转筒24内进行伸缩滑动。

优选的，如图7所示，所述缓冲结构包括固定在中板1顶部的连接箱体27，连接箱体27顶部开设有椭圆开口，连接箱体27内部左右两侧均设有第二橡胶块29，两个第二橡胶块29之间接触有滑块28，滑块28能够在连接箱体27内滑动，滑块28的顶部设有立柱30，立柱30穿过椭圆开口并与摆臂25的端部转动连接。

具体的，摆臂25可通过立柱30、滑块28、第二橡胶块29和连接箱体27推动中板1移动，当中板1振动时，第二橡胶块29可起到对滑块28的缓冲作用，从而通过立柱30对摆臂25起到缓冲的作用。

优选的，如图3所示，所述摆臂25的端部设有弧形齿排31，弧形齿排31的圆心与立柱30的轴线重合，两个弧形齿排31相互啮合。

具体的，通过设置两个弧形齿排31，可方便使两组推动机构保持同步运动，从而避免因两组推动机构的运动不同步而导致中板1受力扭曲。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.用于汽车金属件加工的冲压设备，其特征在于，包括中板、位于中板左右两侧侧壁上的两个凸模和位于中板左右两侧的两个凹模，凹模与中板分离，由此中板同侧的凸模和凹模能够组成一组完整模具，所述中板上设有能够为中板提供左右移动动力的推动机构，两个凹模之间连接有多个导致杆，导致杆滑动穿过中板，从而使中板能够在导致杆上滑动，并且多个导致杆对中板进行支撑；

所述中板前后侧壁上均设置有振动单元，通过振动单元能够在凸模和凹模闭合时产生振动，从而使凸模和凹模对其之间的板件进行振动压制变形处理；

所述振动单元包括弹性板、位于弹性板一端的摆锤和位于弹性板另一端的固定板，通过固定板能够对弹性板和摆锤进行支撑，当拨动摆锤时，弹性板发生弯曲变形，由于弹性板具有弹性，因此弹性板能够在固定板上振动，而摆锤主要起到为弹性板增加配重的目的；

弹性板上滑动套设有滑套，滑套侧壁上转动设有拉臂组，当拉臂组拉动滑套在振动状态的弹性板上朝向摆锤移动时，由于摆锤与滑套之间距离缩短，摆锤的振动幅度减小，其振动频率加快；

拉臂组与中板之间通过直角板连接，并且直角板在经过摆锤时能够拨动摆锤移动，从而使弹性板弯曲变形并开始振动；

当凸模和凹模之间距离逐渐接近时，滑套与摆锤之间距离同步缩短，由此使摆锤的振动幅度减小，其振动频率加快，从而随着金属件变形量逐渐增大，振动冲压的频率同步加快；

所述拉臂组由两个相互平行并竖直的推拉臂组成，推拉臂的一端转动安装在滑套上，推拉臂的另一端转动安装在直角板上，由此当中板的位置偏离导致杆中点时，两个推拉臂会形成平行四边形结构；

两个推拉臂呈前后分布状态；

还包括前后分布的两个基板，基板的两端均设有第一橡胶块，第一橡胶块位于凹模和基板端部之间，并且基板、第一橡胶块和凹模通过螺栓固定，由此使第一橡胶块起到对凹模的缓冲作用；

固定板固定在基板的内壁上；

所述推动机构包括转动安装在基板上的转轴，转轴顶部设有转筒，转筒内滑动设有摆臂，并且摆臂的端部延伸至转筒的外侧，摆臂与基板之间通过油缸连接，油缸倾斜，摆臂远离转筒的端部设有缓冲结构，缓冲机构与中板连接，所述缓冲结构能够为中板和摆臂之间的振动进行缓冲；

所述缓冲结构包括固定在中板顶部的连接箱体，连接箱体顶部开设有椭圆开口，连接箱体内部左右两侧均设有第二橡胶块，两个第二橡胶块之间接触有滑块，滑块能够在连接箱体内滑动，滑块的顶部设有立柱，立柱穿过椭圆开口并与摆臂的端部转动连接；

所述摆臂的端部设有弧形齿排，弧形齿排的圆心与立柱的轴线重合，两个弧形齿排相互啮合。

2.如权利要求1所述的用于汽车金属件加工的冲压设备，其特征在于，所述中板的中部横向穿插有顶柱，顶柱的长度方向与中板的移动方向平行，顶柱穿过中板和凸模并相对滑动，顶柱的端面与凸模的外壁能够组成完整模面，自然状态时顶柱的两端分别位于两个凸模的外侧；

中板的中部开设有滑槽，滑槽内滑动设有第一滑板，第一滑板与顶柱外壁固定连接，第一滑板的侧壁上开设有透气孔，透气孔内壁与滑槽内壁之间连接有弹簧。

3.如权利要求2所述的用于汽车金属件加工的冲压设备，其特征在于，所述凹模的中部穿插有推柱，推柱滑动穿过凹模，推柱的一端位于凹模上的模槽内，当推柱的端面与凹模的模槽内壁共面时，模槽内壁组成完整模面，当金属件冲压加工完成后，通过推柱能够推动金属件脱离凹模，推柱的另一端位于凹模的外侧，并且凹模外侧的推柱端部连接有第二滑板，第二滑板的外侧设有弓形板，弓形板固定在凹模上，并且第二滑板滑动安装在弓形板上，由此通过弓形板可对第二滑板的滑动区间进行限位，第二滑板与弓形板之间通过板簧弹性连接。