CN117259529A - 一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法，包括底板和固定设置在底板顶部的安装架，所述底板的顶部固定设置有用于放置高强度铝合金板材的成型底座，所述安装架上设置有对铝合金板材进行冷冲压成型的冲压板；本发明涉及铝合金板材冷冲压技术领域。该高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法，通过驱动机构与传动部件的配合设置，使其不仅可以带动冲压板进行冲压，同时还可同步对铝合金板材进行固定，减少了动力源的设置，降低了能耗，并在冲压板上移时，可对铝合金型材进行限位，使其与冲压板和成型底座分离，便于将铝合金型材取下，同时通过调节部件的设置，从而便于对不同宽度尺寸的铝合金板材进行夹紧固定。

Description

一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法

技术领域

本发明涉及铝合金板材冷冲压技术领域，具体为一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法。

背景技术

铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，通常应用于航空、汽车、机械制造、建筑以及装修等行业，铝合金型材按照其截面可分为正方形结构、圆形结构以及U型结构等不同形状，其中，U型结构的铝合金型材在生产过程中，一般采用冷冲压成型的方式将铝合金板材冲压为U型结构，随后在铝合金型材上冲裁定位孔。

公开号为CN112091037A的中国专利公开了一种铝合金型材冲压设备，包括底座和箱体，所述底座与顶板之间设置有升降板，所述升降板的底部对称开设有滑槽，滑槽内设置有滑块，滑块与升降板滑动配合，通过对称设置挤压成型块，并在挤压成型块底部浮动设置承力柱，向上顶起冲压件，防止冲压件出现过压现象，同时避免了冲压过后冲压件与冲压模组紧密贴合难以分离的问题，降低了人工的劳动强度，提高了生产效率，通过对称设置的防护板，利用升降平台的上下移动提供动力，使防护板的随着冲压动作的开始和完成实现开合，防止在冲压过程中冲压碎屑溅出导致人员受伤，同时也防止生产人员操作失误造成重大的安全事故，提高了整个设备的安全性。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：1、铝合金型材在冲压过程中，铝合金型材的两侧在冲压块和挤压成型块的作用下，容易发生变形，从而对其成品的质量造成影响，同时冲压完成后的铝合金型材会卡在冲压块上，从而导致铝合金型材不便于取下；2、对于冲压成型后的铝合金型材，需要工作人员人工辅助手动取下，但由于机器仍处于运行状态，因此对工作人员的人身安全而言存在一定的危险性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，包括底板和固定设置在底板顶部的安装架，所述底板的顶部固定设置有用于放置高强度铝合金板材的成型底座，所述安装架上设置有对铝合金板材进行冷冲压成型的冲压板，所述底板上设置有对铝合金板材进行固定的限位夹板，所述安装架上设置有驱动冲压板移动的驱动机构，同时所述驱动机构可通过传动部件驱动限位夹板对铝合金板材进行夹紧固定，所述成型底座上设置有对冲压成型后的铝合金板材进行下料的推动机构。

优选的，所述限位夹板的底部对称固定设置有连杆，所述底板的顶部滑动设置有连接块，所述连杆与连接块的内部滑动连接，所述连杆与连接块的内底壁之间固定设置有连接弹性部件，所述连接块与成型底座之间设置有连接稳定件。

优选的，所述连接块的底部向外延伸形成有连接部，所述底板的顶部开设有连接滑槽，所述连接部的外表面与连接滑槽的内表面滑动设置。

优选的，所述连接稳定件包括滑动插接设置在成型底座内部的稳定杆，所述稳定杆的端部与连接块固定连接，所述稳定杆的外表面固定设置有复位弹性件，其中，所述复位弹性件的一端与成型底座固定连接。

优选的，所述驱动机构包括贯穿固定设置在安装架上的液压缸，所述液压缸的输出端固定设置有驱动板，所述冲压板固定设置在驱动板的底部，所述驱动板的底部拐角处与底板之间设置有支撑伸缩柱。

优选的，所述传动部件包括设置在单侧两个连接块之间的楔形块，所述驱动板的外侧对称固定设置有传动杆，所述连接块上设置有可对楔形块位置进行调节的调节结构。

优选的，所述调节结构包括对称固定设置在楔形块两侧的调节杆，所述连接块相对楔形块的一侧固定设置有调节块，所述调节杆的端部与调节块的内表面滑动设置，所述调节块上螺纹设置有对调节杆的位置进行锁止的限位螺栓。

优选的，所述推动机构包括开设在成型底座顶部且一端为开口的滑动槽，所述成型底座的一侧固定设置有固定架，所述滑动槽的内壁与固定架之间转动设置有推动螺杆，所述推动螺杆的外表面螺纹设置移动块，所述移动块的顶部固定设置有推动块，所述成型底座相对固定架的一侧固定设置有推动电机，所述推动电机的输出轴通过联轴器与推动螺杆的端部固定连接。

一种高强度铝合金板材冷冲压成形方法，包括以下步骤：

S1、根据铝合金板材的宽度对楔形块的位置进行调节，调节完成后固定锁止；

S2、将铝合金板材的两侧边缘部穿过两个限位夹板的内部，直至一侧与推动块靠近成型底座的一侧完全贴合；

S3、此时启动液压缸，通过驱动板带动冲压板和传动杆同步下移，然后传动杆先与楔形块的倾斜面接触，并对其进行挤压，楔形块通过调节结构带动连接块移动，连接块带动两个限位夹板相互靠近，当传动杆下移至与楔形块的倾斜面脱离时，此时限位夹板对铝合金板材的两侧进行夹紧固定，接着冲压板与铝合金板材的上表面接触，并对其进行冷冲压，直至成形；

S4、冲压过程中，铝合金板材的边缘部推动限位夹板下移，限位夹板带动连杆下移，此时连接弹性部件被压缩，铝合金板材的边缘部逐渐远离限位夹板的内部，但仍有部分位于限位夹板的内部；

S5、反向启动液压缸，此时铝合金型材不受压力，连接弹性部件复位带动连杆上移，连杆带动铝合金型材上移，使得铝合金型材与成型底座分离，当连杆上移至一定距离后，在连接块的限位条件下，无法继续移动，此时冲压板继续移动，使得冲压板与铝合金型材分离；

S6、启动推动电机驱动推动螺杆转动，推动螺杆带动移动块移动，移动块通过推动块推动铝合金型材移动，使其逐渐移出限位夹板的内部，直至全部移出，进行卸料。

有益效果

本发明提供了一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法，通过驱动机构与传动部件的配合设置，使其不仅可以带动冲压板进行冲压，同时还可同步对铝合金板材进行固定，减少了动力源的设置，降低了能耗，并在冲压板上移时，可对铝合金型材进行限位，使其与冲压板和成型底座分离，便于将铝合金型材取下，同时通过调节部件的设置，从而便于对不同宽度尺寸的铝合金板材进行夹紧固定。

(2)、该高强度铝合金板材冷冲压成型装置及其成形方法，通过在成型底座上设置推动机构，使得成型后的铝合金板材可被推动机构推动，从而移出限位夹板，并在重力作用下掉落，实现自动化卸料的目的，保证了工作人员的人身安全，同时也提高了下料效率。

附图说明

图1为本发明的外部结构第一视角立体图；

图2为本发明的外部结构第二视角立体图；

图3为本发明的驱动机构立体图；

图4为本发明的传动部件立体图；

图5为本发明的局部结构拆分示意图；

图6为本发明的调节结构立体图；

图7为本发明的调节结构拆分示意图；

图8为本发明的推动机构立体图。

图中：1-底板、2-安装架、3-成型底座、4-冲压板、5-限位夹板、501-连杆、502-连接块、5021-连接部、5022-连接滑槽、503-连接弹性部件、504-稳定杆、505-复位弹性件、6-驱动机构、601-液压缸、602-驱动板、603-支撑伸缩柱、7-传动部件、701-楔形块、702-传动杆、703-调节结构、7031-调节杆、7032-调节块、7033-限位螺栓、8-推动机构、801-滑动槽、802-固定架、803-推动螺杆、804-移动块、805-推动块、806-推动电机。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，包括底板1和固定设置在底板1顶部的安装架2，底板1的顶部固定设置有用于放置高强度铝合金板材的成型底座3，成型底座3呈“凸”型设计，且成型底座3顶部边缘处向内凹陷形成有容纳槽。安装架2上设置有对铝合金板材进行冷冲压成型的冲压板4，冲压板4呈倒“凹”，且底部两侧向外延伸形成有延伸部。底板1上设置有对铝合金板材进行固定的限位夹板5，限位夹板5的高度与容纳槽的高度相同，使得在冲压时，限位夹板5被下压后，可置于容纳槽内。两个限位夹板5分别呈“[”型和“]”型，使得铝合金板材的两侧能够插入限位夹板5的内部，并通过推动限位夹板5移动，使其内壁对铝合金板材的两侧进行挤压固定，同时在冲压成型后，有效防止铝合金型材与冲压板4产生粘连。安装架2上设置有驱动冲压板4移动的驱动机构6，同时驱动机构6可通过传动部件7驱动限位夹板5对铝合金板材进行夹紧固定，通过设置驱动机构6与传动部件7的配合设置，使其不仅可以带动冲压板4进行冲压，同时还可同步对铝合金板材进行固定，减少了动力源的设置，降低了能耗。成型底座3上设置有对冲压成型后的铝合金板材进行下料的推动机构8，实现自动化卸料，保证工作人员人身安全的同时，也提高了下料效率。

其中，关于限位夹板5的安装方案，限位夹板5的底部对称固定设置有连杆501，底板1的顶部滑动设置有连接块502，连杆501与连接块502的内部滑动连接，连杆501与连接块502的内底壁之间固定设置有连接弹性部件503，连接弹性部件503为弹簧，其弹性系数可根据需求设定。通过限位夹板5对铝合金板材进行夹紧固定后，在冲压时，冲压板4下移，同时下压铝合金板材的两侧，此时铝合金板材的边缘部推动限位夹板5下移，限位夹板5带动连杆501下移，此时连接弹性部件503被压缩，铝合金板材的边缘部逐渐远离限位夹板5的内部，但仍有部分位于限位夹板5的内部，因此，在冲压完成后，冲压板4上移，连接弹性部件503复位带动连杆501上移，连杆501带动铝合金型材上移，从而使得铝合金型材与成型底座3分离，便于后续卸料工序的进行。连接块502与成型底座3之间设置有连接稳定件。

作为进一步的技术方案，连接块502的底部向外延伸形成有连接部5021，底板1的顶部开设有连接滑槽5022，连接部5021的外表面与连接滑槽5022的内表面滑动设置。连接部5021与连接滑槽5022均呈“T”型，有效提高了连接块502在移动过程中的稳定性。

其中，关于连接稳定件的设计方案，连接稳定件包括滑动插接设置在成型底座3内部的稳定杆504，稳定杆504的端部与连接块502固定连接，稳定杆504的外表面固定设置有复位弹性件505，复位弹性件505为弹簧，其弹性系数可根据需求设置。其中，复位弹性件505的一端与成型底座3固定连接。通过复位弹性件505的设置，使得连接块502在移位后，可进行自动复位。

其中，关于驱动机构6的设计方案，驱动机构6包括贯穿固定设置在安装架2上的液压缸601，液压缸601的进油口与外部油泵的出油口连通。液压缸601的输出端固定设置有驱动板602，冲压板4固定设置在驱动板602的底部，通过启动液压缸601，带动驱动板602在竖直方向上移动，驱动板602带动冲压板4移动，从而对铝合金板材进行冲压以及分离。驱动板602的底部拐角处与底板1之间设置有支撑伸缩柱603，支撑伸缩柱603包括分别固定设置在驱动板602和底板1上的第一支撑柱和第二支撑柱，其中，第一支撑柱和第二支撑柱的相对端部之间滑动插接，对驱动板602进行限位，有效提高了驱动板602在移动过程中的稳定性。

其中，关于传动部件7的设计方案，传动部件7包括设置在单侧两个连接块502之间的楔形块701，驱动板602的外侧对称固定设置有传动杆702，驱动板602下移时同步带动传动杆702下移，传动杆702逐渐与楔形块701的倾斜面接触，并对其进行挤压，楔形块701带动连接块502移动，从而带动限位夹板5向靠近成型底座3的一侧移动，对铝合金板材的两侧进行夹紧固定。连接块502上设置有可对楔形块701位置进行调节的调节结构703。通过对楔形块701的位置进行调节，使得传动杆702在下移推动楔形块701时，使其产生的位移不同，从而便于对不同尺寸的铝合金板材进行夹紧固定。

其中，关于调节结构703的设计方案，调节结构703包括对称固定设置在楔形块701两侧的调节杆7031，调节杆7031的端部呈“T”型，连接块502相对楔形块701的一侧固定设置有调节块7032，调节杆7031的端部与调节块7032的内表面滑动设置，调节块7032的内部开设有导向槽，调节杆7031的外表面与导向槽的内表面滑动连接，有效提高了楔形块701在移动过程中的稳定性。调节块7032上螺纹设置有对调节杆7031的位置进行锁止的限位螺栓7033，调节块7032的顶部贯穿开设有多个与导向槽连通的螺纹孔，调节杆7031的顶部向内凹陷形成有螺纹槽，限位螺栓7033贯穿螺纹孔并延伸至螺纹槽的内部，从而便于对位置调节后的调节杆7031进行限位。

其中，关于推动机构8的设计方案，推动机构8包括开设在成型底座3顶部且一端为开口的滑动槽801，成型底座3的一侧固定设置有固定架802，滑动槽801的内壁与固定架802之间转动设置有推动螺杆803，推动螺杆803的外表面螺纹设置移动块804，移动块804的外表面与滑动槽801的内表面滑动连接，提高移动块804移动时的稳定性。移动块804的顶部固定设置有推动块805，成型底座3相对固定架802的一侧固定设置有推动电机806，推动电机806为伺服电机，可以正反转，且与外部电源电性连接。推动电机806的输出轴通过联轴器与推动螺杆803的端部固定连接。当铝合金板材冲压完成后，冲压板4上移，限位夹板5带动铝合金型材上移，使其与成型底座3分离，此时启动推动电机806驱动推动螺杆803转动，推动螺杆803带动移动块804移动，移动块804通过推动块805推动铝合金型材移动，使其逐渐移出限位夹板5的内部，直至全部移出，实现自动化卸料。

一种高强度铝合金板材冷冲压成形方法，包括以下步骤：

S1、根据铝合金板材的宽度对楔形块701的位置进行调节，调节完成后固定锁止；

S2、将铝合金板材的两侧边缘部穿过两个限位夹板5的内部，直至一侧与推动块805靠近成型底座3的一侧完全贴合；

S3、此时启动液压缸601，通过驱动板602带动冲压板4和传动杆702同步下移，然后传动杆702先与楔形块701的倾斜面接触，并对其进行挤压，楔形块701通过调节结构703带动连接块502移动，连接块502带动两个限位夹板5相互靠近，当传动杆702下移至与楔形块701的倾斜面脱离时，此时限位夹板5对铝合金板材的两侧进行夹紧固定，接着冲压板4与铝合金板材的上表面接触，并对其进行冷冲压，直至成形；

S4、冲压过程中，铝合金板材的边缘部推动限位夹板5下移，限位夹板5带动连杆501下移，此时连接弹性部件503被压缩，铝合金板材的边缘部逐渐远离限位夹板5的内部，但仍有部分位于限位夹板5的内部；

S5、反向启动液压缸601，此时铝合金型材不受压力，连接弹性部件503复位带动连杆501上移，连杆501带动铝合金型材上移，使得铝合金型材与成型底座3分离，当连杆501上移至一定距离后，在连接块502的限位条件下，无法继续移动，此时冲压板4继续移动，使得冲压板4与铝合金型材分离；

S6、启动推动电机806驱动推动螺杆803转动，推动螺杆803带动移动块804移动，移动块804通过推动块805推动铝合金型材移动，使其逐渐移出限位夹板5的内部，直至全部移出，进行卸料。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，包括底板(1)和固定设置在底板(1)顶部的安装架(2)，所述底板(1)的顶部固定设置有用于放置高强度铝合金板材的成型底座(3)，所述安装架(2)上设置有对铝合金板材进行冷冲压成型的冲压板(4)，其特征在于：所述底板(1)上设置有对铝合金板材进行固定的限位夹板(5)，所述安装架(2)上设置有驱动冲压板(4)移动的驱动机构(6)，同时所述驱动机构(6)可通过传动部件(7)驱动限位夹板(5)对铝合金板材进行夹紧固定，所述成型底座(3)上设置有对冲压成型后的铝合金板材进行下料的推动机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金板材冷冲成型装置，其特征在于：所述限位夹板(5)的底部对称固定设置有连杆(501)，所述底板(1)的顶部滑动设置有连接块(502)，所述连杆(501)与连接块(502)的内部滑动连接，所述连杆(501)与连接块(502)的内底壁之间固定设置有连接弹性部件(503)，所述连接块(502)与成型底座(3)之间设置有连接稳定件。

3.根据权利要求2所述的一种高强度铝合金板材冷冲压、成型装置，其特征在于：所述连接块(502)的底部向外延伸形成有连接部(5021)，所述底板(1)的顶部开设有连接滑槽(5022)，所述连接部(5021)的外表面与连接滑槽(5022)的内表面滑动设置。

4.根据权利要求2所述的一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，其特征在于：所述连接稳定件包括滑动插接设置在成型底座(3)内部的稳定杆(504)，所述稳定杆(504)的端部与连接块(502)固定连接，所述稳定杆(504)的外表面固定设置有复位弹性件(505)，其中，所述复位弹性件(505)的一端与成型底座(3)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，其特征在于：所述驱动机构(6)包括贯穿固定设置在安装架(2)上的液压缸(601)，所述液压缸(601)的输出端固定设置有驱动板(602)，所述冲压板(4)固定设置在驱动板(602)的底部，所述驱动板(602)的底部拐角处与底板(1)之间设置有支撑伸缩柱(603)。

6.根据权利要求5所述的一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，其特征在于：所述传动部件(7)包括设置在单侧两个连接块(502)之间的楔形块(701)，所述驱动板(602)的外侧对称固定设置有传动杆(702)，所述连接块(502)上设置有可对楔形块(701)位置进行调节的调节结构(703)。

7.根据权利要求6所述的一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，其特征在于：所述调节结构(703)包括对称固定设置在楔形块(701)两侧的调节杆(7031)，所述连接块(502)相对楔形块(701)的一侧固定设置有调节块(7032)，所述调节杆(7031)的端部与调节块(7032)的内表面滑动设置，所述调节块(7032)上螺纹设置有对调节杆(7031)的位置进行锁止的限位螺栓(7033)。

8.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金板材冷冲压成型装置，其特征在于：所述推动机构(8)包括开设在成型底座(3)顶部且一端为开口的滑动槽(801)，所述成型底座(3)的一侧固定设置有固定架(802)，所述滑动槽(801)的内壁与固定架(802)之间转动设置有推动螺杆(803)，所述推动螺杆(803)的外表面螺纹设置移动块(804)，所述移动块(804)的顶部固定设置有推动块(805)，所述成型底座(3)相对固定架(802)的一侧固定设置有推动电机(806)，所述推动电机(806)的输出轴通过联轴器与推动螺杆(803)的端部固定连接。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的高强度铝合金板材冷冲压成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据铝合金板材的宽度对楔形块(701)的位置进行调节，调节完成后固定锁止；

S2、将铝合金板材的两侧边缘部穿过两个限位夹板(5)的内部，直至一侧与推动块(805)靠近成型底座(3)的一侧完全贴合；

S3、此时启动液压缸(601)，通过驱动板(602)带动冲压板(4)和传动杆(702)同步下移，然后传动杆(702)先与楔形块(701)的倾斜面接触，并对其进行挤压，楔形块(701)通过调节结构(703)带动连接块(502)移动，连接块(502)带动两个限位夹板(5)相互靠近，当传动杆(702)下移至与楔形块(701)的倾斜面脱离时，此时限位夹板(5)对铝合金板材的两侧进行夹紧固定，接着冲压板(4)与铝合金板材的上表面接触，并对其进行冷冲压，直至成形；

S4、冲压过程中，铝合金板材的边缘部推动限位夹板(5)下移，限位夹板(5)带动连杆(501)下移，此时连接弹性部件(503)被压缩，铝合金板材的边缘部逐渐远离限位夹板(5)的内部，但仍有部分位于限位夹板(5)的内部；

S5、反向启动液压缸(601)，此时铝合金型材不受压力，连接弹性部件(503)复位带动连杆(501)上移，连杆(501)带动铝合金型材上移，使得铝合金型材与成型底座(3)分离，当连杆(501)上移至一定距离后，在连接块(502)的限位条件下，无法继续移动，此时冲压板(4)继续移动，使得冲压板(4)与铝合金型材分离；

S6、启动推动电机(806)驱动推动螺杆(803)转动，推动螺杆(803)带动移动块(804)移动，移动块(804)通过推动块(805)推动铝合金型材移动，使其逐渐移出限位夹板(5)的内部，直至全部移出，进行卸料。