CN117299942A

CN117299942A - 一种球头挂环冲压系统

Info

Publication number: CN117299942A
Application number: CN202311585816.0A
Authority: CN
Inventors: 刘佳龙
Original assignee: Sichuan Xishu Electric Power Fitting Group Co ltd
Current assignee: Sichuan Xishu Electric Power Fitting Group Co ltd
Priority date: 2023-11-27
Filing date: 2023-11-27
Publication date: 2023-12-29
Anticipated expiration: 2043-11-27
Also published as: CN117299942B

Abstract

本发明提供一种球头挂环冲压系统，属于冲压机床技术领域，系统包括：模具、送料夹具及取料夹具。模具包括下模及上模，下模的顶面具有圆形结构的沉孔，沉孔的一侧开设有半圆槽，沉孔的底部嵌设有环形结构的支撑环，其沿沉孔的轴线方向移动设置；送料夹具包括送料杆，其前端的两侧铰接设有对称结构的夹持板，用于夹持球头挂环的球头，送料杆沿半圆槽的轴线方向移动设置；取料夹具包括取料杆的顶面为上斜面，取料杆前端的上方设有一卡块，其前端具有T型槽，取料杆沿长度方向设有伸缩弹簧，用于连接卡块，取料杆沿半圆槽的长度方向移动设置。本方案整体构造及控制系统简单，可有效降低设备故障率。

Description

一种球头挂环冲压系统

技术领域

本发明属于冲压模具技术领域，尤其涉及一种球头挂环冲压系统。

背景技术

球头挂环是电力金具中常用的连接件，如图1所示，球头挂环结构包括一圆环，圆环的外侧沿径向设有一根拉杆，拉杆的末端具有球头结构，且球头并非标准的球形结构，而是指其朝向拉杆的一端外壁为半球面，而球头的另一端则为圆形平面，球头挂环通常采用锻造的方式制作，在锻造成型之后其圆环内为实心结构，需要通过冲压加工将圆环中部的实体部位去除，以形成空心的圆环结构。在现有的冲压工艺中虽然已经通过自动化设备进行自动上料及取料工作，实现了安全高效的冲压加工，但是现有自动化设备用于球头挂环的夹持部件多数都会设置独立的驱动源，例如电机或汽缸，导致设备的整体结构及控制系统更为复杂，且故障率较高。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种球头挂环冲压系统，整体构造简单，能有效降低故障率。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种球头挂环冲压系统，包括：模具、送料夹具及取料夹具。

模具包括下模及上模，用于冲除圆环内圈的实体部位，下模的顶面具有圆形结构的沉孔，沉孔的一侧开设有半圆槽，沉孔的底部嵌设有环形结构的支撑环，支撑环外部外径向设有一引导板，引导板的端部凸出于下模的外部，且位于半圆槽的下方，引导板端部的两侧具有锥形面，支撑环沿沉孔的轴线方向移动设置；

送料夹具包括送料杆，其前端的两侧铰接设有对称结构的夹持板，用于夹持球头挂环的球头，夹持板的原始位置呈夹紧状态，夹紧时两块夹持板的前端之间具有间隔，且球头挂环高于下模的顶面，夹持板的底面低于引导板的顶面，送料杆的前端朝向与半圆槽的轴线方向一致，且送料杆沿半圆槽的轴线方向移动设置；

取料夹具包括取料杆的顶面为上斜面，且底面低于引导板，当引导板与上斜面的顶边接触时，支撑环的顶面高于或平齐于下模的顶面，取料杆前端的上方设有一卡块，其前端具有T型槽，取料杆沿长度方向设有伸缩弹簧，用于连接卡块，取料杆及卡块的前端朝向均与半圆槽的轴线方向一致，且取料杆沿半圆槽的长度方向移动设置，当卡块的前端与下模的侧壁接触时，T型槽正好处于下模上球头挂环的球头上方，且卡块的底面低于下模的顶面，此时上斜面与引导板端部的下边沿正好接触或仍存在间隔。

本发明的有益效果在于：送料杆及取料杆用于夹持球头的部位均未单独设置驱动源，通过机械结构上的相互配合便可实现自动夹持、放松，并完成自动上料及下料工作，在有效保证上下料效率的同时，实现了结构上的简单化，有助于降低电气故障。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了球头挂环的结构示意图。

图2示出了下模及支撑环的结构示意图。

图3示出了本申请优选实施例的结构示意图。

图4示出了本申请优选实施例送料时的状态示意图。

图5示出了图4中A处的局部放大图。

图6示出了夹持板的一种优选安装结构示意图。

图7示出了本申请优选实施例取料时的状态示意图。

图8示出了图7中B处的局部放大图。

图9示出了安装板底部的结构示意图。

图10示出了图9中C处的局部放大图。

图中标记：下模1、沉孔11、半圆槽12、支撑环13、引导板14、锥形面141、上模2、送料夹具3、送料杆31、夹持板32、U型槽口321、圆弧台322、取料夹具4、取料杆41、上斜面411、卡块42、T型槽421、弹簧片422、伸缩弹簧43、拉绳44、驱动装置5、安装板51、纵向滑块52、横向滑块53、引导结构54、连接件55、齿条56、齿轮57。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1，如图3及图7所示，一种球头挂环冲压系统，包括：模具、送料夹具3及取料夹具4。

具体的，如图2、图3所示，模具包括下模1及上模2，用于冲除圆环内圈的实体部位，常规的冲孔模具结构为，下模1对应冲除材料的部位具有凹模，而上模2则设有与孔洞对应的凸模，利用凹模与凸模形成的冲裁结构实现去除材料的目的，下模1的顶面具有圆形结构的沉孔11，用于适配球头挂环的圆环外轮廓，沉孔11朝向进出料的一侧开设有半圆槽12，用于适配球头挂环的拉杆；沉孔11的底部嵌设有环形结构的支撑环13，支撑环13外部外径向设有一引导板14，引导板14的端部凸出于下模1的外部，且位于半圆槽12的下方，引导板14端部的两侧具有锥形面141，支撑环13沿沉孔11的轴线方向移动设置，当支撑环13处于最低位置时，其顶面与沉孔11的底面平齐，可用于与沉孔11的底面共同支撑圆环，当支撑环13上升至最高位置时，其顶面高于或平齐于下模1的顶面。

具体的，如图3至图5所示，送料夹具3包括送料杆31，其前端的两侧铰接设有对称结构的夹持板32，用于夹持球头挂环的球头，夹持板32的原始位置呈夹紧状态，夹紧时两块夹持板32的前端之间具有间隔，且球头挂环高于下模1的顶面，夹持板32的底面低于引导板14的顶面，送料杆31的前端朝向与半圆槽12的轴线方向一致，且送料杆31沿半圆槽12的轴线方向移动设置，夹持板32夹持球头具体的实现方如下：可以在夹持板32的末端与送料杆31的侧壁之间设有弹簧，夹持板32的中段铰接于送料杆31，夹持板32的前端用于夹持球头；另一方式则是，将夹持板32的中段铰接于送料杆31，并在送料杆31的前端沿垂直于侧面的方向开设有贯穿孔，在两块夹持板32的末端之间设置弹簧，将弹簧设于贯穿孔内，如此便可利用一根弹簧同时驱动两块夹持板32的前端向中间夹紧，而且可使两块夹持板32的压紧力保持一致。

在送料前将球头挂环锁紧在送料杆31的前端，然后向前端移动送料杆31，用于将球头挂环圆环移动至下模1上方，在此过程中，引导板14端部的锥顶结构将插入两块夹持板32之间，并利用两侧的锥形面141将两块夹持板32的前端向两侧顶开，夹持板32松开球头的过程中利用送料杆31的前端面继续将球头挂环推送至预定位置，使圆环陷入沉孔11内，当夹持板32完全打开之后，球头挂环则会整体落下，拉杆则会自动落入半圆槽12内，向后移出送料杆31之后便可开始冲压加工。

具体的，如图3、图7、图8所示，取料夹具4包括取料杆41的顶面为上斜面411，且底面低于引导板14，即表示无论支撑环13上升至最高位置还是下降至最低位置，上斜面411的低边均低于引导板14，当引导板14与上斜面411的顶边接触时，支撑环13的顶面高于或平齐于下模1的顶面，取料杆41前端的上方设有一卡块42，其前端具有T型槽421，取料杆41沿长度方向设有伸缩弹簧43，用于连接卡块42，取料杆41及卡块42的前端朝向均与半圆槽12的轴线方向一致，且取料杆41沿半圆槽12的长度方向移动设置，当卡块42的前端与下模1的侧壁接触时，T型槽421正好处于下模1上球头挂环的球头上方，且卡块42的底面低于下模1的顶面，此时上斜面411与引导板14端部的下边沿正好接触或仍存在间隔，即此刻上斜面411还未对引导板14产生作用，还未使引导板14向上移动。

取料时，向前移动取料杆41，卡块42的前端将率先与下模1的侧壁接触，此时T型槽421正好处于下模1上球头挂环的球头上方，且卡块42的底面低于下模1的顶面，相应的拉杆则与T型槽421的开口对齐；然后继续向前移动取料杆41，利用上斜面411通过引导板14将支撑环13一同向上顶起，利用支撑环13将球头挂环整体向上顶起，从而使球头插入T型槽421内，向后快速移动取料杆41便可将冲压完成后的球头挂环从模具中拉出，取料杆41向后移开之后，引导板14将失去上斜面411的支撑作用，支撑环13将在重力作用下自动下落至最低位置处；送料杆31及取料杆41均采用气缸或是直线电机驱动。

送料杆31及取料杆41用于夹持球头的部位均未单独设置驱动源，仅通过机械结构上的相互配合便可实现自动夹持、放松，从而完成自动上料及下料工作，在有效保证上下料效率的同时，实现了结构上的简单化，有助于降低电气故障。

优选的，如图10所示，T型槽421的内壁设有向中部凸出的弹簧片422，并通过弹簧片422将球头压紧固定，用于防止取料杆41快速向后移动的一瞬间球头从T型槽421跳出，而导致球头挂环无法顺利从模具内移出，被拉出的球头挂环可通过人工取下。

进一步优选的，如图10所示，弹簧片422设于T型槽421的底面，且弹簧片422拱起的部位设有一拉绳44，拉绳44的另一端穿过卡块42的底板连接于取料杆41，当拉绳44绷直时，伸缩弹簧43呈压缩状态，且当卡块42与下模1的侧壁接触之后，伸缩弹簧43仍具有压缩量，如此便能在取料杆41向后移动的瞬间，利用弹簧片422对球头进行压紧，防止球头挂环跳出，而因为伸缩弹簧43需要短时间才能完全恢复形变，利用其恢复形变的期间取料杆41以通过卡块42将球头挂环从模具中移开，待伸缩弹簧43恢复形变之后，拉绳44将被绷直，而此时的伸缩弹簧43仍然具有弹力，便可借此弹力使拉绳44对弹簧片422产生向后的拉力，从而使弹簧片422松开球头，以使球头挂环自动掉落。

优选的，如图6所示，两块夹持板32前端壁上端均具有半剖的U型槽口321，且前端壁的内表面对应U型槽口321的下方设有四分之一结构的圆弧台322，夹持球头时，利用两个夹持板32的U型槽口321形成的U型槽对球头挂环的拉杆进行限位，球头的外壁则支撑于圆弧台322上，球头的底面则与送料杆31的前端面贴合，而U型槽口321的内侧边沿则压紧于球头的球形面上，以此来实现对球头挂环的稳定夹持。

实施例2，球头挂环冲压系统在实施例1的基础上还包括驱动装置5。

具体的，如图3、图4及图7所示，驱动装置5包括水平设置的安装板51以及相对半圆槽12轴线对称设于安装板51上的两组驱动组件，驱动组件包括沿半圆槽12轴线方向移动设置的纵向滑块52，纵向滑块52的上方均滑动设有横向滑块53，其滑动方向垂直于纵向滑块52，且平行于安装板51，驱动组件还包括设于纵向滑块52移动轨迹一侧的引导结构54，引导结构54包括平行于半圆槽12轴线的前段及后段，且前段与后段之间相互连接，其前段与半圆槽12轴线的距离小于后段与半圆槽12轴线的距离，横向滑块53通过一连接件55与引导结构54相连，连接件55沿引导结构54的轨迹移动设置，送料杆31设于其中一个横向滑块53上，取料杆41设于另一个横向滑块53上，两个纵向滑块52同时沿相反方向移动设置，当送料杆31送料时，其对应的连接件55位于对应引导结构54的前端，另一组驱动组件的连接件55位于对应引导结构54的后端，此种结构设置，当再次驱动两个纵向滑块52同时沿相反方向移动时，便可快速替换送料杆31与取料杆41的位置，使得取料杆41处于取料位置，其对应的连接件55则位于对应引导结构54的前端，而送料杆31对应连接件55则位于对应的引导结构54的后端，当纵向滑块52沿着半圆槽12的轴线移动时，横向滑块53也会在连接件55的作用下沿着引导结构54移动，因为引导结构54的前段及后段与半圆槽12的轴线之间存在距离差，因此便可使送料杆31与取料杆41在移动过程中相互错开，但是却能在同一位置进行上料及取料。通过设置驱动组件不仅可同步切换送料及取料操作，而且满足了送料位置及取料位置统一的要求，并且利用引导结构54便可准确控制及切换送料杆31与取料杆41的相对位置，避免发生碰撞。纵向滑块52可采用以下驱动方式，在安装板51上对应两个纵向滑块52的移动轨迹中间设置一根往复摆动的摆杆，摆杆可采用电机驱动，将两个纵向滑块52滑动连接于摆杆的两端，滑动方向与摆杆的长度方向一致，通过往复摆动摆杆便可带动两个纵向滑块52同时沿相反的方向移动，在移动的同时纵向滑块52会沿着摆杆的长度方向往复移动，以适应纵向滑块52与摆杆转轴之间的距离变化。

优选的，引导结构54为槽或是凸条，如图3、图9所示，当引导结构54为槽时，连接件55则通过滚轮滚动设于槽内，且引导结构54的前段与后端连通，即前段与后段之间相互连接。当引导结构54为凸条时，连接件55的底部则卡设于凸条的两侧。

优选的，如图3、图9所示，纵向滑块52均设有一条平行于移动轨迹的齿条56，且两根齿条56相对设置，安装板51设有一齿轮57，其与两根齿条56同时啮合，通过旋转齿轮57便可使两根齿条56同时沿相反的方向移动，往复旋转齿轮57便可使纵向滑块52实现往复移动，从而带动两个纵向滑块52同时沿相反的方向移动，齿轮57采用电机驱动，此设计使得驱动装置5整体构造更加简单，采用的电气化装置更少、故障率也将更低。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种球头挂环冲压系统，其特征在于，包括：

模具，包括下模（1）及上模（2），用于冲除圆环内圈的实体部位，下模（1）的顶面具有圆形结构的沉孔（11），沉孔（11）的一侧开设有半圆槽（12），沉孔（11）的底部嵌设有环形结构的支撑环（13），支撑环（13）外部外径向设有一引导板（14），引导板（14）的端部凸出于下模（1）的外部，且位于半圆槽（12）的下方，引导板（14）端部的两侧具有锥形面（141），支撑环（13）沿沉孔（11）的轴线方向移动设置；

送料夹具（3），包括送料杆（31），其前端的两侧铰接设有对称结构的夹持板（32），用于夹持球头挂环的球头，夹持板（32）的原始位置呈夹紧状态；夹紧时，两块夹持板（32）的前端之间具有间隔，且球头挂环高于下模（1）的顶面；夹持板（32）的底面低于引导板（14）的顶面，送料杆（31）的前端朝向与半圆槽（12）的轴线方向一致，且送料杆（31）沿半圆槽（12）的轴线方向移动设置；

取料夹具（4），包括取料杆（41）的顶面为上斜面（411），且底面低于引导板（14），当引导板（14）与上斜面（411）的顶边接触时，支撑环（13）的顶面高于或平齐于下模（1）的顶面，取料杆（41）前端的上方设有一卡块（42），其前端具有T型槽（421），取料杆（41）沿长度方向设有伸缩弹簧（43），用于连接卡块（42），取料杆（41）及卡块（42）的前端朝向均与半圆槽（12）的轴线方向一致，且取料杆（41）沿半圆槽（12）的长度方向移动设置；当卡块（42）的前端与下模（1）的侧壁接触时，T型槽（421）正好处于下模（1）上球头挂环的球头上方，且卡块（42）的底面低于下模（1）的顶面，此时上斜面（411）与引导板（14）端部的下边沿正好接触或仍存在间隔。

2.根据权利要求1所述的一种球头挂环冲压系统，其特征在于，T型槽（421）的内壁设有向中部凸出的弹簧片（422）。

3.根据权利要求2所述的一种球头挂环冲压系统，其特征在于，弹簧片（422）设于T型槽（421）的底面，且弹簧片（422）拱起的部位设有一拉绳（44），拉绳（44）的另一端穿过卡块（42）的底板连接于取料杆（41），当拉绳（44）绷直时，伸缩弹簧（43）呈压缩状态，且当卡块（42）与下模（1）的侧壁接触之后，伸缩弹簧（43）仍具有压缩量。

4.根据权利要求1所述的一种球头挂环冲压系统，其特征在于，两块夹持板（32）前端壁上端均具有半剖的U型槽口（321），且前端壁的内表面对应U型槽口（321）的下方设有四分之一结构的圆弧台（322）。

5.根据权利要求1所述的一种球头挂环冲压系统，其特征在于，还包括驱动装置（5），其包括水平设置的安装板（51）以及相对半圆槽（12）轴线对称设于安装板（51）上的两组驱动组件，驱动组件包括沿半圆槽（12）轴线方向移动设置的纵向滑块（52），纵向滑块（52）的上方均滑动设有横向滑块（53），其滑动方向垂直于纵向滑块（52），且平行于安装板（51），驱动组件还包括设于纵向滑块（52）移动轨迹一侧的引导结构（54），引导结构（54）包括平行于半圆槽（12）轴线的前段及后段，且前段与后段之间相互连接，其前段与半圆槽（12）轴线的距离小于后段与半圆槽（12）轴线的距离，横向滑块（53）通过一连接件（55）与引导结构（54）相连，连接件（55）沿引导结构（54）的轨迹移动设置，送料杆（31）设于其中一个横向滑块（53）上，取料杆（41）设于另一个横向滑块（53）上，两个纵向滑块（52）沿相反方向同步移动设置，当送料杆（31）送料时，其对应的连接件（55）位于对应引导结构（54）的前端，另一组驱动组件的连接件（55）位于对应引导结构（54）的后端。

6.根据权利要求5所述的一种球头挂环冲压系统，其特征在于，引导结构（54）为槽或是凸条。

7.根据权利要求5所述的一种球头挂环冲压系统，其特征在于，纵向滑块（52）均设有一条平行于移动轨迹的齿条（56），且两根齿条（56）相对设置，安装板（51）设有一齿轮（57），其与两根齿条（56）同时啮合。