CN117718383B - 一种模块化通用型钣金件冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲压设备技术领域，具体是指一种模块化通用型钣金件冲压设备，包括下模板、下矩阵模组、上模板、上矩阵模组和冲压驱动杆，所述下矩阵模组贯穿设于下模板中，所述上模板设于下模板上方，所述上模板和下模板之间设有导向缓冲杆组，导向缓冲杆组用于引导上模板冲压并提供一定的缓冲，所述上矩阵模组贯穿设于上模板中，所述冲压驱动杆设于上模板上壁，冲压驱动杆通过外部液压动力或者电机动力驱动，使上模板反复上下移动。本发明通过上矩阵模组和下矩阵模组的灵活调整，能够实现一种模具适配不同产品的效果，降低了模具的数量和成本。

Description

一种模块化通用型钣金件冲压设备

技术领域

本发明属于冲压设备技术领域，具体是指一种模块化通用型钣金件冲压设备。

背景技术

冲压是一种生产效率高、重复性好的生产工艺，适用于高强度薄板的制造。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点，广泛应用于汽车、电子行业。由于产品差异性的影响，在新产品冲压投产之前，需要针对产品定制专用冲压模具，以适应不同产品在不同位置处的加工需求。

特别在电子行业，产品更新换代愈发频繁，小批量、多品种已成为一种趋势。大量的差异性新产品，需要大量新的冲压模具，导致模具的采购成本和管理成本增加，不利于企业的降本增效和精益管理。

亟需一种通用型冲压模具以降低模具成本。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种模块化通用型钣金件冲压设备，通过上矩阵模组和下矩阵模组的灵活调整，能够实现一种模具适配不同产品的效果，降低了模具的数量和成本。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种模块化通用型钣金件冲压设备，包括下模板、下矩阵模组、上模板、上矩阵模组和冲压驱动杆，所述下矩阵模组贯穿设于下模板中，所述上模板设于下模板上方，所述上模板和下模板之间设有导向缓冲杆组，导向缓冲杆组用于引导上模板冲压并提供一定的缓冲，所述上矩阵模组贯穿设于上模板中，上矩阵模组和下矩阵模组采用相同的结构，所述冲压驱动杆设于上模板上壁，冲压驱动杆通过外部液压动力或者电机动力驱动，使上模板反复上下移动，从而使上矩阵模组反复冲压。

进一步地，所述上矩阵模组包括液压盘、油管和冲压单元，所述液压盘贯穿设于上模板中心，所述油管对称设于液压盘两侧，两组油管分别负责液压油的流入和流出，所述冲压单元多组阵列贯穿设于液压盘中，所述液压盘上阵列设有限位杆，所述限位杆贴近设于冲压单元两侧，限位杆用于对冲压单元定位用。

进一步地，所述冲压单元包括阀杆、弹簧一、弹簧二、升降杆、内轴套、锁止销、内锥杆、止退螺钉和冲压柱体，所述阀杆滑动贯穿设于液压盘上壁，阀杆的上端头部设有凹槽，凹槽与限位杆适配，阀杆旋转一定的角度时，限位杆能够卡在凹槽中，所述弹簧一连接设于阀杆和液压盘上壁之间，弹簧一始终将阀杆向液压盘方向拉动，所述升降杆滑动贯穿设于液压盘下壁，所述弹簧二设于升降杆上端，所述冲压柱体套设于升降杆的末端，冲压柱体的形状可根据冲压需求自由更换，可更换为长方柱体、六棱柱体、带圆角柱体、带坡脚柱体或曲柄弯折柱体等，其中，曲柄弯折柱体可以解决在两组冲压单元之间的区域冲压的问题，从而实现在任意位置冲压的效果，解决了冲压时最小位置调整精度的限制，以上各种形式的柱体均为模块化产品，可根据常见加工尺寸定制多套，以便随时更换，所述内轴套设于冲压柱体内腔中，所述内锥杆上下滑动设于内轴套内腔中，所述锁止销多组阵列设于内锥杆的尖锥一端，所述止退螺钉成对设于冲压柱体两侧，两侧所述的止退螺钉上下错位设置，一个止退螺钉起到顶升内锥杆的作用，另一个止退螺钉起到下推内锥杆的作用；所述液压盘上部阵列设有调节腔，所述液压盘下部阵列设有承压腔，所述弹簧二远离升降杆的一端设于承压腔上壁，弹簧二始终将升降杆向阀杆方向拉动，以防止其在重力作用下自动下滑，所述调节腔与承压腔之间连通设有锥孔，所述阀杆的下端设有锥头，所述锥头与锥孔适配，当锥头贴合在锥孔上时，调节腔与承压腔之间不再连通，所述阀杆滑动设于调节腔中，所述升降杆滑动设于承压腔中，所述液压盘两侧对称设有油孔，所述油孔与调节腔内部连通，所述油管安装设于油孔内，当液压油从一侧油管进入调节腔时，上拉阀杆，并旋转阀杆，使阀杆上的凹槽与限位杆错位，阀杆在限位杆的作用下保持高位状态，锥头与锥孔分离，液压油从调节腔进入承压腔中，克服弹簧二的阻力，推动升降杆体伸缩，从而改变升降杆和冲压柱体的伸出长度。

进一步地，所述内锥杆两侧上下错位设有楔槽，所述楔槽的形状与止退螺钉的头部相适配，止退螺钉从不同的位置向楔槽移动时，会推动内锥杆上移或下降。

进一步地，所述冲压柱体中下部两侧上下错位设有横贯孔一，所述冲压柱体下端设有底槽，所述底槽中心上壁设有定向方台，所述定向方台中心设有纵向孔，所述内轴套固定设于纵向孔中。

进一步地，所述升降杆靠近弹簧二的一端设有底座，底座在承压腔内滑动，并将承压腔上下两侧隔离密封，所述升降杆远离底座的一端设有连接头，所述连接头内设有定向槽，所述定向槽下方设有止退槽，所述连接头套接在底槽中，所述定向方台套接在定向槽中，定向方台和定向槽用于定位冲压柱体的角度方向。

进一步地，所述内轴套中心设有升降腔，所述升降腔两侧上下错位设有横贯孔二，所述横贯孔二与横贯孔一重合，所述止退螺钉贯穿横贯孔二滑动设于横贯孔一中，所述升降腔下方阵列设有斜通槽，所述锁止销滑动设于斜通槽中，所述内锥杆滑动设于升降腔中，当内锥杆下移时，会推动止退螺钉向斜通槽的下方移动，止退螺钉的末端进入止退槽中，使内轴套无法与升降杆脱离，从而使冲压柱体与升降杆连接固定。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：下矩阵模组和上矩阵模组能够灵活调整冲压单元的位置，使冲压单元在产品冲压点的对应位置凸起或凹陷；冲压单元的高度能够通过液压盘内的液压油任意调整，使冲压单元达到产品冲压时需求的高度或深度；冲压单元上的冲压柱体能够任意更换为需要的形状，以适应不同产品冲压外观的需求；通过将冲压单元模块化设计和组装，使冲压柱体能够在任意点、任意高度或深度，冲压出需求的形状，本模具通用性强，大幅降低了采购成本和管理成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种模块化通用型钣金件冲压设备的结构示意图；

图2为上矩阵模组的结构示意图；

图3为上矩阵模组的剖视图；

图4为图3中II部分的放大图；

图5为图3中I部分的放大图；

图6为冲压单元的爆炸图；

图7为液压盘的剖视图；

图8为内锥杆的剖视图；

图9为冲压柱体的剖视图；

图10为升降杆的剖视图；

图11为内轴套的剖视图；

图12为上矩阵模组在安装不同冲压柱体时的状态图。

其中，1、下模板，2、下矩阵模组，3、上模板，4、上矩阵模组，5、冲压驱动杆，6、导向缓冲杆组，7、液压盘，8、油管，9、限位杆，10、冲压单元，11、阀杆，12、弹簧一，13、弹簧二，14、升降杆，15、内轴套，16、锁止销，17、内锥杆，18、止退螺钉，19、冲压柱体，20、锥头，21、油孔，22、调节腔，23、锥孔，24、承压腔，25、楔槽，26、横贯孔一，27、纵向孔，28、底槽，29、定向方台，30、底座，31、连接头，32、定向槽，33、止退槽，34、升降腔，35、横贯孔二，36、斜通槽。

在附图12中，a、b、c、d和e表示不同形状的冲压柱体，a表示长方柱体，b表示六棱柱体，c表示带圆角柱体，d表示带坡脚柱体，e表示曲柄弯折柱体，冲压柱体的形状能够根据需要自行更换，并不仅限于以上几种。

附图用来提供对本发明的进一步理解，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。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

如图1所示，本发明提出的一种模块化通用型钣金件冲压设备，包括下模板1、下矩阵模组2、上模板3、上矩阵模组4和冲压驱动杆5，下矩阵模组2贯穿设于下模板1中，上模板3设于下模板1上方，上模板3和下模板1之间设有导向缓冲杆组6，导向缓冲杆组6用于引导上模板3冲压并提供一定的缓冲，上矩阵模组4贯穿设于上模板3中，上矩阵模组4和下矩阵模组2采用相同的结构，冲压驱动杆5设于上模板3上壁，冲压驱动杆5通过外部液压动力或者电机动力驱动，使上模板3反复上下移动，从而使上矩阵模组4反复冲压。

如图2所示，上矩阵模组4包括液压盘7、油管8和冲压单元10，液压盘7贯穿设于上模板3中心，油管8对称设于液压盘7两侧，两组油管8分别负责液压油的流入和流出，冲压单元10多组阵列贯穿设于液压盘7中，液压盘7上阵列设有限位杆9，限位杆9贴近设于冲压单元10两侧，限位杆9用于对冲压单元10定位用。

如图3-图7所示，冲压单元10包括阀杆11、弹簧一12、弹簧二13、升降杆14、内轴套15、锁止销16、内锥杆17、止退螺钉18和冲压柱体19，阀杆11滑动贯穿设于液压盘7上壁，阀杆11的上端头部设有凹槽，凹槽与限位杆9适配，阀杆11旋转一定的角度时，限位杆9能够卡在凹槽中，弹簧一12连接设于阀杆11和液压盘7上壁之间，弹簧一12始终将阀杆11向液压盘7方向拉动，升降杆14滑动贯穿设于液压盘7下壁，弹簧二13设于升降杆14上端，冲压柱体19套设于升降杆14的末端，如图12所示，冲压柱体19的形状可根据冲压需求自由更换，可更换为长方柱体a、六棱柱体b、带圆角柱体c、带坡脚柱体d或曲柄弯折柱体e等，其中，曲柄弯折柱体e可以解决在两组冲压单元10之间的区域冲压的问题，从而实现在任意位置冲压的效果，解决了冲压时最小位置调整精度的限制，以上各种形式的柱体均为模块化产品，可根据常见加工尺寸定制多套，以便随时更换，内轴套15设于冲压柱体19内腔中，内锥杆17上下滑动设于内轴套15内腔中，锁止销16多组阵列设于内锥杆17的尖锥一端，止退螺钉18成对设于冲压柱体19两侧，两侧的止退螺钉18上下错位设置，一个止退螺钉18起到顶升内锥杆17的作用，另一个止退螺钉18起到下推内锥杆17的作用；液压盘7上部阵列设有调节腔22，液压盘7下部阵列设有承压腔24，弹簧二13远离升降杆14的一端设于承压腔24上壁，弹簧二13始终将升降杆14向阀杆11方向拉动，以防止其在重力作用下自动下滑，调节腔22与承压腔24之间连通设有锥孔23，阀杆11的下端设有锥头20，锥头20与锥孔23适配，当锥头20贴合在锥孔23上时，调节腔22与承压腔24之间不再连通，阀杆11滑动设于调节腔22中，升降杆14滑动设于承压腔24中，液压盘7两侧对称设有油孔21，油孔21与调节腔22内部连通，油管8安装设于油孔21内，当液压油从一侧油管8进入调节腔22时，上拉阀杆11，并旋转阀杆11，使阀杆11上的凹槽与限位杆9错位，如图2所示，阀杆11在限位杆9的作用下保持高位状态，锥头20与锥孔23分离，液压油从调节腔22进入承压腔24中，克服弹簧二13的阻力，推动升降杆14体伸缩，从而改变升降杆14和冲压柱体19的伸出长度。

如图4和图8所示，内锥杆17两侧上下错位设有楔槽25，楔槽25的形状与止退螺钉18的头部相适配，止退螺钉18从不同的位置向楔槽25移动时，会推动内锥杆17上移或下降。

如图9所示，冲压柱体19中下部两侧上下错位设有横贯孔一26，冲压柱体19下端设有底槽28，底槽28中心上壁设有定向方台29，定向方台29中心设有纵向孔27，内轴套15固定设于纵向孔27中。

如图5、图7和图10所示，升降杆14靠近弹簧二13的一端设有底座30，底座30在承压腔24内滑动，并将承压腔24上下两侧隔离密封，升降杆14远离底座30的一端设有连接头31，连接头31内设有定向槽32，定向槽32下方设有止退槽33，连接头31套接在底槽28中，定向方台29套接在定向槽32中，定向方台29和定向槽32用于定位冲压柱体19的角度方向。

如图11所示，内轴套15中心设有升降腔34，升降腔34两侧上下错位设有横贯孔二35，横贯孔二35与横贯孔一26重合，止退螺钉18贯穿横贯孔二35滑动设于横贯孔一26中，升降腔34下方阵列设有斜通槽36，锁止销16滑动设于斜通槽36中，内锥杆17滑动设于升降腔34中，当内锥杆17下移时，会推动止退螺钉18向斜通槽36的下方移动，止退螺钉18的末端进入止退槽33中，使内轴套15无法与升降杆14脱离，从而使冲压柱体19与升降杆14连接固定。

具体使用时，根据钣金冲压处的外观和尺寸，选择对应的冲压柱体19，如长方柱体a、六棱柱体b、带圆角柱体c、带坡脚柱体d或曲柄弯折柱体e等，冲压柱体19包括但不限于以上几种，冲压柱体19为模块化产品，可根据常见加工尺寸定制多套，以便随时更换，其中长方柱体a为基础型号，在不需要采取特定形状的冲压位置处，冲压柱体19统一采用长方柱体a；当选定好所需的冲压柱体19后，根据板材冲压点在板材上的具体位置，确定需要更换的冲压柱体19在上矩阵模组4和下矩阵模组2的位置，将此位置的原始冲压柱体19拆掉，然后将选定的冲压柱体19安装上去即可。

在拆卸冲压柱体19时，先将阀杆11向上拉起，并旋转阀杆11，使阀杆11的顶端放置在限位杆9上，此时阀杆11下端的锥头20与锥孔23分离，调节腔22和承压腔24连通，向油管8内通入液压油，液压油从调节腔22进入承压腔24中，并推动升降杆14伸出，升降杆14带动冲压柱体19伸出，直至冲压柱体19伸出到最大极限位置；然后停止向油管8内充入液压油，并将需要更换冲压柱体19处对应的阀杆11落下，使锥头20与锥孔23闭合，此处冲压柱体19的高度将保持固定，再反向按压所有不需更换的冲压柱体19，使对应的升降杆14下降，内部的液压油会从另一侧的油管8流出，使待更换的冲压柱体19凸出，直至待更换冲压柱体19两侧的横贯孔一26中的止退螺钉18露出即可；然后转动所有拉起的阀杆11，使其全部落下，锥头20与锥孔23再次重合，液压油不会进入承压腔24内，下降的升降杆14不会再次上下移动。

然后，将起到下降作用的止退螺钉18反向拧出，将起到上升作用的止退螺钉18拧进，使内锥杆17上移，锁止销16不再受到内锥杆17的推力，锁止销16在重力的作用下，沿着斜通槽36向内、向下收缩滑动，锁止销16与止退槽33分离，内轴套15与升降杆14脱离，从而使冲压柱体19与升降杆14分离，此时，将冲压柱体19拆下即可；然后将选定的冲压柱体19重新套接在升降杆14上，使底槽28套接在连接头31上，并保证定向方台29插入定向槽32中，以保证冲压柱体19方向，然后反向旋拧两侧的止退螺钉18，使内锥杆17再次下移，使锁止销16重新插入止退槽33中，从而使新的冲压柱体19重新安装在升降杆14上，然后重复上述步骤，安装其他选定的冲压柱体19即可。

安装好冲压柱体19后，需要重新调整冲压柱体19的凸出高度或凹陷深度，将对应冲压柱体19处的阀杆11再次拉起，使锥头20与锥孔23连通，液压油再次流入承压腔24中，按压或拔出冲压柱体19，使其达到需要的高度或深度后，再将阀杆11落下，使承压腔24不再与调节腔22连通，其余的冲压柱体19要调节高度或深度时，重复此步骤即可。

当所有冲压柱体19调节完成后，重新对有油管8内的液压油加压，液压油会将锥头20压紧在锥孔23上，阀杆11无法再向上拉起，当升降杆14和冲压柱体19受压时，压力无法顶开锥头20，从而保证冲压柱体19的高度不会因受压而变化。

需要注意的是，在调整冲压柱体19的位置和高度时，下矩阵模组2和上矩阵模组4上新安装的冲压柱体19要能够相互嵌合，要保证对应安装，全部安装完成后即可投入使用。

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。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种模块化通用型钣金件冲压设备，其特征在于：包括下模板（1）、下矩阵模组（2）、上模板（3）、上矩阵模组（4）和冲压驱动杆（5），所述下矩阵模组（2）贯穿设于下模板（1）中，所述上模板（3）设于下模板（1）上方，所述上模板（3）和下模板（1）之间设有导向缓冲杆组（6），所述上矩阵模组（4）贯穿设于上模板（3）中，所述上矩阵模组（4）和下矩阵模组（2）采用相同的结构，所述冲压驱动杆（5）设于上模板（3）上壁；

所述上矩阵模组（4）包括液压盘（7）、油管（8）和冲压单元（10），所述液压盘（7）贯穿设于上模板（3）中心，所述油管（8）对称设于液压盘（7）两侧，所述冲压单元（10）多组阵列贯穿设于液压盘（7）中；

所述冲压单元（10）包括阀杆（11）、弹簧一（12）、弹簧二（13）、升降杆（14）、内轴套（15）、锁止销（16）、内锥杆（17）、止退螺钉（18）和冲压柱体（19），所述阀杆（11）滑动贯穿设于液压盘（7）上壁，所述弹簧一（12）连接设于阀杆（11）和液压盘（7）上壁之间，所述升降杆（14）滑动贯穿设于液压盘（7）下壁，所述弹簧二（13）设于升降杆（14）上端，所述冲压柱体（19）套设于升降杆（14）的末端，所述内轴套（15）设于冲压柱体（19）内腔中，所述内锥杆（17）上下滑动设于内轴套（15）内腔中，所述锁止销（16）多组阵列设于内锥杆（17）的尖锥一端，所述止退螺钉（18）成对设于冲压柱体（19）两侧，两侧所述的止退螺钉（18）上下错位设置；

所述液压盘（7）上部阵列设有调节腔（22），所述液压盘（7）下部阵列设有承压腔（24），所述调节腔（22）与承压腔（24）之间连通设有锥孔（23）；

所述弹簧二（13）远离升降杆（14）的一端设于承压腔（24）上壁，所述阀杆（11）的下端设有锥头（20），所述锥头（20）与锥孔（23）适配，所述阀杆（11）滑动设于调节腔（22）中，所述升降杆（14）滑动设于承压腔（24）中；

所述液压盘（7）两侧对称设有油孔（21），所述油孔（21）与调节腔（22）内部连通，所述油管（8）安装设于油孔（21）内；

所述冲压柱体（19）两侧上下错位设有横贯孔一（26），所述冲压柱体（19）一端设有底槽（28），所述底槽（28）中心设有定向方台（29），所述定向方台（29）中心设有纵向孔（27），所述内轴套（15）固定设于纵向孔（27）中；

所述升降杆（14）靠近弹簧二（13）的一端设有底座（30），所述底座（30）在承压腔（24）内滑动，所述升降杆（14）远离底座（30）的一端设有连接头（31），所述连接头（31）内设有定向槽（32），所述定向槽（32）一侧设有止退槽（33），所述连接头（31）套接在底槽（28）中，所述定向方台（29）套接在定向槽（32）中；

所述内轴套（15）中心设有升降腔（34），所述升降腔（34）两侧上下错位设有横贯孔二（35），所述升降腔（34）一侧阵列设有斜通槽（36），所述锁止销（16）滑动设于斜通槽（36）中，所述内锥杆（17）滑动设于升降腔（34）中；

所述内锥杆（17）两侧上下错位设有楔槽（25），所述楔槽（25）的形状与止退螺钉（18）的头部相适配；

所述横贯孔二（35）与横贯孔一（26）重合，所述止退螺钉（18）贯穿横贯孔二（35）滑动设于横贯孔一（26）中。

2.根据权利要求1所述的一种模块化通用型钣金件冲压设备，其特征在于：所述液压盘（7）上阵列设有限位杆（9），所述限位杆（9）贴近设于冲压单元（10）两侧。