CN119216467A - 一种薄片金属材料冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明为一种薄片金属材料冲压设备，特别是引线框架及引脚的冲压设备。本发明包括底座；底座上固定有包括左侧板、右侧板和顶板的框架，顶板在左侧板和右侧板的上部将两者连接；顶板和底座之间设置有上模座和下模座，顶板下方设置升降板，顶板上方安装有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆与升降板连接，升降板下方带有与其固定连接的两个立板上通过第一转轴安装上模座，第一转轴与第一电机连接。本发明中设置有呈多棱柱形的上、下模座，能够安装多套不同型号的上、下模，工作过程中可以根据半导体芯片的型号选择对应的上、下模，避免了频繁拆卸模具的现象，节省了准备时间；通过在上、下模座加装驱动电机的设计，能够实现对上、下模的快速切换。

Description

一种薄片金属材料冲压设备

技术领域

本发明为一种薄片金属材料冲压设备，特别是引线框架及引脚的冲压设备。

背景技术

金属冲压加工中的模具在使用后会有不同程度的损坏，因此会在一段时间后进行更换。而有些产品在加工时，会在不同工序使用不同的模具，因此，也需要方便地进行更换。例如：集成电路的引线框架是由较薄的铜片冲压形成的，而后续还有还有引脚冲压成型的过程，这就需要使用不同的模具。而现有的引脚冲压成型设备大多设计为针对特定尺寸的半导体芯片，设备中仅使用一种模具，这种设计虽然保证了引脚冲压成型的精确度，但在面对半导体芯片多样化和快速迭代的市场趋势时，其局限性逐渐凸显，每当半导体芯片型号发生变更，就需要更换相应的模具，更换模具时需要专业的技术人员进行更换，更换过程耗时费力，且自动化程度低，增加了生产准备时间和成本，制约了生产线的灵活性与生产速度。另外，不同型号的集成电路其引线框架的形状不同，也需要使用不同的模具。对于引线框架的生产企业，要根据产品情况更换冲压模具。

发明内容

本发明的目的在于：设计一种能够对不同的模具进行快速更换的薄片金属材料冲压设备。

本发明包括底座；底座上固定有包括左侧板、右侧板和顶板的框架，顶板在左侧板和右侧板的上部将两者连接；顶板和底座之间设置有上模座和下模座，顶板下方设置升降板，顶板上方安装有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆与升降板连接，升降板下方带有与其固定连接的两个立板，两个立板之间通过第一转轴安装上模座，第一转轴与安装在升降板上的第一电机连接；

所述上模座为横向设置的多棱柱，其至少一部分表面设置有上模安装槽，上模安装槽内设置包含至少一个上模的上模组，上模组通过螺栓固定在上模安装槽内；上模座与升降板之间设置有上模座定位机构；

所述下模座通过第二转轴安装在左侧板和右侧板上，第二转轴与第二电机连接；所述下模座为横向设置的多棱柱，其至少一部分表面设置有下模安装槽，下模安装槽内设置包含至少一个下模的下模组，下模组通过螺栓固定在下模安装槽内；

底座上设置有第二液压缸，第二液压缸的活塞杆向上与下模座支撑板连接；下模座支撑板能与下模座的底面配合。

优选地，所述的上模座定位机构包括设置在升降板的一个立板上的第一定位传感器，上模座与该立板相邻的侧面上设置有第一触发件组，第一触发件组中每个第一触发件与上模座的一个表面对应，且它与第一定位传感器配合时，上模座的该表面朝下、并处于与第一液压缸活塞杆垂直的位置。

进一步地，所述第一触发件呈T形，其顶面与上模座固定连接，其立面与升降板的立板垂直。

优选地，左侧板上设置有第二定位传感器，与第二定位传感器相邻的下模座的侧面上设置用于下模座定位的第二触发件组；第二触发件组中每个第二触发件与下模座的一个表面对应，且它与第二定位传感器配合时，下模座的该表面朝上、并处于与第一液压缸活塞杆垂直的位置。本发明中，第一电机与第二电机可采用步进电机，根据上、下模座的棱面数量调整步进电机的转动角度，也可以实现对上、下模的切换，但步进电机会存在转动角度出现偏差的现象，导致切换的上、下模不处于水平状态；而采用定位传感器的设计能够更好的保证上、下模切换时的准确性。

进一步地，所述第二触发件呈T形，其顶面与下模座固定连接，其立面与左侧板垂直。

进一步地，在第一定位传感器前序方向的立板上设置与第一触发件位置对应的第一副定位传感器；或者，在第二定位传感器前序方向上，在其所在的侧板上设置与第二触发件位置对应的第二副定位传感器。加装副定位传感器的设计，能够在定位上、下模时提前减速上、下模座，提高了定位的准确性。

进一步地，所述上模座或下模座为正多棱柱。本发明中采用正多棱柱的设计能够使相邻模具在转动切换时的间隔角度相同，方便加工和运行过程的控制。

进一步地，所述的上模座或下模座带有偶数个表面，所述下模座支撑板的上表面为平面。

进一步地，所述上模与上模座上的上模安装槽之间设置有抓持空间；或者，所述下模与下模座上的下模安装槽之间设置有抓持空间。

本发明中设置有呈多棱柱形的上、下模座，能够安装多套不同型号的上、下模，工作过程中可以根据半导体芯片及引线框架的型号选择对应的上、下模，避免了频繁拆卸模具的现象，节省了准备时间；通过在上、下模座加装驱动电机的设计，能够实现对上、下模的快速切换，提高了生产线的灵活性。本发明的上、下模座采用了定位机构，通过传感器感应触发件的设计，能够通过传感器判断上、下模，并联动电机进行控制，实现对模具的自动切换。本发明增加抓持空间的设计，便于对嵌装的模具进行拆卸更换，避免出现模具在拆装过程中出现掉落的现象。本发明中，为了使转动的下模得到较好的支撑，本发明中，还进一步地使用了第二液压缸对下模座进行支撑，因此，本发明更适用于厚度较小的金属板的冲压加工。

附图说明

图1为本发明实施例主视图；

图2为本发明实施例左视图；

图3为图1中A-A剖视图；

图4为图1中B处局部放大图；

图5为图1中上、下模座的主视图；

图6为图5的左视图；

图7为图1中左侧立板的右视图；

图8为本实施例中上、下模的结构剖视图；

图9为本实施例中下模的结构示意图；

其中：1、底座，2、左侧板，3、右侧板，4、顶板，5、第二电机，6、下模座，7、第二转轴，8、下模安装槽，9、第二液压缸，10、下模座支撑板，11、第一液压缸，12、升降板，13、导向杆，14、立板，15、第一电机，16、上模座，17、第一转轴，18、上模安装槽，19、抓取槽，20、第一定位传感器，21、第一触发件组，22、第二定位传感器，23、第二触发件组，24、下模组，25、成型槽，26、上模组，27、第一副定位传感器，28、第二副定位传感器。

具体实施方式

以图1定义本实施例的上下左右前后方向。

如图所示，本实施例包括底座1，底座1上方固定安装有框架，框架包括左侧板2，左侧板2右侧设置有右侧板3，左侧板2与右侧板3下端均与底座1上表面固定连接。两侧板上方设置有顶板4，左侧板2与右侧板3的上部经顶板4固定连接。

左侧板2与右侧板3之间设置有下模座6，本实施例中，下模座6采用正四棱柱结构，横向设置在左侧板2和右侧板3之间；下模座6的四个长方形的表面均设置有下模安装槽8，下模安装槽8内设置有下模组24；本实施例中，下模组24设置有四个不同型号的下模，分别通过螺栓嵌装在各下模安装槽8中。下模座6左右两侧面固定连接有第二转轴7，第二转轴7左右两端分别与左侧板2和右侧板3转动连接，下模座6通过第二转轴7安装在左侧板2和右侧板3之间。左侧板2的左端面上设置有第二电机5，第二电机5通过螺栓安装在左侧板2上，其转轴向右延伸与第二转轴7固定连接，使用时，启动第二电机5能够控制下模座6转动。下模座6下方设置有第二液压缸9，第二液压缸9的的缸体固定安装在底座1上，其活塞杆上方设置有下模座支撑板10。本实施例中，下模座支撑板10采用平板结构，上表面为平面，与呈正四棱柱形的下模座6表面相配，启动第二液压缸9后，下模座支撑板10上移接触下模座6，对下模座6进行支撑。

本发明中，当下模座6采用奇数个表面的正多棱柱时，下模座支撑板10可采用V形或其他对应多棱柱下部的形状，以起到支撑下模座6的作用。当采用的多棱柱不属于正多棱柱时，可采用两个或多个第二液压缸9的设计，在各第二液压缸9的活塞杆上分别设置下模座支撑板10，以适应下模座6不同形状的下表面。

左侧板2右端设置有第二定位传感器22；第二定位传感器22右侧，下模座6的左端面上设置有第二触发件组23，本实施例中，第二触发件组23包括四个第二触发件，各第二触发件尺寸不同，分别与下模座6的一个表面对应。下模座6的左端面上开设有一组凹槽，本实施例中设置四个凹槽，各凹槽位于与左端面相邻各表面的中间位置，各第二触发件分别嵌装在凹槽中；各第二触发件呈T形，其顶面靠近第二转轴7，通过螺栓与下模座6开设的凹槽固定连接；其立面靠近下模座6的外表面，并与左侧板2垂直，位于下模座6各对应表面的中间位置，使用时，当第二定位传感器22感应到第二触发件后反馈信息，通过系统控制第二电机5停止，该第二触发件对应的下模水平朝上；此时，下模座6水平朝上的表面为下模座6的工作面。因各第二触发件的尺寸不同，系统可根据第二定位传感器22反馈的信息判断下模。第二定位传感器22前序方向设置有第二副定位传感器28，本实施例中，第二电机5的转轴逆时针转动，根据转轴的转动方向，能够在第二定位传感器22之前感应到第二触发件的位置定义为第二定位传感器22的前序方向。第二副定位传感器28与第二定位传感器22设置在一个圆周上，与第二触发件位置对应。在下模座6转动过程中，第二副定位传感器28先感应到对应所需下模的第二触发件，反馈信息后系统控制第二电机5减速，再通过第二定位传感器22停止下模座6的转动，以保证对下模座6定位的准确性。

顶板4上方设置有第一液压缸11，第一液压缸11的的缸体通过螺栓安装在顶板4的上表面，其活塞杆贯穿顶板4向下延伸，与第二液压缸9的活塞杆平行。顶板4下方设置有升降板12，升降板12的上表面与第一液压缸11的活塞杆下端固定连接，使用时，启动第一液压缸11能够控制升降板12上下移动。第一液压缸11的活塞杆左右两侧对称设置有导向杆13，导向杆13与顶板4滑动连接，其下端固定安装在升降板12上，当升降板12上下移动时起到导向限位的作用。升降板12下端带有立板14，本实施例中设置有两个立板14，立板14为升降板12的一部分，与升降板12下表面固定连接，能够随升降板12上下移动。两立板14之间设置有上模座16，本实施例中，上模座16采用正四棱柱结构，横向设置在两立板14之间；上模座16的四个长方形的表面均设置有上模安装槽18，上模安装槽18内设置有上模组26；本实施例中，上模组26设置有四个不同型号的上模，分别通过螺栓嵌装在各上模安装槽18中。上模座16左右两侧面固定连接有第一转轴17，第一转轴17左右两端分别与两立板14转动连接，上模座16通过第一转轴17安装在两立板14之间。左侧立板14的左端面上设置有第一电机15，其转轴向右延伸与第一转轴17固定连接，使用时，启动第一电机15能够控制上模座16转动。

上模座16与升降板12之间设置有上模座定位机构，上模座定位机构包括第一定位传感器20，第一定位传感器20设置在左侧立板14的右端；第一定位传感器20右侧，上模座16的左端面上设置有第一触发件组21，本实施例中，第一触发件组21包括四个第一触发件，各第一触发件尺寸不同，分别与上模座16的一个表面对应。上模座16的左端面上开设有一组凹槽，本实施例中设置四个凹槽，各凹槽位于与左端面相邻各表面的中间位置，各第一触发件分别嵌装在凹槽中；各第一触发件呈T形，其顶面靠近第一转轴17，通过螺栓与上模座16开设的凹槽固定连接；其立面靠近上模座16的外表面，并与立板14垂直，位于上模座16各对应表面的中间位置，使用时，当第一定位传感器20感应到第一触发件后反馈信息，通过系统控制第一电机15停止，该第一触发件对应的上模朝下，并处于与第一液压缸11垂直的位置；此时，上模座16水平朝下的表面为上模座16的工作面，该工作面与与下模座6的工作面平行。因各第一触发件的尺寸不同，系统可根据第一定位传感器20反馈的信息判断下模。第一定位传感器20前序方向设置有第一副定位传感器27，本实施例中，第一电机15的转轴逆时针转动，根据转轴的转动方向，能够在第一定位传感器20之前感应到第一触发件的位置定义为第一定位传感器20的前序方向。第一副定位传感器27与第一定位传感器20设置在一个圆周上，与第一触发件位置对应。在上模座16转动过程中，第一副定位传感器27先感应到所需上模的第一触发件，反馈信息后系统控制第一电机15减速，再通过第一定位传感器20停止上模座16的转动，以保证对上模座16定位的准确性。本实施例中，第一电机15与第二电机5均采用减速电机，避免上、下模座转速过快，影响定位的准确性。

本实施例中，下模座6与上模座16采用正四棱柱的设计能够使相邻模具在转动切换时的间隔角度相同，方便加工和运行过程的控制。

本实施例中，下模座6与上模座16可采用不同形状的结构，如上模座16采用三棱柱，下模座6采用六棱柱，将对应三组上、下模依次或间隔装入上、下模座中，通过定位传感器的识别能够实现对应模具的切换。或者在正四棱柱形的上、下模座中装入三组对应的上、下模，该使用方法能够避免更换上、下模座以及下模座支撑板10，节省准备的时间，使用时可根据生产线需求灵活安装上、下模。

本实施例中，第一、二电机可采用步进电机，并通过步进电机实现对上、下模座的定位，采用正四棱柱形的上、下模座时，将步进电机的转动角度调整为90度后，控制步进电机即可对上、下模进行切换并对上、下模的位置进行定位，如采用其他形状的上、下模座时，需要将步进电机的转动角度做适应性调整。但是步进电机在使用过程中存在转动角度出现偏差的现象，当上、下模座转动后，对应的上、下模没有处于水平状态时，在冲压成型过程中会对上、下模以及被冲压件造成损伤，因此，本实施例中采用定位传感器的定位机构能够保证切换上、下模时的准确性。

本实施例中下模组24中各下模呈H形结构，将下模安装到下模安装槽8后，下模外表面的凹槽与下模安装槽8之间形成抓持空间，便于维修人员抓持嵌装的下模，能够避免下模在安装与拆卸的过程中出现掉落的现象；各上模安装槽18的内壁上设置有抓取槽19，安装上模后，上模的外表面与抓取槽19之间形成抓持空间，便于维修人员抓持嵌装的上模，能够避免上模在安装与拆卸的过程中出现掉落的现象。下模组24中各下模上表面开设有成型槽25，用于提供引脚冲压成型的空间并确定引脚成型后的形状；成型槽25内侧凸起的上表面高度低于下模的上表面，放置半导体芯片后，能够对半导体芯片起到限位的作用。上模组26中各上模的下表面设置有凸起结构，形状与各下模的成型槽25相配，用于对引脚进行冲压成型；上模凸起结构中间的凹槽部分能够配合下模，在冲压过程中对半导体芯片起到限位的作用，避免半导体芯片偏移。各组上、下模相对的表面上开设有一组沉孔，本实施例中设置有两个沉孔，用于放置连接上、下模座的螺栓，避免螺栓外露对半导体芯片造成损伤。

本发明中，下模组24和上模组26中的上、下模可采用引线框架冲压模具，生产多种不同型号的引线框架时，可以在上、下模座中安装不同型号的引线框架冲压模具，在生产过程中根据产品情况对模具切换；也可采用引线框架冲压模具和上文叙述的引脚成型模具混合使用的设计，使设备可以通过切换上、下模应用在不同的工序中，节省生产时间。因本发明中上、下模座均通过转轴支撑，所以，本发明更适用于厚度较小的板材的冲压。

本发明在使用时，首先设定需要使用的上、下模的信息，设定完成后第一电机15启动，控制上模座16开始转动，第一副定位传感器27感应到对应上模的第一触发件后，第一电机15开始减速；第一定位传感器20感应到对应上模的第一触发件后，第一电机15停止转动，此时需要的上模朝下并处于水平状态；第一电机15停止后，第二电机5启动，控制下模座6开始转动，第二副定位传感器28感应到对应下模的第二触发件后，第二电机5开始减速；第二定位传感器22感应到对应下模的第二触发件后，第二电机5停止转动，此时需要的下模朝上并处于水平状态，与上模平行。第二电机5停止后，第二液压缸9启动，推动下模座支撑板10上移，第二液压缸9的活塞杆到达上限位时，下模座支撑板10与下模座6的下表面接触，完成后将需要进行引脚冲压成型工序的半导体芯片放置到下模中，启动第一液压缸11向下推动上模，进行冲压成型工序，冲压完成后第一液压缸11复位。当需要切换上、下模的型号时，将第二液压缸9复位，然后重新设定需要使用的上、下模的信息，重复上述的定位步骤进行对上、下模的切换。

Claims (9)

1.一种薄片金属材料冲压设备，包括底座；底座上固定有包括左侧板、右侧板和顶板的框架，顶板在左侧板和右侧板的上部将两者连接；顶板和底座之间设置有上模座和下模座，其特征是：顶板下方设置升降板，顶板上方安装有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆与升降板连接，升降板下方带有与其固定连接的两个立板，两个立板之间通过第一转轴安装上模座，第一转轴与安装在升降板上的第一电机连接；

所述上模座为横向设置的多棱柱，其至少一部分表面设置有上模安装槽，上模安装槽内设置包含至少一个上模的上模组，上模组通过螺栓固定在上模安装槽内；上模座与升降板之间设置有上模座定位机构；

所述下模座通过第二转轴安装在左侧板和右侧板上，第二转轴与第二电机连接；所述下模座为横向设置的多棱柱，其至少一部分表面设置有下模安装槽，下模安装槽内设置包含至少一个下模的下模组，下模组通过螺栓固定在下模安装槽内；

底座上设置有第二液压缸，第二液压缸的活塞杆向上与下模座支撑板连接；下模座支撑板能与下模座的底面配合。

2.根据权利要求1所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：所述的上模座定位机构包括设置在升降板的一个立板上的第一定位传感器，上模座与该立板相邻的侧面上设置有第一触发件组，第一触发件组中每个第一触发件与上模座的一个表面对应，且它与第一定位传感器配合时，上模座的该表面朝下、并处于与第一液压缸活塞杆垂直的位置。

3.根据权利要求2所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：所述第一触发件呈T形，其顶面与上模座固定连接，其立面与升降板的立板垂直。

4.根据权利要求1或2或3所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：左侧板上设置有第二定位传感器，与第二定位传感器相邻的下模座的侧面上设置用于下模座定位的第二触发件组；第二触发件组中每个第二触发件与下模座的一个表面对应，且它与第二定位传感器配合时，下模座的该表面朝上、并处于与第一液压缸活塞杆垂直的位置。

5.根据权利要求4所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：所述第二触发件呈T形，其顶面与下模座固定连接，其立面与左侧板垂直。

6.根据权利要求4所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：在第一定位传感器前序方向的立板上设置与第一触发件位置对应的第一副定位传感器；或者，在第二定位传感器前序方向上，在其所在的侧板上设置与第二触发件位置对应的第二副定位传感器。

7.根据权利要求1或2或3所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：所述上模座或下模座为正多棱柱。

8.根据权利要求7所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：所述的上模座或下模座带有偶数个表面，所述下模座支撑板的上表面为平面。

9.根据权利要求7所述的薄片金属材料冲压设备，其特征是：所述上模与上模座上的上模安装槽之间设置有抓持空间；或者，所述下模与下模座上的下模安装槽之间设置有抓持空间。