CN203155790U - 一种多工位冲床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多工位冲床，包括冲床主体，所述冲床主体上设有冲模装置、冲压动力装置和控制装置，所述冲床主体上还设有至少为两根的导向柱，所述导向柱相对于水平面垂直设置且均匀分布，所述冲压动力装置的动力输出端与所述冲模装置相连接，所述冲模装置套设滑动安装在所述导向柱上并在所述冲压动力装置的驱动下在导向柱上垂直于水平面纵向往复运动，所述冲模装置上设有两个或两个以上的冲头，所述冲头依冲头的冲面斜率依次排布，所述冲床主体上还设有下模，所述下模水平设置且与所述冲模装置相对，待加工的工件相对于水平面竖直设置安放于所述下模中。该多工位冲床克服了现有技术的不足，能够避免在冲压加工时金属管的管壁产生裂纹，同时能够满足金属管管件两端同时加工的需求，又能避免现有工艺中因多次冲压加工成型的工件而频繁更换冲头导致的在冲压加工中经常会出现的精度缺失的问题。且本实用新型结构简单，易于使用，加工精度高，不仅大大提高了加工效率，同时也降低了工人的劳动强度，操作使用也较为安全。

Description

一种多工位冲床

【技术领域】

本实用新型涉及一种冲压式压力机械，尤其涉及一种多工位冲床。

【背景技术】

冲床系一种冲压式压力机。在工业生产中，冲压工艺由于较传统机械加工来说有节约材料和能源，效率高，对操作者技术要求不高，以及通过各种模具应用，可以做出机械加工所无法达到的产品的优点，因而它的用途越来越广泛。

但随着加工制造业的快速发展，现有冲床在异型件加工上存在的缺陷和不足之处也引起了人们的重视，下面举例进行说明：

如图1所示，图1系现有的通常应用于空调连接管的一种管状异型构件1，管状异型构件1由上部呈倒梯形的管状异型构件上管口11和与之连接的管状异型构件下管口12构成，在现有的应用冲床进行冲压加工的工艺中，通常是采用如下方式进行：

图2简单的显示了加工所述管状异型构件1的加工工艺，即将圆柱形的金属管21放置于冲床上，冲床上部安装与所要加工成型的管状异型构件1的上管口11斜度相同的硬质的冲头22，冲头在动力驱动下下压入圆柱形的金属管21的上口并继续向下挤压，从而使圆柱形金属管的上口向外扩张，从而加工成与所需加工的管状异型构件1的上管口11相同的形状。

由于现有的冲床都是单头单次冲压，因此在加工上述类型的管状异型构件，特别是所述管状异型构件的管壁厚度和直径较大时，存在有如下的缺陷：

首先，由于加工所述管状异型构件1的金属管21的金属强度问题，如果一次冲压成型，经常会出现由于金属管21的管壁强度无法承受冲头22产生的张力，使得金属管21的上部管壁出现裂纹的情况；

其次，易于想见的是，在加工如所述管状异型构件1时，由于金属管21的下端固定在冲床上，在其上部受到冲头22的较大作用力时，金属管21的下端势必会在力的作用下发生变形；

上述两个原因造成了现有的采用单头单次冲压的冲床在加工以所述管状异型构件1为例子的异型构件时存在着成品率低，加工质量难以符合要求的技术缺陷。

为解决上述技术缺陷，目前在加工类似的异型构件时，多采用将同一金属管21进行若干次冲压直至成型的方式，如图3所示，以采用三台冲床的多次冲压方式为例，三台冲床上分别安装有冲头的斜率依次由小至大的一号冲头31，二号冲头32，三号冲头33，，金属管21放置在第一台冲床后，用一号冲头31向下冲压，完成第一次冲压；继而将金属管21由第一台冲床取出，放置在第二台冲床上用二号冲头32向下冲压后，将金属管21取出安放在第三台冲床上，由三号冲头33完成最后的成型冲压。

当然，在实际生产中，亦有采用在同一台冲床上进行多次冲压的工艺，即在同一台冲床上，每完成一次冲压即拆卸掉冲头后，更换一个冲头，直至最后一个冲头将金属管21冲压成型。该加工工艺与前述的采用多台冲床的工艺并无不同，在此不再赘述。

采用上述加工工艺，固然能够较好的解决金属管21在单头单次冲压成型的加工中容易发生的管壁出现裂纹的问题，但是该工艺同样存在着较大的技术缺陷，具体表现在：

首先，上述工艺在加工过程中，仍然仅能加工金属管21的一端，无法实现同时加工金属管21上下两端的技术要求；

其次，无论是将采用多台冲床冲压加工还是采用在同一冲床上更换冲头的方式，均需要在加工过程中安装、调节金属管的位置或者安装调节冲头的位置，易于想见的是，在上述多次安装、调节的过程中，容易产生冲头的中心点与金属管的水平圆心点发生位置偏差，从而造成精确缺失，影响构件成品的加工精度和质量。

第三，由于冲床冲压力大，冲压动作快，因此在进行上述反复取出、安置金属管的操作中，工人有可能会因误操作造成伤害，存在着一定的安全隐患；

第四，无论是在多台冲床上依次冲压，亦或在同一台冲床上每冲压一次更换一个冲头，均需要操作工人多次取出、放置金属管或多次安装不同的冲头，大大降低了生产效率，提高了工人的劳动强度；

另外需要指出的是，由于冲床的冲头在向下冲压时压力较大，使得安装在冲床上的金属管的下部与冲床接触的部分紧密贴合，金属管的上部与冲头紧密贴合，这样就造成了金属管下部不易从冲床上取出或其上部被向上复位的冲头带起的情况时有发生的技术缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本实用新型提供了一种多工位冲床，该多工位冲床克服了现有技术的不足，能够避免在冲压加工时金属管的管壁产生裂纹，同时能够满足金属管管件两端同时加工的需求，又能避免现有工艺中因多次冲压加工成型的工件而频繁更换冲头导致的在冲压加工中经常会出现的精度缺失的问题。且本实用新型结构简单，易于使用，加工精度高，不仅大大提高了加工效率，同时也降低了工人的劳动强度，操作使用也较为安全。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种多工位冲床，包括冲床主体，所述冲床主体上设有冲模装置、冲压动力装置和控制装置，所述冲床主体上还设有至少为两根的导向柱，所述导向柱相对于水平面垂直设置且均匀分布，所述冲压动力装置的动力输出端与所述冲模装置相连接，所述冲模装置套设滑动安装在所述导向柱上并在所述冲压动力装置的驱动下在导向柱上垂直于水平面纵向往复运动，所述冲模装置上设有两个或两个以上的冲头，所述冲头依冲头的冲面斜率依次排布，所述冲床主体上还设有下模，所述下模水平设置且与所述冲模装置相对，待加工的工件相对于水平面竖直设置安放于所述下模中。

进一步的，所述冲模装置包括如下部件：

冲轴机构，所述冲轴机构由冲轴和冲轴固定块组合构成，所述冲轴的上端与所述冲压动力装置的动力输出端相连接；所述冲轴固定块套设于所述导向柱上，所述冲轴固定块中部设有冲轴孔，所述冲轴穿过所述冲轴孔套设于所述冲轴固定块内；

冲压机构，所述冲压机构设于所述冲轴机构下方，所述冲压机构由冲头、冲头导轨和冲头连接块组合构成，所述冲头连接块套设于所述导向柱上并可在动力驱动下沿所述导向柱竖直往复运动，所述冲头连接块下部水平设置有导轨槽；所述冲头导轨套设于所述导轨槽内并可在动力驱动下依所述导轨槽在水平方向往复移动；所述冲头的上端连接设置于所述冲头导轨的下部。

更进一步的，所述冲压机构中的冲头连接块下部的导轨槽，其竖直截面为倒梯形，所述冲压机构中的冲头导轨的竖直截面与所述导轨槽相配合，所述冲头导轨的下部设置有冲头固定块，所述冲头通过冲头固定块与所述冲头导轨相连接。

作为改进，所述冲头的周围还设置有推料弹簧，所述推料弹簧的上端连接于所述冲头固定块上，所述推料弹簧均匀紧密环设于所述任一个冲头的周围。

作为优选的技术方案，所述冲头为三个，所述冲头依冲头的冲面斜率依次排设，所述任一个冲头周围都均匀环设有四个推料弹簧。

进一步的，所述冲床主体内还包括有卸料装置，所述卸料装置设于冲床主体内并设于所述下模的下部，所述卸料装置由顶出油缸和卸料杆组合构成，所述卸料杆竖直设置，其下端与所述顶出油缸的动力输出端相连接，其上端设于所述下模的底部。

进一步的，所述冲床主体还包括有安全防护装置，所述安全防护装置为光电安全保护器，所述光电安全保护器设于所述导向柱的外侧。

进一步的，所述冲床主体还包括有冲模自动润滑装置，所述冲模自动润滑装置包括喷油器，所述喷油器通过管路与所述冲模装置相连接。

进一步的，所述控制装置采用可编程逻辑控制器PLC，所述冲床主体内的各动力源依所述可编程逻辑控制器PLC的驱动而运动。

本实用新型提供了一种多工位冲床，采用上述发明内容的多工位冲床，克服了现有技术的不足，能够很好的避免在冲压加工时金属管的管壁产生裂纹，能够满足金属管管件两端同时加工的需求，且能够避免现有工艺中因多次冲压加工成型的工件需要频繁更换冲头从而在冲压加工中经常会出现的精度缺失的问题。且本实用新型结构简单，易于使用，加工精度高，不仅大大提高了加工效率，同时也降低了工人的劳动强度，操作使用也较为安全。

【附图说明】

图1是待加工的管状异型构件的结构示意图；

图2是采用冲头加工如图1所示的管状异型构件的示意图；

图3是现有工艺中多个冲头冲压如图1所示管状异型构件的原理图；

图4是本实用新型的整体的结构示意图；

图5图4的左视图。

【具体实施方式】

如图4-5所示，一种多工位冲床，包括冲床主体4，所述冲床主体4上设有冲模装置5、冲压动力装置6和控制装置7，所述冲床主体4上还设有至少为两根的导向柱41，所述导向柱41相对于水平面垂直设置且均匀分布，所述冲压动力装置6的动力输出端与所述冲模装置5相连接，所述冲模装置5套设滑动安装在所述导向柱41上并在所述冲压动力装置6的驱动下在导向柱41上垂直于水平面纵向往复运动，所述冲模装置5上设有两个或两个以上的冲头51，所述冲头51依冲头的冲面斜率依次排布，所述冲床主体4上还设有下模42，所述下模42水平设置且与所述冲模装置5相对，待加工的工件相对于水平面竖直设置安放于所述下模42中。

所述冲模装置5包括如下部件：

冲轴机构，所述冲轴机构由冲轴52和冲轴固定块53组合构成，所述冲轴52的上端与所述冲压动力装置6的动力输出端相连接；所述冲轴固定块53套设于所述导向柱41上，所述冲轴固定块53中部设有冲轴孔，所述冲轴52穿过所述冲轴孔套设于所述冲轴固定块53内；

冲压机构，所述冲压机构设于所述冲轴机构下方，所述冲压机构由冲头51、冲头导轨54和冲头连接块55组合构成，所述冲头连接块55套设于所述导向柱41上并可在动力驱动下沿所述导向柱41竖直往复运动，所述冲头连接块55下部水平设置有导轨槽56；所述冲头导轨54套设于所述导轨槽56内并可在动力驱动下依所述导轨槽56在水平方向往复移动；所述冲头51的上端连接设置于所述冲头导轨54的下部。

在本实用新型中，所述冲压机构中的冲头连接块下部的导轨槽56，其竖直截面为倒梯形，所述冲压机构中的冲头导轨的竖直截面与所述导轨槽相配合，所述冲头导轨54的下部设置有冲头固定块57，所述冲头51通过冲头固定块57与所述冲头导轨54相连接。导轨槽56的竖直截面和冲头导轨54的竖直截面均为倒梯形，即通称的燕尾槽，易于想见的是，采用燕尾的结构，良好的保证了所述冲头导轨在水平面内往复移动时的稳定性，且燕尾结构强度、刚性好，特别是在工作面经过淬火处理并通过研磨后，良好的保证了换模时定位精度和使用寿命。

在本实用新型中，作为一个优选的实施例，所述冲头的周围还设置有推料弹簧58，所述推料弹簧58的上端连接于所述冲头固定块57上，所述推料弹簧58均匀环设于所述任一个冲头51的周围。以所述冲头51的数量为三个为例，所述冲头51依冲头的冲面斜率依次排设，所述任一个冲头51周围都均匀环设有四个推料弹簧58。

在本实用新型中，所述冲床主体内还包括有卸料装置，所述卸料装置设于冲床主体4内并设于所述下模42的下部，所述卸料装置由顶出油缸43和卸料杆44组合构成，所述卸料杆44竖直设置，其下端与所述顶出油缸43的动力输出端相连接，其上端设于所述下模42的底部。所述冲床主体4还包括有安全防护装置45，所述安全防护装置45为光电安全保护器，所述光电安全保护器设于所述导向柱的外侧。另外，所述冲床主体还包括有冲模自动润滑装置46，所述冲模自动润滑装置46包括喷油器，所述喷油器通过管路47与所述冲模装置5相连接。本实用新型的控制装置7采用可编程逻辑控制器PLC，所述冲床主体内的各动力源依所述可编程逻辑控制器PLC的驱动而运动。

下面在具体实施例的基础上，以三个冲头的冲床为例，简述本实用新型一种多工位冲床的工作流程：

依待加工工件的要求，选择适当的冲头予以排布安装，并调节到位；选择适当的下模安装于所述冲床主体上，并将待加工工件的坯料安放于所述下模内。

在可编程逻辑控制器PLC内预先设定的程序的自动控制下，精确调节校准冲模装置和下模的准确位置和相对位置，使一号冲头的圆心与所述下模和安放于下模内的待加工工件的坯料同心。此时所有动力源(油缸)复位，冲模自动润滑装置向下模内喷注润滑油。

继之，冲压动力装置(主冲压缸)驱动冲模装置下压运动快进到位，一号冲头压入待加工工件的坯料，一号冲头完成冲压后，冲压动力装置驱动冲模装置小幅后退；

不难理解的是，由于冲压动力装置驱动冲头产生的巨大压力，冲头与待加工工件的坯料间往往会紧密贴合，现有技术中，冲头下压完成冲压后复位时，经常由于此种原因导致冲头将待加工工件的坯料一起带起的情况。在本实用新型中，由于任意一个冲头周围，都紧密均匀环设有弹性系数较高的弹簧，则在冲头向下冲压坯料时，冲头周围均匀环设的弹簧的下端与工件坯料的上端贴合，冲头继续向下冲压，此时弹簧在冲模装置的压力的作用下压紧；当冲头完成冲压向上复位时，冲头周围的弹簧开始释放弹性势能，压住待加工工件的坯料，使其处于下模中并与冲头脱开，从而很好的解决了冲头复位时将待加工工件坯料一起带起的情况发生。

在一号冲头完成冲压过程并小行程后退后，在可编程逻辑控制器PLC的控制下，所述冲头导轨在导轨上设置的动力源的驱动下将二号冲头移动至下模的上方，定位后，冲模装置向下冲压，冲压完成后二号冲头小行程后退复位；所述冲头导轨将三号重头移动至所述下模的上方并完成最后一次冲压，在此不再赘述。

由于所述待加工工件的坯料经过三次冲压，其与下模间亦紧密贴合，很难取出。为此，本实用新型在所述冲床主体内还设置有卸料装置，在冲压完成后，可编程逻辑控制器PLC下达指令，通过动力源将位于所述下模底部的卸料杆向上顶出，从而将坯料自下模中顶起，工人即可将坯料自本实用新型中取出，以为下一件坯料的加工做准备。

由上可见，在本实用新型的整个工作流程中，工人所要手动操作完成的，仅为将待加工工件坯料安放于下模上，以及在冲压完成后将坯料自下模上取出，其余加工动作均在可编程逻辑控制器PLC的控制下自动完成，大大降低了工人的劳动强度，提高了加工效率。

由于本实用新型设备为多工位冲模，产品加工时动作连续，加工时间短，可以有效的防止因加工硬化而导致产品开裂的现象。产品的合格率、一致性及同心度与普通液压冲床多次工序加工的产品相比质量提高15-20％。

另外，在自动化冲床的操作和使用中，安全问题是非常重要的，时有因工人操作不慎，在冲头尚在动作时将肢体伸入冲床的动作范围内，进而导致事故的惨剧发生。鉴于此，本实用新型在冲床本体上还设有安全防护装置，所述安全防护装置为光电安全保护器，即俗称的安全光栅，所述光电安全保护器设于所述导向柱的外侧，安全光栅通过发射红外线，产生保护光幕，当光幕被遮挡时，装置发出遮光信号，可编程逻辑控制器PLC立刻暂停动作，待工人确认后方恢复运行，从而大大提高了安全性，避免了事故的发生。

在本实用新型中，上述各部件的驱动位置，工作时间，工作进程和互动关系均由可编程逻辑控制器PLC控制，由于PLC技术已经成熟，且相应的PLC控制程序不属于本实用新型的保护范围，在此不再赘述。

需要注意的是，具体实施方式仅仅是对本实用新型技术方案的解释和说明，不应将其理解为对本实用新型技术方案的限定，任何采用本实用新型实质发明内容而仅作局部改变的，仍应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多工位冲床，包括冲床主体(4)，所述冲床主体上设有冲模装置(5)、冲压动力装置(6)和控制装置(7)，所述冲床主体(4)上还设有至少两根导向柱(41)，所述导向柱(41)相对于水平面垂直设置且均匀分布，所述冲压动力装置(6)的动力输出端与所述冲模装置(5)相连接，所述冲模装置(5)套设滑动安装在所述导向柱(41)上并在所述冲压动力装置(6)的驱动下在导向柱(41)上垂直于水平面纵向往复运动，其特征在于：所述冲模装置(5)上设有两个或两个以上的冲头(51)，所述冲头(51)依冲头的冲面斜率依次排布，所述冲床主体(4)上还设有下模(42)，所述下模(42)水平设置且与所述冲模装置(5)相对，待加工的工件相对于水平面竖直设置安放于所述下模(42)中。

2.根据权利要求1所述的一种多工位冲床，其特征在于：

所述冲模装置(5)包括如下部件：

冲轴机构，所述冲轴机构由冲轴(52)和冲轴固定块(53)组合构成，所述冲轴(52)的上端与所述冲压动力装置(6)的动力输出端相连接；所述冲轴固定块(53)套设于所述导向柱(41)上，所述冲轴固定块(53)中部设有冲轴孔，所述冲轴(52)穿过所述冲轴孔套设于所述冲轴固定块(53)内；

冲压机构，所述冲压机构设于所述冲轴机构下方，所述冲压机构由冲头(51)、冲头导轨(54)和冲头连接块(55)组合构成，所述冲头连接块(55)套设于所述导向柱(41)上并可在动力驱动下沿所述导向柱(41)竖直往复运动，所述冲头连接块(55)下部水平设置有导轨槽(56)；所述冲头导轨(54)套设于所述导轨槽(56)内并可在动力驱动下依所述导轨槽(56)在水平方向往复移动；所述冲头(51)的上端连接设置于所述冲头导轨(54)的下部。

3.根据权利要求2所述的一种多工位冲床，其特征在于：

所述设于冲压机构中的冲头连接块(55)下部的导轨槽(56)，其竖直截面为倒梯形，所述冲压机构中的冲头导轨(54)的竖直截面与所述导轨槽相配合，所述冲头导轨(54)的下部设置有冲头固定块(57)，所述冲头(51)通过冲头固定块(57)与所述冲头导轨(54)相连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种多工位冲床，其特征在于：所述冲头(51)的周围还设置有推料弹簧(58)，所述推料弹簧(58)的上端连接于所述冲头固定块(57)上，所述推料弹簧(58)均匀紧密环设于所述任一个冲头(51)的周围。

5.根据权利要求2或3所述的一种多工位冲床，其特征在于：所述冲头为(51)三个，所述冲头(51)依冲头的冲面斜率依次排设，所述任一个冲头(51)周围都均匀环设有四个推料弹簧(58)。

6.根据权利要求1所述的一种多工位冲床，其特征在于：所述冲床主体(4)内还包括有卸料装置，所述卸料装置设于冲床主体(4)内部并设于所述下模(42)的下部，所述卸料装置由顶出油缸(43)和卸料杆(44)组合构成，所述卸料杆(44)竖直设置，其下端与所述顶出油缸(43)的动力输出端相连接，其上端设于所述下模(42)的底部。

7.根据权利要求1所述的一种多工位冲床，其特征在于：所述冲床主体(4)还包括有安全防护装置(45)，所述安全防护装置(45)为光电安全保护器，所述光电安全保护器设于所述导向柱(41)的外侧。

8.根据权利要求1所述的一种多工位冲床，其特征在于：所述冲床主体(4)还包括有冲模自动润滑装置(46)，所述冲模自动润滑装置(46)包括喷油器，所述喷油器通过管路(47)与冲模装置(5)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种多工位冲床，其特征在于：所述控制装置(7)采用可编程逻辑控制器PLC所述冲床主体内的各动力源依所述可编程逻辑控制器PLC的驱动而运动。

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