CN207076841U - 一种数控转塔冲床 - Google Patents

Abstract

一种数控转塔冲床，包括工作台、上转塔以及下转塔，上转塔内设置有多个用于冲压板料的冲头，下转塔上与多个冲头相对应位置处均设置有与冲头配合使用的冲压槽，冲压槽内沿其轴向滑移设置有主活塞板，下转塔上绕冲压槽的周向设置有缓压槽，缓压槽内沿其轴向滑移设置有副活塞板，下转塔上还设置有用于驱动副活塞板在缓压槽内朝向与主活塞板运动相反的方向运动的传动机构；通过设置冲头冲压主活塞板时，冲头给予板料一向下的力，传动机构驱使副活塞板朝向板料运动、并挤压板料，给予板料一向上的力，两个力相互消解，减小了板料的钻孔周围所受应力，进而减小板料的钻孔周围上表面的拉应力以及钻孔周围下表面的拉引力，进而防止板料变形。

Description

一种数控转塔冲床

技术领域

本实用新型涉及车床领域，更具体地说，它涉及一种数控转塔冲床。

背景技术

数控转塔冲床，数控转塔冲床是数控冲床的主要类别之一，集机、电、液、气于一体化，是在板料上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备。数控转塔冲床(NCT)通过编程软件（或手工）编制的加工程序，由伺服送料机构将板料送至需加工的位置，同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具，机械动力系统按程序进行冲压，自动完成工件的加工。

现有技术中，每次钻孔时，孔周围的材料会向下变形，造成板料的上表面出现拉应力，下表面相应的出现压应力。对于少量的冲孔，其影响并不明显，但当冲孔数量增加时，拉、压应力在某处累积，直至材料变形。现在常用的消除此类变形的方法是：先每隔一个孔冲切，然后返回冲切剩余的孔，可以缓解在同一方向顺序冲压时的应力累积，也会使前后两组孔的应力相互抵消，从而防止板料的变形。

但是，在实际生产中，间隔式冲孔时，只能消解部分应力的累积，但这种消解的力度并不大，冲孔时孔周围的材料会向下变形的这一问题仍然存在；间隔式冲孔增加了编程的难度、以及送料机构的运动行程，需要更多的时间以及能源供应，不符合现代化生产低成本、高效率的要求。

实用新型内容

针对实际运用中冲孔时容易导致板料变形这一问题，本实用新型的目的在于提出一种数控转塔冲床，具体方案如下：

一种数控转塔冲床，包括工作台、上转塔以及下转塔，所述上转塔内设置有多个用于冲压板料的冲头，所述下转塔上与多个所述冲头相对应位置处均设置有与所述冲头配合使用的冲压槽，所述冲压槽内沿其轴向密封滑移设置有主活塞板，所述下转塔上绕所述冲压槽的周向设置有缓压槽，所述缓压槽内沿其轴向密封滑移设置有副活塞板，所述下转塔上还设置有用于驱动所述副活塞板在所述缓压槽内朝向与所述主活塞板运动相反方向运动的传动机构。

所述副活塞板上设置有用于抵接所述板料的抵紧部，当所述主活塞板向下运动至最大距离时，所述抵紧部抵紧所述板料。

通过上述技术方案，板料放置在下转塔上，上转塔选择相应的冲头并开始朝向冲压槽进行冲孔。冲头在冲孔过程中，会向下挤压板料，给予板料的钻孔周围一个向下的力。冲孔后冲头会继续向下运动一段距离，冲头冲压主活塞板，带动主活塞板向下运动。副活塞板在传动机构的作用下朝向板料运动，并逐渐与板料抵接，冲头继续冲压主活塞板，副活塞板抵压板料，副活塞板给予板料一个向上的力。副活塞板给予板料的钻孔周围向上的力与冲头给予板料的钻孔周围向下的力相互缓冲，消解了两者之间的大部分应力，减小板料在钻孔处的变形，从而减少板料的钻孔周围上表面的拉应力以及下表面的压应力，进而有效防止板料变形。

进一步的，所述冲压槽呈圆柱体状设置，所述冲压槽与所述缓压槽远离所述冲头的一端连通设置，连通设置的所述冲压槽、缓压槽与主活塞板以及副活塞板之间形成密闭的缓压空间，所述传动机构还包括设置于所述缓压空间内的液压油。

通过上述技术方案，当冲头向下冲压板料时，推动主活塞板向下运动，主活塞板向下运动，挤压冲压槽内的液压油，液压油流通到缓压槽内，增加了缓压槽内的油量。缓压槽内液压油的液面高度增加，液压油推压副活塞板向上运动，逐渐靠近板料并推挤板料。冲头冲压板料时给予板料一个向下的力，副活塞板挤压板料时给予板料一个向上的力，两个力在板料的钻孔周围进行消解，减小了两者之间产生的应力，减小板料在钻孔处的变形，进而减少板料的钻孔周围上表面的拉应力以及下表面的压应力，防止板料变形。

进一步的，所述缓压槽的底面积大于所述冲压槽的底面积。

通过上述技术方案，由于液压油的总量不变，冲压槽增加或减少的液压油体积与缓压槽内减少或增加的液压油体积相同，缓压槽的底面积大于冲压槽的底面积，当主活塞板向下冲压板料时，缓压槽内液压油上升的高度比冲压槽内液压油下降的高度小，避免主活塞板上升的趋势大，挤压板料的力过大而磨损料板，保护板料。

进一步的，所述副活塞板超出所述缓压槽的最高高度为所述板料厚度的1/10～2/3。

通过上述技术方案，避免了副活塞板超出缓压槽的距离太小，副活塞板不能很好的挤压板料，副活塞板给予板料的向上的力不能消解大部分冲头给予板料的向下的力，板料发生变形。也避免了副活塞板超出缓压槽的距离太高，副活塞板给予板料的向上的力太大，冲击板料，造成板料磨损或发生变形。

进一步的，所述传动机构包括设置于所述缓压槽以及所述冲压槽之间的翘翘杆，所述翘翘杆与所述下转塔铰接且沿所述冲压槽的轴向转动；所述翘翘杆的两端分别伸入所述冲压槽以及所述缓压槽内、且均铰接有连杆，两所述连杆远离所述翘翘杆的一端分别与所述主活塞板以及副活塞板铰接；

平衡状态下，所述主活塞板与所述副活塞板在同一水平面上。

通过上述技术方案，当冲头向下冲压板料时，推动主活塞板向下运动，主活塞板向下运动，主活塞板挤压与其相连的连杆向下运动，连杆进而推动翘翘杆位于冲压槽内的一端向下运动。翘翘杆位于冲压槽内的一端向下运动，引起翘翘杆位于缓压槽内的一端向上运动，并推动与该端相连的连杆向上运动，向上运动的连杆挤压副活塞板，推动副活塞板向上运动，逐渐靠近板料并挤压板料。

冲头冲压板料时给予板料一个向下的力，副活塞板挤压板料时给予板料一个向上的力，两个力在板料的钻孔周围进行消解，减小了两者之间产生的应力，减小板料在钻孔处的变形，进而减少板料的钻孔周围上表面的拉应力以及下表面的压应力，防止板料变形。

进一步的，所述缓压槽有多个，多个所述缓压槽沿所述冲压槽的轴线旋转对称设置，所述副活塞板有多个，均设置于所述缓压槽内。

通过上述技术方案，当冲头冲孔时，多个副活塞板呈旋转对称设置在冲压槽的周围，共同作用，增加了副活塞板与板料的接触面积，缓解了副活塞板给予板料的向上的力与冲孔给予板料的向下的力，大大减少板料的钻孔周围上表面的拉应力以及下表面的压应力，有效防止板料发生变形。

多个所述缓压槽呈旋转对称设置在下转塔的周围，冲孔时，多个副活塞板呈旋转对称设置在冲压槽的周围，板料在钻孔周围的受力均衡，减少板料的变形。

进一步的，所述缓压槽沿所述下转塔的周向呈圆环体状设置，所述副活塞板呈环形板状设置于所述缓压槽内。

通过上述技术方案，呈环形的缓压槽与副活塞板使得位于冲压槽开口附近的板料受力更加均匀，能够使得板料上表面的拉应力与下表面的压应力得到平衡，避免板料在冲孔过程中发生形变。

进一步的，所述抵紧部包括副活塞板靠近所述冲头的一侧设置的橡胶垫。

通过上述技术方案，橡胶垫具有柔软的特性，缓解了副活塞板冲击板料时的作用力，保护板料，避免板料被磨损或产生变形。

进一步的，所述主活塞板靠近所述冲头的一侧固定设置有弹簧；所述弹簧远离所述主活塞板一端设置有推板，所述推板与所述冲压槽滑移配合设置。

通过上述技术方案，冲孔后的板料碎屑积压在冲头推板之间，弹簧被压缩，当冲头离开板料回到上转塔内时，弹簧迅速恢复弹性，推板迅速向上运动弹起板料碎屑，将板料碎屑弹出冲压槽内。推板还可避免板料碎屑落入弹簧侧面，避免板料碎屑无法被有效弹出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）通过设置冲头向下冲压板料，并挤压主活塞板，冲头给予板料一个向下的力，主活塞板在传动机构的作用下驱动副活塞板朝向板料运动、并挤压板料，给予板料一个向上的力，两个力在板料的钻孔处相互抵消，减小了板料的钻孔周围所受的力，减小了板料在钻孔周围的形变，进而减小板料的钻孔周围上表面的拉应力以及钻孔周围下表面的压应力，可以有效防止板料的变形；

（2）通过与冲压槽同轴设置呈圆环体状的缓压槽，副活塞板设置于缓压槽内且呈环形板状，使得位于冲压槽开口附近的板料受力更加均匀，能够使得板料上表面的拉应力与下表面的压应力得到平衡，避免板料在冲孔过程中发生形变。

附图说明

图1为数控转塔冲床的整体示意图(一)；

图2为数控转塔冲床的整体示意图(二)；

图3为数控转塔冲床实施例一中冲孔状态下的下转塔的剖视图；

图4为数控转塔冲床实施例二中未冲孔状态下的下转塔的剖视图；

图5为数控转塔冲床实施例二中冲孔状态下的下转塔的剖视图。

附图标记：1、机架；11、工作台；12、滚珠轴承；2、数控系统；3、夹具；31、丝杠组件；4、上转塔；41、冲头；42、保护罩；5、机械动力系统；6、下转塔；61、连通孔；7、冲压槽；71、主活塞板；72、液压油；73、推板；74、弹簧；8、缓压槽；81、副活塞板；82、橡胶垫；83、翘翘杆；84、连杆；85、密封垫；9、板料。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

实施例一

如图1所示，一种数控转塔冲床，包括机架1、电脑控制系统、机械动力系统5、伺服送料机构以及模具库。机架1上设置有水平工作台11，工作台11上设置有多个滚珠轴承12，可以减小夹具3送料运料过程中板料9与工作台11之间的摩擦。

如图2所示，电脑控制系统包括控制柜以及设置于控制柜内的数控系统2。伺服送料机构包括设置于工作台11上的夹具3、以及驱动夹具3在工作台11上送料运料的丝杠组件31，丝杠组件31与夹具3传动连接。机械动力系统5，与模具库传动连接，用于驱动上转塔4的转动以及钻头的冲孔。

如图2所示，模具库包括上转塔4以及下转塔6，下转塔6位于上转塔4的正下方，上转塔4上设置有多个用于冲压板料9的冲头41，下转塔6上与冲头41相对位置设置有冲压槽7，冲头41与冲压槽7配合使用进行冲孔。为了保护上转塔4，在上转塔4外设置有保护罩42。

如图3所示，冲压槽7呈圆柱体状，下转塔6上沿冲压槽7的轴向同轴设置有圆环体状的缓压槽8，缓压槽8的内径大于冲压槽7的外径。位于冲压槽7与缓压槽8之间的下转塔6远离冲头41的一段上开设有连通孔61，冲压槽7与缓压槽8通过连通孔61连通设置。冲压槽7内沿其轴向密封滑移设置有主活塞板71，缓压槽8内沿其轴向密封滑移设置有副活塞板81，副活塞板81上设置有用于抵接板料9的抵紧部。冲压槽7、缓压槽8、连通孔61、主活塞板71、副活塞板81之间形成一密闭的缓压空间，缓压空间内设置有液压油72。

为了避免副活塞板81挤压板料9的力过大或过小，副活塞板81超出缓压槽8的最高高度为板料9厚度的1/10～2/3。

为了减小副活塞板81冲击并挤压板料9的作用力，保护板料9，抵紧部包括橡胶垫82，橡胶垫82设置于主活塞板71靠近冲头41的一侧。

为了将冲压槽7内的板料9碎屑弹出冲压槽7，主活塞板71靠近冲头41的一侧设置有推板73，推板73与主活塞板71之间固定设置有弹簧74，推板73与冲压槽7滑移配合设置。

为了更好的密封液压油72，主活塞板71与冲压槽7之间、副活塞板81与缓压槽8之间均设置有密封垫85。

本实施例一的工作原理及有益效果在于：数控系统2编织加工程序，由丝杠组件31驱动夹具3将板料9送至需加工的位置，上转塔4选择相应的冲头41并与下转塔6对应，机械动力系统5驱动冲头41向下运动并进行冲孔。

当冲头41向下冲压板料9后，冲头41继续向下运动，推动主活塞板71向下运动。主活塞板71向下运动，会挤压冲压槽7内的液压油72，液压油72通过连通孔61流通到缓压槽8，缓压槽8内的油量增加，进而导致缓压槽8内的液压油72的液面高度增加，液压油72推动副活塞板81向上运动，副活塞板81逐渐靠近板料9并挤压板料9。

冲头41冲击板料9时会给予板料9一个向下的力F1，副活塞板81挤压板料9时会给予板料9一个向上的力F2，F1和F2的方向相反，两者之间的力相互抵消一部分，从而使得板料9在钻孔处所受的合力减小，减小了板料9在钻孔处产生的形变。板料9的钻孔处形变减小，可减小板料9上表面产生的拉应力以及下表面产生的压应力，从而避免板料9发生形变。

实施例二

如图4和图5所示，一种数控转塔冲床，与实施例一的区别在于，传动机构包括翘翘杆83，翘翘杆83与下转塔6铰接、且沿冲压槽7的轴向转动，翘翘杆83的两端分别伸入冲压槽7以及缓压槽8内。翘翘杆83的两端分别铰接有连杆84，两连杆84远离翘翘杆83的一端分别与主活塞板71以及副活塞板81铰接。主活塞板71与副活塞板81上均开设有用于透气的通孔。

平衡状态下，主活塞板71与副活塞板81在同一水平面上。

上述技术方案的有益效果在于：主活塞板71、副活塞板81以及翘翘杆83相当于生活当中的杠杆。

当冲头41向下冲压板料9时，冲头41推动主活塞板71向下运动。主活塞板71向下运动，推动与主活塞板71铰接的连杆84以及翘翘杆83位于冲压槽7内的一端向下运动。翘翘杆83位于冲压槽7内的一端向下运动，带动翘翘杆83位于缓压槽8内的一端向上运动，翘翘杆83位于缓压槽8内的一端驱动与副活塞板81连接的连杆84以及副活塞板81朝向板料9运动、并向上推挤板料9。

冲头41冲压板料9时会给予板料9一个向下的力，副活塞板81挤板料9时会给予板料9一个向上的力，两个力在板料9的钻孔周围进行消解。板料9在钻孔周围所受力的合力减小，板料9的钻孔处的形变减小，进而减少了板料9上表面的拉应力以及下表面的压应力，防止板料9变形。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种数控转塔冲床，包括工作台(11)、上转塔(4)以及下转塔(6)，所述上转塔(4)内设置有多个用于冲压板料(9)的冲头(41)，所述下转塔(6)上与多个所述冲头(41)相对应位置处设置有与所述冲头(41)配合使用的冲压槽(7)，其特征在于，所述冲压槽(7)内沿其轴向密封滑移设置有主活塞板(71)，所述下转塔(6)上绕所述冲压槽(7)的周向设置有缓压槽(8)，所述缓压槽(8)内沿其轴向密封滑移设置有副活塞板(81)；

所述下转塔(6)上还设置有用于驱动所述副活塞板(81)在所述缓压槽(8)内朝向与所述主活塞板(71)运动相反方向运动的传动机构；

所述副活塞板(81)上设置有用于抵接所述板料(9)的抵紧部；

当所述主活塞板(71)向下运动至最大距离时，所述抵紧部抵紧所述板料(9)。

2.根据权利要求1所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述冲压槽(7)呈圆柱体状设置，所述缓压槽(8)呈圆柱体状设置，所述冲压槽(7)与所述缓压槽(8)远离所述冲头(41)的一端连通设置，连通设置的所述冲压槽(7)、缓压槽(8)与主活塞板(71)以及副活塞板(81)之间形成密闭的缓压空间，所述传动机构还包括设置于所述缓压空间内的液压油(72)。

3.根据权利要求2所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述缓压槽(8)的底面积大于所述冲压槽(7)的底面积。

4.根据权利要求1所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述传动机构包括设置于所述缓压槽(8)以及所述冲压槽(7)之间的翘翘杆(83)，所述翘翘杆(83)与所述下转塔(6)铰接且沿所述冲压槽(7)的轴向转动；

所述翘翘杆(83)的两端分别伸入所述冲压槽(7)以及所述缓压槽(8)内、且均铰接有连杆(84)，两所述连杆(84)远离所述翘翘杆(83)的一端分别与所述主活塞板(71)以及副活塞板(81)铰接；平衡状态下，所述主活塞板(71)与所述副活塞板(81)在同一水平面上。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述副活塞板(81)超出所述缓压槽(8)的最高高度为所述板料(9)厚度的1/10～2/3。

6.根据权利要求5所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述缓压槽(8)有多个，多个所述缓压槽(8)沿所述冲压槽(7)的轴线旋转对称设置，所述副活塞板(81)有多个，多个所述副活塞板(81)均设置于所述缓压槽(8)内。

7.根据权利要求6所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述缓压槽(8)沿所述下转塔(6)的周向呈圆环体状设置，所述副活塞板(81)呈环形板状设置于所述缓压槽(8)内。

8.根据权利要求7所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述抵紧部包括副活塞板(81)靠近所述冲头(41)的一侧设置的橡胶垫(82)。

9.根据权利要求8所述的数控转塔冲床，其特征在于，所述主活塞板(71)靠近所述冲头(41)的一侧固定设置有弹簧(74)，所述弹簧(74)远离所述主活塞板(71)一端设置有推板(73)，所述推板(73)与所述冲压槽(7)滑移配合设置。