CN207288767U - 一种多工位冷冲镦头机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多工位冷冲镦头机构，包括由外部电机驱动的冲模结构和对所述冲模结构定位的冲模定位结构，其中，所述冲模结构包括旋转分度盘，围绕所述旋转分度盘的中心圆周分布在所述旋转分度盘一侧面的多个模具头。本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构，通过中空的模具头将润滑油在附上压下输送至模具头与金属管件的接触面上，以润滑、冷却模具头和金属管材的表面，在冷镦金属管件的过程中，将金属管件定位。采用定位销和旋转分度盘，将多个模具头沿旋转分度盘的中心设置，通过气缸控制定位销对旋转分度盘上的冲模中心定位，旋转分度盘切换模具头，并保证切换模具头之后，各模具头精确定位，提高金属管件的精密度。

Description

一种多工位冷冲镦头机构

技术领域

本实用新型涉及一种多工位冷冲镦头，尤其涉及一种能够有效冷却金属表面，并对模具定位的多工位冷冲镦头机构。

背景技术

金属管材冷镦工艺是应用金属冷塑性变形特性的一种无切削加工工艺。多工位自动冷镦机是一种金属冷塑性成型加工设备，设有多个镦锻工位，在冷镦作业时，会存在如下问题：1)由于金属的塑性变形过程是在高压下进行的，因此会不断增加多工位自动冷镦机与金属之间的接触表面，使多工位自动冷镦机与金属制剂的接触条件不断改变，而接触面上各处的塑性流动情况不同，因而在各接触点处的摩擦以及因摩擦导致的实时温度也各不相同，模具润滑不充足会导致模具使用寿命短、磨损快，而且会导致产品加工过程中不稳定，影响产品的质量及生产效率。2)金属管材换模时，在机械结构上无定位，通过伺服电机及导向传动机构直接数字控制，由于材料本身的误差及伺服电机本身的偏差，金属管材经过换位后，不能保证金属管材与模具中心始终保持一致，因此不能满足高精密度管材的加工要求。

目前市面上的多工位自动冷镦机在加工金属管材时，采用润滑油润滑、冷却模具和金属管材表面，但由于金属管材的冷镦工艺都是在高压进行的，一般可高达50～100KN，因此在如此高的面压下，润滑剂很难计入模具与金属管材的接触面之间，从而导致润滑、冷却非常困难。金属管材发热严重时，表面温度可能升高至250-300℃，润滑油在该高温条件下会产生大量的油雾，不但污染工场环境，还会对工人的人体造成伤害。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种多工位冷冲镦头机构，包括由外部电机驱动的冲模结构和对所述冲模结构定位的冲模定位结构。

其中，所述冲模结构包括旋转分度盘，围绕所述旋转分度盘的中心圆周分布在所述旋转分度盘一侧面的多个模具头。

在一个优选实施例中，相邻所述模具头之间的间距相等。

在一个优选实施例中，所述冲模定位结构包括定位销和定位销导向套，所述定位销位于所述定位销导向套内部，定位气缸驱动所述定位销沿所述定位销导向套运动；

所述旋转分度盘的另一侧面设有与所述模具头数量相等的第一凹槽，所述第一凹槽与所述定位销导向套连通，所述定位销插入所述第一凹槽内，以精密定位所述旋转分度盘。

在一个优选实施例中，所述定位销导向套与所述模具头内部连通，所述定位销导向套的外侧壁上设有进油口，所述定位销的自由端设有出油口，所述进油口与所述出油口通过所述定位销的内部连通，并延伸至所述模具头内部，构成润滑油的流通通道。

在一个优选实施例中，所述模具头包括位于内部的冲头和位于冲头外周的套筒，所述套筒与所述冲头的一端均与所述旋转分度盘密封连接，所述套筒的内径大于所述冲头和金属管件的外径。

在一个优选实施例中，所述套筒的上部外侧壁上还设有第一通孔，润滑油自所述第一通孔离开所述多工位冷冲镦头机构。

在一个优选实施例中，所述旋转分度盘另一侧面的中部固定连接有冲模换模主轴，所述冲模换模主轴的自由端设有多个第二凹槽，所述冲模定位结构位于所述冲模换模主轴的自由端的下部，与所述第二凹槽卡接，对所述旋转分度盘定位。

在一个优选实施例中，所述多工位冷冲镦头机构还包括冲模油缸连接块和冲模导轨，所述定位气缸和旋转分度盘固定安装在所述冲模油缸连接块上，所述冲模油缸连接块由外部油缸驱动，带动所述旋转分度盘沿所述冲模导轨滑动，优选地，所述冲模导轨与所述旋转分度盘的对称轴平行。

在一个优选实施例中，所述多工位冷冲镦头机构还包括夹持结构，所述夹持结构位于所述模具头的自由端一侧，所述夹持结构包括夹模座和夹持部，所述夹持部包括一圆柱形通道。

在一个优选实施例中，所述圆柱形通道由开口相对的第一半圆形通道和第二半圆形通道构成，所述第一半圆形通道固定在所述夹模座上，所述第二半圆形通道固定连接在夹模导向块上，夹模导向块位于所述夹模座内部，夹模油缸驱动所述夹模导向块沿所述夹模座移动，移动方向与所述冲模导轨垂直，以控制所述夹持部的打开或闭合。

在一个优选实施例中，所述多工位冷冲镦头机构还设有定位调节结构，所述定位调节结构设有一与所述冲模导轨平行的定位调整导轨，和一调节螺杆，所述调节螺杆一端与所述定位调整导轨通过连接块传动连接，另一端设有一调节手柄，旋转所述调节手柄，所述调节螺杆带动所述连接块沿所述冲模导轨方向移动。

在一个优选实施例中，所述连接块上设有管件定位气缸和定位杆，所述管件定位气缸驱动所述定位杆沿垂直于所述定位调整导轨的方向运动。

在一个优选实施例中，所述多工位冷冲镦头机构还包括传动齿轮，所述传动齿轮通过连杆与外部伺服电机固定连接，所述传动齿轮与所述旋转分度盘侧壁传动配合，伺服电机通过所述传动齿轮带动所述旋转分度盘转动。

在一个优选实施例中，所述多工位冷冲镦头机构还包括底座，所述冲模油缸连接块和所述夹持结构安装在所述底座上，所述基座上还设有第三凹槽，所述第三凹槽位于所述套筒的下部，用于盛放自所述套筒内流出的润滑油。

其中，本实用新型中所述的“冷冲”、“冷镦”均指在常温下加工金属管件。

本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构，通过中空的模具头将润滑油在高压下输送至模具头与金属管件的接触面上，以润滑、冷却模具头和金属管材的表面，在冷镦金属管件的过程中，将金属管件定位。采用定位销和旋转分度盘，将多个模具头沿旋转分度盘的中心设置，通过气缸控制定位销对旋转分度盘的压力，旋转分度盘切换模具头，并保证切换模具头之后，各模具头精确定位，提高金属管件的精密度。

附图说明

图1为本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构的立体图；

图2为图1中旋转分度盘及定位气缸的剖视图；

图3为图1中夹持结构的立体图；

图4为图1中多工位冷冲镦头机构的主视图；

图5为图1中多工位冷冲镦头机构的俯视图。

具体实施方式

如图1-图5所示，本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构，包括冲模结构、冲模定位结构、冲模油缸连接块51、夹持结构和底座1。

底座1一侧面与地面固定接触，另一侧面上固定有冲模油缸31和冲模导轨56，冲模油缸31驱动冲模油缸连接块51沿冲模导轨56滑动。

冲模结构包括旋转分度盘55，围绕所述旋转分度盘的中心圆周分布在所述旋转分度盘一侧面的6个模具头552，以及与旋转分度盘55的另一侧面的中心固定连接的冲模换模主轴53。

冲模换模主轴53穿过固定安装在冲模油缸连接块51上表面的冲模座54，冲模换模主轴53可沿冲模座54转动。旋转分度盘55的另一侧面设有6个模具头552，6个模具头552均匀分布在以旋转分度盘55的中心为圆心的圆周上，且相邻模具头552之间的距离相等。

旋转分度盘55的外侧壁上设有传动齿轮551，换位伺服电机32通过传动齿轮551与旋转分度盘55传动连接，一个模具头552完成对金属管件的相应冲模工作后，换位伺服电机32启动，换位伺服电机32带动旋转分度盘55旋转，将相邻的模具头552旋转至上一个模具头552的位置，完成模具头552的切换，换位伺服电机32停止工作。

冲模换模主轴53的自由端的外侧壁上均匀设有6个第一凹槽。冲模定位结构固定安装在冲模油缸连接块51上，冲模定位结构的上表面设有凸起件，凸起件插入第一凹槽内，以限定冲模换模主轴53的位置，如图1所示。

换位伺服电机32工作时，凸起件缩进冲模定位结构内部，冲模换模主轴53在换位伺服电机32的带动下旋转，换位伺服电机32停止工作时，相邻第一凹槽旋转至前一个第一凹槽的位置，凸起件伸出冲模定位结构的上表面，并插入位于其上部的第一凹槽内，以限定冲模换模主轴53的转动。

模具头552为复合冲头，包括内部的冲头552和位于冲头外部的套筒553，冲头552和套筒553均为中空圆柱形结构，套筒553的内径大于冲头552的外径，套筒553和冲头552的一端均与旋转分度盘55密封连接，套筒553的长度大于冲头552的长度，冲头552位于套筒553的内部。

套筒553的外侧壁上设有一第一通孔554，当模具头552冷冲金属管件时，第一通孔554位于模具头552的上部外侧壁，第一通孔554用于流出模具头552内部的润滑油。

进一步地，冲模定位结构上还设有接近开关81，冲模换模主轴53的外侧壁上设有接近开关感应器，起始位置处，接近开关感应器靠近接近开关81，系统上电后，模具头552依次冷冲金属管件，接近开关81检测冷冲位点与设定位点相同时，接近开关81开始计时，准备进入下一个金属管件冷冲过程，该计时过程中，夹模油缸33停止工作，夹持部62的两部分分开，取出冷冲完成的金属管件，放入待加工的冷冲管件。

进一步地，冲模油缸连接块51的侧端还设有行程开关82，记录冲模油缸31的活塞杆的运动距离，根据行程开关82的位置数据调整冲模油缸31的正转或反转，进而控制模具头552的前进或后退。

冲模定位结构包括定位气缸52定位销导向套561和由定位气缸52驱动的定位销59，定位销59位于定位销导向套561的内部，定位气缸52驱动定位销59沿定位销导向套561运动。

旋转分度盘55上安装模具头552的部分设有第二通孔562，定位销导向套561与模具头552通过第二通孔562连通。定位气缸52驱动定位销59沿定位销导向套561运动至旋转分度盘55上的第二通孔562内，以定位旋转分度盘55。

定位销导向套561的外侧壁上设有进油口58，定位销56的自由端设有出油口，定位销59内部设有中空通道，该中空通道的两端分别与进油口58和出油口连通，共同构成润滑油的流通通道。润滑油经过加压后自进油口58进入定位销59内部的中空通道，穿过该中空通道后进入定位销导向套561，依次穿过定位销导向套561和第二通孔562后，进入模具头552内部，在模具头552冷镦金属管件时，位于模具头552内的润滑油进入模具头552与金属管件之间，启动冷却金属管件和模具头552的作用。

通过定位销将加压润滑油注入金属管件与模具头之间，不但冷却和润滑效果更好，而且节省了设备空间，节约原料。

夹持结构固定在底座1上，与模具头552相邻。夹持结构包括夹模座61、夹持部62和夹模油缸33。夹持部63位于夹模座61内部，包括一中空圆柱形通道，该中空圆柱形通道由开口相对的第一半圆形通道和第二半圆形围成，两个半圆形通道构成用于夹持待冷冲的金属管件的中空圆柱形通道64，第一半圆形通道固定安装在夹模座的一端，第二半圆形通道固定连接在夹模导向块62的一端，夹模导向块62的另一端连接夹模油缸33的活塞杆，夹模油缸33驱动夹模导向块62沿与模具头552的对称轴垂直的方向运动，以控制夹持部63的开启或闭合。

进一步地，本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构还设有定位调节结构，定位调节结构安装在底座1上，旋转分度盘55的一侧。定位调节结构设有一与冲模导轨56平行的定位调整导轨73和一调节螺杆72，调节螺杆72一端与定位调整导轨通过连接块传动连接，另一端设有一调节手柄71，在调节螺杆72的靠近调节手柄71的部分设有定位连接板74，定位调节螺杆72穿过定位连接板74，并与定位连接板74转动连接，定位连接板74固定在底座1的侧面上，定位连接板74用于固定定位调节螺杆72的径向位置，旋转调节手柄71，调节螺杆72带动连接块沿定位调整导轨73滑动，夹模导轨带动夹持结构沿夹模导轨移动。

连接块一侧面与定位调整导轨73卡接，另一侧面上设有管件定位气缸76和定位杆75，管件定位气缸76的活塞杆连接在定位杆75上，管件定位气缸76驱动定位杆75沿垂直于定位调整导轨73的方向运动。

使用本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构冷冲金属管件时，首先通过旋转调节手柄71调节定位杆75在左右方向的位置，以确定金属管件的冷冲位置。管件定位气缸76正转，驱动定位杆75朝接近夹持部62的方向移动至夹持部62的左边，外部机械手取出待冷冲的金属管件，将金属管件的端部和一外侧壁分别紧贴定位杆75的侧面和第一半圆形通道的侧壁放置，启动夹模油缸33，夹模油缸33驱动夹模导向块62和第二半圆形通道朝向第一半圆形通道移动，至第二半圆形通道和第一半圆形通道接触，夹紧金属管件，完成金属管件的放置。管件定位气缸76反转，驱动定位杆75朝相反的方向移动，为模具头552的冷冲留出空间。

冲模油缸31动作，驱动冲模油缸连接块51沿冲模导轨56向夹持结构的方向移动。行程开关82记录冲模油缸连接块51的位置，至设定位置时，冲模油缸31保持，冲模油缸连接块51停止滑动。并同时进行如下动作：a.定位油缸52正转，驱动定位销59向旋转分度盘55的方向运动，直至插入旋转分度盘55的第二通孔中。b.外部增压机将润滑油加压后自进油口进入定位销59的中空通道，并进入第一个模具头552与金属管件的接触部分。

第一个模具头552冷冲完成后，冲模油缸31反向动作，带动定位销59向远离夹持结构的方向移动。定位销59离开旋转分度盘55的第二通孔562后，同时进行如下动作：a.换位伺服电机32启动，驱动旋转分度盘55旋转至第二个模具头552，换位伺服电机32保持。b.冲模油缸31上的凸起部凹下，旋转分度盘55带动冲模换模主轴53转动，至第二个模具头552位置后，冲模油缸31正向旋转，并驱动定位销59运动至第二通孔562内部，冲模油缸31上的凸起部凸起，并插入冲模换模主轴53自由端外侧壁上的第二凹槽内，共同固定旋转分度盘55。重复以上动作，直至最后一个模具头552。

当最后一个模具头552移动至冷冲位置时，接近开关81检测冷冲位点与设定位点相同时，接近开关81开始计时，准备进入下一个金属管件冷冲过程，该计时过程中，夹模油缸33停止工作，夹持部62的两部分分开，取出冷冲完成的金属管件，放入待加工的冷冲管件。

本实用新型提供的多工位冷冲镦头机构，采用在旋转分度盘上安装多个模具头的方式对镦头多次冷冲，换位之后，模具头更容易定位，通过定位销和凸起部双重定位旋转分度盘，模具头定位更精准。通过将润滑油加压后由定位销内部的中空通道，将润滑油打入模具头和金属管件之间，冷却和润滑效果更好，延长了模具头的使用寿命。且可以根据实际需要，旋转模具头的个数，产品的通用性更强。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种多工位冷冲镦头机构，其特征包括由外部电机驱动的冲模结构和对所述冲模结构定位的冲模定位结构；其中，所述冲模结构包括旋转分度盘，围绕所述旋转分度盘的中心圆周分布在所述旋转分度盘一侧面的多个模具头。

2.根据权利要求1所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述冲模定位结构包括定位销和定位销导向套，所述定位销位于所述定位销导向套内部，定位气缸驱动所述定位销沿所述定位销导向套运动；

所述旋转分度盘的另一侧面设有与所述模具头数量相等的第一凹槽，所述第一凹槽与所述定位销导向套连通，所述定位销插入所述第一凹槽内。

3.根据权利要求2所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述定位销导向套与所述模具头内部连通，所述定位销导向套的外侧壁上设有进油口，所述定位销的自由端设有出油口，所述进油口与所述出油口通过所述定位销的内部连通，并延伸至所述模具头内部，构成润滑油的流通通道。

4.根据权利要求3所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述模具头包括位于内部的冲头和位于冲头外周的套筒，所述套筒与所述冲头的一端均与所述旋转分度盘密封连接，所述套筒的内径大于所述冲头的外径。

5.根据权利要求2所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述旋转分度盘另一侧面的中部固定连接有冲模换模主轴，所述冲模换模主轴的自由端设有多个第二凹槽，所述冲模定位结构位于所述冲模换模主轴的自由端的下部，与所述第二凹槽卡接，对所述旋转分度盘定位。

6.根据权利要求2所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述多工位冷冲镦头机构还包括冲模油缸连接块和冲模导轨，所述定位气缸和旋转分度盘固定安装在所述冲模油缸连接块上，所述冲模油缸连接块由外部油缸驱动，带动所述旋转分度盘沿所述冲模导轨滑动。

7.根据权利要求1所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述多工位冷冲镦头机构还包括夹持结构，所述夹持结构位于所述模具头的自由端一侧，所述夹持结构包括夹模座和夹持部，所述夹持部包括一圆柱形通道。

8.根据权利要求7所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述圆柱形通道由开口相对的第一半圆形通道和第二半圆形通道构成，所述第一半圆形通道固定在所述夹模座上，所述第二半圆形通道固定连接在夹模导向块上，夹模导向块位于所述夹模座内部，夹模油缸驱动所述夹模导向块沿所述夹模座移动，移动方向与所述冲模导轨垂直，以控制所述夹持部的打开或闭合。

9.根据权利要求8所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述多工位冷冲镦头机构还设有定位调节结构，所述定位调节结构设有一与所述冲模导轨平行的定位调整导轨，和一调节螺杆，所述调节螺杆一端与所述定位调整导轨通过连接块传动连接，另一端设有一调节手柄，旋转所述调节手柄，所述调节螺杆带动所述连接块沿所述冲模导轨方向移动。

10.根据权利要求9所述的多工位冷冲镦头机构，其特征在于，所述连接块上设有管件定位气缸和定位杆，所述管件定位气缸驱动所述定位杆沿垂直于所述定位调整导轨的方向运动。