CN212442960U - 垫圈冲压成型设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及冲压成型技术领域，具体公开了垫圈冲压成型设备，其包括基座、设置在基座上方的冲压轴和定位轴，冲压轴由液压缸驱动在竖直方向上运动，冲压轴套设在定位轴的外周，冲压轴由气缸驱动在竖直方向上运动；冲压轴内设有环形槽，环形槽与冲压轴的侧壁构成密闭的气腔，冲压轴的外周设有位于气腔内且呈环形的隔板，隔板将气腔分隔为第一腔和第二腔，第一腔内设有第一压力传感器，第二腔内设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器电连接控制器，液压缸由控制器控制；定位轴的下端面设有可与垫圈的内齿配合的定位槽，定位槽的宽度从上至下逐渐增加。通过利用垫圈的内齿对垫圈进行定位，可以提高定位精度，减少冲压产生废品件。
Description
技术领域
本实用新型涉及冲压成型技术领域，具体涉及垫圈冲压成型设备。
背景技术
垫圈指垫在被连接件与螺母之间的零件。一般为扁平形的金属环，用来保护被连接件的表面不受螺母擦伤，分散螺母对被连接件的压力。
垫圈的种类很多，针对应用环境的不同，垫圈的形状也存在移动差异。例如内齿锁紧垫圈，如图3所示，其相比于普通的平垫圈在其内圈上设有多个内齿，在使用过程中，垫圈的内齿与相关部件进行卡合，可以防止垫圈的转动；另外，通过在垫圈的表面冲压出凹槽并形成凸起，在使用过程中可以增强垫圈的锁紧效果。
目前针对这类垫圈成型的最后一步工艺是将垫圈定位在冲压平台上，对垫圈进行冲压成型；由于在垫圈表面冲压形成的凹槽与垫圈的内齿必须满足相应的位置精度，因此在对垫圈进行冲压时，必须对垫圈进行定位。目前对垫圈执行冲压时的定位方式通常是在垫圈的外沿进行夹紧定位，由于垫圈的外沿是个光滑的圆周面，因此只能精确的保证垫圈的中心与冲压轴对正，而垫圈的周向位置则需要人工进行确认，人工定位的误差导致冲压成型的垫圈产生了较多的废品件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供垫圈冲压成型设备，以通过利用垫圈的内齿对垫圈进行定位，可以提高定位精度，减少冲压产生废品件。
垫圈冲压成型设备包括基座、设置在基座上方的冲压轴，冲压轴由液压缸驱动在竖直方向上运动，其特征在于：还包括设置在基座上方的定位轴，定位轴与冲压轴同轴设置，且冲压轴套设在定位轴的外周，冲压轴由气缸驱动在竖直方向上运动；冲压轴内设有环形槽，环形槽与冲压轴的侧壁构成密闭的气腔，冲压轴的外周设有位于气腔内且呈环形的隔板，隔板将气腔分隔为上方的第一腔和下方的第二腔，第一腔内设有第一压力传感器，第二腔内设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器电连接控制器，液压缸由控制器控制；定位轴的下端面设有可与垫圈内齿配合的定位槽，定位槽的宽度从上至下逐渐增加。
本基础方案的有益效果在于：
(1)将待冲压的垫圈置于定位轴下方，且使垫圈内圈的内齿与冲压轴下端面的定位槽基本对齐；然后通过气缸驱动定位轴向下运动，则定位槽将卡合在垫圈内圈的内齿上，且由于定位槽的宽度从上至下逐渐增加，因此随着定位轴的下移，定位槽将逐渐对垫圈的位置进校正，并将垫圈的内齿卡死，从而达到对垫圈进行定位和压紧的目的；通过利用垫圈的内齿对垫圈进行定位，可以提高定位精度，减少冲压的废品件。
(2)在定位轴向下运动的过程中，冲压轴将保持静止状态，因此第二腔的空间缩小，第一腔的空间增大；即在定位轴向下运动的过程中，第二腔的压力将逐渐增大，当第二腔的压力增大到预设值后，说明定位轴已将垫圈压紧。第二压力传感器感应到第二腔的压力达到预设值，控制器将控制液压缸推动冲压轴向下运动，以对垫片执行冲压。完成对垫片的冲压后，气缸驱动定位轴向上运动，此时第一腔的压力将逐渐增大，而第二腔的压力将逐渐减小；当第一压力传感器感应到的压力达到预设值时，控制器将控制液压缸推动冲压轴向上运动，从而结束对垫圈的冲压，并可以将垫圈取出。在本基础方案中，通过控制定位轴的运动，即可使冲压自动执行冲压，并松开垫圈，从而可以减少人工控制流程。
优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述液压缸的活塞杆通过多根连杆与冲压轴固定连接，连杆沿冲压轴的周向均匀分布。从而有利于冲压轴均匀受力，提高冲压质量。
优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述基座上设有与冲压轴同轴设置且可供冲压轴通过的通过孔。针对不同厚度的垫圈，垫圈的内齿嵌入定位轴下端面的定位槽的深度不同，因此针对不同的垫圈，定位轴下移的距离在小范围内会存在差异；而设置通过孔可供定位轴插入，从而有利于压紧定位不同厚度的垫圈。
优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述基座的外沿设有多个沿通过孔的周向均匀分布的气动顶杆，气动顶杆的顶压轴朝向通过孔，所述定位轴内设有通道，通道将气动顶杆和第二腔连通，第二腔压力增大将使气动顶杆的顶压轴顶出。在第二腔的压力增大时，该压力将传递到气动顶杆，从而使得气动顶杆的顶压轴伸出，则顶压轴将会压紧垫圈的外沿，以增大对垫圈的固定效果，提高稳定性；而定位轴上移动，第二腔内的压力降低，定位轴不再压紧垫圈，同时气动顶杆也将释放垫圈。
优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述冲压轴与定位轴接触的侧壁上设有第一密封圈，所述隔板与环形槽的周壁接触的侧壁上设有第二密封圈。通过设置密封圈，可以增强第一腔和第二腔的气密性。
优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述第一压力传感器设置在环形槽的顶壁上，所述第二压力传感器设置在环形槽的底壁上。可以避免隔板在运动过程中损坏第一压力传感器和第二压力传感器。
附图说明
图1为本实用新型实施例的示意图；
图2为定位轴下端面的仰视图；
图3为垫圈冲压成型前的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：基座10、通过孔11、定位轴20、隔板21、气缸22、定位槽23、通道24、冲压轴30、第二腔31、第二压力传感器32、第一腔33、第一压力传感器34、液压缸35、连杆36、气动顶杆40、垫圈50、内齿51。
实施例基本如附图1所示：
垫圈冲压成型设备包括基座10、设置在基座10上方的冲压轴30和定位轴20，冲压轴30由液压缸35驱动在竖直方向上运动，定位轴20与冲压轴30同轴设置，且冲压轴30套设在定位轴20的外周，冲压轴30由气缸22驱动在竖直方向上运动。液压缸35和气缸22均固定安装在机架上，液压缸35的活塞杆通过四根连杆36与冲压轴30固定连接，连杆36沿冲压轴30的周向均匀分布；连杆36之间形成一个空间，气缸22则置于该空间内，气缸22的活塞杆直接与定位轴20的上端固定，从而通过气缸22的伸缩驱动定位轴20在竖直方向上运动。
冲压轴30内设有环形槽，环形槽与冲压轴30的侧壁构成密闭的气腔；冲压轴30与定位轴20接触的侧壁上设有第一密封圈，以使得气腔内部形成一个相对密封的空间。冲压轴30的外周设有位于气腔内且呈环形的隔板21，隔板21与定位轴20一体成型，且隔板21的外沿与气腔的外周壁贴合，从而使得隔板21将气腔分隔为上方的第一腔33和下方的第二腔31；隔板21与气腔的外周壁接触的侧壁上设有第二密封圈，以避免第一腔33和第二腔31内的空气相互流窜。第一腔33内设有第一压力传感器34，第二腔31内设有第二压力传感器32，且第一压力传感器34和第二压力传感器32分别设置在腔的顶壁和底壁上，从而可以避免隔板21在运动过程中损坏压力传感器，同时方便接线。第一压力传感器34和第二压力传感器32电连接控制器，液压缸35由控制器控制；当第二压力传感器32检测到的压力达到设定值时，第二压力传感器32向控制器反馈信号，则控制器将控制液压缸35驱动冲压轴30向下运动；当第一压力传感器34检测到的压力达到预设值时，第二压力传感器32向控制器反馈信号，则控制器将控制液压缸35向上运动。
如图2所示，定位轴20的下端面设有可与垫圈50内齿51配合的定位槽23，定位槽23的宽度从上至下逐渐增加，且定位槽23的从外到内的宽度逐渐变窄，使其呈梅花螺丝刀状。通过定位轴20对垫圈50进行定位固定时，将垫圈50置于定位轴20下方，并使垫圈50的内齿51与冲压轴30下端面的定位槽23基本对齐；随着定位轴20的下移，定位槽23将逐渐对垫圈50的位置进校正并将垫圈50的内齿51卡死，从而达到对垫圈50进行定位和压紧的目的。另外，基座10上设有与冲压轴30同轴设置的通过孔11，通过孔11的直径与定位轴20下端的直径相同，且当定位轴20插入通过孔11时，定位轴20与通过孔11呈间隙配合状态。通过设置通过孔11，在针对厚度较小的垫圈50时，定位轴20的下端可以进入通过孔11内，从而可以保证定位轴20可以压紧垫圈50；且通过将垫圈50的内圈和通过孔11对齐可以对垫圈50进行初步定位，通过孔11还具有对垫圈50进行定位的参照作用。
基座10的外沿设有四个沿通过孔11的周向均匀分布的气动顶杆40，气动顶杆40的顶压轴朝向通过孔11；定位轴20内设有通道24，通道24将气动顶杆40和第二腔31连通，第二腔31压力增大将使气动顶杆40的顶压轴顶出。即当定位轴20向下运动以压紧垫圈50的过程中，冲压轴30保持静止状态，第二腔31内的压力逐渐增大；从而第二腔31内的压力传递到气动顶杆40，将使得气动顶杆40的顶压轴伸长，顶压轴伸出将压紧垫圈50的外沿，进一步增强对垫圈50的固定作用。
定位轴20向下运动的过程中，冲压轴30将保持静止状态，第二腔31的空间缩小，第一腔33的空间增大。定位轴20向下运动的过程中，第二腔31的压力将逐渐增大，当第二腔31的压力增大到预设值后，定位轴20将垫圈50压紧，同时气动顶杆40也压紧垫圈50的外沿。第二压力传感器32感应到第二腔31的压力达到预设值，控制器控制液压缸35推动冲压轴30向下运动，以对垫片执行冲压。完成对垫片的冲压后，通过气缸22驱动定位轴20向上运动，以使定位轴20松开垫圈50，此时第一腔33的压力将逐渐增大，而第二腔31的压力将逐渐减小，因此气动顶杆40也将松开垫圈50。当第一压力传感器34感应到的压力达到预设值时，控制器将控制液压缸35推动冲压轴30向上运动，以结束对垫圈50的冲压，并可以将垫圈50取出。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.垫圈冲压成型设备，包括基座、设置在基座上方的冲压轴，冲压轴由液压缸驱动在竖直方向上运动，其特征在于：还包括设置在基座上方的定位轴，定位轴与冲压轴同轴设置，且冲压轴套设在定位轴的外周，冲压轴由气缸驱动在竖直方向上运动；冲压轴内设有环形槽，环形槽与冲压轴的侧壁构成密闭的气腔，冲压轴的外周设有位于气腔内且呈环形的隔板，隔板将气腔分隔为上方的第一腔和下方的第二腔，第一腔内设有第一压力传感器，第二腔内设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器电连接控制器，液压缸由控制器控制；定位轴的下端面设有可与垫圈的内齿配合的定位槽，定位槽的宽度从上至下逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的垫圈冲压成型设备，其特征在于：所述液压缸的活塞杆通过多根连杆与冲压轴固定连接，连杆沿冲压轴的周向均匀分布。
3.根据权利要求2所述的垫圈冲压成型设备，其特征在于：所述基座上设有与冲压轴同轴设置且可供冲压轴通过的通过孔。
4.根据权利要求3所述的垫圈冲压成型设备，其特征在于：所述基座的外沿设有多个沿通过孔的周向均匀分布的气动顶杆，气动顶杆的顶压轴朝向通过孔，所述定位轴内设有通道，通道将气动顶杆和第二腔连通，第二腔压力增大将使气动顶杆的顶压轴顶出。
5.根据权利要求4所述的垫圈冲压成型设备，其特征在于：所述冲压轴与定位轴接触的侧壁上设有第一密封圈，所述隔板与环形槽的周壁接触的侧壁上设有第二密封圈。
6.根据权利要求5所述的垫圈冲压成型设备，其特征在于：所述第一压力传感器设置在环形槽的顶壁上，所述第二压力传感器设置在环形槽的底壁上。
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