一種改進型曲柄衝床的製作方法

2023-10-06 10:26:09

本發明屬於機械技術領域，涉及一種改進型曲柄衝床，特別是一種自動送料的改進型曲柄衝床。

背景技術：

衝床是衝壓式壓力機，往往是配合放置在衝床上的一組模具針對板材進行各種衝壓工藝來成型產品零件，廣泛應用於電子、通訊、電器、家具、交通工具、五金零部件等的衝壓及成型。

衝床工作時，滑塊帶動上模相對下模運動，將曲柄的旋轉運動轉換為直線運動，由電動機驅動齒輪、曲柄(或偏心齒輪)、連杆等運轉，轉化成滑塊的上下往復運動，實現衝壓。衝床根據驅動機構的不同可分為曲柄式衝床、連杆式衝床、肘節式衝床、摩擦式衝床、螺旋式衝床、齒條式衝床以及凸輪式衝床等。

實際生產作業中曲柄式衝床應用最多，其行程較長，衝床所受負荷較均勻且曲柄機構容易製作，實用於衝切、彎曲、拉伸、鍛造及其它幾乎所有的衝床加工。

現有的曲柄衝床的工作檯幾乎都是固定不動的，衝壓工作時需要人工將板材放入衝床內，不確定因素過多，自動化程度低，工作效率低且安全性不高。

綜上所述，為解決現有的曲柄衝床結構上的不足，需要設計一種設計合理、可自動送料的改進型曲柄衝床。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種設計合理、可自動送料的改進型曲柄衝床。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種改進型曲柄衝床，包括：

機架，由底座、對稱設置在底座上的兩側壁以及橫跨設置在兩側壁上的橫梁構成；

滑塊，位於橫梁與底座之間且橫梁、滑塊、底座三者依次平行設置，滑塊兩側分別與側壁活動連接；

工作檯，活動設置在底座上，且工作檯能移入或移出底座；

曲柄機構，設置在橫梁內部並與滑塊相連；

驅動電機，設置在橫梁頂部，驅動電機通過齒輪傳動機構驅動曲柄機構動作從而帶動滑塊上下往復運動。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，底座面部對稱設置有供工作檯移動的兩滑軌，每個滑軌上均開設有滑槽且滑槽延伸至底座表面。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，工作檯底部四邊角處均設置有滾輪且每個滾輪均部分向下穿出工作檯，位於同側的兩個滾輪為一組且兩組滾輪與兩滑槽對應設置，每個滾輪均能沿著對應的滑槽滾動。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，環繞滾輪固設有環形條，且環形條的軸向厚度與滑槽寬度相適配。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，底座周側四邊角處均安裝有鎖止機構，所述鎖止機構包括與底座固連的油缸以及與油缸固連的鎖止塊，所述油缸能驅動鎖止塊壓緊工作檯。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，所述鎖止塊包括連為一體的豎直部、水平部，水平部與對應油缸的輸出軸固連，豎直部頂部彎折形成用於鎖定工作檯的鉤部。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，在底座上還穿設有與鎖止塊一一對應的若干定位塊，每個定位塊均與對應鎖止塊的水平部固連，所述定位塊與對應的油缸分列在水平部兩側且定位塊位於水平部上方，所述定位塊與豎直部平行設置。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，每個定位塊上均開設有定位槽且定位槽的寬度與滑槽一致。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，工作檯背部設置有齒輪軸、移動電機，所述齒輪軸通過相互嚙合的齒輪組與移動電機相連，齒輪軸兩端分別通過移動齒輪與兩組滾輪中靠近工作檯背部的兩個滾輪連接，且每個移動齒輪均與對應的滾輪同軸設置。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，在底座上安裝有用於檢測工作檯是否移動完成的若干傳感器。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，橫梁內部水平設置有曲軸，曲軸兩端分別固連有曲柄，每個曲柄上均連接有連杆且連杆向下延伸並與滑塊相連，所述曲柄與對應的連杆構成上述的曲柄機構。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，每個曲柄上均套設有曲柄套，且曲柄套與對應的連杆螺紋連接。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，所述齒輪傳動機構包括主動軸、傳動軸，在主動軸上固設有主動齒輪，在曲軸上固設有從動齒輪，在傳動軸上並列套設有與主動齒輪嚙合設置的第一傳動齒輪、與從動齒輪嚙合設置的第二傳動齒輪，所述主動軸通過第一同步帶與驅動電機相連。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，在滑塊內設置有與曲柄機構一一對應的調節機構以及用於驅動調節機構的調節電機，所述調節機構包括相互嚙合的渦輪、蝸杆，每個渦輪均與對應的連杆連接且兩蝸杆分別與調節電機相連。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，在滑塊內還設置有調節軸，上述兩蝸杆分列在調節軸兩端，在調節軸上套設有調節齒輪且調節齒輪通過第二同步帶與調節電機相連。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，在橫梁內還均勻分布有若干液壓缸，每個液壓缸的輸出軸均向下延伸並與滑塊固連，且在液壓缸輸出軸與滑塊的連接處安裝有減震器。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，每個側壁面朝滑塊一側均對稱設置有兩導軌，滑塊兩側分別固設有與各導軌一一對應的導塊。

在上述的一種改進型曲柄衝床中，在其中一個側壁上固設有攀爬梯。

與現有技術相比，本發明結構設計合理，採用滾輪與滑軌的配合設置方便工作檯移動，便於送料；同時通過移動電機、移動齒輪等帶動滾輪滾動，自動化程度高；鎖止機構的設置能夠固定工作檯，確保工作穩定性，實用性好。

附圖說明

圖1是本發明一較佳實施例的結構示意圖。

圖2是圖1的部分結構示意圖。

圖3是圖2的部分結構示意圖。

圖4是本發明一較佳實施例中底座的結構示意圖。

圖5是圖4的部分結構示意圖。

圖6是本發明一較佳實施例中鎖止機構的結構示意圖。

圖中，11、底座；111、滾動槽；12、側壁；121、導軌；13、橫梁；14、滑塊；141、導塊；15、攀爬梯；20、曲軸；21、曲柄；22、連杆；23、曲柄套；31、主動軸；32、調節軸；33、齒輪軸；41、主動齒輪；42、從動齒輪；43、第一傳動齒輪；44、第二傳動齒輪；45、渦輪；46、蝸杆；47、調節齒輪；48、齒輪組；49、移動齒輪；51、驅動電機；52、調節電機；53、移動電機；60、工作檯；61、滾輪；611、環形條；71、滑軌；711、滑槽；72、鎖止塊；721、水平部；722、豎直部；723、鉤部；73、定位塊；731、定位槽；81、液壓缸；82、油缸；90、保護套。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。

如圖1和圖2所示，本改進型曲柄衝床包括：

機架，由底座11、對稱設置在底座11上的兩側壁12以及橫跨設置在兩側壁12上的橫梁13構成；

滑塊14，位於橫梁13與底座11之間且橫梁13、滑塊14、底座11三者依次平行設置，滑塊14兩側分別與側壁12活動連接；

工作檯60，活動設置在底座11上，且工作檯60能移入或移出底座11；

曲柄機構，設置在橫梁13內部並與滑塊14相連；

驅動電機51，設置在橫梁13頂部，驅動電機51通過齒輪傳動機構驅動曲柄機構動作從而帶動滑塊14上下往復運動。

衝床一般通過設置在其內的模具，由衝床對材料(板材)施以壓力使材料變形，得到所要求的形狀與精度。實際生產作業中曲柄式衝床應用最多，實用於衝切、彎曲、拉伸、鍛造及其它幾乎所有的衝床加工。工作時，滑塊14帶動上模相對下模運動，將曲柄的旋轉運動轉化成滑塊14的上下往復運動，實現衝壓。

現有的曲柄衝床的工作檯60幾乎都是固定不動的，衝壓工作時需要人工將板材放入衝床內，不確定因素過多，自動化程度低，工作效率低且安全性不高。

為此，本發明設計了一種改進型曲柄衝床，通過設置工作檯60可移入或移出底座11的設置，提高自動化程度以及工作效率，同時增強操作的安全性。本實施例中曲柄衝床通過驅動電機51驅動曲柄機構控制滑塊14的上下往復運動來進行衝壓工作，工作穩定性好。

如圖4至圖6所示，優選地，底座11面部對稱設置有供工作檯60移動的兩滑軌71，每個滑軌71上均開設有滑槽711且滑槽711延伸至底座11表面。

具體地，工作檯60通過對稱設置的兩滑軌71移入或移出底座11，衝壓模具安裝在工作檯60上，可隨工作檯60一起移動，達到自動送料的目的，可完全實現自動化生產，成本低，效率高。

此處優選滑軌71設置在底座11面部，避免過度佔用空間，同時操作人員可以在底座11背部進行其他相關操作。

進一步優選地，工作檯60底部四邊角處均設置有滾輪61且每個滾輪61均部分向下穿出工作檯60，位於同側的兩個滾輪61為一組且兩組滾輪61與兩滑槽711對應設置，每個滾輪61均能沿著對應的滑槽711滾動。

滑軌71上開設滑槽711，工作檯60底部設置滾輪61，通過滾輪61與滑槽711的配合工作時工作檯60順利移動，滾輪61穿出工作檯60便於與滑槽711相配合。

此處優選滾輪61為四個，且均勻分布在工作檯60四邊角處，各滾輪61均衡承載工作檯60。四個滾輪61中其中兩個靠近工作檯60面部，其餘兩個靠近工作檯60背部，而位於工作檯60同一側的兩個滾輪61則與兩滑槽711中的其中一個相對應，每個滑槽711均與對應的兩個滾輪61處於同一直線，便於滾輪61沿著滑槽711滾動。

值得一提的是，滑槽711延伸至底座11表面形成滾動槽111，滾動槽111的設置便於工作檯60在底座11上移動，來回於底座11和滑軌71。

進一步地，環繞滾輪61固設有環形條611，且環形條611的軸向厚度與滑槽711寬度相適配。工作檯60在滑軌71上移動時，實際是環形條611與滑槽711相配合。而滾動槽111的寬度則大於滑槽711，滾動槽111與滾輪61相適配，便於滾輪61嵌在其中。

優選地，底座11周側四邊角處均安裝有鎖止機構，鎖止機構包括與底座11固連的油缸82以及與油缸82固連的鎖止塊72，油缸82能驅動鎖止塊72壓緊工作檯60。

當工作檯60位於底座11上時，鎖止機構動作，油缸82驅使鎖止塊72壓緊工作檯60，將工作檯60固定在底座11上，確保工作時工作檯60以及模具穩定，順利進行衝壓工作；當衝壓工作完成後，鎖止機構動作，油缸82反向驅使鎖止塊72脫離工作檯60。

進一步優選地，鎖止塊72包括連為一體的豎直部722、水平部721，水平部721與對應油缸82的輸出軸固連，豎直部722頂部彎折形成用於鎖定工作檯60的鉤部723。

此處，優選鎖止塊72呈類「L」形設置，具體的，鎖止塊72包括連為一體的豎直部722、水平部721，豎直部722頂部彎折形成鉤部723，油缸82與水平部721固連，油缸82驅動鎖止塊72下移時，鉤部723隨豎直部722向下移動可壓緊工作檯60，反之，當油缸82驅動鎖止塊72上移時，鉤部723隨豎直部722向上移動可鬆開工作檯60。

優選地，在底座11上還穿設有與鎖止塊72一一對應的多個定位塊73，每個定位塊73均與對應鎖止塊72的水平部721固連，定位塊73與對應的油缸82分列在水平部721兩側且定位塊73位於水平部721上方，定位塊73與豎直部722平行設置。

定位塊73是作為鎖止機構的一部分存在的，定位塊73與油缸82一致，均與對應的水平部721固連，其中，定位塊73位於水平部721上方，油缸82位於水平部721下方，定位塊73與豎直部722平行設置，定位塊73隨鎖止塊72運動。

進一步優選地，每個定位塊73上均開設有定位槽731且定位槽731的寬度與滑槽711一致。

本實施例中鎖止機構、定位塊73以及滾輪61對應設置，數量一致，定位塊73用以定位滾輪61，同時也是作為工作檯60移動完成的信號，當滾輪61滾動到對應的定位塊73時，鎖止機構動作，將工作檯60固定在底座11上。此處定位槽731與滑槽711寬度一致，便於環形條611嵌入定位槽731內。

當滾輪61運動到對應的定位塊73時，工作檯60移入底座11完成，油缸82驅動鎖止塊72下移並壓緊工作檯60，此時定位塊73隨之下移脫離滾輪61；

當衝壓工作完成，油缸82驅動鎖止塊72上移並脫離工作檯60，此時定位塊73隨之上移並與滾輪61嵌合，移動電機53可驅動滾輪61滾動進而驅動工作檯60移出底座11。

進一步地，在底座11上安裝有用於檢測工作檯60是否移動完成的多個傳感器(圖中未示出)。當工作檯60移動完成時，傳感器能夠反饋信息，便於操作人員控制工作的進程，傳感器的設置能夠進一步提供工作檯60移動完成的信號，確保工作準確。

本實施例中優選傳感器的數量為四個且與滾輪61一一對應，當滾輪61滾動到對應的定位塊73時，傳感器進一步反饋信息，鎖止機構動作，鎖定工作檯60，進行衝壓工作。

如圖4和圖5所示，優選地，工作檯60背部設置有齒輪軸33、移動電機53，齒輪軸33通過相互嚙合的齒輪組48與移動電機53相連，齒輪軸33兩端分別通過移動齒輪49與兩組滾輪61中靠近工作檯60背部的兩個滾輪61連接，且每個移動齒輪49均與對應的滾輪61同軸設置。

工作檯60的移動實際是通過移動電機53驅動齒輪軸33從而帶動滾輪61滾動的，具體的，在靠近工作檯60背部的兩個滾輪61上分別同軸設置了移動齒輪49，齒輪軸33的兩端分別與兩個移動齒輪49嚙合，移動電機53通過齒輪組48將動力傳遞到齒輪軸33，驅動齒輪軸33轉動，進而帶動移動齒輪49、滾輪61轉動，從而促使工作檯60移動。

本實施例中優選移動電機53的數量為一個，移動電機53驅動靠近工作檯60背部的兩個滾輪61滾動，而遠離工作檯60背部的兩個滾輪61(即靠近工作檯60面部的兩個滾輪61)則是在靠近工作檯60背部的兩個滾輪61的聯動作用下發生滾動。採用一個移動電機53控制能夠保證滾輪61滾動的同步性，進而確保工作檯60移動穩定。

如圖2和圖3所示，優選地，橫梁13內部水平設置有曲軸20，曲軸20兩端分別固連有曲柄21，每個曲柄21上均連接有連杆22且連杆22向下延伸並與滑塊14相連，曲柄21與對應的連杆22構成上述的曲柄機構。

上述曲柄機構包括相互連接的曲柄21與連杆22，具體的，曲柄21設置在曲軸20的兩端且與曲軸20一體成型，驅動電機51驅動齒輪傳動機構時能夠帶動曲軸20轉動，進而帶動兩曲柄21隨曲軸20一起轉動，進一步地，曲柄21帶動對應的連杆22在豎直方向上往復移動，從而驅動滑塊14上下往復運動。

進一步優選地，每個曲柄21上均套設有曲柄套23，且曲柄套23與對應的連杆22螺紋連接。連杆22與曲柄21之間通過曲柄套23相連，連杆22部分插設在曲柄套23內並與曲柄套23螺紋連接，能夠確保連杆22與曲柄21的連接穩定性，同時保護曲柄21與連杆22不受外部環境影響。

優選地，齒輪傳動機構包括主動軸31、傳動軸，在主動軸31上固設有主動齒輪41，在曲軸20上固設有從動齒輪42，在傳動軸上並列套設有與主動齒輪41嚙合設置的第一傳動齒輪43、與從動齒輪42嚙合設置的第二傳動齒輪44，主動軸31通過第一同步帶(圖中未示出)與驅動電機51相連。

齒輪傳動機構主要是將電機的輸出動力傳遞到曲軸20與曲柄機構，傳動性能好。具體的，通過嚙合的兩組齒輪，即主動齒輪41與第一傳動齒輪43、從動齒輪42與第二傳動齒輪44，傳遞動力。其中第一傳動齒輪43與第二傳動齒輪44同軸設置。

此處，主動軸31與電機之間通過第一同步帶進行傳動，同步帶的設置使傳動比更加準確，且對主動軸31的作用力小，有利於長期使用。

優選地，在滑塊14內設置有與曲柄機構一一對應的調節機構以及用於驅動調節機構的調節電機52，調節機構包括相互嚙合的渦輪45、蝸杆46，每個渦輪45均與對應的連杆22連接且兩蝸杆46分別與調節電機52相連。

連杆22下端穿出橫梁13並伸入滑塊14內與滑塊14相連，具體的是與渦輪45相連，渦輪45與對應的蝸杆46構成調節機構。由於連杆22與曲柄套23螺紋連接，因此調節電機52的驅動渦輪45帶動連杆22轉動能夠改變連杆22位於曲柄套23內部的長度，從而達到調節滑塊14與橫梁13之間的距離，也就是說能夠調節滑塊14與底座11之間的距離，即滑塊14與底座11之間的工作空間的大小發生改變，適用於不同的衝壓模具，適用範圍廣。

進一步優選地，在滑塊14內還設置有調節軸32，上述兩蝸杆46分列在調節軸32兩端，在調節軸32上套設有調節齒輪47且調節齒輪47通過第二同步帶(圖中未示出)與調節電機52相連。

實際調節時，調節電機52通過調節軸32同時控制兩調節機構，具體的，上述兩蝸杆46固連在調節軸32兩端，而調節軸32則通過設置在其上的調節齒輪47與第二同步帶配合作用，將調節電機52的動力傳遞到蝸輪蝸杆46，確保兩調節機構的同步性，使得滑塊14平穩上下，平穩調節工作空間的大小。

其中，在渦輪45與蝸杆46外部還設置有保護套90，確保蝸輪蝸杆46的傳動不受外部環境影響，達到理想的傳動效果。

如圖1和圖2所示，優選地，在橫梁13內還均勻分布有多個液壓缸81，每個液壓缸81的輸出軸均向下延伸並與滑塊14固連，且在液壓缸81輸出軸與滑塊14的連接處安裝有減震器(圖中未示出)。

由於衝床設備體積大、零件重，為保證滑塊14在上下移動時的穩定性，在橫梁13內設置液壓缸81，液壓缸81的輸出軸向下延伸並與滑塊14固連，在滑塊14上下移動時對滑塊14施加反向作用力，達到配重的目的，避免滑塊14急速下降而影響衝壓工作正常進行。

滑塊14向下移動進行衝壓工作時，液壓缸81的輸出軸隨之下移，減震器的設置能夠給予液壓缸81減震、緩衝作用，有利於液壓缸81的長期使用。

此處液壓缸81的數量優選為四個，分設在橫梁13的四邊角處，用以平衡作用力，進一步確保滑塊14平穩移動。

進一步優選地，每個側壁12面朝滑塊14一側均對稱設置有兩導軌121，滑塊14兩側分別固設有與各導軌121一一對應的導塊141。導軌121於導塊141配合作用，方便滑塊14沿著兩側壁12上下移動，同時為滑塊14提供導向作用，使滑塊14平穩移動。

值得一提的是，導塊141由滑塊14側面向內彎曲延伸至滑塊14相鄰的表面，且導塊141與導軌121相對的兩個表面形狀相適配。

導塊141彎曲延伸且導塊141與導軌121相對的兩個表面形狀相適配，使得導塊141與導軌121之間的接觸面為曲面，導向作用好。導塊141沿著導軌121上下移動時，導塊141與導軌121之間的摩擦較小，導塊141與導軌121之間穩定快速移動且磨損小，有利於衝壓工作順利進行。

如圖1所示，優選地，在其中一個側壁12上固設有攀爬梯15。由於衝床設備比較龐大，零部件的安裝、維修與拆卸並非都是能夠在地面上解決的，攀爬梯15的設置方便操作人員登到衝床上觀察設備或進行檢修、拆卸工作。

本改進型曲柄衝床結構設計合理，採用滾輪61與滑軌71的配合設置方便工作檯60移動，便於送料；同時通過移動電機53、移動齒輪49等帶動滾輪61滾動，自動化程度高；鎖止機構的設置能夠固定工作檯60，確保工作穩定性，實用性好。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。