多工位自動變換衝孔模及數控衝床的製作方法
2023-05-27 22:04:36 1
專利名稱：多工位自動變換衝孔模及數控衝床的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數控衝床，尤其與數控衝床的模具有關。
背景技術：
數控衝床通常由送料機構、控制機構和衝模等幾部分組成，衝模為數控衝床的核 心部件，相當於數控衝床的刀具庫，數控衝床主要通過衝模來實現板料衝壓；送料機構上設 XY軸伺服驅動機構，板料通過XY軸伺服驅動機構實現自動輸送，控制機構是數控衝床的控 制中心，其控制送料結構和衝模按程序設定的方式工作。 現有的數控衝床的衝模通常為轉塔式，模具設於轉塔的四周上下部分，工作時，轉 塔帶動模具轉動一次，更換一次模具，進行一次衝壓。其不足之處為轉塔結構複雜，轉動精 度要求高，製造成本高；轉塔體積大，轉動能耗高，不利於節約能源。
發明內容本實用新型要解決的技術問題在於，提供一種多工位自動變換衝孔模及具有該多
工位自動變換衝孔模的數控衝床，該數控衝床結構簡單、成本低、能耗小、使用方便。 為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種多工位自動變換衝孔模，其包括模
架、多副設於模架上的模具以及切換選擇模具的選模機構，所述模架上設一橫向滑槽和多
個設於所述橫向滑槽下方的縱向滑槽，所述縱向滑槽垂直於所述橫向滑槽並與所述橫向滑
槽連通；每副模具均包括上模與下模，上模包括衝頭組件，所述多副模具的上模分別通過其
衝頭組件而安裝在所述模架的多個縱向滑槽內，所述下模於對應所述衝頭的位置設置工作
孔；所述選模機構包括氣缸和設於氣缸活塞杆前端的工位變換推板，所述工位變換推板
安裝在所述橫向滑槽內，所述工位變換推板呈向下凸出的臺階狀，其底面包括一工作面和
至少一高度高於所述工作面的非工作面；驅動所述氣缸的活塞杆，使其推動工位變換推板
在所述橫向滑槽內滑動並使工位變換推板底部的工作面牴觸待選模具的衝頭上方，從而迫
使待選模具處於工作狀態。 所述的多工位自動變換衝孔模，其中，所述衝頭組件包括衝頭和設置在衝頭頂端 的導柱，所述導柱頂端外緣向外凸出延伸設置凸緣，所述縱向滑槽頂端設置卡槽，所述衝頭 組件通過其上凸緣與所述卡槽配合而裝配在所述縱向滑槽內。 所述的多工位自動變換衝孔模，其中，所述衝頭包括兩部分，其位於上部的第一部
分寬度大於位於下部的第二部分寬度而使所述衝頭呈上寬下窄的T形結構。 所述的多工位自動變換衝孔模，其中，所述上模還包括依次套裝在所述衝頭第二
部分上的彈簧和卸料板，且彈簧上端連接並牴觸衝頭的第一部分，下端連接並牴觸卸料板。 所述的多工位自動變換衝孔模，其中，所述每個縱向滑槽內設導套。 為了解決上述技術問題，本實用新型還提供一種數控衝床，其包括上述的多工位
自動變換衝孔模，還包括設置在數控衝床工作檯上的定位裝置，所述定位裝置包括設置在
工作檯始端的端頭氣動定位杆、設置在工作檯末端的拉料氣缸、設置在工作檯一側並位於
3端頭氣動定位杆和拉料氣缸之間的推料氣缸以及設置在工作檯相對推料氣缸的另一側的 多副氣動夾鉗。 本實用新型的有益技術效果在於該數控衝床的多工位自動變換衝孔模結構簡 單，成本低，模具工位變換隻需驅動氣缸使其推動工位變換推板位於待選模具的上方即可 實現，能耗低；該數控衝床定位裝置結構簡單，定位準確，省去人工定位的麻煩，減少人力消 耗，降低工人勞動強度。
圖1為兩工位自動變換衝孔模的結構示意圖； 圖2為數控衝床一角度的結構示意圖； 圖3為數控衝床另一角度的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。 圖1為兩工位自動變換衝孔模的結構示意圖，該兩工位自動變換衝孔模10即相當 於傳統數控衝床的模具庫，包括模架1、兩副不同型號的模具2以及切換選擇模具2的選 模機構。 模具2和選模機構均設於模架1上，模架1上設有一橫向滑槽11和兩個位於橫向 滑槽11下方並與橫向滑槽11連通的縱向滑槽12，且在每個縱向滑槽12的頂端均設有卡槽 13。 選模機構包括氣缸3和設於氣缸活塞杆32前端的工位變換推板33。氣缸3通過 一過渡板31安裝在模架1上，該氣缸3的安裝位置應保證其活塞杆32的運動方向與橫向 滑槽11的長度方向一致，且活塞杆32可伸入該橫向滑槽11內。工位變換推板33位於橫 向滑槽11內並可在氣缸活塞杆32的帶動下沿橫向滑槽11的長度方向滑動。該工位變換 推板33呈向下凸出的臺階狀，包括一工作面331和至少一高度高於該工作面331的非工 作面332。 兩模具2分別安裝在模架1的兩縱向滑槽12內，每副模具2均包括上模21與下 模22。上模21包括衝頭組件210、彈簧212和卸料板213。衝頭組件210包括衝頭211和 設於衝頭211上部的導柱2113，衝頭211呈上寬下窄的T形結構，其包括寬度較大的第一 部分2111和寬度較小的第二部分2112，導柱2113套設在該衝頭211第一部分2111的外表 面上，且導柱2113的頂端外沿向外凸出延伸有凸緣2114，該衝頭組件210穿過該縱向滑槽 12並通過該凸緣2114與縱向滑槽12頂端的卡槽13配合而裝配在縱向滑槽12上。該導 柱2113可減小衝頭組件210在縱向滑槽12內運動時的摩擦阻力，使衝頭211與縱向滑槽 12的相對運動更順暢。另外，該縱向滑槽12內壁還設置有導套2115，該導套2115可進一 步提高衝頭組件210的導向精度，減小衝頭組件210運動時的摩擦阻力，減少衝頭組件210 表面的機械磨損。衝頭211第二部分2112依次與彈簧212和卸料板213套接，彈簧212上 端牴觸並連接衝頭211的第一部分2111，下端牴觸並連接卸料板213，卸料板213上設有供 衝頭211穿越的通孔2131，該通孔2131的內徑大小應確保能使衝頭211恰好通過，使得當 模具衝壓結束後，上模21上升，卸料板213在彈簧212彈力作用下仍舊壓緊下模22，而衝頭 211則在上模21的帶動下相對卸料板213向上運動，從而卸料板213通過彈簧212彈力沿通孔2131孔壁來卸除衝頭211末端的板料。下模22安裝在數控衝床工作檯50的有T型 槽衝床的檯面上，其在對應上模21的衝頭211位置設置工作孔221，其衝孔廢料由該工作孔 221內流向衝床下部的廢料收集框，下模22的四周222採用螺栓固定。 該兩工位自動變換衝孔模工作時，可選擇任一模具工作，如選擇左側的模具工作， 可通過將氣缸活塞杆32向外伸出，即圖中的工位變換推板33向左滑動，使工位變換推板33 的工作面331運動到牴觸左邊模具的衝頭211上方，在模具下壓過程中，模架1帶動上模21 一起向下運動將衝頭211下壓到盡頭實現衝壓；同時，右邊的模具在彈簧212的彈力作用下 向上運動並抵靠工位變換推板33的非工作面332，因非工作面332的高度高於工作面331 的高度，所以，當左邊模具的衝頭211剛好下壓到盡頭時，右邊的模具衝頭211將無法下壓 到盡頭，因而處於非工作狀態。同理，如選擇右邊的模具工作，可通過將氣缸活塞杆32向內 縮回，使工位變換推板33的工作面331運動到右邊模具的衝頭211上方，使之處於工作狀 態。 顯然，上述實施例中的兩工位自動變換衝孔模10的模具可不局限為兩副，也可為 三副、四副或四副以上。如當模具2為四副時，模架1上相應設置四個縱向滑槽12，或設 置兩個橫向滑槽。預選擇哪副模具工作時，可將工位變換推板33的工作面331運動到該模 具的衝頭上方。當然，可通過一個氣缸來驅動該工位變換推板33處於四個不同位置，也可 通過多個氣缸來驅動工位變換推板33，或者設置多個工位變換推板33，或者將氣缸換成其 他驅動機構，只要能保證使工位變換推板33的工作面牴觸待選模具頂端的均可。 圖2、圖3為安裝有上述兩工位自動變換衝孔模的數控衝床的結構示意圖，該數控 衝床100包括上述兩工位自動變換衝孔模10、送料機構20、控制機構30、以及定位機構40。 該數控衝床還包括有工作檯50，定位機構40安裝在工作檯50上，包括端頭氣動 定位杆401、拉料氣缸402、推料氣缸403以及多副氣動夾鉗404，端頭氣動定位杆401設置 在工作檯50靠近兩工位自動變換衝孔模10的始端，拉料氣缸402設置在工作檯50遠離兩 工位自動變換衝孔模10的末端，推料氣缸403可為一個或兩個，其設置在工作檯50的一側 並位於端頭氣動定位杆401和拉料氣缸402之間，該多副氣動夾鉗404設置在工作檯50相 對推料氣缸403的另一側且呈間隔排列。該定位機構40還包括設置在多副氣動夾鉗404 前側的夾鉗定位塊4042以及控制該多副氣動夾鉗404工作的夾鉗控制箱4041。氣動夾鉗 404呈L開口形，具有一工作臂和一槓桿臂，工作臂和槓桿臂連接的角部位置與送料機構20 鉸接，槓桿臂末端連接夾鉗控制箱4041內氣缸，工作時，夾鉗控制箱4041內氣缸驅動該槓 杆臂轉動進而帶動該工作臂壓緊工作檯50上的板料或釋放工作檯50上的板料。當待衝壓 板料為有波型的板料時，可通過該夾鉗控制箱4041選擇幾副不幹涉板料波型的氣動夾鉗 404處於工作狀態，以避開板料的波型位置。 送料機構20包括相互垂直的X軸導軌201和安裝在X軸導軌201上部的導軌帶 動的Y軸移動臺架202，該X軸導軌201上設置驅動其自身朝X軸方向運動的X軸伺服電機 203，該Y軸移動臺架202上設置驅動其自身朝Y軸方向運動的Y軸伺服電機204。 該數控衝床工作時，首先，根據工藝圖紙，按照待加工板料的波型選定不少於兩副 氣動夾鉗，進行數控衝孔編程並在顯示屏上模擬檢驗，在夾鉗控制箱4041上選定對應夾 鉗，打開數控程序，啟動控制機構30使X軸、Y軸伺服電機203、204回零位，啟動控制機構 30上的開始按鈕，程序控制鬆開氣動夾鉗404，端頭氣動定位杆401上升，板料通過拉料氣
5缸402上料後到達端頭氣動定位杆401，拉料氣缸402動作使板料端部緊靠端頭氣動定位 杆401，之後，推料氣缸403動作使板料側面緊靠夾鉗定位塊4042，完成初始定位；然後，使 設定好的氣動夾鉗404夾緊板料，端頭氣動定位杆401下降，推料氣缸403、拉料氣缸402縮 回原位；其次，使兩工位自動變換衝孔模10上氣缸3動作，選定模具，門板按程序設定沿X 軸、Y軸運動，定位後程序啟動衝床上的控制氣缸使滑塊動作進行衝孔，依程序再伺服定位 再控制氣缸使滑塊動作衝孔，需變換衝孔時，模具上工位變換氣缸3動作，更換模具，程序 依兩模具中心距自動補償，配合伺服定位衝另一種孔；最後，將衝孔完成後的板料輸送到數 控衝床右側放板位，鬆開氣動夾鉗404並計數，端頭氣動定位杆41上升，X軸、Y軸伺服電機 203、204回零位，重複下一次加工。 以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例，並非限制本實用新型的保護範圍。 可適應平板及波型板，使用氣缸、電磁鐵或其它驅動定位及選模，衝頭可選用各種幾何形 狀，故凡運用本實用新型說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，均包含在本實用新型 的保護範圍內。
權利要求一種多工位自動變換衝孔模，其特徵在於，包括模架、多副設於模架上的模具以及切換選擇模具的選模機構，所述模架上設橫向滑槽和多個設於所述橫向滑槽下方的縱向滑槽，所述縱向滑槽垂直於所述橫向滑槽並與所述橫向滑槽連通；每副模具均包括上模與下模，上模設有衝頭組件，所述多副模具的上模分別通過其衝頭組件而安裝在所述模架的多個縱向滑槽內，所述下模於對應所述衝頭的位置設置工作孔；所述選模機構包括氣缸和設於氣缸活塞杆前端的工位變換推板，所述工位變換推板安裝在所述橫向滑槽內，所述工位變換推板呈向下凸出的臺階狀，其底面包括一工作面和至少一高度高於所述工作面的非工作面。
2. 如權利要求1所述的多工位自動變換衝孔模，其特徵在於，所述衝頭組件包括衝頭 和設置在衝頭頂端的導柱，所述導柱頂端外緣向外凸出延伸設置凸緣，所述縱向滑槽頂端 設置卡槽，所述衝頭組件通過所述凸緣與所述卡槽配合而卡裝在所述縱向滑槽內。
3. 如權利要求2所述的多工位自動變換衝孔模，其特徵在於，所述衝頭包括兩部分，其 位於上部的第一部分寬度大於位於下部的第二部分寬度而使所述衝頭呈上寬下窄的T形 結構。
4. 如權利要求3所述的多工位自動變換衝孔模，其特徵在於，所述上模還包括依次套 裝在所述衝頭第二部分上的彈簧和卸料板，且彈簧上端連接並牴觸衝頭的第一部分，下端 連接並牴觸卸料板。
5. 如權利要求1所述的多工位自動變換衝孔模，其特徵在於，所述每個縱向滑槽內設導套。
6. —種數控衝床，其特徵在於，包括如權利要求1-5中任意一項所述的多工位自動變 換衝孔模。
7. 如權利要求6所述的數控衝床，其特徵在於，還包括設置在數控衝床工作檯上的定 位裝置，所述定位裝置包括設置在工作檯始端的端頭氣動定位杆、設置在工作檯末端的拉 料氣缸、設置在工作檯一側並位於端頭氣動定位杆和拉料氣缸之間的推料氣缸以及設置在 工作檯相對推料氣缸的另一側的多副氣動夾鉗。
專利摘要一種多工位自動變換衝孔模及數控衝床，該多工位自動變換衝孔模包括模架、多副設於模架上的模具以及切換選擇模具的選模機構，所述模架上設橫向滑槽和多個設於所述橫向滑槽下方並與所述橫向滑槽連通的縱向滑槽；所述選模機構包括氣缸和設於氣缸活塞杆前端的工位變換推板，所述工位變換推板安裝在所述橫向滑槽內，其呈向下凸出的臺階狀，並包括一工作面和一高度高於所述工作面的非工作面；所述多副模具分別安裝在所述模架的多個縱向滑槽內；程序控制電磁閥，氣缸動作驅動所述氣缸的活塞杆，使工位變換推板上的工作面運動到待選模具的上方可使待選模具處於工作狀態。具有該多工位自動變換衝孔模的數控衝床結構簡單、成本低、能耗小。
文檔編號B21D43/00GK201493382SQ200920148900
公開日2010年6月2日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者李建平, 楊克輝, 汪德祿, 黃素輝 申請人:中國國際海運貨櫃(集團)股份有限公司