衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法

2023-05-08 19:13:16

衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法
【專利摘要】一種衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法，通過設置縱向可自由活動的C型塊，C型塊的一端用作凹模塊，油缸安裝在C型塊的另一端，使得凹模塊能在衝頭衝切前自動貼緊工件，從而消除現有技術因凹模塊固定不動變形衝孔所造成的孔位置偏移等缺陷，大大提升產品合格率；尤其適合用於門框上條多個安裝孔的衝切。
【專利說明】衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法。
【背景技術】
[0002]彎曲金屬長條的在工程上是很常見的，採用衝多個孔或缺口用於其固定安裝也是常見手法。現有技術的衝切裝置已能實現一次裝夾，統一完成衝切；現有技術的衝切裝置一般包括沿待衝切彎曲金屬長條布置的2個以上夾緊機構與2個以上衝切機構，彎曲金屬長條工件由夾緊機構夾緊，衝切機構一般包括衝頭、凹模塊、卸料板及用於驅動衝頭的油缸，彎曲金屬長條工件的待衝切位置貼近凹模塊，凹模塊是固定不動的。大家知道，彎曲金屬長條工件的彎曲弧度精度是很難控制的，其檢測方法一般如圖26所示，按彎曲金屬長條工件I的設計形狀與尺寸做成檢具件02，將彎曲金屬長條工件01等間距s (—般為3mm)貼近放置在檢具02旁，選擇多個位置測量間距S，如果各測量點的間距s的差異值在設定公差範圍內，就判定為合格品，反之，就判定為不合格品。
[0003]目前汽車一般採用流線型設計，汽車上的外飾條、門框條大多是彎曲金屬長條；如圖1、圖2、圖3所示的門框上條，系金屬薄帶經連續滾壓成型定長切斷成金屬長條，再在彎曲機經彎曲成型而成；由於其自身安裝需要，需在其安裝側05衝切多個安裝孔；當然，因均系安裝孔，多個安裝孔之間的位置公差要求是較高的。按照上述方法檢測，其間距s差異值設定公差一般為±0.5mm ;這對於長度達IOOOmm以上的門框上條產品來說，公差要求已經不低了。但是，即使是符合公差要求的產品，事實上還是有誤差的，通常為彎曲弧度引起的誤差。檢具與彎曲金屬長條都是以設定標準製作的，如果彎曲弧度偏小，如圖27所示，虛線03為設定標準線，當產品靠住標準線03時，除中間處以外就會有間隙b。如果彎曲弧度偏大，如圖28所示，虛線03為設定標準線，當產品靠住標準線03時，除二端處以外就會有間隙b。所以，即使是間距s符合±0.5mm的合格的門框上條彎曲件，將彎曲金屬長條工件置於衝切裝置貼近凹模塊，產品總有部分位置與凹模塊之間不貼合。對如圖1、圖2、圖3所示的門框上條來說，如圖29所示，將門框上條置於衝切裝置夾緊後，門框上條與凹模塊06之間會有間隙b ;由於現有技術凹模塊06是固定不動的，衝切瞬間勢必會首先由卸料板6與衝頭5將其安裝側05衝擊變形再衝出孔，就會造成孔位置偏移，可能引起各個安裝孔相互位置尺寸超過其公差要求，導致其安裝困難，還會產生壓痕、變形等缺陷，最終導致衝切後產品不合格。
[0004]本發明正是解決此問題。
[0005]本發明專利 申請人:基於為了解決上述門框上條多個安裝孔的衝切難題，進行深入研究與設計，進而獲得本發明成果，以利為更多的類似技術問題提供可行的解決方案。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是針對上述技術現狀，提供一種衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法。[0007]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為:
[0008]一種衝切裝置，用於彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切，所述衝切裝置包括2個以上沿待衝切彎曲金屬長條布置的夾緊機構與2個以上衝切機構，其特徵在於，所述衝切機構包括縱向放置的C型塊(I)，該C型塊(I)包括內塊(la)、外塊(Ib)及底塊(Ic)，夕卜塊(Ib)上端部至少部分用作凹模塊，該C型塊(I)底塊(Ic)下面設置供其沿縱向自由滑動的滑動機構，該C型塊(I)的內塊(Ia)與外塊(Ib)之間對稱設置2根銷軸(2)，所述衝切機構還包括固定安裝在該C型塊(I)內塊(Ia)外側的油缸(3)與套裝在所述2根銷軸
(2)上的滑塊(4)，該油缸(3)的活塞杆穿過C型塊⑴內塊(Ia)與該滑塊⑷固定連接，所述滑塊⑷至少設置I個衝頭(5)，在該滑塊(4)前面設置卸料板(6)，所述衝頭(5)所指的該卸料板(6)位置開設供所述衝頭(5)伸縮的穿孔(7)，在該卸料板(6)與滑塊(4)的之間還固定設置連接杆(8)，連接杆(8)外表面套裝有受壓彈簧(9)，所述衝頭(5)所指的C型塊⑴外塊(Ib)位置也開設供所述衝頭(5)伸縮的穿孔(7)。
[0009]所述衝切裝置包括適於放置在機架上的底板(10)，所述2個以上夾緊機構與2個以上衝切機構均設置在該底板(10)上。
[0010]所述夾緊機構包括擱置架(11)與由壓緊氣缸(12)驅動的工件壓緊塊(13)，擱置架(11)上面設置擱置塊(14)，所述工件壓緊塊(13)、工件擱置塊(14)以及卸料板出)、C型塊(I)外塊(Ib)上部用於與金屬長條工件相接觸的接觸面形狀與金屬長條工件的相應表面相配。
[0011]所述滑動機構為導軌導槽機構，包括固定在底板(10)上的直線導軌(15)與固定設置在C型塊⑴底塊(Ic)下面的導槽塊(16)，該導槽塊(16)下面設置導槽(17)。
[0012]所述C型塊(I)的前後還設置縱向調節機構，該縱向調節機構包括設置在其前面的前固定塊(18)與設置在其後面的後固定塊(19)，前調節螺栓(20)穿過前固定塊(18)與C型塊(I)外塊(Ib)相抵，該調節螺栓還套裝有限位螺母(21);後固定塊(19)與C型塊
(I)內塊(Ia)之間設置受壓彈簧(9)。
[0013]所述衝切裝置包括至少I個定位機構，該定位機構包括適於插入設於彎曲金屬長條的定位孔(22)的定位銷(23)，以及固定安裝在所述擱置架(11)上的用於驅動該定位銷
(23)伸縮的定位氣缸(24)。
[0014]所述滑塊⑷包括該主塊(4a)與鑲裝在主塊(4a)後上方的鑲塊(4b)，鑲塊(4b)與油缸(3)的活塞杆固定連接；所述2根銷軸(2)從該主塊(4a)下方穿過，所述衝頭(5)穿過該主塊(4a)，其尾端與鑲塊(4b)外表面相抵。
[0015]所述C型塊⑴外塊(Ib)的外側設置廢料盒(25)。
[0016]一種衝切方法，用於彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切，使用以上所述的衝切裝置，包括如下步驟:
[0017]步驟一、將所述彎曲金屬長條放置在夾緊機構中夾緊；
[0018]步驟二、持續啟動油缸(3)，其活塞杆推動滑塊(4)沿2根銷軸(2)向前移動，直至卸料板(6)碰到工件，由於C型塊(I)底塊(Ic)下面設置供其沿縱向自由滑動的滑動機構，C型塊(I)向後滑動，直至C型塊(I)外塊(Ib)內側碰到工件成為靠模，衝頭(5)隨滑塊(4)繼續向前移動，並克服連接杆(8)外表面所套裝的受壓彈簧(9)的阻力，越過卸料板
(6)衝向工件，直至完成衝切；[0019]步驟三、反向啟動油缸(3)，其活塞杆推動滑塊(4)沿2根銷軸(2)向後移動，C型塊(I)及其滑塊(4)、衝頭(5)、卸料板(6)恢復初始狀態；同時夾緊機構將所述彎曲金屬長條放開，從而取下完成衝切的彎曲金屬長條。
[0020]所述彎曲金屬長條系在衝切前，預先留有至少I個定位孔(22)，並使用以上所述的衝切裝置；在將所述彎曲金屬長條放置在夾緊機構中時，將定位孔(22)對準定位銷(23)，並啟動定位氣缸(24)，帶動定位銷(23)插入對應定位孔(22)。
[0021]本發明一種衝切裝置與彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切方法，通過設置縱向可自由活動的C型塊，C型塊的一端用作凹模塊，油缸安裝在C型塊的另一端，使得凹模塊能在衝頭衝切前自動貼緊工件，從而消除現有技術因凹模塊固定不動變形衝孔所造成的孔位置偏移等缺陷，大大提升產品合格率；尤其適合用於門框上條多個安裝孔的衝切，據 申請人:對如圖1、圖2、圖3所示的門框上條衝切裝置改進前後比較，同樣以衝切前合格彎曲件為基數，改進前衝切工序報廢率高達2-5%，改進後衝切工序報廢率下降至0.3%以下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為作為彎曲金屬長條的一種門框上條的正面立體示意圖；
[0023]圖2為該門框上條的背面立體示意圖；
[0024]圖3為該門框上條衝切前後的剖面示意圖；
[0025]圖4為本發明衝切裝置中的夾緊機構立體示意圖；
[0026]圖5為本發明衝切裝置中的夾緊機構與工件立體示意圖；
[0027]圖6為裝有工件的本發明衝切裝置立體示意圖；
[0028]圖7為隱藏廢料盒的本發明衝切裝置立體示意圖；
[0029]圖8為本發明衝切裝置中的衝切機構與工件立體示意圖；
[0030]圖9為本發明衝切裝置中的衝切機構立體示意圖；
[0031]圖10為隱藏C型塊的衝切機構立體示意圖；
[0032]圖11為衝切機構中的直線導軌立體示意圖；
[0033]圖12為衝切機構中的導槽塊立體示意圖；
[0034]圖13為衝切機構中的C型塊立體示意圖；
[0035]圖14為衝切機構中的C型塊另一方位立體示意圖；
[0036]圖15為衝切機構中的衝頭滑塊組件組成示意圖；
[0037]圖16為滑塊組件組成示意圖；
[0038]圖17為用於雙衝頭衝切機構中的C型塊立體示意圖；
[0039]圖18為用於雙衝頭衝切機構中的C型塊另一方位立體示意圖；
[0040]圖19為用於雙衝頭衝切機構中的衝頭滑塊組件組成示意圖；
[0041]圖20為用於雙衝頭衝切機構中的滑塊組件示意圖；
[0042]圖21為本發明衝切裝置中的定位機構立體示意圖；
[0043]圖22至圖25為本發明衝切裝置以如圖1、圖2、圖3所示的門框上條為工件，在衝切過程各階段的剖面示意圖；其中圖22為將工件放置在夾緊機構中夾緊狀態，圖23為油缸推動滑塊移動至卸料板碰到工件狀態，圖24為C型塊移動，其外塊上端部作為凹模塊碰到工件狀態，圖25為油缸繼續推動衝頭越過卸料板完成衝切狀態。[0044]圖26為目前彎曲金屬長條工件的彎曲弧度精度檢測方式示意圖；
[0045]圖27為彎曲弧度偏小時產品與設定標準線對比示意圖；
[0046]圖28為彎曲弧度偏大時產品與設定標準線對比示意圖；
[0047]圖29為門框上條衝切裝置改進前剖面示意圖；
【具體實施方式】
[0048]下面以如圖1、圖2、圖3所示的門框上條為工件例子詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0049]如圖1、圖2、圖3所示為一種汽車門框上條，系金屬薄帶經連續滾壓成型定長切斷成金屬長條，再在彎曲機經彎曲成型而成；彎曲成型的公差要求為±0.5_，其檢測方式如【背景技術】部分所述；由於其自身安裝需要，需在其安裝側05衝切6個安裝孔26。以圖1為準的話，自左至右第1、2、3個及第5、6個均為圓孔，第4個為腰子形孔，該第4個腰子形孔與第5個圓孔挨得較近。
[0050]如圖6、圖7所示，根據該款產品特點，衝切裝置包括3個沿待衝切彎曲金屬長條布置的夾緊機構與5個衝切機構，可以均設置在適於放置在機架上的底板10上。另外，衝切裝置包括至少I個定位機構，本實施例採用了 2個定位機構固定在底板10上；如圖21所示，每個定位機構包括適於插入設於彎曲金屬長條的定位孔22的定位銷23，以及固定安裝在擱置架11上的用於驅動該定位銷23伸縮的定位氣缸24。當然，對於不同的彎曲金屬長條產品而言，夾緊機構與衝切機構及定位機構的數量與位置布置應該根據該產品的具體情況而定。
[0051]如圖4、圖5所示，每個夾緊機構包括擱置架11與由壓緊氣缸12驅動的工件壓緊塊13，擱置架11上面設置擱置塊14，工件壓緊塊13、工件擱置塊14用於與金屬長條工件相接觸的接觸面形狀與金屬長條工件的相應表面相配。
[0052]如圖8、圖9所示，每個衝切機構包括縱向放置的C型塊1，該C型塊I包括內塊la、外塊Ib及底塊lc，外塊Ib上端部至少部分用作凹模塊，C型塊I外塊Ib上部用於與金屬長條工件相接觸的接觸面，也就是用作凹模塊部分的形狀與金屬長條工件的相應表面相配。該C型塊I底塊Ic下面設置供其沿縱向自由滑動的滑動機構。滑動機構可選用導軌導槽機構，如圖10、圖11、圖12所示，包括固定在底板10上的直線導軌15與固定設置在C型塊I底塊Ic下面的導槽塊16，該導槽塊16下面設置導槽17。如圖13至圖16或圖17至圖20所不，該C型塊I的內塊Ia與外塊Ib之間對稱設置2根銷軸2,衝切機構還包括固定安裝在該C型塊I內塊Ia外側的油缸3與套裝在2根銷軸2上的滑塊4，該滑塊4包括該主塊4a與鑲裝在主塊4a後上方的鑲塊4b，鑲塊4b與油缸3的活塞杆固定連接；2根銷軸2從該主塊4a下方穿過，衝頭5穿過該主塊4a，其尾端與鑲塊4b外表面相抵。該油缸3的活塞杆穿過C型塊I內塊Ia與該滑塊4固定連接，滑塊4至少設置I個衝頭5，在該滑塊4前面設置卸料板6，卸料板6與金屬長條工件相接觸的接觸面形狀也與金屬長條工件的相應表面相配。衝頭5所指的該卸料板6位置開設供衝頭5伸縮的穿孔7，在該卸料板6與滑塊4的之間還固定設置連接杆8，連接杆8外表面套裝有受壓彈簧9，衝頭5所指的C型塊I外塊Ib位置也開設供衝頭5伸縮的穿孔7。C型塊I的前後還設置縱向調節機構，如圖10所示，該縱向調節機構包括設置在其前面的前固定塊18與設置在其後面的後固定塊19，前調節螺栓20穿過前固定塊18與C型塊I外塊Ib相抵，該調節螺栓還套裝有限位螺母21 ；後固定塊19與C型塊I內塊Ia之間設置受壓彈簧9。
[0053]各個衝切機構的滑塊4至少設置I個衝頭5，具體需要根據彎曲金屬長條產品的具體情況而定；一般每個衝切機構的滑塊4設置I個衝頭5，如果彎曲金屬長條產品的衝孔位置挨得近，而且油缸3功力足夠大，也可設置2個以上衝頭5。在本實施例中，以圖1為準的話，自左至右第1、2、3個圓孔及第6個圓孔各自的所處位置均較為獨立，所以各自設置I個單衝頭衝切機構；由於第4個腰子形孔與第5個圓孔挨得較近，所以合用I個雙衝頭衝切機構。單衝頭衝切機構如圖13至圖16所示，其C型塊如圖13、圖14所示，其外塊Ib上端部部分用作凹模塊，用作凹模塊部分的形狀與金屬長條工件的相應表面相配，並開設I個供衝頭5伸縮的穿孔7。雙衝頭衝切機構如圖17至圖20所示，其C型塊如圖17、圖18所示，其外塊Ib上端部全部用作凹模塊，其形狀與金屬長條工件的相應表面相配，並開設2個供衝頭5伸縮的穿孔7，含I個圓形穿孔7與I個腰子形穿孔7。
[0054]另外，如圖6所示，為了便於衝切碎屑收集，可在每個衝切機構的C型塊⑴外塊(Ib)的外側設置廢料盒(25)。
[0055]彎曲金屬長條系在衝切前，預先留有至少I個定位孔22 ;本實施例的彎曲金屬長條工件留有2個定位孔22。具體衝切過程為:
[0056]步驟一、將彎曲金屬長條放置在夾緊機構中，將定位孔22對準定位銷23，並啟動定位氣缸24，帶動定位銷23插入對應定位孔22，然後啟動壓緊氣缸12夾緊工件，如圖5或圖6所示；各衝切機構如圖22所示，這時，工件安裝側05與凹模塊之間會產生間隙b，可能個別地方雙方相碰，如果彎曲成型後的工件符合公差要求為±0.5mm，理論上工件安裝側05與凹模塊之間的間隙b在O至Imm之間。
[0057]步驟二、持續啟動油缸3，其活塞杆推動滑塊4沿2根銷軸2向前移動，直至卸料板6碰到工件，如圖23所示；由於C型塊I底塊Ic下面設置供其沿縱向自由滑動的滑動機構，C型塊I向後滑動，直至C型塊I外塊Ib內側碰到工件成為靠模，如圖24所示；衝頭5隨滑塊4繼續向前移動，並克服連接杆8外表面所套裝的受壓彈簧9的阻力，越過卸料板6衝向工件，直至完成衝切，如圖25所示。
[0058]步驟三、反向啟動油缸3，其活塞杆推動滑塊4沿2根銷軸2向後移動，C型塊I及其滑塊4、衝頭5、卸料板6恢復初始狀態；同時夾緊機構將所述彎曲金屬長條放開，從而取下完成衝切的彎曲金屬長條。
[0059]另外，本申請文件中左、右、前、後等所稱方位，僅相對本專利申請圖的表示便於表述而言，並不構成對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種衝切裝置，用於彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切，所述衝切裝置包括2個以上沿待衝切彎曲金屬長條布置的夾緊機構與2個以上衝切機構，其特徵在於，所述衝切機構包括縱向放置的C型塊(1)，該C型塊(1)包括內塊(la)、外塊(1b)及底塊(1c)，外塊(1b)上端部至少部分用作凹模塊，該C型塊(1)底塊(1c)下面設置供其沿縱向自由滑動的滑動機構，該C型塊(1)的內塊(1a)與外塊(1b)之間對稱設置2根銷軸(2)，所述衝切機構還包括固定安裝在該C型塊(1)內塊(1a)外側的油缸(3)與套裝在所述2根銷軸(2)上的滑塊(4)，該油缸(3)的活塞杆穿過C型塊(1)內塊(1a)與該滑塊(4)固定連接，所述滑塊⑷至少設置1個衝頭(5)，在該滑塊(4)前面設置卸料板(6)，所述衝頭(5)所指的該卸料板(6)位置開設供所述衝頭(5)伸縮的穿孔(7)，在該卸料板(6)與滑塊(4)的之間還固定設置連接杆(8)，連接杆(8)外表面套裝有受壓彈簧(9)，所述衝頭(5)所指的C型塊⑴外塊(1b)位置也開設供所述衝頭(5)伸縮的穿孔(7)。
2.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述衝切裝置包括適於放置在機架上的底板(10)，所述2個以上夾緊機構與2個以上衝切機構均設置在該底板(10)上。
3.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述夾緊機構包括擱置架(11)與由壓緊氣缸(12)驅動的工件壓緊塊(13)，擱置架(11)上面設置擱置塊(14)，所述工件壓緊塊(13)、工件擱置塊(14)以及卸料板(6)、C型塊(1)外塊(1b)上部用於與金屬長條工件相接觸的接觸面形狀與金屬長條工件的相應表面相配。
4.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述滑動機構為導軌導槽機構，包括固定在底板(10)上的直線導軌(15)與固定設置在C型塊⑴底塊(1c)下面的導槽塊(16)，該導槽塊(16)下面設置導槽(17)。
5.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述C型塊(1)的前後還設置縱向調節機構，該縱向調節機構包括設置在其前面的前固定塊(18)與設置在其後面的後固定塊(19)，前調節螺栓(20)穿過前固定塊(18)與C型塊(1)外塊(1b)相抵，該調節螺栓還套裝有限位螺母(21);後固定塊(19)與C型塊⑴內塊(1a)之間設置受壓彈簧(9)。
6.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述衝切裝置包括至少1個定位機構，該定位機構包括適於插入設於彎曲金屬長條的定位孔(22)的定位銷(23)，以及固定安裝在所述擱置架(11)上的用於驅動該定位銷(23)伸縮的定位氣缸(24)。
7.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述滑塊(4)包括該主塊(4a)與鑲裝在主塊(4a)後上方的鑲塊(4b)，鑲塊(4b)與油缸(3)的活塞杆固定連接；所述2根銷軸(2)從該主塊(4a)下方穿過，所述衝頭(5)穿過該主塊(4a)，其尾端與鑲塊(4b)外表面相抵。
8.如權利要求1所述的衝切裝置，其特徵在於，所述C型塊(1)外塊(1b)的外側設置廢料盒(25)。
9.一種衝切方法，用於彎曲金屬長條多個孔或缺口的衝切，使用如權利要求1至8任一項所述的衝切裝置，包括如下步驟: 步驟一、將所述彎曲金屬長條放置在夾緊機構中夾緊； 步驟二、持續啟動油缸(3)，其活塞杆推動滑塊(4)沿2根銷軸(2)向前移動，直至卸料板(6)碰到工件，由於C型塊(1)底塊(1c)下面設置供其沿縱向自由滑動的滑動機構，C型塊(1)向後滑動，直至C型塊(1)外塊(1b)內側碰到工件成為靠模，衝頭(5)隨滑塊(4)繼續向前移動，並克服連接杆(8)外表面所套裝的受壓彈簧(9)的阻力，越過卸料板(6)衝向工件，直至完成衝切； 步驟三、反向啟動油缸(3)，其活塞杆推動滑塊(4)沿2根銷軸(2)向後移動，C型塊(I)及其滑塊(4)、衝頭(5)、卸料板(6)恢復初始狀態；同時夾緊機構將所述彎曲金屬長條放開，從而取下完成衝切的彎曲金屬長條。
10.如權利要求9所述的衝切方法，其特徵在於，所述彎曲金屬長條系在衝切前，預先留有至少I個定位孔(22)，並使用如權利要求6所述的衝切裝置；在將所述彎曲金屬長條放置在夾緊機構中時，將定位孔(22)對準定位銷(23)，並啟動定位氣缸(24)，帶動定位銷(23)插入對應定位孔(22)。
【文檔編號】B21D43/00GK103949528SQ201410113529
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】胡華, 梁軍強 申請人:寧波敏實汽車零部件技術研發有限公司