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专利号: 2021106655100
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本上无切削的金属机械加工;金属冲压
更新日期:2024-04-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于U弯链板的水平浮动冲孔装置,其特征在于该冲孔装置包括上模机构、导向机构、冲钉驱动机构、模芯机构及模座机构;所述上模机构包括模柄(1)、上模座(2)、工件压板(3)、上模弹簧导杆(4)、压料弹簧(5)、钩板(6)、驱动件(7)及驱动件固定板(8);所述模柄(1)的底部设有法兰,所述上模座(2)的中间设有法兰孔,所述法兰与所述法兰孔为间隙配合并通过螺栓固连;所述驱动件(7)的下端设有45度的斜面,所述驱动件(7)的上端设有榫头,所述驱动件(7)的所述榫头位于所述驱动件固定板(8)的榫槽内;所述驱动件(7)共有两件,且左右对称布置,所述驱动件(7)通过螺栓固连在所述驱动件固定板(8)上;所述驱动件固定板(8)与所述上模座(2)通过螺钉固连;所述驱动件(7)前后两侧面的L型槽孔内各装有能够拆卸的所述钩板(6),所述钩板(6)呈Z字型,所述钩板(6)两侧各设有突出的圆柱销轴;

所述工件压板(3)为两侧各设有一个通孔的长方形板,所述上模弹簧导杆(4)共有两件,所述工件压板(3)和所述压料弹簧(5)依次空套在所述上模弹簧导杆(4)上,所述上模弹簧导杆(4)通过其螺纹端与所述驱动件固定板(8)中部的螺孔固连;所述导向机构包括导套(9)、导柱(10)、弹簧(11)及导柱底座(12),所述导向机构共有两套,并左右对称分布于所述冲孔装置的后方;所述导套(9)通过螺栓固定在所述上模座(2)左右两侧的下部,所述导柱(10)通过所述导柱底座(12)固定在所述模座机构中的底座(27)的左右两侧,所述弹簧(11)和所述导套(9)依次空套在所述导柱(10)上,所述导套(9)与所述导柱(10)为间隙配合;所述冲钉驱动机构包括驱动滑块(13)、冲钉固定板(14)、工件侧面下压板(16)、工件侧面上压板(17)、下冲钉(18)、上冲钉(19)、下模弹簧导杆(21)及冲钉回位弹簧(22);所述冲钉驱动机构为前后对称结构,所述冲钉驱动机构共有两件且对称布置在所述模芯机构的左右两侧;

所述驱动滑块(13)的中部设有一个45度的斜面体(1301),所述斜面体(1301)的两侧面上设有与所述钩板(6)配合使用的回程槽(1304),所述斜面体(1301)的两侧各设有两个结构相同的通孔(1302),所述通孔(1302)用于放置所述下模弹簧导杆(21)和所述冲钉回位弹簧(22),所述驱动滑块(13)底面设有弹簧挡块(1305),所述驱动滑块(13)前后两侧分别设有第一翼板(1303),所述第一翼板(1303)上分别设有8个均布的安装孔;所述第一翼板(1303)分别与所述模座机构中的导杆滑块(31)固连,所述驱动滑块(13)能够沿着所述模座机构中的导杆滑轨(30)左右水平移动;所述冲钉固定板(14)与所述驱动滑块(13)固连;所述下冲钉(18)和所述上冲钉(19)分别固连在所述冲钉固定板(14)的上下沉孔内;所述下模弹簧导杆(21)共有四件,所述下模弹簧导杆(21)依次穿过所述工件侧面下压板(16)或所述工件侧面上压板(17)、所述冲钉回位弹簧(22)、所述冲钉固定板(14)及所述驱动滑块(13),所述下模弹簧导杆(21)通过平垫圈(23)和锁紧螺母(24)进行锁紧;所述工件侧面下压板(16)中间设有用于所述下冲钉(18)穿过的通孔,所述工件侧面下压板(16)两侧对称设有与所述下模弹簧导杆(21)配合安装的沉孔;所述工件侧面上压板(17)中间设有与所述模芯机构中的上下台阶面(2503)形状相同的突出台阶面,所述突出台阶面上端设有用于所述上冲钉(19)穿过的通孔,所述工件侧面上压板(17)两侧对称设有与所述下模弹簧导杆(21)配合安装的沉孔;所述模芯机构包括模芯(25)及弹簧顶针(26);所述模芯(25)为左右前后对称结构,所述模芯(25)的中部为带方形底座(2502)的棱柱机构(2501),所述棱柱结构(2501)的前后两侧各设有一个第二翼板(2506);所述棱柱结构(2501)的中间为方形的废屑孔(2508),所述棱柱结构(2501)的左右端面分别设有上下台阶面(2503);所述上下台阶面(2503)的两侧设有U弯链板工件(32)的导向定位面(2505);所述上下台阶面(2503)上分别设有上冲模孔(2507)和下冲模孔(2504),其中所述上冲模孔(2507)为五分之三圆弧状通孔;所述上冲模孔(2507)和所述下冲模孔(2504)的位置及中心距与被加工的所述U弯链板工件(32)的两孔位置及中心距相一致;所述上冲模孔(2507)和所述下冲模孔(2504)分别与所述上冲钉(19)和所述下冲钉(18)构成所述水平浮动冲孔装置的凸凹模;所述下冲模孔(2504)外侧的所述方形底座(2502)上各设有一个用于安装所述弹簧顶针(26)的盲孔;所述模芯(25)前后两侧的所述第二翼板(2506)上分别设有四个安装孔,所述模芯(25)前后两侧的所述第二翼板(2506)分别与所述模座机构中的导杆滑块(31)通过螺栓固连,所述模芯(25)能够沿着所述模座机构中的所述导杆滑轨(30)左右水平浮动,进而实现水平浮动冲孔;所述模座机构包括底座(27)、下模座(28)、滑块回位弹簧(29)、导杆滑轨(30)及导杆滑块(31);所述底座(27)安装固定在冲床工作台面上,所述底座(27)上固连着所述下模座(28),所述下模座(28)的中间设有方形落料孔(2802),在所述底座(27)和冲床工作台面的中间也设有同样尺寸的方形落料孔,所述下模座(28)上设有四个用于容纳所述滑块回位弹簧(29)的矩形槽(2801)及弹簧挡块(2803),所述弹簧挡块(2803)能够限制所述模芯(25)沿着所述导杆滑轨(30)左右水平浮动的范围;所述下模座(28)的前后侧各固定有所述导杆滑轨(30),每根所述导杆滑轨(30)上分别装有五个结构相同的所述导杆滑块(31);所述导杆滑轨(30)和所述导杆滑块(31)均为重载型。

2.如权利要求1所述一种用于U弯链板的水平浮动冲孔装置的冲孔方法,其特征在于该冲孔方法包括如下具体步骤:

a、首先,机械手夹爪将所述U弯链板工件(32)放置在所述模芯(25)上,随着冲床滑块的下行运动,所述工件压板(3)接触到所述U弯链板工件(32),迫使所述U弯链板工件(32)沿着所述导向定位面(2505)往下移动,同时所述U弯链板工件(32)接触并压下所述弹簧顶针(26),然后所述驱动件(7)的斜面接触到所述驱动滑块(13)的斜面体(1301);

b、冲床滑块继续下行运动,所述驱动件(7)推动所述驱动滑块(13)随着所述导杆滑块(31)沿着所述导杆滑轨(30)水平向中间移动,所述驱动件(7)两侧的所述钩板(6)滑入所述驱动滑块(13)的所述回程槽(1304)中,所述滑块回位弹簧(29)及所述冲钉回位弹簧(22)被压缩,此时所述工件压板(3)将所述U弯链板工件(32)压至所述模芯(25)的冲孔位置,同时,所述工件侧面下压板(16)和所述工件侧面上压板(17)分别压紧所述U弯链板工件(32)左右两侧面;

c、所述模芯(25)两侧的所述下冲钉(18)和所述上冲钉(19)在所述驱动件(7)的推动下开始接触所述U弯链板工件(32),若所述模芯(25)两侧的所述下冲钉(18)和所述上冲钉(19)不同步接触所述U弯链板工件(32),则先接触所述U弯链板工件(32)的冲钉将推动所述模芯(25)沿着所述导杆滑轨(30)左右水平浮动至两侧冲钉同步接触所述U弯链板工件(32),然后所述模芯(25)两侧的所述下冲钉(18)和所述上冲钉(19)在所述驱动件(7)的推动下同步完成U弯链板工件(32)四孔的冲裁,冲裁废屑掉入所述模芯(25)中间的所述废屑孔(2508)中,并依次通过所述下模座(28)的方形落料孔(2802)、所述底座(27)的方形落料孔和冲床工作台面的方形落料孔排出;

d、此时冲床滑块到达冲床的下死点位置,冲程结束;

e、冲床滑块回程,所述驱动件(7)逐渐脱离所述驱动滑块(13),在所述滑块回位弹簧(29)的弹力作用下,所述驱动滑块(13)水平向外侧移动;

f、同时,所述冲钉回位弹簧(22)带动所述下冲钉(18)和所述上冲钉(19)回退复位;

g、若复位受阻,所述驱动件(7)两侧的所述钩板(6)插入所述回程槽(1304)中能够将所述驱动滑块(13)强制退出,以保护所述模芯(25);

h、所述弹簧顶针(26)在弹簧力作用下将所述模芯(25)上的所述U弯链板工件(32)顶松,再由机械手的夹爪取出所述U弯链板工件(32);

i、模具恢复到初始状态,进入下一个工作循环。