专利名称：精冲模架的制作方法
技术领域：
本发明属于板材精冲技术中的工装和模具技术领域，具体是设计一种特别适用于在普通冲床上对板材进行多工位冲裁的精冲模架。
背景技术：
在现代制造与加工业中精密冲裁占有相当重要的地位，精密冲裁需要在精密冲压机上进行，由于精冲对精密冲压机的精度要求很高，其造价也很高，于是在普通冲床上安装精冲模架进行精密冲裁就被普遍应用，由于双柱导向、三柱导向和四柱导向的精冲模架不能在同一块较大板材的不同部位上进行多工位的冲孔和落料，于是便产生了如附图7所示的U型单臂冲裁模架，由于这种模架的悬臂较长，所以板材在相当范围能随意摆放在任何的位置，完成多工位冲裁，其冲裁过程为当冲床滑块下移压在上压头43上时，由于碟簧45的刚性大，而上压套44不能下移，只有上端盖46压缩弹簧47下移，压边模套48连同压边模53同时下移压在板料49上，此后，碟簧45被压缩，随之凸模柄50连同凸模51下移，在凸模51与凹模52共同作用下对板料49进行冲裁，但是，这种冲裁模架存在如下的缺点碟形弹簧45的有效位移量有一定的限度，而且一旦选定了碟形弹簧的材料、大小和形状，其弹性也就随之而定了；压边模套48与模架主体54之间为滑动配合，在工作过程中压边模套48有相对于模架主体54进行频繁的往复运动而产生磨擦损耗，一旦由于磨擦损耗使压边模套48与模架主体54之间形成间隙，便不能保证精冲的精度要求，因此对压边模套48和模架主体54的加工精度和材料的耐磨性能都要求甚高；当冲裁较厚板材时，在压边模套对板材进行压边后，凸模51与凹模52对板材49进行剪切时，由于在凹模中难以设置反向顶压板材的装置，致使冲裁断面质量差，甚至出现毛刺，因此一种既能保留U型悬臂模架的优点，又能克服上述缺点的精冲模架的研制就势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能提高精冲模架的精度寿命，又能摒除碟形弹簧的缺点，而且在压边的条件下不仅能进行单向冲裁，还能够进行对向冲裁的新型精冲模架。
本发明的上述目的是这样实现的，结合
如下一种精冲模架，在U形模架主体1的上臂上装有上压头11、上压盖9、预压力螺旋弹簧15、压边模套3和凸模柄12，在U形模架主体1的下臂上装有工作台2，所述的压边模套3通过滚珠轴承5及固定衬套7呈动配合装在U形模架主体1的上臂上；以凸模柄12为柱塞、以压边模套3为液压缸形成的上液压腔13与上气液高压密封容器19相连接。
在U形模架主体1的下臂上还可以固设有下液压缸30及柱塞32，下液压缸30与柱塞32形成的下液压腔31，液压腔31通过高压钢管28与下气液高压密封容器22相连接，在下气液高压密封容器22的上方设有进、排气阀24，利用充入或排出气体的量便可调整液压缸中的压力。
所说的固定衬套7固设在U形模架主体1上臂的矩形通孔内，固定衬套7的三个面分别用4个螺钉8与U形模架主体1固紧，固定衬套7的外形为矩形，内孔为等腰梯形，在固定衬套7内装有压边模套3，在固定衬套7的内左侧装有滚珠支撑板4，滚珠轴承5的轴35装在滚珠支撑板4的槽中，在U形模架主体1的左侧有4个调整螺钉6，一旦压边模套与固定衬套之间因相对往复运动的磨损而产生间隙，旋紧螺钉，便可恢复精度。
所说的凸模柄12装在压边模套3中，并形成上液压腔13，其接触面上设有上、下两组密封圈10，上液压腔13中充满液体，上液压腔13通过高压软管17和与高压软管17密接的高压钢管18与上气液高压密封容器19相连接，在上气液高压密封容器19中充有高压液体21，高压液体21的液面要稍高于上液压腔13的液面，在上气液高压密封容器19的上方设有进、排气阀20，借助充入或排出气体的量可调整上液压腔13中液体的压力。
在U形模架主体1的右侧还设有以增加U形模架主体1刚度的预应力加强板23，在靠近U形模架主体1的根部的上臂与下臂之间设有预应力支撑杆26，预应力支撑杆26由U形模架主体1的上臂的上方装入，然后旋紧，使其顶在U形模架主体1的下臂上，根据旋紧的程度便可调整预应力的大小。
所述的预压力螺旋弹簧15装在上压盖9与U形模架主体1的上臂之间，其内的弹簧限位螺杆14由上压盖9插入预压力螺旋弹簧15中，并与U形模架主体1上臂螺纹连接，旋动弹簧限位螺杆14可调整凸模柄12的最高位置，螺旋弹簧支撑上压盖9及其载体。本发明的有益效果是1.在普通冲床上便可以进行大板上的多工位冲裁，也可在条料或带料上落料和冲孔。
2.模架主体刚度好，精度和寿命高。
3.结构新颖，弹力可调，不仅能进行单向冲裁，还能进行对向冲裁。
4.造价低，对操作人员无特殊技术要求，有良好的应用前景。
图1是多工位、高精度、高寿命、精冲模架的主视图；图2是图1的A-A剖面图；图3是图1的左侧视图；图4是图1滚动轴承5的局部示图；图5是单向冲裁模架和模具结构的主视图；图6是对向冲裁模架和模具结构的主视图；图7是已有的U型悬浮模架的主视图。
其中1是U行模架主体，2是工作台，3是压边模套，4是滚动轴承支撑板，5是滚动轴承，6是调整螺钉，7是压边模套的固定衬套，8是固定衬套的压紧螺钉，9是上压盖，10是密封圈，11是上压头，12是凸模柄，13是上液压腔，14是弹簧限位螺杆，15是预压力螺旋弹簧，16是弹簧护套，17是高压软管，18是高压钢管，19是上气液高压密封容器，20是进、排气阀，21是高压液体，22是下气液高压密封容器，23是预应力加强板，24是进、排气阀，25是高压液体，26是预应力支撑杆，27是26的外套，28是高压钢管，29是工作台固定螺栓，30是下液压缸，31是下液压腔，32是下液压缸的柱塞，33是下液压缸密封圈，34是下液压缸活塞的限位卡盖，35是滚动轴承的轴，36是压边模，37是上凸模，38是凹模，39是凹模压紧螺钉，40是板料，41是工件流道，42是下凸模，43是上压头，44是上压套，45是碟簧，46是上端盖，47是螺旋弹簧，48是压边模套，49是板料，50是凸模柄，51是凸模，52是凹模，53是压边模，54是模架主体。
具体实施例方式
下面结合附图所示实施例，进一步说明本发明的具体结构及其实施方式上压头11装在凸模柄12的上端，并用6个均匀分布的螺钉固紧，上压盖9由凸模柄12的上方装入，6个预压力螺旋弹簧15装在6个弹簧护套16内，并装于上压盖9与模架主体1之间，然后装入6个弹簧限位螺杆14，凸模柄12也是液压缸3的柱塞，液压缸即压边模套3，在凸模柄12与压边模套3的上方密封面和下方密封面之间分别装有两组密封圈10，于是在凸模柄12与压边模套3之间便形成上液压腔13，上液压腔13内充满液体，高压软管17的一端与上液压腔13的下端密接，另一端与高压钢管18密接，高压钢管18的另一端与上气液高压密封容器19密接，在上气液高压密封容器19内盛有高压液体21，高压液体21的液面要稍高于上液压腔13的最高液面，在上气液高压密封容器19的上方设有进、排气阀20，上气液高压密封容器19用螺钉固定在U形模架主体1上，在U形模架主体1的右侧设有预应力加强板23，在U形模架主体1的右侧靠近根部设有预应力支撑杆26，27是预应力支撑杆26的外套，在预应力支撑杆26的右侧装有下气液高压密封容器22，在下气液高压密封容器22内装有高压液体25，在下气液高压密封容器22的上方设有进、排气阀24，下气液高压密封容器22的下端与高压钢管28密接，高压钢管28的另一端与下液压缸30密接，缸内充满高压液体31，柱塞32与下液压缸30之间设有密封圈33，在下液压缸30中设有限位卡盖34，工作台2与U形模架主体1之间由8个螺栓29固紧，在U形模架主体1上方设有压边模套3的固定衬套7，并在三个侧面各用4个压紧螺钉8固紧，压边模套3是装在衬套7之中，压边模套3与衬套7的右侧留有空隙，在压边模套3的左侧设有滚珠轴承支撑板4，在滚珠轴承板4上设有滚珠轴承5，滚珠轴承5的轴35装在滚珠轴承支撑板4的槽中，在U形模架主体1的左侧有调整螺钉6。
实施例1薄板单向冲裁模架和模具结构其冲裁过程(参阅图5)一种精冲模架，在U形模架主体1的上臂上装有上压头11、上压盖9、预压力螺旋弹簧15、压边模套3和凸模柄12，在U形模架主体1的下臂上装有工作台2，所述的压边模套3通过滚珠轴承5及固定衬套7呈动配合装在U形模架主体1的上臂上；以凸模柄12为柱塞、以压边模套3为液压缸形成的上液压腔13与上气液高压密封容器19相连接。
把上凸模37紧固在凸模柄12上，将压边模36装在压边模套3上，将凹模38置于工作台2上，然后通过上压头11将上凸模37压入压边模36和凹模38中，把压边模36用螺钉固紧在压边模套3上，再把凹模38用压板借助螺钉39固定在工作台2上；通过上气液高压密封容器19上的进、排气阀20向上气液高压密封容器19充入气体，并适当调整所需的气压，即完成模具的调整和相关的准备工作；当冲床的滑块作用在上压头11时，由于上液压腔13中的压力较大，凸模柄12不能下移，上压头11只能通过上压盖9作用在预压力螺旋弹簧15上，使压边模36下移，压在板料40上，随后压力克服了液压腔13内液体的压力，凸模柄继续下移，与凹模38互相作用将板材剪下，冲材件通过流道41落入盛料器中，最后冲床的滑块上移，精冲模架又恢复到原始状态，完成了一次单向冲裁过程。
实施例2较厚板材对向冲裁的精冲模架结构及冲裁过程(参阅图)6下液压缸30是装在U形模架主体1下臂的孔中，下液压缸的柱塞32与下液压缸30之间设有密封圈33，限位卡盖34由柱塞32的上方装入，并用螺钉固紧在下液压缸30的上方，充满液体的下液压缸30的下方与高压钢管28密接，高压钢管28的另一端与下气液高压密封容器22的下方密接，在下气液高压密封容器22中充有高压液体25，在下气液高压密封容器22的上方设有进、排气阀24，利用充入或排出气体的量便可调整液压缸中的压力。只要从进、排气阀24充入或排出气体，便能调整柱塞32的压力，柱塞32既提供对向冲裁压力，又兼有顶出料的作用，因此这种结构具有对向反压力可调和弹力变化线性性好的优点。
对于U型模架主体1上臂的结构和工作过程与实施例1相同，此处只对U型模架主体下臂的结构进行解释，把柱塞32装入设有密封圈33的液压缸30中，再把限位卡盖34由柱塞的上方装在下液压缸30上，并用螺钉固紧，然后通过下气液高压密封容器22上的进、排气阀24充入气体，并调整所需的压力；把下凸模42置于柱塞上，将凹模38套入下凸模42，再将上凸模37压入凹模，并用压板借助螺钉39将凹模压紧在工作台2上，便完成了模具的调整和相关的准备工作；由于下凸模的高度预先设计的能伸出凹模板料厚度的十分之一左右，所以在进行冲裁时，板料是在压边力的作用下，同时承受上下凸模的对向压力，使板材在三向应力状态下进行冲裁；最后在冲床滑块回程时，冲材件被下凸模顶出，完成了一次对向冲裁过程。
权利要求
1.一种精冲模架，在U形模架主体(1)的上臂上装有上压头(11)、上压盖(9)、预压力螺旋弹簧(15)、压边模套(3)和凸模柄(12)，在U形模架主体(1)的下臂上装有工作台(2)，其特征在于所述的压边模套(3)通过滚珠轴承(5)及固定衬套(7)呈动配合装在U形模架主体(1)的上臂上；以凸模柄(12)为柱塞、以压边模套(3)为液压缸形成的上液压腔(13)与上气液高压密封容器(19)相连接。
2.根据权利要求1的精冲模架，其特征在于在U形模架主体(1)的下臂上固设有下液压缸(30)及柱塞(32)，下液压缸(30)与柱塞(32)形成的下液压腔(31)，液压腔(31)通过高压钢管(28)与下气液高压密封容器(22)相连接，在下气液高压密封容器(22)的上方设有进、排气阀(24)，利用充入或排出气体的量便可调整液压缸中的压力。
3.根据权利要求1或2所述的精冲模架，其特征在于所说的固定衬套(7)固设在U形模架主体(1)上臂的矩形通孔内，固定衬套(7)的三个面分别用4个螺钉(8)与U形模架主体(1)固紧，固定衬套(7)的外形为矩形，内孔为等腰梯形，在固定衬套(7)内装有压边模套(3)，在固定衬套(7)的内左侧装有滚珠支撑板(4)，滚珠轴承(5)的轴(35)装在滚珠支撑板(4)的槽中，在U形模架主体(1)的左侧有4个调整螺钉(6)，一旦压边模套与固定衬套之间因相对往复运动的磨损而产生间隙，旋紧螺钉，便可恢复精度。
4.根据权利要求1或2的精冲模架，其特征在于所说的凸模柄(12)装在压边模套(3)中，并形成上液压腔(13)，其接触面上设有上、下两组密封圈(10)，上液压腔(13)中充满液体，上液压腔(13)通过高压软管(17)和与高压软管(17)密接的高压钢管(18)与上气液高压密封容器(19)相连接，在上气液高压密封容器(19)中充有高压液体(21)，高压液体(21)的液面要稍高于上液压腔(13)的液面，在上气液高压密封容器(19)的上方设有进、排气阀(20)，借助充入或排出气体的量可调整上液压腔(13)中液体的压力。
5.根据权利要求1或2所述的精冲模架，其特征在于在U形模架主体(1)的右侧还设有以增加U形模架主体(1)刚度的预应力加强板(23)，在靠近U形模架主体(1)的根部的上臂与下臂之间设有预应力支撑杆(26)，预应力支撑杆(26)由U形模架主体(1)的上臂的上方装入，然后旋紧，使其顶在U形模架主体(1)的下臂上，根据旋紧的程度便可调整预应力的大小。
6.根据权利要求1或2所述的精冲模架，其特征在于所述的预压力螺旋弹簧(15)装在上压盖(9)与U形模架主体(1)的上臂之间，其内的弹簧限位螺杆(14)由上压盖(9)插入预压力螺旋弹簧(15)中，并与U形模架主体(1)上臂螺纹连接，旋动弹簧限位螺杆(14)可调整凸模柄(12)的最高位置，螺旋弹簧支撑上压盖(9)及其载体。
全文摘要
一种精冲模架，在U形模架主体(1)的上臂上装有上压头(11)、上压盖(9)、预压力螺旋弹簧(15)、压边模套(3)和凸模柄(12)，在U形模架主体(1)的下臂上装有工作台(2)，其特征在于所述的压边模套(3)通过滚珠轴承(5)及固定衬套(7)呈动配合装在U形模架主体(1)的上臂上；以凸模柄(12)为柱塞、以压边模套(3)为液压缸形成的上液压腔(13)与上气液高压密封容器(19)相连接。
文档编号B21D37/10GK1473673SQ03127639
公开日2004年2月11日 申请日期2003年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者宋玉泉, 李达, 于文汇 申请人:吉林大学