专利名称：一种双偏心冲孔的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属板材和非金属板材排孔成型的制造技术领域，特别涉及一种采用 双偏心转动机构组合进行冲孔加工的方法及其实现该方法使用的装置。
背景技术：
国产钞票大张质量检查机三组检测滚筒上的衬版排孔共有两种规格，即印版每 排6-Φ 8禾口 8-Φ 8个孑L两种。目前排孔的加工，操作人员一直使用电钻来完成，需要划线等过程确定孔位置，并 且无定位装置，这种工作方式操作复杂，效率很低，而且由于缺少精确定位，通常容易造成 衬版上排孔位置精度误差非常大(有时大于0. 5mm),工艺质量难以保证，严重影响机台人员 工作效率和印品检测质量。进口钞票大张质量检查机衬版两组排孔的加工是使用两套模 具、两套偏心挤压结构、两套定位装置、两套工件压紧装置来实现，为了节约空间，两套模具 采用水平推进工作方式，衬版须垂直放置，因此须增加压紧装置，使操作和落料十分麻烦， 我公司7台国产钞票大张质量检查机衬版，均面临排孔的加工问题。
发明内容
本发明专利的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种利用双偏心转动机 构，正、反转动工作方式来实现两组不同位置排孔冲压的加工方法及其实现该方法所使用 的装置。本发明的技术方案是这样实现的
一种双偏心冲孔的方法，在偏心轴上安装一组偏心轮形成互呈夹角的两组偏心转动机 构，在所述两组偏心转动机构的摆臂上分别对应安装了一组凸模群，所述凸模与对应的摆 臂铰接，通过控制两组偏心转动机构的正、反转动，带动凸模群对工件进行冲孔。本发明所述的双偏心冲孔的方法，其在正转时，偏心轴通过摆臂带动的一组凸模 群向下运动，完成对放在下方的工件排孔冲压，而偏心轮通过摆臂带动的另一组凸模群则 向上运动；反转时，两组凸模群的运动方向和冲压过程与正转时相反，通过正、反旋转两组 偏心转动机构，使两组凸模群作交替的上下运动，实现工件两组不同位置排孔冲压的加工。本发明所述的双偏心冲孔的方法，其通过旋转调节两组偏心转动机构，使两组凸 模群同时脱离工件，保证工件的进退。本发明所述的双偏心冲孔的方法，其以偏心轴最低点为基准旋转60°或按偏心轴 最高点为基准旋转120°划键槽加工线，在偏心轮孔中加工有键槽，通过键槽使两组偏心转 动机构互呈120°夹角定位。本发明所述的双偏心冲孔的方法，其两组偏心转动机构互成120°夹角，两组偏心 转动机构带动的两组凸模群处于同时脱离工件状态，保证工件的进退。本发明所述的双偏心冲孔的方法，其在偏心轴下方、机架上安装有靠模，工件放置 于靠模下部的凹槽中，在靠模上开有与凸模群对应的靠模孔，偏心轴和偏心轮上的凸模群穿过对应的靠模孔，在凸模群上下交替运动的过程中，所有凸模始终在靠模孔中运动而不 脱开。本发明所述的双偏心冲孔的方法，其在两组偏心转动机构的旋转中，其转动来源 于同一个驱动力。本发明所述的双偏心冲孔的方法的装置，其包括机架和两组偏心转动机构，一组 偏心转动机构为设置在机架上的偏心轴，另一组偏心转动机构为若干偏心轮，所述偏心轮 设置在偏心轴上，在偏心轴和偏心轮上通过其摆臂分别对应设置有凸模，所述凸模与对应 的摆臂铰接。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其所述两组偏心转动机构互呈 120°夹角定位。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其在偏心轴下方设置有靠模，所述 靠模下部设置有凹槽，在靠模上设置有与所述凸模相匹配的靠模孔，所述凸模穿过靠模孔， 以靠模孔为导向作上下运动。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其在靠模下方设置有凹模板，所述 凹模板安装于机架上，在凹模板上设置有与所述靠模孔一致的通孔。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其在偏心转动机构正、反转动的最 大位置设置有限位装置，所述最大位置由靠模下方与机架形成空腔的尺寸决定。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其所述两组偏心转动机构对应的两 组凸模群，其每一组凸模群中的凸模长度不同。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其所述每一组凸模群中长度不同的 凸模呈阶梯式逐步递增或递减均勻对称布置。本发明所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其所述凸模刃部采用斜刃口。本发明利用双偏心转动机构，采用机械圆偏心挤压原理，通过两组偏心转动机构 正、反转动的工作方式，带到与偏心转动机构连接的凸模作上下运动，实现凸模对工件上两 组不同位置排孔冲压的加工。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
1、采用双偏心转动机构进行冲孔加工，仅用一套模具即可完成两组不同位置排孔的加 工，不需要两次定位和压紧，操作方便、机械体积小。2、改变了目前电钻加工排孔，打孔速度大大提高，极大的减小了劳动强度，提高了
工作效率。3、利用靠模与凸模群的配合，使凸模始终在靠模孔中上下移动不脱开，既保证了 精确的导向，又保证了各孔的位置精度，完全确保了各孔圆度与孔间距在工艺质量要求范 围内。
图1是钞票大张质量检查机三组检测滚筒上衬板排孔的两种规格示意图。图2是实现双偏心冲孔方法的装置的主视图。图3是实现双偏心冲孔方法的装置的左视图。图4是图1中A部放大图。
图5是靠模和凹模板安装为一体的结构示意图。图中标记1为机架，2为靠模下方用于放工件的凹槽，3为偏心轴，4为偏心轮，5 为凸模，6为靠模，7为靠模孔，8为凹模板。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。如图1所示为钞票大张质量检查机三组检测滚筒上衬板排孔的两种规格，印版每 排6- Φ 8和8- Φ 8个孔两种，其中衬板的相关技术数据为
衬板材料Ni-Co合金
0. 3 MM F=35 达因 /cm2 12-18 次(折弯 180° ) 2-3 μ m 180-210
550N/W
衬版厚度 表面张力 耐折率 表面粗糙度 硬度(HV ) 抗拉强度σ b 抗剪强度 σ =0. 8 σ b=0. 8X550 = 440 N/mm2 平口冲模的冲载力P = π ds σ (N) d-孔直径 则实际冲载力:Ρ Χ8Χ0. 3X440=3. 32X IO3N 从上面计算可以知道，冲制一个Φ8πιπι的孔所需剪切力为3. 32Χ103Ν。如图2和3所示，一种实现双偏心冲孔方法的装置，包括机架1和两组偏心转动 机构，一组偏心转动机构为设置在机架1上的偏心轴3，另一组偏心转动机构为六个偏心轮 4，所述六个偏心轮4设置在偏心轴3上，在偏心轴3和偏心轮4上通过其摆臂分别对应设 置有凸模5，所述凸模与偏心轴和偏心轮的摆臂铰接，所述两组偏心转动机构对应的两组凸 模群，其每一组凸模群中的凸模5长度不同，从左右向中间呈阶梯式逐步递增且均勻对称 布置，所述凸模5刃部采用斜刃口 ；其中所述两组偏心转动机构通过键槽定位互呈120°夹 角。如图4和5所示，在偏心轴3下方设置有靠模6，所述靠模6下部设置用于放置工 件的凹槽2，在靠模6上设置有与所述凸模5相匹配的靠模孔7，所述凸模5穿过靠模孔7， 以靠模孔7为导向作上下运动；其中，在所述靠模6下方还设置有凹模板8，所述凹模板8安 装于机架1上，同时，在凹模板8上设置有与所述靠模孔7尺寸一致的通孔，所述凹模板8 和靠模6采用“合二为一”的加工工艺，以确保各对应孔的同心度；在所述偏心转动机构正、 反转动的最大位置设置有限位装置，所述最大位置由靠模6下方与机架1形成空腔的尺寸 决定。以下是基于上述装置实现双偏心冲孔的方法
将衬板工件放置于靠模下方设置的凹槽中，通过旋转偏心轴以及安装在偏心轴上的一 组偏心轮形成的互呈角度两组偏心转动机构，使两组偏心转动机构的正、反旋转，带到与所述两组偏心转动机构摆臂铰接的凸模群作上下交替运动，其中两组偏心转动机构利用键槽 互呈120°的夹角定位，所述键槽以偏心轴最低点为基准旋转60°或按偏心轴最高点为基 准旋转120°划键槽加工线，偏心轮孔中的键槽设置在偏心轮偏心的最高点位置，两组偏心 转动机构采用120°夹角定位，在其交替动作中更加流畅。当正转时，偏心轴通过摆臂带动的一组凸模群向下运动，完成对放在下方的工件 排孔冲压，而偏心轮通过摆臂带动的另一组凸模群则向上运动；反转时，两组凸模群的运动 方向和冲压过程与正转时相反；为了防止两组凸模群先后在同一工件上加工成两组排孔， 在偏心转动机构正、反转动的最大位置还设置有限位装置，用来阻止转角过大，所述最大位 置由靠模下方与机架形成空腔的尺寸决定。这样，通过控制两组偏心转动机构的正、反转 动，利用凸模实现对工件两组不同位置排孔冲压的加工；其中，凸模与摆臂铰接的方式，能 解决圆偏心挤压存在水平分力做无用功，造成多组凸模卡住的问题。在冲孔过程中，由于衬板工件需要工作压力机的行程只有8 IOmm左右即可完成 排孔的冲制，在凸模群上下交替运动的过程中，所有凸模始终在靠模孔中运动而不脱开，以 靠模孔为导向作上下运动，既保证了精确的导向，又保证了各孔的位置精度。待冲孔完成后，通过旋转调节两组偏心转动机构，使两组偏心转动机构带动的两 组凸模群均处于次高位，即同时脱离工件状态，从而保证工件的进退。
其中，印版每排6- Φ 8或8- Φ 8个孔，如果一次打穿，需要约20 X IO3N或26. 5 X IO3N剪 切力，为了降低工作压力，采取了以下两个措施一是采用阶梯式凸模，即将每组凸模设计 成长短相差0. 3-0. 5mm三种尺寸规格，均勻对称布置，分三步完成冲孔，使冲载力分散；二 是凸模刃部采用斜刃口，使每个孔的冲载力再降低40%-60%，进一步降低了工作压力。在两组偏心转动机构的相互交替运动过程中，两组偏心转动机构的转动来源于同 一驱动力。与国内外同类技术相比，其结构比较如下
双偏心结构冲孔装置进口(单偏心)冲孔装置一套模具、一套定位装置两套模具、两套定位装置无工件压紧装置两套工件压紧装置衬版水平放置，操作、落料方便衬版垂直放置，操作、落料不方便体积小、成本低体积大、成本高凸模阶梯递减布局，减小冲压力无此措施
本发明的设计、制造性能指标达到孔间距误差士0. 03mm，孔尺寸Φ8±0. 02mm，生
产效率20秒/张。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。
权利要求
一种双偏心冲孔的方法，其特征在于在偏心轴上安装一组偏心轮形成互呈夹角的两组偏心转动机构，在所述两组偏心转动机构的摆臂上分别对应安装了一组凸模群，所述凸模与对应的摆臂铰接，通过控制两组偏心转动机构的正、反转动，带动凸模群对工件进行冲孔。
2.根据权利要求1所述的双偏心冲孔的方法，其特征在于在正转时，偏心轴通过摆臂 带动的一组凸模群向下运动，完成对放在下方的工件排孔冲压，而偏心轮通过摆臂带动的 另一组凸模群则向上运动；反转时，两组凸模群的运动方向和冲压过程与正转时相反，通过 正、反旋转两组偏心转动机构，使两组凸模群作交替的上下运动，实现工件两组不同位置排 孔冲压的加工。
3.根据权利要求1所述的双偏心冲孔的方法，其特征在于通过旋转调节两组偏心转 动机构，使两组凸模群同时脱离工件，保证工件的进退。
4.根据权利要求1所述的双偏心冲孔的方法，其特征在于以偏心轴最低点为基准旋 转60°或按偏心轴最高点为基准旋转120°划键槽加工线，在偏心轮孔中加工有键槽，通 过键槽使两组偏心转动机构互呈120°夹角定位。
5.根据权利要求3所述的双偏心冲孔的方法，其特征在于两组偏心转动机构互成 120°夹角，两组偏心转动机构带动的两组凸模群处于同时脱离工件状态，保证工件的进 退。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的双偏心冲孔的方法，其特征在于在机架上 位于偏心轴下方处安装有靠模，工件放置于靠模下部的凹槽中，在靠模上开有与凸模群对 应的靠模孔，偏心轴和偏心轮上的凸模群穿过对应的靠模孔，在凸模群上下交替运动的过 程中，所有凸模始终在靠模孔中运动而不脱开。
7.根据权利要求6所述的双偏心冲孔的方法，其特征在于在两组偏心转动机构的旋 转中，其转动来源于同一个驱动力。
8.实现权利要求1所述的双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于包括机架(1)和两组 偏心转动机构，一组偏心转动机构为设置在机架(1)上的偏心轴(3)，另一组偏心转动机构 为若干偏心轮(4)，所述偏心轮(4)设置在偏心轴(3)上，在偏心轴(3)和偏心轮(4)上通过 其摆臂分别对应设置有凸模(5)，所述凸模(5)与对应的摆臂铰接。
9.根据权利要求8所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于所述两组偏心 转动机构互呈120°夹角定位。
10.根据权利要求8所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于在偏心轴(3) 下方设置有靠模(6)，所述靠模(6)下部设置有凹槽(2)，在靠模(6)上设置有与所述凸模 (5)相匹配的靠模孔(7)，所述凸模(5)穿过靠模孔(7)，以靠模孔(7)为导向作上下运动。
11.根据权利要求10所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于在靠模(6)下 方设置有凹模板(8)，所述凹模板(8)安装于机架(1)上，在凹模板(8)上设置有与所述靠模 孔(7)—致的通孔。
12.根据权利要求10所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于在偏心转动 机构正、反转动的最大位置设置有限位装置，所述最大位置由靠模(6)下方与机架(1)形成 空腔的尺寸决定。
13.根据权利要求8至12中任意一项所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于所述两组偏心转动机构对应的两组凸模群，其每一组凸模群中的凸模(5)长度不同。
14.根据权利要求13所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于所述每一组 凸模群中长度不同的凸模(5)呈阶梯式逐步递增或递减均勻对称布置。
15.根据权利要求14所述的实现双偏心冲孔的方法的装置，其特征在于所述凸模(5) 刃部采用斜刃口。
全文摘要
本发明公开了一种双偏心冲孔的方法及其装置，包括机架和两组偏心转动机构，一组偏心转动机构为偏心轴，另一组偏心转动机构为若干偏心轮，所述偏心轮设置在偏心轴上，在偏心轴和偏心轮上通过其摆臂分别对应设置有凸模。本发明利用双偏心转动机构，采用机械圆偏心挤压原理，通过两组偏心转动机构正、反转动的工作方式，仅用一套模具即可完成两组不同位置排孔的加工，不需要两次定位和压紧，操作方便、机械体积小，而且改变了目前电钻加工排孔的方式，打孔速度大大提高，极大的减小了劳动强度，提高了工作效率，而且精度很高。
文档编号B21D28/26GK101947599SQ20101050194
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者宁晨, 宋燕宁, 鲁家庚 申请人:成都印钞有限公司;中国印钞造币总公司