气动切换冲孔凸模的制作方法

本发明涉及汽车模具技术领域，更具体地，是涉及气动切换冲孔凸模。

背景技术：

为满足不断变化的市场需求，新车型往往会根据顾客需求、功能配置等从而开展不同款型的开发，使产品优势得到进一步提升。如某车型同一系列的多种款型汽车，其车身覆盖件的造型基本一致，仅部分冲压件局部结构不同，例如某冲压零件上增加孔以实现安装等功能。

对应的其冲压模具除新增冲孔部分外整体结构基本一致，因此，在实际生产过程中通常采用有效的切换机构，将两种上述局部有孔、无孔的不同板件在同一副模具中生产，这样可以提高生产效率，降低模具开发成本。

本发明主要提供一种车门外板气动冲孔切换机构，用于实现共模生产时冲孔凸模工作状态的自动切换，从而满足不同款型板件的冲压自动化生产。

申请号200920312219.X的实用新型专利中提出了一种手动式快换固定板，用于无需开模拆卸、快速更换冲头的快换式固定板。

如图1－2所示，该凸模切换装置主要包括螺牙推杆01、牙杆连接板02、固定板03、牙杆封板04和驱动块05、垫板06、盖板07；其中，牙杆连接板02与固定板03安装连接，牙杆封板04与驱动块05螺栓连接，螺牙推杆01通过其中部的螺杆与牙杆连接板02上的螺孔连接，其圆形光杆套装在牙杆封板04的圆孔内，圆形光杆的端头设置有台阶，该台阶设置在驱动块05端部的凹台51内，驱动块05上设置有斜面52，并通过该斜面52与凸模08滑动连接。在凸模切换过程中，首先将冲压模具自机床上卸下，打开模具后手动转动螺牙推杆，并通过螺牙连接板、螺牙封板等传动件将作用力传递至驱动块，带动驱动块往复滑动，从而带动凸模沿驱动块的斜面滑动，以实现凸模的升起或者降落，进而实现凸模切换，切换完成后，再将冲压模具重新安装于机床。

但是，上述凸模切换装置进行两种款型的冲压件切换生产时，需要停下生产线，从外部对旋转螺牙推杆，从而实现冲孔凸模的使用状态切换，冲孔切换较复杂，由此导致冲压件加工时生产效率低，同时，当要切换至冲孔凸模非工作状态时，螺牙推杆回退后，冲孔凸模无法自动升起，且冲孔凸模在冲孔冲压方向上无限位，处于自由状态，使用过程中，冲压生产剧烈运动时，现有技术中切换机构易产生晃动，运动状态不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中冲孔凸模切换需停下生产线，外部旋转控制实现，切换时间长，工作量大，生产效率低以及冲孔切换运动不稳定的问题。

为了实现上述目的本发明提供一种气动切换冲孔凸模，包括：基座，在所述基座的长度方向上开设有一导滑槽；在所述基座的中部开设有一导向孔，在所述基座的中部开有垂直于导滑槽的导向孔，在所述导向孔的底部内壁两侧分别向内凸设有一限位台；滑块，其安装在所述导向孔内，所述滑块的底端与所述限位台接触；冲孔凸模，其固定在所述滑块的底部；切换机构，其包括安装在所述滑块顶部的驱动块，所述驱动块滑动安装在所述导滑槽内，所述驱动块的尾部与一气缸相连；所述驱动块的底部设有一梯形凸台，所述梯形凸台远离所述气缸的一侧为沿气缸驱动方向反向倾斜的第一斜面；所述滑块正对所述驱动块一侧的中部设有与所述梯形凸台相配的卡槽，所述卡槽远离所述驱动气缸的一侧设有与所述第一斜面同向倾斜的第二斜面；所述气缸带动所述驱动块向所述滑块方向运动，所述第一斜面与所述第二斜面配合并驱动所述滑块带动所述冲孔凸模向下运动；盖板，所述盖板安装在所述基座的顶端；压紧机构，所述压紧机构包括螺栓和套装在螺栓上的弹簧，在所述盖板上开设有第一安装孔，在所述驱动块上开设有第二安装孔，所述第二安装孔为沿所述驱动块滑动方向开设的条形孔，在所述卡槽底设有一安装螺孔；所述螺栓依次穿过第一安装孔、第二安装孔后与安装螺孔相连；所述弹簧预紧的设在所述螺栓头部与盖板间。

优选地，还包括回位机构，所述回位机构包括与所述驱动块前端相连的回程钩和设在所述滑块一侧用于与所述回程钩的钩状部相配和的回程槽；所述钩状部的顶面为一沿驱动块回程方向反向倾斜的第三斜面，所述回程槽的顶面为一与所述第三斜面同向倾斜的第四斜面。

优选地，所述第三斜面与所述第四斜面未接触时，所述回程钩的底端距所述回程槽底面的距离与所述梯形凸台的高度相等。

优选地，所述驱动块为L型板状结构；所述驱动块较长的一边与所述导滑槽相配合，所述驱动块较短的一边上开设有螺孔，所述气缸顶杆通过螺纹配合与所述驱动块相连。

优选地，还包括横向设在所述导滑槽内的限位面，所述限位面设在所述导滑槽靠近所述气缸的一侧。

优选地，还包括导向支架，所述导向支架为U型结构，其包括中部的直立面和设在直立面两侧的侧立面；侧立面的端部固定在驱动块朝向所述气缸的一侧；所述直立面的中部开设有导向孔，所述气缸顶杆沿所述导向孔伸出。

优选地，在所述滑块的底部两侧分别设有一卡合凸台，所述滑块的底端为向下伸出所述导向孔的伸出端，所述卡合凸台卡合在所述限位台上。

优选地，还包括固定块，所述固定块与所述伸出端相连，在所述固定块的中部开设有一沉台孔，所述冲孔凸模顶端设有一凸台，所述冲孔凸模固定安装在所述沉台孔内，所述沉台孔的沉孔高度与所述凸台高度相等，所述沉台孔的过孔直径与所述冲孔凸模固定杆径相等。

优选地，所述盖板朝向所述回程钩的一侧中部设有一避让缺口。

本发明的效果在于：本方案中冲孔凸模工作状态可以通过气缸即时、快速切换，无需停线将模具移出机床再重新安装至机床上，也无需打开模具拆卸压料芯进行手工操作，可直接在机床上通过的气动开关实现工作状态的切换，操作方便、简单、时间短、工作量小，可有效提高生产效率，满足自动化生产，同时采用压紧机构，提高了切换过程的稳定性，避免切换过程相关零部件晃动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中冲孔切换机构的结构示意图。

图2为图1中驱动块的结构示意图。

图3为本发明实施例中冲孔非工作时气动切换冲孔凸模的结构图。

图4为冲孔非工作时气动切换冲孔凸模的剖视图。

图5为冲孔工作时本发明气动切换冲孔凸模的结构图。

图6为冲孔工作时本发明气动切换冲孔凸模的剖视图。

图7为气动切换冲孔凸模的爆炸图。

图8为基座的结构示意图。

图9为滑块的结构示意图。

图10为驱动块与回程钩的装配图。

图11为驱动块与滑块的配合时的结构示意图。

现有技术图中：01－螺牙推杆 02－压杆连接板 03－固定板 04－压杆封板05－驱动块 51－凹台 52－斜面 06－垫板 07－盖板 08－凸模

本实施例图中：1－基座 101－导滑槽 102－导向孔 103－限位台 104－限位面 2－导向支架 3－气缸 301－气缸顶杆 4－驱动块 401－梯形凸台 402－梯形槽 403－第二安装孔 404－第一斜面 5－滑块 501－卡槽 502－回程槽 503－第二斜面 504－卡合凸台 505－第四斜面 6－回程钩 601－第三斜面 7－盖板8－螺栓 9－弹簧 10－固定块 11－冲孔凸模 111－凸台

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图3－图6所示，为本发明提供的一种气动切换冲孔凸模，包括：

基座1，在基座1的长度方向上开设有一导滑槽101，如图7所示，其用于驱动块4的安装导向导滑；在基座1的中部开有垂直于导滑槽101的导向孔102，在导向孔102的底部两侧内壁分别向内凸设有一限位台103，导向孔102配合限位台103用于固定安装滑块5，滑块5安装时，可在滑块5的底部两侧分别设有一卡合凸台504，滑块5的底端为向下伸出导向孔的伸出端，卡合凸台504卡合在所述限位台上，伸出端伸出导向孔102与冲孔凸模11相连。其中，冲孔凸模11可直接固定在滑块5的底端，也可另采用一固定块间接实现，如图6－7所示，固定块10与滑块5底端固定连接，在固定块10的中部开设有一沉台孔，在冲孔凸模的顶端设有一凸台111，安装时，冲孔凸模的凸台111卡合在沉台孔的沉孔内，通过固定块10的采用，实现了冲孔凸模11与滑块5的活动连接。为了实现冲孔凸模稳定安装，沉台孔的沉孔高度与凸台111高度相等，沉台孔的过孔直径与冲孔凸模的杆径相等。本方案中的滑块5安装在所述导向孔内，滑块的底端与限位台接触；滑块可沿导向孔上下运动，以带动安装在滑块底部的冲孔凸模实现冲孔切换。

切换机构，用于实现冲孔凸模冲孔和不冲孔时的切换，其包括安装在滑块5顶部的驱动块4，驱动块4滑动安装在导滑槽101内，驱动块4的尾部与一气缸3相连，通过气缸3作为动力源，提供推动及拉动力，实现自动冲孔切换；如图9所示，在驱动块4的底部设有一梯形凸台401，本方案中，其为直角梯形，但等腰梯形等在本申请中也适用，梯形凸台401远离气缸3的一侧为沿气缸驱动方向反向倾斜的第一斜面404；如图10所示，在滑块5正对驱动块4的一侧的中部设有与梯形凸台401相配的卡槽501，卡槽501远离驱动气缸3的一侧设有与所述第一斜面404同向倾斜的第二斜面503，气缸3带动驱动块4向滑块5方向运动，第一斜面404与第二斜面503配合并驱动滑块5带动冲孔凸模11向下运动。也就是说，通过第一斜面404与第二斜面503的斜楔配合将驱动块4的平动转化为滑块5的向下运动，以实现冲孔切换。，以使得冲孔后，梯形凸台401可回位至卡槽501内，避免影响后续冲压工序进行。也可在梯形凸台的背侧设置一梯形槽402，以进一步提高其与滑块的配合效果。

盖板7，盖板安装在所述基座的顶端，其用于封盖驱动块4的盖板7；

以及压紧机构，其用于避免冲压生产剧烈运动过程中部件产生晃动，具体来说，本方案中的压紧机构如图6所示，其包括一螺栓和套装在螺栓8上的弹簧，在盖板7上开设有第一安装孔，在驱动块上开设有第二安装孔403，第二安装孔403为沿所述驱动块4滑动方向开设的条形孔，以使得在驱动块运动过程中，螺栓不影响其运动；在卡槽底设有一安装螺孔；螺栓依次穿过第一安装孔、第二安装孔后与安装螺孔相连；所述弹簧预紧的设在所述螺栓头部与盖板间。弹簧9的弹力可以使滑块5等活动部件稳定的处于该固定座内部，在冲压剧烈运动时不会回程晃动或异响。

本方案中冲孔凸模工作状态可以通过气缸即时、快速切换，无需停线将模具移出机床再重新安装至机床上，也无需打开模具拆卸压料芯进行手工操作，可直接在机床上通过的气动开关实现工作状态的切换，操作方便、简单、时间短、工作量小，可有效提高生产效率，满足自动化生产，同时采用压紧机构，提高了切换过程的稳定性，避免切换过程相关零部件晃动。

在工作状态切换后，气缸顶杆301回拉时，应确保梯形凸台401彻底回位至卡槽501内，由此，本方案进一步改进地，可增设一个回位机构，以确保上述功能的实现，其中，回位机构同样采用与切换机构相类似的斜楔形式，如图9－11所示，回位机构具体包括与驱动块4前端相连的回程钩6和设在所述滑块5一侧用于与回程钩6的钩状部相配和的回程槽；钩状部的顶面为一沿驱动块4回程方向反向倾斜的第三斜面601，回程槽的顶面为一与第三斜面601同向倾斜的第四斜面505。在气缸顶杆30回拉驱动块4时，第三斜面601沿着导滑槽水平运动，当第三斜面601与第四斜面505接触时，第三斜面601驱动第四斜面505向上运动，也即给予滑块5一向上的托力，以使得卡槽501向上运动，直至与梯形凸台401配合后，完成回位(冲孔凸模不工作切换)，回位后如图3所示，其中，在设计时，结合图5和图9所示，应确保第三斜面601与第四斜面505未接触时，回程钩6的底端距回程槽502底面的距离与梯形凸台401的高度相等，这样，实际上就是保证了当回程钩6与回程槽502完全配合后，滑块5的卡槽501与驱动块4的梯形凸台401完全配合，也即，回程钩6同时起到回程和限位作用。相应的，在盖板7朝向回程钩的一侧中部设有一避让缺口，用以避让回程钩顶部。

冲孔凸模11由不参与工作到参与工作的切换过程如下：气缸3顶出，气缸顶杆301推动驱动块4向前运动，驱动块4上的梯形凸台401的第一斜面与滑块5上的第二斜面滑动接触，当梯形凸台401由斜面滑动转为平面滑动时，驱动滑块5及冲孔凸模11整体向下运动到位，切换过程即为由图3－图6的过程。

冲孔凸模11由参与工作到不参与工作的切换过程如下：气缸3收缩，气缸顶杆301拉动驱动块4逐渐回退，运动一定距离后，当梯形凸台401由平面滑动转为斜面滑动后，回程钩6的第三斜面601与回程槽的第四斜面505滑动接触，驱动滑块5整体向上运动，切换将结束后，冲孔凸模上升至制件型面以上，不参与冲压工作内容。切换过程即为由图6、图5至图3、图4的过程。

如图7所示，本方案中的驱动块4为L型板状结构；驱动块4较长的一边与导滑槽101相配合，驱动块4较短的一边上开设有螺孔，气缸顶杆301通过螺纹配合与驱动块4相连。进一步，还可在驱动块4尾部连接一导向支架2，以期实现对驱动块4向靠近气缸3一侧滑移最大距离的限制，同时，便于气缸3的固定(气缸3可直接固定在导向支架2上)；本方案中导向支架2为U型结构，其包括两侧立面和中部的直立面；侧立面的端部固定在驱动块4朝向所述气缸3的一侧；直立面的中部开设有导向孔，起到对气缸顶杆301导向安装的作用，气缸顶杆301沿导向孔伸出导向支架2后与驱动块4螺纹连接；驱动块4向靠近气缸3一侧滑移最大距离时，驱动块4与直立面接触。更进一步，如图8所示，还可在基座1上加设一限位面104，用以实现对驱动块4向远离气缸3一侧滑移最大距离的限制，其中，限位面104横向设置在导滑槽101靠近气缸的一侧。当驱动块4向远离气缸3一侧滑移时，其滑移最大距离为驱动块4较短的一边与限位面104接触时所滑移的距离。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。