新型圆薄板压形冲侧孔一体加工装置的制作方法

本发明涉及一种装置，尤其是一种新型圆薄板压形冲侧孔一体加工装置。

背景技术：

对于带侧孔压形件来说(如图13所示)，市面上的通常做法是在不同的设备上分步进行操作，即先对圆薄板进行压形弯曲，再拿出放到另一台机器上对压形后的压形曲面进行冲侧孔，这种分步进行的方式，不仅效率低、而且精度差、成本高。

技术实现要素：

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种能够对圆薄板进行压形弯曲冲侧孔加工一体化完成的加工装置，满足了生产企业效率高、精度高、成本低的需求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种新型圆薄板压形冲侧孔一体加工装置，包括上模及位于上模下方的下模，上模包括上模板及固定在上模板底面上的从左往右依次分别为压形柱及冲孔柱；压形柱包括柱块一及柱块一的底部轮廓面为压形面一；冲孔柱包括固定在上模板上的安装座，安装座上开有互通的孔一和孔二，孔二的截面大于孔一的截面，孔一上插接有柱块二，柱块二的顶面固定有插接在孔二上的限位块，上模板上插接有顶杆，上模板上安装有用于压动顶杆并朝限位块方向压动的压缩弹簧一，柱块二的底面轮廓面为与压形面一形状大小一致设置的压形面二，柱块二上开有纵向设置的纵向插接孔，纵向插接孔处插接有压杆，柱块二的底部轮廓面上开有一组沿纵向插接孔中心均布设置并与纵向插接孔连通的横向插接孔，各横向插接孔上都插接有长度与横向插接孔匹配的顶动杆，柱块二上安装有用于顶动杆朝纵向插接孔方向压动的压缩弹簧二，各顶动杆的内端都设置有圆环形压动斜面一，压杆的底端设置有与各圆环形压动斜面一配合的圆环形压动斜面二，柱块二安装有用于压杆纵向向下压动的压缩弹簧三，限位块的顶面固定有纵向设置的齿条，上模板上开有安装槽，安装槽内转动连接有转轴，转轴上固定有与齿条配合的齿轮，转轴上固定有圆块，圆块的截面大于齿轮的截面，圆块与压杆之间设置有高强度的拉绳，拉绳的一端固定在压杆上,拉绳的另一端固定在圆块的轮廓面上；压缩弹簧三的弹力大于压缩弹簧二；下模包括下模板及设在下模板上的支块，支块的顶面设置有凹模孔，凹模孔上开有一组沿凹模孔中心均布设置的横向孔一，各横向孔一上都插接有横向杆一，横向杆一的外端面与凹模孔的弧度面过渡一起，横向孔一的外侧开有与横向孔一连通的方形孔一，方形孔一的外侧开有与方形孔一连通并截面小于方形孔一的横向孔二，横向杆一的外端部固定有插接在方形孔一上的方形块一，方形块一的外端固定有插接在横向孔二上的横向杆二，支块的顶面上开有一组分别与各横向孔二位置匹配并连通一起的纵向通过孔，横向杆二的外端设有斜面一，方形孔一处安装有用于压动方形块一朝横向孔二侧方向压动的压缩弹簧四；安装座上安装有一组沿安装座中心均布设置并分别与各纵向通过孔位置形状匹配的压动杆，各压动杆的底部设置有与斜面一配合的斜面二，当压动杆利用斜面二压动横向杆二上的斜面一时、压缩弹簧四受压压缩并使横向杆一伸出横向孔一并与横向插接孔配合；压形面一与凹模孔大小形状匹配；支块通过伺服电机一沿“y”方向移动；上模板上固定有导套，下模板上固定有与导套配合的导柱，导柱上安装有复位弹簧。这里压形柱及凹模孔的作用是，可以对圆薄板进行压形，这里冲孔柱的作用是，可以对压形后薄板的侧边从外向内冲孔并对废料进行排出；这里圆块的截面大于齿轮的截面的作用是，当齿轮在齿条处滚动时，齿轮转一圈，圆块可以转大于一圈的量，这样能够快速的对压杆利用拉绳进行向上拉动，这里压缩弹簧三的弹力大于压缩弹簧二的弹力的作用是，当拉绳不对压杆进行拉动时，压杆通过压缩弹簧三可以顶压住顶动杆让顶动杆处于最外侧端，当压杆被上移后，顶动杆才会被压缩弹簧二顶动，朝纵向插接孔方形移动，从而使横向插接孔留出与横向杆一配合的冲裁空间，冲裁好后，利用压杆压动顶动杆把废料从横向插接孔处顶出；这里对压形后薄板采用从外往内的方式进行冲孔处理，可以使冲孔毛刺位于成型工件的内侧面处，这样可以避免工作面有毛刺的情况，一般情况下不需要对位于内侧的毛刺进行打磨处理，从而降低了成本；这里横向杆一的外端面与凹模孔的弧度面过渡一起的作用是，使横向杆一的外端面与凹模孔的凹面能够顺滑过渡，从而避免对圆薄板压凹面时、对压面的影响；这里方形孔一和方形块一的作用是，避免横向杆一和横向杆二发生转动，从而影响冲孔。

进一步完善，安装槽处转动连接有一对转轴，各转轴的齿轮两侧都固定有圆块，齿条为双面带齿齿条，齿条两侧面的齿分别与两侧的齿轮配合，各圆块与压杆之间都固定有拉绳。这里一对转轴、四个圆块、两齿轮并双面带齿齿条设置的作用是，当下模板下移，会带动齿轮下移再齿条处旋转(齿条不动)，从而会带动圆块旋转并动拉伸上移从而拉动压杆上移，进而解除压杆对顶动杆的压动，各顶动杆利用压缩弹簧二回缩不影响横向杆一对压形后薄板的侧部进行冲孔处理；四根拉伸同时拉动压杆上移，可以保证压杆上移更稳定。(如图6所示)。

进一步完善，支块的前、后两侧都设有沿“y”方向设置的丝杠，下模板的前、后两侧都固定有支撑座，各支撑座上都固定有带座轴承，丝杠的左、右端都安装在带座轴承上，伺服电机一固定在支撑座上并驱动丝杠转动，当丝杠转动时、带动支块沿“y”方向移动。这里支撑座、带座轴承的作用是，可以减小摩擦，降低功耗。

进一步完善，支块的前、后端顶面上都固定有固定块，固定块上设置有只能沿“z”方向纵向移动的移动块，丝杠螺纹连接在移动块处；下模板上的前、后侧都开有沿“y”方向设置的滑动凹槽，滑动凹槽内固定有滑轨，滑轨上滑动连接有滑座，滑座的最高端低于下模板的顶端，滑座上固定有一组纵向插杆，纵向插杆插接在支块上，纵向插杆上安装有压缩弹簧五，当支块未受下压力时、压缩弹簧五顶起支块并与下模板的顶面脱离。这里固定块、移动块、滑座、滑轨、纵向插杆、压缩弹簧五的作用是，在未对圆薄板进行压动前，在移动支块时，支块与下模板是分离的，这样移动支块时，支块与下模板不接触，大大降低支块移动摩擦(如图3所示)；这里移动块只能沿“z”方向纵向移动并且丝杠螺纹连接在移动块处的作用是，由于支块会利用压形柱、冲孔柱进行对圆薄板进行操作，所以为了不影响丝杠带动支块沿“y”方向运动，所以丝杠螺纹连接在移动块上即可以保证丝杠能带动支块沿“y”方向移动，又不影响支块被被压动时的沿“z”方向移动。

进一步完善，支块为铁质，下模板上固定有一组电磁铁。这里电磁铁的作用是，用于对支块往下吸，用于支块的底面贴在下模板的顶面上，其主要作用是，当上模板上的压形柱及冲孔柱对圆薄板胚料压形、侧孔加工时稳定性更高，精度更准确(如图4所示)。

进一步完善，丝杠与伺服电机一之间安装有万向节。这里万向节的作用是，便于伺服电机一的安装，由于万向节的功能特性，即使丝杠中心与伺服电机一的转轴中心不在同一轴线上，利用万向节也能方便、稳定的带动丝杠旋转。

进一步完善，支块的底面上开有凹槽，凹槽上开有一组与凹槽纵向连通的纵向插孔，支块上开有一组与各纵向插孔分别连通的横向插孔，各纵向插孔上都插接有纵向插接杆，各横向插孔上都插接有横向插接杆，各纵向插接杆的底部都设置有圆环形压动斜面三，各横向插接杆的内端都设置有与圆环形压动斜面三配合的圆环形压动斜面四，支块上开有一组分别与各横向插孔连通的方形孔二，横向插接杆的外端固定有截面大于横向插接杆并插接在方形孔二上的方形块二，横向插接杆处开有螺纹孔，方形孔二的外侧设有开在支块上的圆形孔，方形块二的外侧设有与螺纹孔配合的螺纹杆，螺纹杆的外端固定有与螺纹杆同轴设置的转动块，转动块安装在圆形孔处并利用固定在支块上的限位板使转动块限制在圆形孔处，转动块的外端面开有内六角凹槽一，上模板上安装固定有安装架，安装架上安装固定有伺服电机二，伺服电机二的转轴上开有内六角凹槽二，内六角凹槽一与内六角凹槽二之间安装配合有截面呈六角形的连接杆；凹槽处设有与凹槽大小形状匹配的推板，各纵向插接杆的顶端都固定在推板的底面处。这里伺服电机二、转动块、螺纹杆、横向插接杆、纵向插接杆、推板的作用是，各伺服电机二同时旋转带动连接杆、连接杆带动转动块、由于转动块通过限位板限位在圆形孔处，所以只能旋转不能移动，从而会带动螺纹杆旋转，由于方形块二插接在方形孔二上，所以方形块二只能移动，不能旋转，从而会利用螺纹杆带动横向插接杆横向移动，从而利用圆环形压动斜面三、圆环形压动斜面四能够同时带动各纵向插接杆上移，从而带动推板上移，从而顶出成型工件(如图12所示)。

进一步完善，支块的顶面上固定有一组定位柱。这里定位柱的作用是，用于准确的把圆薄板胚料放置在支块顶面上用于压形冲孔。

本发明有益的效果是：本发明结构设计巧妙、合理，利用压形柱及冲孔柱两个不同的工序柱块固定在一个上模板上，上模板不同时间段往下压动时，只需要通过伺服电机一控制丝杠旋转，然后精准的控制支块，按照步骤一步步把支块分别带动到压形柱及冲孔柱的下方，就能够加工出成型的工件，无需安装到不同的装置上就能完成圆薄板的压形冲孔加工，效率高、精度高、成本低，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的a方向视角视图；

图3为图2的b-b剖面图；

图4为本发明中支柱被电磁铁吸住时的状态图；

图5为图1的c区域放大图；

图6为图5的d-d剖面图；

图7为图5的e区域局部放大图；

图8为图1的f区域局部放大图；

图9为图1的g区域局部放大图；

图10为图1的h区域局部放大图；

图11为本发明的工作原理图；

图12为各顶动杆把废料从各横向插接孔处被顶出及成型工件被顶出的状态流程图；

图13为本发明中圆薄板的加工流程图。

附图标记说明：上模1，上模板1-1，压形柱1-2，柱块一1-2a，压形面一1-2b，冲孔柱1-3，安装座1-3a，孔一1a-3a，孔二1b-3a，柱块二1-3b，限位块1a-3b，压形面二1b-3b，纵向插接孔1c-3b，横向插接孔1d-3b，顶杆1-3c，压缩弹簧一1-3d，压杆1-3e，圆环形压动斜面二1a-3e，顶动杆1-3f，圆环形压动斜面一1a-3f，压缩弹簧二1-3g，齿条1-3h，转轴1-3j，齿轮1-3k，圆块1-3m，拉绳1-3n，压缩弹簧三1-3p，压动杆1-3q，斜面二1a-3q，下模2，下模板2-1，滑动凹槽2-1a，支块2-2，凹模孔2-2a，横向孔一2-2b，方形孔一2-2c，横向孔二2-2d，纵向通过孔2-2e，凹槽2-2f，纵向插孔2-2g，横向插孔2-2h，方形孔二2-2j，圆形孔2-2k，横向杆一2-3，方形块一2-4，横向杆二2-5，斜面一2-5a，压缩弹簧四2-6，伺服电机一2-7，丝杠2-8，支撑座2-9，带座轴承2-10，固定块2-11，移动块2-13，滑轨2-14，滑座2-15，纵向插杆2-16，压缩弹簧五2-17，电磁铁2-18，万向节2-19，纵向插接杆2-20，横向插接杆2-21，圆环形压动斜面四2-21a，方形块二2-21b，螺纹孔2-21c，螺纹杆2-22，转动块2-22a，内六角凹槽一2a-22a，限位板2-23，安装架2-24，伺服电机二2-25，内六角凹槽二2-25a，连接杆2-26，推板2-27，定位柱2-28，导套3，导柱4，复位弹簧5，圆薄板胚料6，压形后薄板6-1，成型工件6-2，废料6-3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：这种新型圆薄板压形冲侧孔一体加工装置，包括上模1及位于上模1下方的下模2，上模1包括上模板1-1及固定在上模板1-1底面上的从左往右依次分别为压形柱1-2及冲孔柱1-3；压形柱1-2包括柱块一1-2a及柱块一1-2a的底部轮廓面为压形面一1-2b；冲孔柱1-3包括固定在上模板1-1上的安装座1-3a，安装座1-3a上开有互通的孔一1a-3a和孔二1b-3a，孔二1b-3a的截面大于孔一1a-3a的截面，孔一1a-3a上插接有柱块二1-3b，柱块二1-3b的顶面固定有插接在孔二1b-3a上的限位块1a-3b，上模板1-1上插接有顶杆1-3c，上模板1-1上安装有用于压动顶杆1-3c并朝限位块1a-3b方向压动的压缩弹簧一1-3d，柱块二1-3b的底部轮廓面为与压形面一1-2b形状大小一致设置的压形面二1b-3b，柱块二1-3b上开有纵向设置的纵向插接孔1c-3b，纵向插接孔1c-3b处插接有压杆1-3e，柱块二1-3b的底部轮廓面上开有一组沿纵向插接孔1c-3b中心均布设置并与纵向插接孔1c-3b连通的横向插接孔1d-3b，各横向插接孔1d-3b上都插接有长度与横向插接孔1d-3b匹配的顶动杆1-3f，柱块二1-3b上安装有用于顶动杆1-3f朝纵向插接孔1c-3b方向压动的压缩弹簧二1-3g，各顶动杆1-3f的内端都设置有圆环形压动斜面一1a-3f，压杆1-3e的底端设置有与各圆环形压动斜面一1a-3f配合的圆环形压动斜面二1a-3e，柱块二1-3b上安装有用于压杆1-3e纵向向下压动的压缩弹簧三1-3p，限位块1a-3b的顶面固定有纵向设置的齿条1-3h，上模板1-1上开有安装槽1-1a，安装槽1-1a内转动连接有转轴1-3j，转轴1-3j上固定有与齿条1-3h配合的齿轮1-3k，转轴1-3j上固定有圆块1-3m，圆块1-3m的截面大于齿轮1-3k的截面，圆块1-3m与压杆1-3e之间设置有高强度的拉绳1-3n，拉绳1-3n的一端固定在压杆1-3e上,拉绳1-3n的另一端固定在圆块1-3m的轮廓面上；压缩弹簧三1-3p的弹力大于压缩弹簧二1-3g；下模2包括下模板2-1及设在下模板2-1上的支块2-2，支块2-2的顶面设置有凹模孔2-2a，凹模孔2-2a上开有一组沿凹模孔2-2a中心均布设置的横向孔一2-2b，各横向孔一2-2b上都插接有横向杆一2-3，横向杆一2-3的外端面与凹模孔2-2a的弧度面过渡一起，横向孔一2-2b的外侧开有与横向孔一2-2b连通的方形孔一2-2c，方形孔一2-2c的外侧开有与方形孔一2-2c连通并截面小于方形孔一2-2c的横向孔二2-2d，横向杆一2-3的外端部固定有插接在方形孔一2-2c上的方形块一2-4，方形块一2-4的外端固定有插接在横向孔二2-2d上的横向杆二2-5，支块2-2的顶面上开有一组分别与各横向孔二2-2d位置匹配并连通一起的纵向通过孔2-2e，横向杆二2-5的外端设有斜面一2-5a，方形孔一2-2c处安装有用于压动方形块一2-4朝横向孔二2-2d侧方向压动的压缩弹簧四2-6；安装座1-3a上安装有一组沿安装座1-3a中心均布设置并分别与各纵向通过孔2-2e位置形状匹配的压动杆1-3q，各压动杆1-3q的底部设置有与斜面一2-5a配合的斜面二1a-3q，当压动杆1-3q利用斜面二1a-3q压动横向杆二2-5上的斜面一2-5a时、压缩弹簧四2-6受压压缩并使横向杆一2-3伸出横向孔一2-2b并与横向插接孔1d-3b配合；压形面一1-2b与凹模孔2-2a大小形状匹配；支块2-2通过伺服电机一2-7沿“y”方向移动；上模板1-1上固定有导套3，下模板2-1上固定有与导套3配合的导柱4，导柱4上安装有复位弹簧5。

安装槽1-1a处转动连接有一对转轴1-3j，各转轴1-3j的齿轮1-3k两侧都固定有圆块1-3m，齿条1-3h为双面带齿齿条，齿条1-3h两侧面的齿分别与两侧的齿轮1-3k配合，各圆块1-3m与压杆1-3e之间都固定有拉绳1-3n。

支块2-2的前、后两侧都设有沿“y”方向设置的丝杠2-8，下模板2-1的前、后两侧都固定有支撑座2-9，各支撑座2-9上都固定有带座轴承2-10，丝杠2-8的左、右端都安装在带座轴承2-10上，伺服电机一2-7固定在支撑座2-9上并驱动丝杠2-8转动，当丝杠2-8转动时、带动支块2-2沿“y”方向移动。

支块2-2的前、后端顶面上都固定有固定块2-11，固定块2-11上设置有只能沿“z”方向纵向移动的移动块2-13，丝杠2-8螺纹连接在移动块2-13处；下模板2-1上的前、后侧都开有沿“y”方向设置的滑动凹槽2-1a，滑动凹槽2-1a内固定有滑轨2-14，滑轨2-14上滑动连接有滑座2-15，滑座2-15的最高端低于下模板2-1的顶端，滑座2-15上固定有一组纵向插杆2-16，纵向插杆2-16插接在支块2-2上，纵向插杆2-16上安装有压缩弹簧五2-17，当支块2-2未受下压力时、压缩弹簧五2-17顶起支块2-2并与下模板2-1的顶面脱离。

支块2-2为铁质，下模板2-1上固定有一组电磁铁2-18。

丝杠2-8与伺服电机2-7之间安装有万向节2-19。

支块2-2的底面上开有凹槽2-2f，凹槽2-2f上开有一组与凹槽2-2f纵向连通的纵向插孔2-2g，支块2-2上开有一组与各纵向插孔2-2g分别连通的横向插孔2-2h，各纵向插孔2-2g上都插接有纵向插接杆2-20，各横向插孔2-2h上都插接有横向插接杆2-21，各纵向插接杆2-20的底部都设置有圆环形压动斜面三2-20a，各横向插接杆2-21的内端都设置有与圆环形压动斜面三2-20a配合的圆环形压动斜面四2-21a，支块2-2上开有一组分别与各横向插孔2-2h连通的方形孔二2-2j，横向插接杆2-21的外端固定有截面大于横向插接杆2-21并插接在方形孔二2-2j上的方形块二2-21b，横向插接杆2-21处开有螺纹孔2-21c，方形孔二2-2j的外侧设有开在支块2-2上的圆形孔2-2k，方形块二2-21b的外侧设有与螺纹孔2-21c配合的螺纹杆2-22，螺纹杆2-22的外端固定有与螺纹杆2-22同轴设置的转动块2-22a，转动块2-22a安装在圆形孔2-2k处并利用固定在支块2-2上的限位板2-23使转动块2-22a限制在圆形孔2-2k处，转动块2-22a的外端面开有内六角凹槽一2a-22a，上模板1-1上安装固定有安装架2-24，安装架2-24上安装固定有伺服电机二2-25，伺服电机二2-25的转轴上开有内六角凹槽二2-25a，内六角凹槽一2a-22a与内六角凹槽二2-25a之间安装配合有截面呈六角形的连接杆2-26；凹槽2-2f处设有与凹槽2-2f大小形状匹配的推板2-27，各纵向插接杆2-20的顶端都固定在推板2-27的底面处。

支块2-2的顶面上固定有一组定位柱2-28。

本发明的工作原理：首先把圆薄板胚料6通过定位柱2-28放置在支块2-2的顶端(如图11第一幅图所示)，然后，下移上模板1-1，上模板1-1上的柱块一1-2a下移并通过柱块一1-2a上的压形面一1-2b与凹模孔2-2a配合对圆薄板胚料6进行压形处理，(柱块一1-2a压圆薄板胚料6之前，电磁铁2-18是通电状态并吸住支块2-2，使支块2-2贴在下模板2-1上并使压缩弹簧五2-17受压压缩，如图11第二幅图及图4所示)，圆薄板胚料6被压形后，上移上模板1-1(如图11第三幅图所示)，随后，电磁铁2-18断电，支块2-2通过压缩弹簧五2-17复位并被顶起从而支块2-2脱离下模板2-1(如图3所示)，紧接着，启动各伺服电机一2-7，各伺服电机一2-7通过万向节2-19同时驱动各丝杠2-8同时旋转，从而带动支块2-2朝冲孔柱1-3侧方向移动(由于这时电磁铁2-18断电，所以支块2-2与下模板2-1是脱离的，从而使支块2-2在移动时不会与下模板2-1之间产生摩擦)，当支块2-2位于柱块二1-3b的下方时，伺服电机一2-7停止驱动丝杠2-8旋转(如图11第四幅图所示)，这时，电磁铁2-18再次通电吸住支块2-2在下模板2-1(如图4所示)，紧接着，再次下压上模板1-1，柱块二1-3b上的压形面二1b-3b配合压在压形后薄板6-1处，由于孔二1b-3a与限位块1a-3b之间留有间隙，而柱块二1-3b这时受阻挡不会继续下移，所以，当上模板1-1这时继续下移时，齿条1-3h不动，齿轮1-3k下移会逆时针旋转并同时带动圆块1-3m旋转，圆块1-3m会带动拉绳1-3n拉动压杆1-3e上移，压杆1-3e解除对顶动杆1-3f的横向限位，从而各顶动杆1-3f向压杆1-3e方向移动，从而使横向插接孔1d-3b留出冲裁空间(如图11第五幅图所示，这时压动杆1-3q还没有压动横向杆二2-5)，紧接着，继续下压上模板1-1，这时拉绳1-3n继续拉动压杆1-3e上移，并且压动杆1-3q这时快速压动横向杆二2-5，从而利用横向杆一2-3与横向插接孔1d-3b配合从而对压形后薄板6-1进行侧孔冲出进而加工出成型工件6-2(如图11第六幅图所示)，圆薄板胚料6被加工好后，随后，上模板1-1上移，这时齿条1-3h还是不动，齿轮1-3k顺时针旋转从而使拉绳1-3n下放，进而使压杆1-3e重新压动各顶动杆1-3f到原来的位置(如图12第一幅、第二幅图所示)，随着各顶动杆1-3f的复位，从而把位于各横向插接孔1d-3b处的废料6-3从各横向插接孔1d-3b处被顶出(如图12第三幅图所示)，最后启动各伺服电机二2-25，各伺服电机二2-25同时带动连接杆2-26旋转，从而带动螺纹杆2-22旋转并带动各横向插接杆2-21同时移动，利用圆环形压动斜面四2-21a和圆环形压动斜面三2-20a的配合作用，同时顶动各纵向插接杆2-20上移，从而带动推板2-28上移，从而把成型工件6-2向上顶出一定距离，便于把成型工件6-2从凹模孔2-2a处拿出(如图12第四幅图所示)。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。