本发明涉及冲压模具技术领域，特别是涉及一种冲压模具内变速装置。
背景技术
在冲压模具内要将冲床的垂直往复运动转变为旋转运动，以便实现在冲压模具内针对冲压件做次加工(如：钻孔、攻牙、倒角等)，现有技术是利用大导程螺杆的外螺纹在大导程螺母的内螺纹中上下滑动，由于螺纹升角斜面的相互挤压迫使大导程螺母旋转，而大导程螺母外套设的主动齿轮也跟随一起转动，并最终导致进给齿轮一起转动，从而驱动刀具进给或退刀。实现对冲压件做次加工(如：钻孔、攻牙、倒角等)。其中进刀的力来自于冲床上冲台的下行冲压力，退刀的力来自于与大导程螺杆并列的氮气弹簧的弹开力，由此现有技术弊端有三：其一，螺纹斜面的相对挤压面积小因而螺杆垂直运动的阻力大，导致氮气弹簧的弹簧力无效消耗，增加了制造成本；其二，由于主动齿轮的直径和质量都相对较大，又不便设刹车机构，所以旋转的惯性力大，正反转切换时主动齿轮旋转的惯性力会损伤大导程螺母的螺纹、齿轮的齿、轴承以及导向零件等。而且主动齿轮旋转的惯性力与冲床的冲压速度成正比，从而限制了冲压速度，阻碍冲压生产速度的提高；其三，现有技术的结构不能检知故障，因而不能避免不良生产和安全风险。
综上所述，现有技术显然已经落后于现代化冲压生产的需要，特别不适应现代化高速冲压生产的需要。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种冲压模具内变速装置，以解决上述现有技术存在的问题，使加工中进刀、退刀灵活，能耗小，安全性高。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种冲压模具内变速装置，包括齿轮箱组件、滑动块组件和冲头组件；所述齿轮箱组件上安装有同轴设置的第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮啮合有第三齿轮，所述第三齿轮同轴设置有第四齿轮，所述第四齿轮啮合有第五齿轮，所述第五齿轮上设置有刀具端口，所述刀具端口内设置有刀具；所述冲头组件包括冲杆，所述冲杆上方设置有冲头主板，所述冲杆下方设置有竖走滑块，所述竖走滑块斜下方设置有平走滑块，所述平走滑块一侧连接有进退滑块，所述进退滑块卡接有水平设置的齿条，所述齿条与所述第一齿轮啮合。
可选的，所述齿轮箱组件包括齿轮箱底板和齿轮箱盖板，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮均设置与所述齿轮箱底板和齿轮箱盖板之间；所述齿轮箱底板上开设有滑动块组件的装配位。
可选的，所述齿轮箱底板上的装配位上设置有平走滑道板，所述平走滑道板上安装有两条平行的燕尾形的滑轨，其中一条所述滑轨上设置有相互连接的进退滑块和平走滑块，所述平走滑块与所述竖走滑块通过斜面接触；另一条所述滑轨上设置有所述齿条。
可选的，所述进退滑块上套设有第一氮气弹簧，所述第一氮气弹簧两端分别设置有弹簧前挡块和弹簧后挡块，所述弹簧后挡块位于所述平走滑块和所述进退滑块之间；所述弹簧后挡板上设置有进气管，所述进退滑块上开设有风道。
可选的，所述竖走滑块设置于燕尾槽结构的竖走滑道内，所述竖走滑道上方设置有竖走止挡块，所述竖走止挡块内设置有复位弹簧；所述竖走滑块上设置有与所述竖走滑道的燕尾槽结构相匹配的燕尾。
可选的，所述冲头组件上安装有故障检测装置，所述故障检测装置包括设置于所述冲头主板下方的第二氮气弹簧，所述第二氮气弹簧下方依次设置有冲杆介子和导正板，所述冲杆套设于所述导正板内，所述导正板侧壁上设置有检测销，所述检测销连接有微动开关，所述微动开关连接有信号采集块，所述信号采集块通过信号线连接有控制系统。
可选的，所述复位弹簧为轻载荷弹簧；所述第一氮气弹簧的最大载荷不小于刀具退刀时所需载荷；所述第二氮气弹簧的初始载荷不小于所述第一氮气弹簧的初始载荷和刀具加工所需载荷之和。
可选的，所述齿条一侧为与所述第一齿轮啮合的齿边，另一侧设置有内凹的缺口，所述缺口与所述进退滑块镶嵌链接。
可选的，所述竖走滑块与所述平走滑块上分别开设有相对称的斜面；所述竖走滑块与所述平走滑块的斜面正对后整体为一个矩形块结构。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的模具内变速装置安全性高，控制方便。合理解决了现有技术中制造成本高，容易出故障，且故障不易检测的问题；利用滑块与齿条的滑动原理，将冲床和冲压模具的垂直往复运动高效安全的转化为在冲压模具内针对冲压件做次加工所需要的旋转运动，有效消除了现有技术中螺纹传动阻力大及主动齿轮惯性动力的危害，并利用第一氮气弹簧和第二氮气弹簧之间载荷的不同实现故障检测的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构开模状态主视图；
图2为本发明整体结构闭模状态主视图；
图3为本发明整体结构开模状态俯视图；
图4为本发明整体结构闭模状态俯视图；
图5为本发明中图1的h向视图；
图6为本发明齿轮箱组件主视图；
图7为本发明齿轮箱组件左视图；
图8为本发明滑动块组件开模状态主视图；
图9为本发明滑动块组件闭模状态主视图；
图10为本发明滑动块组件开模状态俯视图；
图11为本发明滑动块组件闭模状态俯视图；
图12为本发明冲头组件正常状态主视图；
图13为本发明冲头组件故障状态主视图；
图14为本发明进退滑块的风道示意图；
图15为本发明整体结构爆炸图；
其中，a为齿轮箱组件、b为滑动块组件、c为冲头组件、d为冲压模具上模、e为冲压模具下模、f为刀具、a01为齿轮箱盖板、a02为齿轮箱底板、a03为第五齿轮、a04为第四齿轮、a05为第三齿轮、a06为第二齿轮、a07为第一齿轮、b01为平走滑道板、b02为滑轨、b03为弹簧前挡块、b04为第一氮气弹簧、b05为进退滑块、b06为进气管、b07为弹簧后挡块、b08为平走滑块、b09为竖走滑块、b10为竖走止挡块、b11为进油管、b12为复位弹簧、b13为齿条、c01为冲杆、c02为导正板、c03为冲杆介子、c04为第二氮气弹簧、c05为冲头主板、c06为安装螺丝、c07为检测销、c08为微动开关、c09为信号采集块、c10为信号线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种冲压模具内变速装置，具体如图1～图15所示，包括安装在冲压模具下模e内的齿轮箱组件a，滑动块组件b和安装在冲压模具上模d内的冲头组件c；齿轮箱组件a上安装有同轴设置的第一齿轮a07和第二齿轮a06，第二齿轮a06啮合有第三齿轮a05，第三齿轮a05同轴设置有第四齿轮a04，第四齿轮a04啮合有第五齿轮a03，第五齿轮a03上设置有刀具端口，刀具端口内设置有刀具f；冲头组件c包括冲杆c01，冲杆c01上方设置有冲头主板c05，冲头主板c05通过安转螺丝c06与冲压模具上模d连接。冲杆c01下方设置有竖走滑块b09，竖走滑块b09斜下方设置有平走滑块b08，平走滑块b08一侧连接有进退滑块b05，进退滑块b05卡接有水平设置的齿条b13，齿条b13与第一齿轮a07啮合。齿轮箱组件a包括齿轮箱底板a02和齿轮箱盖板a01，第一齿轮a07、第二齿轮a06、第三齿轮a05、第四齿轮a04和第五齿轮a03均设置与齿轮箱底板a02和齿轮箱盖板a01之间；齿轮箱底板a02上开设有滑动块组件b的装配位。齿轮箱底板a02上的装配位上设置有平走滑道板b01，平走滑道板b01上安装有两条平行的燕尾形的滑轨b02，其中一条滑轨b02上设置有相互连接的进退滑块b05和平走滑块b08，平走滑块b08与竖走滑块b09通过斜面接触；另一条滑轨b02上设置有齿条b13。进退滑块b05上套设有第一氮气弹簧b04，第一氮气弹簧b04两端分别设置有弹簧前挡块b03和弹簧后挡块b07，弹簧后挡块b07位于平走滑块b08和进退滑块b05之间；弹簧后挡板b07上设置有进气管b06，进退滑块b05上开设有风道，风道环形设置于第一氮气弹簧b04外侧，从而实现对第一氮气弹簧b04的风冷。
竖走滑块b09设置于燕尾槽结构的竖走滑道内，竖走滑道上方设置有竖走止挡块b10，竖走止挡块b10内设置有复位弹簧b12；竖走滑块b09上设置有与竖走滑道的燕尾槽结构相匹配的燕尾。竖走滑道上连接有进油管b11，冲头组件上安装有故障检测装置，故障检测装置包括设置于冲头主板c05下方的第二氮气弹簧c04，第二氮气弹簧c04下方依次设置有冲杆介子c03和导正板c02，冲杆c01套设于导正板c02内，导正板c02侧壁上设置有检测销c07，检测销c07连接有微动开关c08，微动开关c08连接有信号采集块c09，信号采集块c09通过信号线c10连接有控制系统。
进一步优选的，冲头主板c05中间开设有圆形孔，圆形孔下端面设置有导正板c02，冲杆c01一端安装冲杆介子c03，装配在冲头主板c05中间的圆形孔内，第二氮气弹簧c04位于冲杆介子c03上方，冲杆c01的另一端套设于导正板c02内，并对准竖走滑块b09，微动开关c08和导正板c02并列固定于冲头主板c05下端面处。冲杆c01位于导正板c02内的部分杆体上开设有半球形的周向凹槽，与该凹槽相对的导正板c02的侧壁上开设有通孔，检测销c07设置于该通孔内，检测销c07的球头陷入凹槽内，平头与微动开关c08连接。
复位弹簧b12为轻载荷弹簧；第一氮气弹簧b04的最大载荷不小于刀具f退刀时所需载荷；第二氮气弹簧c04的初始载荷不小于所述第一氮气弹簧b04的初始载荷和刀具加工所需载荷之和。齿条b13一侧为与第一齿轮a07啮合的齿边，另一侧设置有内凹的缺口，缺口与进退滑块b05镶嵌链接。竖走滑块b09与平走滑块b08上分别开设有相对称的斜面；竖走滑块b09与平走滑块b08的斜面正对后整体为一个矩形块结构。
本发明提供的冲压模具内变速装置使用方便，冲压模具上模d受冲床驱使下行，冲杆c01冲压竖走滑块b09，竖走滑块b09沿着竖走滑道下行，竖走滑块b09的斜面挤压平走滑块b08的斜面，从而驱动平走滑块b08水平滑动，同时推动进退滑块b05前进，进退滑块b05带动齿条b13，齿条b13通过第一齿轮a07、第二齿轮a06、第三齿轮a05、第四齿轮a04最终带动第五齿轮a03转动，第五齿轮a03带动刀具f对冲压工件完成进给，此过程中，复位弹簧b12和第一氮气弹簧b04被逐渐压缩，同时，若此过程中齿轮箱组件、滑动块组件或刀具进给组件任何一处发生故障，最终都会导致竖走滑块b09运动不畅甚至卡死，导致阻力增大，从而冲杆c01无法将竖走滑块b09往下压，冲杆c01会反向上行冲压第二氮气弹簧c04，冲杆c01上的凹槽将挤压检测销c07，检测销c07挤压微动开关c08上的按钮，从而微动开关c08的闭合信号通过信号线c10被信号采集块c09采集，并传输给冲床，由冲床的控制系统控制冲床自动停机，避免发生事故。
第五齿轮a03带动刀具对冲压工件完成进给后，若工作正常无故障，则冲压模具上模d受冲床驱使上行，冲杆c01对竖走滑块b09的压力逐渐消除直至冲杆c01脱离竖走滑块b09，此过程中复位弹簧b12和第一氮气弹簧b04逐渐复位伸长，进退滑块b05在第一氮气弹簧b04的弹力下反向滑动，一方面带动齿条b13反向滑动，齿条b13通过第一齿轮a07、第二齿轮a06、第三齿轮a05、第四齿轮a04最终带动第五齿轮a03反向转动，第五齿轮a03带动刀具f完成退刀，同时，另一方面进退滑块b05推动平走滑块b08反向滑动，平走滑块b08的斜面向上挤压竖走滑块b09的斜面，导致竖走滑块b09在复位弹簧b12的帮助下上行，至此在冲压模具内对冲压工件的一个次加工动作完成。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。