一种弧形产品件切边冲孔专机的制作方法

本发明涉及一种弧形产品件加工设备，特别是弧形产品件切边冲孔专机。

背景技术：

随着汽车轻量化技术的发展，铝合金件越来越多的被用作汽车车身结构件、安全件等。用于汽车的铝合金产品件形状各异，有直条闭腔形，有弯弧闭腔形等，腔体有大有小。铝合金型材成型加工后，还需要对产品件上的孔、边等部位进行加工，孔、边等加工特征若在线下进行，存有加工效率较低、设备投入较大、需后续做打毛刺和清洁处理等问题。采用非标冲切设备对铝合金产品件上的孔、边进行加工，设计灵活性大，加工质量高、效率快。但现有非标冲切设备所加工产品件大都为直条形或冲切特征分布分散的弧形产品件。当产品件为上扬弧形件，且冲孔、切边特征分布密集时，会造成模具空间布局紧张、产品件自动上下料、传送过程困难等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可对多种加工特征分布密集产品件进行冲切加工的弧形产品件切边冲孔专机。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种弧形产品件切边冲孔专机，包括底架及安装在底架上的冲切装置、送料装置和模具安装架，其中：

所述冲切装置包括三台呈︺形分布的压机，各压机设有底座、模具安装板、冲切模具、油缸架和冲切油缸，模具安装板固定在底座上，冲切模具安装在模具安装板上，冲切油缸的轴向与模具安装板垂直，中部压机的模具安装板水平设置，两个边部压机的模具安装板向中部压机方向倾斜，中部压机的冲切模具设有定位气缸，定位气缸活塞杆连接冲切定位销；

所述送料装置包括托料架和送料油缸，托料架设置在中部压机的前侧，两台送料油缸设置在中部压机的两侧，托料架设有支腿，支腿固定在底架上，支腿上部对称设置导料板，托料架中部设有托料气缸，托料气缸活塞杆连接托料板，托料板上设有托料定位销；送料油缸活塞杆由缸体的两端穿出，活塞杆为中空结构，活塞杆的前端连通真空吸盘，活塞杆的后端连接真空发生器。

上述弧形产品件切边冲孔专机，所述模具安装板上部设有模具定位板、模具定位销、模具导向键和模具安装槽，模具安装槽位于模具安装板的中部，模具定位销位于模具定位板的边部，模具导向键位于模具安装槽的边部，模具定位板前端设有支架安装凹槽和模具压紧块。

上述弧形产品件切边冲孔专机，两导料板前端分别连接卸料板，各卸料板向前延伸并向下倾斜，各卸料板的前端设有挡板。

上述弧形产品件切边冲孔专机，所述模具安装架包括边部支架和中部支架，边部支架的支架腿上部设有倾斜设置的模具支撑面，模具支撑面的倾斜角度与边部压机上模具安装板的倾斜角度匹配，模具支撑面上设有两条支撑梁，各支撑梁上设有万向滚珠，支撑梁的两端设有与支架安装凹槽匹配插合安装凸块，模具支撑面两侧设有模具限位板；所述中部支架对称设置的两根，各中部支架上设有支撑梁，支撑梁上设有万向滚珠，支撑梁的两端设有与支架安装凹槽匹配插合安装凸块，支撑梁侧边设有模具限位板。

上述弧形产品件切边冲孔专机，所述冲切模具由上模和下模构成，上模包括上模板、动刀、导向柱、上限位柱、压料卸料板，上模板经连接块连接冲切油缸活塞杆，动刀经动刀安装块固接上模板，导向柱、上限位柱固接上模板，压料卸料板经弹簧、卸料导柱、卸料螺钉与上模板弹性连接；下模包括下模板，下模板上装配导套、下限位柱、下刀、上刀靠块，导套对应导向柱，下限位柱对应上限位柱，下刀对应上刀，下模板底部设有与模具导向键匹配的导向槽。

上述弧形产品件切边冲孔专机，上模还包括冲孔凸模，冲孔凸模经凸模安装座连接压料卸料板；下刀上设有冲孔凹模，冲孔凹模对应冲孔凸模。

上述弧形产品件切边冲孔专机，定位气缸装配在中部冲压模具的下模板处，中部冲压模具的下刀设有定位销孔，冲切定位销位于定位销孔内。

上述弧形产品件切边冲孔专机，底架上设有护网，护网呈п形遮护在专机的左、右、后三面，护网前端装有一组光栅。

上述弧形产品件切边冲孔专机，油缸架上设有行程检测传感器。

本发明包括冲切装置和送料装置，冲切装置根据所加工的铝合金产品件上扬弧形的且加工特征分布密集的特点，组合了三台呈︺形分布的压机分别对产品件的不同部位进行加工。各压机可根据产品件的加工要求不同，更换冲切模具，以适应多种规格的产品件加工。送料装置针对空间布局紧张的问题，采用通气油缸活塞杆和真空吸盘组合设计，解决了空间紧凑导致难以自动传送产品件的问题。此外，本发明利用产品件的一个基准孔作为传送定位和加工基准，保证了产品件传送和加工过程的精准定位，从而保证了产品件的加工精度和一致性。本发明为特征分布密集类形弧形产品件冲切加工提供了优化的加工设备，拓宽了此类产品件的冲切加工方式。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是托料架的结构示意图；

图3是送料装置的结构示意图；

图4是边部支架的结构示意图；

图5是中部支架的结构示意图；

图6是压机及送料油缸分布示意图(模具未显示)；

图7是中部压机的结构示意图；

图8是上模的结构示意图；

图9是上模去掉上模板的结构示意图；

图10是下模的结构示意图；

图11是图10中a处的局部放大视图；

图12是弧形产品件冲切加工前的示意图；

图13是弧形产品件冲切加工后的示意图。

图中各标号为：1、底架，2、光栅，3、护网，4、压机，4-1、底座，4-2、模具安装板，4-3、油缸架，4-4、冲切油缸，4-5、模具安装槽，4-6、模具压紧块,4-7、模具导向键,4-8、支架安装凹槽，4-9、模具定位板，4-10、模具定位销，5、冲切模具，5-1、上模板，5-2、导向柱，5-3、上限位柱，5-4、动刀安装块，5-5、动刀，5-6、压料卸料板，5-7、凸模安装座，5-8、冲孔凸模，5-9、弹簧，5-10、卸料导柱，5-11、卸料螺钉，5-12、下模板，5-13、导套，5-14、下限位柱，5-15、下刀，5-16、上刀靠块，5-17冲孔凹模,5-18、导向槽，5-19、定位气缸，5-20、冲切定位销，6、托料架，6-1、托料气缸，6-2、托料板，6-3、托料定位销，6-4、导料板，6-5、卸料板，6-6、挡板，7、送料油缸，7-1、真快吸盘，8、真空发生器，9、边部支架，9-1、支撑梁，9-2、万向滚珠，9-3、模具限位板，9-4、安装凸块，10、中部支架，11、连接块，12、行程检测传感器，13、产品件，13-1、基准孔。

具体实施方式

本发明用于对加工特征分布密集的弧形产品件进行切边冲孔加工，如图12、图13所示，产品件13在未进行切边冲孔加工之前设有基准孔13-1，在本发明专机上由三台压机加工，对产品件的多部位切边和冲孔。

参看图1、图6，本发明包括底架1及安装在底架上的冲切装置、送料装置和模具安装架。所述冲切装置包括三台呈︺形分布的压机4，各压机设有底座4-1、模具安装板4-2、冲切模具5、油缸架4-3和冲切油缸4-4。模具安装板固定在底座上，冲切模具安装在模具安装板上，冲切油缸的轴向与模具安装板垂直。模具安装板上部设有对冲切模具定位的模具定位板4-9和模具定位销4-10，用于对冲切模具安装过程导向的模具导向键4-7，还设有模具安装槽4-5。模具安装槽位于模具安装板的中部，模具定位销位于模具定位板的边部，模具导向键位于模具安装槽的边部。在模具定位板前端设有连接模具安装架的支架安装凹槽4-8和固定冲压模具的模具压紧块4-6。为适应两端上扬弧形产品件的结构特点及加工特征密集的加工要求，三台压机紧凑安装，中部压机的模具安装板水平设置，两个边部压机的模具安装板向中部压机方向倾斜。所述专机的工作区域设有护网3，护网呈п形遮护在专机的左、右、后三面，护网前端装有一组光栅2，防止设备工作时人员擅自靠近造成伤害。送料装置包括托料架6和送料油缸7，托料架设置在中部压机的前侧，两台送料油缸设置在中部压机的两侧。

参看图2、图3，托料架设有支腿6-7，支腿固定在底架上，支腿上部对称设置导料板6-4。托料架中部设有托料气缸6-1，竖直设置的托料气缸活塞杆连接托料板6-2，托料板上设有托料定位销6-3，托料过程该定位销插入产品件的基准孔中，以保证托料送料准确。两导料板前端分别连接卸料板6-5，各卸料板向前延伸并向下倾斜，各卸料板的前端设有挡板6-6。送料油缸活塞杆由缸体的两端穿出，活塞杆为中空结构，活塞杆的前端连通真空吸盘7-1，活塞杆的后端连接真空发生器8。送料油缸的这种结构设计可以最大限度的节省空间，解决紧凑空间下且行程较大时导料难问题。如图3所示，产品件13在加工过程中有三个位置，后部是冲切加工位置，中间是上料位置，前部是下料位置。

参看图4、图5，本发明所述模具安装架是用于更换冲切模具而设置，模具安装架包括用于在边部压机上安装冲切模具的边部支架9和用于在中部压机上安装冲切模具的中部支架10。边部支架的支架腿上部设有倾斜设置的模具支撑面，模具支撑面的倾斜角度与边部压机上模具安装板的倾斜角度匹配，模具支撑面上设有两条支撑梁9-1，各支撑梁上分布方便模具移动的万向滚珠9-2。支撑梁的两端设有与支架安装凹槽匹配插合安装凸块9-4，模具支撑面两侧设有模具限位板9-3。中部支架对称设置的两根，各中部支架上设有支撑梁，支撑梁上设有万向滚珠，支撑梁的两端设有与支架安装凹槽匹配插合安装凸块，支撑梁侧边设有模具限位板。当加工的弧形产品件加工特征有变时需要更换冲切模具，更换时先将模具安装架安装到模具安装板处，冲切模具吊装至模具安装架上，冲切模具经导向键导向，推入模具安装板上，冲压模具由模具定位板4-9和模具定位销定位销定位，冲压模具安装到位后由螺栓和模具压紧块固定。

参看图7-图11，对于不同的产品件安装在各压机的冲切模具会有所不同，但基本结构是类同的。附图7-11所示冲切模具是针对加工产品件13安装在中部压机的冲切模具。冲切模具5由上模和下模构成，上模包括上模板5-1、动刀5-5、导向柱5-2、上限位柱5-3、压料卸料板5-6。图示产品件的中部有三处切边，所以动刀相应设置三块。上模板经连接块11连接冲切油缸活塞杆，动刀经动刀安装块5-4固接上模板，导向柱、上限位柱固接上模板，压料卸料板经弹簧5-9、卸料导柱5-10、卸料螺钉5-11与上模板弹性连接。下模包括下模板5-12，下模板上装配导套5-13、下限位柱5-14、下刀5-15、上刀靠块5-16。导套对应导向柱，下限位柱对应上限位柱，下刀对应上刀，下模板底部设有与模具导向键匹配的导向槽5-18。因产品件上还需要冲孔加工，故上模还包括冲孔凸模5-8，冲孔凸模经凸模安装座5-7连接压料卸料板；下刀上设有冲孔凹模5-17，冲孔凹模对应冲孔凸模。为保证加工精确和一致性，设有定位气缸，定位气缸5-20装配在中部冲压模具的下模板处，中部冲压模具的下刀设有定位销孔，冲切定位销5-20位于定位销孔内。

本发明涉及的油缸、气缸均设有行程检测传感器，可精准调节油缸、气缸活塞杆工作行程。图6所示，是在油缸架处安装的行程检测传感器12。

本发明的工作过程如下：

初始三个冲切模具均处于打开状态，托料气缸出程工作，带动托料板向上运动一段距离距离，操作者将产品件放置在料托板上，产品件的基准孔需穿过托料定位销，初始上料定位完成；两个送料油缸同时出程工作，油缸前端活塞杆端头所安装的真空吸盘接触并压紧产品件，真空发生器工作，使真空吸盘牢牢吸附产品件；托料气缸回程向下运动脱离产品件；送料油缸回程，将产品件传送至冲切模具处，安装在中间冲切模具的定位气缸出程，带动冲切定位销基穿过产品件的基准孔；中间压机的冲切油缸出程工作，带动中部冲切模具的上模板向下运行，完成产品件中部的切边冲孔；中部冲切模具保持闭合状态，两个侧边压机的冲切油缸同时出程工作，带动侧边冲切模具的上模板向下运动完成产品件两侧切边冲孔；两侧边压机的冲切油缸同时回程工作，带动侧边冲切模具的上模板向上运行；中间压机的冲切油缸回程工作，带动中部冲切模具的上模板向上运行，定位气缸回程，带动冲切定位销向下移动，冲切定位销退出产品件的基准孔；真空发生器工作，真空吸盘松开产品件，两个送料油缸同时出程工作，油缸活塞杆向外快速伸出，将产品件推出，产品件落至卸料板上。至此，产品件的整个冲孔切边加工完成。