一种铝板冲型用万能模具及其使用方法与流程

本发明涉及金属加工设备技术领域，具体涉及一种铝板冲型用万能模具及其使用方法。

背景技术：

铝板是把厚度在0.2mm以上至500mm以下,200mm宽度以上,长度16m以内的铝材料称之为铝板材或者铝片材,0.2mm以下为铝材,200mm宽度以内为排材或者条材(当然随着大设备的进步,最宽可做到600mm的铝板也比较多)。铝板凭借其优越的性能，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

但是现有的铝板，在使用过程中，对于不同的使用环境，需要对其进行冲型，以制造成不同的形状，然而，铝板在加工完成后，大多为平面形状，在特殊环境下平面结构无法满足需要。

我国专利申请号：cn201810236849.7；公开日：2018.09.04公开了一种铝合金家具型材生产用可调节折弯角度的折弯装置，针对现有的薄板加工用折弯装置存在弯曲精度低折弯角度不方便调节的问题，现提出以下方案，包括薄板本体、支撑架和电机座，所述支撑架的低端靠近两侧焊接有互相平行的方管，且两个方管内均滑动连接有伸缩管，两个所述伸缩管的顶端分别通过螺栓固定有第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座和第二轴承座内均卡接有四列圆锥辊子轴承。本发明可以将冲压过后的薄板顶住，继续弯折一定的角度，提高了弯折角度的可控性，并且第二伸缩杆可以随着薄板的运动而上升，可以一直与薄板接触，对薄板进行二次弯折。

我国专利申请号：cn201810648293.2；公开日：2018.11.16公开了一种曲面铝板及其加工方法，解决了曲面铝板整体加工难度高的问题，包括若干拼接单元，拼接单元包括支架以及若干铝板块，相邻铝板块的侧壁相互抵接且各铝板块拼接成曲面铝板，支架包括两根水平杆以及曲形杆，曲形杆的两端分别与水平杆固定连接，拼接单元沿水平杆的延伸方向依次拼接，铝板块沿曲形杆的延伸方向依次拼接，铝板块通过连接件与曲形杆连接；降低铝板的加工难度。

以上两个发明的结构存在以下不足:

1.仅仅能将铝板折弯，无法将其表面冲型成多种形状或构造，进而无法将其加工成多种形状的铝板，实用性有待提升。

2.铝板的冲型结构是刚性设计的，没有设计相应的缓冲部件，在冲型过程中，一旦遇到特殊情况，无法急停设备，又因为冲型结构是刚性设计的，冲压速度较快，因而在无法急停设备的情况下，不利于对加工件的保护，因而容易造成损失，同时影响铝板的加工质量。

根据现有技术的不足，因而有必要设计一种能将铝板表面冲型成不同形状，同时具备缓冲功能，在遇到特殊情况时可以保护铝板，不影响其加工质量的冲型用万能模具及其使用方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铝板冲型用万能模具及其使用方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种铝板冲型用万能模具，包括公模和母模，所述母模呈竖直设置，所述公模插设在母模的顶部，还包括控制器、顶升机构和导向机构，所述控制器固定设在母模的外壁上，所述顶升机构滑动设在母模的内部以改变母模的内部形状，顶升机构包括四组驱动组件、四组顶升组件和若干个顶杆，所述母模的内部呈一体成型设置有放料腔，四组驱动组件设在母模的内部，每组顶升组件均设在一个驱动组件的旁侧，所述放料腔的内侧底部等间距开设有若干个通孔，每个顶杆均竖直插设在一个通孔的内部，所述导向机构设在公模的底部以引导合模，导向机构包括导向组件和三组复位组件，所述导向组件设在公模的底部，三组复位组件均设在母模的内部，四组驱动组件均与控制器为电性连接。

进一步的，所述母模的外壁上固定设有支撑板，所述支撑板为倒“l”形板结构，支撑板靠近公模的底部一端固定设有单轴气缸，所述单轴气缸的输出端竖直朝下，并且其输出端通过法兰与公模的顶部固定连接，支撑板靠近公模的一侧外壁上呈一体成型设置有滑槽，公模靠近支撑板的一侧外壁上固定连接有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，所述单轴气缸与控制器电连接。

进一步的，每组驱动组件均包括底板、长轴气缸和推板，所述母模的内部呈对称设置有两个双向丝杆滑台，所述底板滑动设在双向丝杆滑台上，所述长轴气缸水平设在底板的底部并与其顶部固定连接，所述推板滑动设在底板的顶部，并且长轴气缸的输出端上固定设有推块，所述推块远离长轴气缸的一端与推板的一端通过连接杆固定连接，底板的顶部设有可供推板滑动的限位槽，控制器上安装有可控制两个双向丝杆滑台启闭的开关按钮，并且所述长轴气缸与控制器电连接。

进一步的，每组顶升组件均包括插杆和滚轮，所述底板的顶部固定设有套块，所述插杆竖直插设在套块的内部，套块上设有可供插杆插入的圆孔，插杆的外壁上套设有第一弹簧，插杆远离套块的一端固定连接有凸缘，所述凸缘的底部固定连接有弧形板，所述滚轮可转动的设置在弧形板的外壁上，并且滚轮的外壁与推板的外壁抵触，套块的底部、凸缘的顶部分别与第一弹簧的两端抵触，并且插杆的外壁上呈一体成型设置有导向槽，所述圆孔的内壁上呈一体成型设置有导向条，所述导向条与导向槽滑动连接，并且插杆的顶部为楔形结构，其顶部外壁上呈对称设置有两个插块，顶杆靠近插杆的一端设有可供插杆顶部插入的插接孔，所述插接孔的内壁上呈对称设置有两个插槽，每个插块均与一个插槽插设连接。

进一步的，每个顶杆的底部外壁上均呈对称设置有两个连接块，每个连接块的顶部均固定设有内杆，所述内杆为活塞杆结构，每个内杆的顶部均套设有套杆，每个套杆的内部均设有可供内杆插设的通槽，并且套杆的内部还固定连接有定位杆，所述定位杆的外壁上套设有第二弹簧，所述内杆与定位杆插设连接，套杆远离内杆的一端、内杆远离连接块的一端分别与第二弹簧的两端抵触，并且每个连接块的顶部还固定设有定位销，所述定位销与放料腔的内壁插设连接。

进一步的，所述导向组件包括四个导向杆和若干个插针，四个导向杆和若干个插针均固定设在公模的底部，所述母模的顶部分别设有可供四个导向杆和若干个插针插设的导向孔和针孔。

进一步的，每组复位组件均包括下压杆和第三弹簧，所述下压干呈竖直设在公模的底部并与其底部固定连接，并且母模的内壁上设有可供下压杆插设的下压孔，所述第三弹簧呈竖直设在下压孔的内部，下压杆的底部固定连接有柱形杆，所述柱形杆远离下压杆的一端、下压孔的内侧底部分别与第三弹簧的两端抵触。

进一步的，所述公模的底部固定连接有压块，所述压块与放料腔插设连接。

进一步的，所述母模的内部设有安装槽，所述安装槽的敞开端上通过螺栓固定设置有防护板，所述模具的底部呈对称设置有四个支撑脚。

一种铝板冲型用万能模具及其使用方法，包括以下步骤：

s1：铝板的放置：

通过人工将铝板水平放入放料腔的内部，然后启动控制器。

s2：铝板的冲型：

根据需要加工的铝板表面形状或构造，通过控制器启动顶升组件，从而通过若干个插杆带动若干个顶杆上升，进而改变放料腔的内部形状，然后通过控制器启动单轴气缸，从而带动单轴气缸的输出端向下伸出，进而通过其输出端带动公模向母模上靠近，直至公模底部的压块与母模上的放料腔合紧，即公模与母模合模，两个双向丝杆滑台可以调节每组顶升组件于母模内部的位置，因而方便铝板冲型出不同的表面形状或构造。

s3：铝板的成型：

通过控制器启动长轴气缸，从而带动公模上升，四个导向杆和若干个插针于母模上的四个导向孔和若干个针孔内向上滑动，同时两个下压杆受到两个第三弹簧的抵触作用于母模向上抬升，为放料腔的出货腾出空间，最后，冲型后的铝板于放料腔内由若干个顶杆顶出，以供工人取出。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设计顶升机构，其内设计的推板与滚轮非刚性连接，同时滚轮是转动设计的，相较于传统模具中直接利用气缸作为冲压驱动源的技术特点，冲压的过程较为缓慢，且冲压过程循序渐进，在发现铝板冲压出现任何不良情况时，方便模具急停，不会造成较大的产品损失，在提升冲压效率的同时，提升了产品的质量，减少了企业的损失，进而有利于降低冲压的成本，在铝板冲型时，导向机构方便公模和母模更好的合模，进一步保证了铝板冲型工作的顺利进行。

2.本发明通过将四组驱动组件、顶升组件与两个双向丝杆滑台滑动设计，从而方便调节每组顶升组件于母模内部的位置，因而方便铝板冲型出不同的表面形状或构造，相较于现有技术，明显提升了模具的实用性。

3.本发明通过设计内杆、套杆和第二弹簧，并通过三者相互配合，在顶杆上顶对铝板进行冲型时，使得顶杆在上顶时产生一个缓冲力，有利于保证铝板的加工质量，防止冲压力过大而损坏铝板，两个定位销同时起到导向的作用，保证顶杆上顶时的稳固性，配合两个内杆进一步确保了铝板的冲型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1中的a处放大图；

图3为本发明顶升机构的立体结构示意图；

图4为图3中的b处放大图；

图5为本发明顶升组件的立体结构示意图；

图6为图5中的c处放大图；

图7为本发明放料腔的平面剖视图；

图8为图7中的d处放大图；

图9为本发明公模的立体结构示意图；

图10为本发明复位组件的平面结构示意视图；

图中：公模1，压块10，母模2，支撑板20，单轴气缸200，双向丝杆滑台21，控制器3，顶升机构4，驱动组件40，底板400，长轴气缸401，推板402，推块403，顶升组件41，插杆410，滚轮411，套块412，第一弹簧413，凸缘414，弧形板415，导向条416，插块417，顶杆42，内杆420，套杆421，定位杆422，第二弹簧423，定位销424，导向机构5，导向组件50，导向杆500，插针501，复位组件51，下压杆510，第三弹簧511，柱形杆512。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图10所示的一种铝板冲型用万能模具，包括公模1和母模2，所述母模2呈竖直设置，所述公模1插设在母模2的顶部，还包括控制器3、顶升机构4和导向机构5，所述控制器3固定设在母模2的外壁上，所述顶升机构4滑动设在母模2的内部以改变母模2的内部形状，顶升机构4包括四组驱动组件40、四组顶升组件41和若干个顶杆42，所述母模2的内部呈一体成型设置有放料腔，四组驱动组件40设在母模2的内部，每组顶升组件41均设在一个驱动组件40的旁侧，所述放料腔的内侧底部等间距开设有若干个通孔，每个顶杆42均竖直插设在一个通孔的内部，所述导向机构5设在公模1的底部以引导合模，导向机构5包括导向组件50和三组复位组件51，所述导向组件50设在公模1的底部，三组复位组件51均设在母模2的内部，四组驱动组件40均与控制器3为电性连接。

所述母模2的外壁上固定设有支撑板20，所述支撑板20为倒“l”形板结构，支撑板20靠近公模1的底部一端固定设有单轴气缸200，所述单轴气缸200的输出端竖直朝下，并且其输出端通过法兰与公模1的顶部固定连接，支撑板20靠近公模1的一侧外壁上呈一体成型设置有滑槽，公模1靠近支撑板20的一侧外壁上固定连接有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，所述单轴气缸200与控制器3电连接，当进行铝板的冲型工作时，首先通过人工将铝板水平放入放料腔的内部，然后通过控制器3启动长轴气缸401，从而启动其输出端，滑块与滑槽滑动连接，滑块又与公模1固定连接，进而保证了公模1运作的稳固性。

每组驱动组件40均包括底板400、长轴气缸401和推板402，所述母模2的内部呈对称设置有两个双向丝杆滑台21，所述底板400滑动设在双向丝杆滑台21上，所述长轴气缸401水平设在底板400的底部并与其顶部固定连接，所述推板402滑动设在底板400的顶部，并且长轴气缸401的输出端上固定设有推块403，所述推块403远离长轴气缸401的一端与推板402的一端通过连接杆固定连接，底板400的顶部设有可供推板402滑动的限位槽，控制器3上安装有可控制两个双向丝杆滑台21启闭的开关按钮，并且所述长轴气缸401与控制器3电连接，当铝板被水平放入放料腔的内部后，通过控制器3启动长轴气缸401，从而通过其输出端并带动推块403收缩，由于推块403远离长轴气缸401的一端与推板402的一端通过连接杆固定连接，推板402又与底板400滑动连接，因而带动推板402于底板400的顶部向远离推块403的一端滑动，限位槽的设计可确保推板402滑动的稳定性，防止其倒塌等，当需要将铝板的表面冲型成不同的形状或结构时，启动开关按钮，控制器3接收到开关按钮的信号后，启动双向丝杆滑台21，从而调节每组顶升组件41于母模2内部的位置，因而方便铝板冲型出不同的表面形状或构造。

每组顶升组件41均包括插杆410和滚轮411，所述底板400的顶部固定设有套块412，所述插杆410竖直插设在套块412的内部，套块412上设有可供插杆410插入的圆孔，插杆410的外壁上套设有第一弹簧413，插杆410远离套块412的一端固定连接有凸缘414，所述凸缘414的底部固定连接有弧形板415，所述滚轮411可转动的设置在弧形板415的外壁上，并且滚轮411的外壁与推板402的外壁抵触，套块412的底部、凸缘414的顶部分别与第一弹簧413的两端抵触，并且插杆410的外壁上呈一体成型设置有导向槽，所述圆孔的内壁上呈一体成型设置有导向条416，所述导向条416与导向槽滑动连接，并且插杆410的顶部为楔形结构，其顶部外壁上呈对称设置有两个插块417，顶杆42靠近插杆410的一端设有可供插杆410顶部插入的插接孔，所述插接孔的内壁上呈对称设置有两个插槽，每个插块417均与一个插槽插设连接，当进行冲型时，推板402向靠近滚轮411的一端滑动，当推板402的外壁与滚轮411的外壁接触时，受到抵触力的作用，滚轮411旋转，同时受第一弹簧413的收缩作用，滚轮411在旋转的同时，由于滚轮411与弧形板415固定连接，弧形板415与凸缘414固定连接，又因为凸缘414与插杆410固定连接，插杆410的顶部与顶杆42的内部插设连接，插杆410又与套块412插设连接，并且套块412的底部、凸缘414的顶部分别与第一弹簧413的两端抵触，因而带动插杆410上升，并与顶杆42底部的插接孔对接，因而带动插杆410上顶，配合公模1底部的压块10对铝板进行冲型，导向条416与导向槽滑动连接是为了防止插杆410上升时旋转，插杆410的顶部设计为楔形结构，加之插块417与插接孔的配合，方便插杆410抵触顶杆42底部时更加平稳，不会产生打滑，进而保证顶杆42上顶时的稳固性，推板402与滚轮411非刚性连接，同时滚轮411是转动设计的，相较于传统模具中直接利用气缸作为冲压驱动源的技术特点，冲压的过程较为缓慢，且冲压过程循序渐进，在发现铝板冲压出现任何不良情况时，方便模具急停，不会造成较大的产品损失，在提升冲压效率的同时，提升了产品的质量，减少了企业的损失，进而有利于降低冲压的成本。

每个顶杆42的底部外壁上均呈对称设置有两个连接块，每个连接块的顶部均固定设有内杆420，所述内杆420为活塞杆结构，每个内杆420的顶部均套设有套杆421，每个套杆421的内部均设有可供内杆420插设的通槽，并且套杆421的内部还固定连接有定位杆422，所述定位杆422的外壁上套设有第二弹簧423，所述内杆420与定位杆422插设连接，套杆421远离内杆420的一端、内杆420远离连接块的一端分别与第二弹簧423的两端抵触，并且每个连接块的顶部还固定设有定位销424，所述定位销424与放料腔的内壁插设连接，在顶杆42上顶对铝板进行冲型时，两个内杆420受两个第二弹簧423的收缩作用，于两个套杆421的内部缓速滑动，进而带动两个连接块缓速滑动，由于两个连接块均与顶杆42固定连接，因而带动顶杆42在上顶时产生一个缓冲力，有利于保证铝板的加工质量，防止冲压力过大而损坏铝板，两个定位销424同时起到导向的作用，保证顶杆42上顶时的稳固性，配合两个内杆420进一步确保了铝板的冲型质量。

所述导向组件50包括四个导向杆500和若干个插针501，四个导向杆500和若干个插针501均固定设在公模1的底部，所述母模2的顶部分别设有可供四个导向杆500和若干个插针501插设的导向孔和针孔，在铝板冲型时，四个导向杆500、若干个插针501与四个导向孔和若干个针孔插设连接，方便公模1和母模2更好的合模，同时保证了铝板冲型工作的顺利进行。

每组复位组件51均包括下压杆510和第三弹簧511，所述下压干呈竖直设在公模1的底部并与其底部固定连接，并且母模2的内壁上设有可供下压杆510插设的下压孔，所述第三弹簧511呈竖直设在下压孔的内部，下压杆510的底部固定连接有柱形杆512，所述柱形杆512远离下压杆510的一端、下压孔的内侧底部分别与第三弹簧511的两端抵触，当铝板冲型结束，通过控制器3启动长轴气缸401，从而带动公模1上升，四个导向杆500和若干个插针501于母模2上的四个导向孔和若干个针孔内向上滑动，同时两个下压杆510受到两个第三弹簧511的抵触作用于母模2向上抬升，为放料腔的出货腾出空间，最后，冲型后的铝板于放料腔内由若干个顶杆42顶出，以供工人取出。

所述公模1的底部固定连接有压块10，所述压块10与放料腔插设连接，压块10用来冲压铝板，压块10与放料腔插设连接，方便公模1和母模2合模。

所述母模2的内部设有安装槽，所述安装槽的敞开端上通过螺栓固定设置有防护板，所述模具的底部呈对称设置有四个支撑脚，安装槽用来安装模具内部的零部件，防护板起到防尘和保护作用，同时方便模具内部零部件的拆装和修理等，支撑脚用来支撑模具。

一种铝板冲型用万能模具及其使用方法，包括以下步骤：

s1：铝板的放置：

通过人工将铝板水平放入放料腔的内部，然后启动控制器3。

s2：铝板的冲型：

根据需要加工的铝板表面形状或构造，通过控制器3启动顶升组件41，从而通过若干个插杆410带动若干个顶杆42上升，进而改变放料腔的内部形状，然后通过控制器3启动单轴气缸200，从而带动单轴气缸200的输出端向下伸出，进而通过其输出端带动公模1向母模2上靠近，直至公模1底部的压块10与母模2上的放料腔合紧，即公模1与母模2合模，两个双向丝杆滑台21可以调节每组顶升组件41于母模2内部的位置，因而方便铝板冲型出不同的表面形状或构造。

s3：铝板的成型：

通过控制器3启动长轴气缸401，从而带动公模1上升，四个导向杆500和若干个插针501于母模2上的四个导向孔和若干个针孔内向上滑动，同时两个下压杆510受到两个第三弹簧511的抵触作用于母模2向上抬升，为放料腔的出货腾出空间，最后，冲型后的铝板于放料腔内由若干个顶杆42顶出，以供工人取出。

本发明的工作原理：当进行铝板的冲型工作时，首先通过人工将铝板水平放入放料腔的内部，然后通过控制器3启动长轴气缸401，从而启动其输出端，滑块与滑槽滑动连接，滑块又与公模1固定连接，进而保证了公模1运作的稳固性。

当铝板被水平放入放料腔的内部后，通过控制器3启动长轴气缸401，从而通过其输出端并带动推块403收缩，由于推块403远离长轴气缸401的一端与推板402的一端通过连接杆固定连接，推板402又与底板400滑动连接，因而带动推板402于底板400的顶部向远离推块403的一端滑动，限位槽的设计可确保推板402滑动的稳定性，防止其倒塌等，当需要将铝板的表面冲型成不同的形状或结构时，启动开关按钮，控制器3接收到开关按钮的信号后，启动双向丝杆滑台21，从而调节每组顶升组件41于母模2内部的位置，因而方便铝板冲型出不同的表面形状或构造。

当进行冲型时，推板402向靠近滚轮411的一端滑动，当推板402的外壁与滚轮411的外壁接触时，受到抵触力的作用，滚轮411旋转，同时受第一弹簧413的收缩作用，滚轮411在旋转的同时，由于滚轮411与弧形板415固定连接，弧形板415与凸缘414固定连接，又因为凸缘414与插杆410固定连接，插杆410的顶部与顶杆42的内部插设连接，插杆410又与套块412插设连接，并且套块412的底部、凸缘414的顶部分别与第一弹簧413的两端抵触，因而带动插杆410上升，并与顶杆42底部的插接孔对接，因而带动插杆410上顶，配合公模1底部的压块10对铝板进行冲型，导向条416与导向槽滑动连接是为了防止插杆410上升时旋转，插杆410的顶部设计为楔形结构，加之插块417与插接孔的配合，方便插杆410抵触顶杆42底部时更加平稳，不会产生打滑，进而保证顶杆42上顶时的稳固性，推板402与滚轮411非刚性连接，同时滚轮411是转动设计的，相较于传统模具中直接利用气缸作为冲压驱动源的技术特点，冲压的过程较为缓慢，且冲压过程循序渐进，在发现铝板冲压出现任何不良情况时，方便模具急停，不会造成较大的产品损失，在提升冲压效率的同时，提升了产品的质量，减少了企业的损失，进而有利于降低冲压的成本，在铝板冲型时，四个导向杆500、若干个插针501与四个导向孔和若干个针孔插设连接，方便公模1和母模2更好的合模，同时保证了铝板冲型工作的顺利进行。

在顶杆42上顶对铝板进行冲型时，两个内杆420受两个第二弹簧423的收缩作用，于两个套杆421的内部缓速滑动，进而带动两个连接块缓速滑动，由于两个连接块均与顶杆42固定连接，因而带动顶杆42在上顶时产生一个缓冲力，有利于保证铝板的加工质量，防止冲压力过大而损坏铝板，两个定位销424同时起到导向的作用，保证顶杆42上顶时的稳固性，配合两个内杆420进一步确保了铝板的冲型质量。

当铝板冲型结束，通过控制器3启动长轴气缸401，从而带动公模1上升，四个导向杆500和若干个插针501于母模2上的四个导向孔和若干个针孔内向上滑动，同时两个下压杆510受到两个第三弹簧511的抵触作用于母模2向上抬升，为放料腔的出货腾出空间，最后，冲型后的铝板于放料腔内由若干个顶杆42顶出，以供工人取出。