一种金属基板生产用的冲压装置的制作方法

1.本发明属于金属基板冲压技术领域，更具体地说，特别涉及一种金属基板生产用的冲压装置。


背景技术：

2.金属基板是一种金属线路板材料，属于电子通用元件，由导热绝缘层、金属板及金属箔组成，具有特殊的导磁性、优良的散热性、机械强度高、加工性能好等特点，但金属基板在加工时往往需要冲孔以适应不同的需求，具体有：八字孔，六方孔，冲孔板，长孔，四方孔，圆孔，冲孔板网，三角孔等等。
3.如申请号为：cn202011118970.3的专利中，公开了一种金属板冲孔的冲压加工装置，包括固定座、连接筒、支撑腿、减震机构、放置板、下料框、固定架、加强板、液压缸、移动机构以及夹持固定机构；所述固定座顶侧表面与所述连接筒底端表面固定连接，所述固定座中部表面开设有通孔，所述固定座底侧表面与所述支撑腿顶端表面固定连接，所述连接筒内设有减震机构，所述减震机构顶端表面与所述放置板底侧表面固定连接，所述放置板中部固定安装有所述下料框，所述下料框底端贯穿所述通孔内腔，所述放置板顶侧表面开设有滑槽，所述放置板右端顶侧表面与所述固定架底侧表面固定连接，所述固定架拐角位置处固定连接有所述加强板；上述一种适用于金属板冲孔的冲压加工装置设计新颖、结构简单。
4.本发明人发现，目前如上述类似的冲压装置在使用时，需要工作人员在冲压头的底部进行装料和卸料，该方式在装料和卸料时冲压头易压伤工作人员，同时在冲压头的底部装料和卸料空间较小，不便于工作人员操作，且目前的冲压装置在使用时，冲压后的碎料易发生飞溅，飞溅的碎料一方面易伤害到工作人员，另一方面降低了工作场地的环境卫生，增加了工作人员清理碎料的劳动强度，降低了工作效率，现有的冲压装置满足不了目前的使用需求。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属基板生产用的冲压装置，以解决现有需要工作人员在冲压头的底部进行装料和卸料时冲压头易压伤工作人员，同时在冲压头的底部装料和卸料空间较小，不便于工作人员操作，且目前的冲压装置在使用时，冲压后的碎料易发生飞溅，飞溅的碎料一方面易伤害到工作人员，另一方面降低了工作场地的环境卫生，增加了工作人员清理碎料的劳动权强度，降低了工作效率的问题。
6.一种金属基板生产用的冲压装置，包括安装机构，所述安装机构包括底座与控制单元，所述底座上表面开设有滑槽，且滑槽内设有固定孔；所述安装机构上设置有升降部，所述升降部包括电动推杆，所述电动推杆与安装板固定连接；所述底座上表买中部设有夹紧部，所述夹紧部包括滑块，所述滑块一端与滑槽滑动连接，另一端与安装框固定连接，所述安装框通过导向柱与夹板顶部固定连接，所述导向柱内设有位移传感器，检测夹板的位
移信息，所述夹板下表面设有压力传感器，用于检测夹板对待加工工件的压力值，所述安装框通过螺纹杆与锁紧件转动连接，所述安装框底部转动连接有限位块；所述夹紧部底部连接有连接部，所述连接部包括丝杠，所述滑块通过底部开设的螺纹孔与丝杠相啮合，所述锁紧件上的螺纹杆贯穿安装框与丝杠相啮合，所述丝杠分别安装在底座上的滑槽内，所述丝杠一端固定连接有齿轮，两个所述丝杠之间通过皮带轮传动连接；所述安装板与齿轮相同的一侧安装有移动部，所述移动部包括“t”型块与驱动部，所述驱动部包括齿条槽，所述齿条槽通过连接件与齿条转动连接，且齿条槽与齿条之间设有弹性件；所述安装板中部设有冲压部，所述冲压部包括冲压头,所述冲压头与下模具相匹配；
7.所述控制单元控制电动推杆向下收缩时，所述齿轮与齿条相互啮合，并使丝杠带动夹紧部向内滑动，同时锁紧件通过丝杠与螺纹杆的相互啮合，使夹板向下移动对工件进行夹持；
8.所述夹板向下移动过程中，导向柱内的位移传感器将夹板下降的位移量实时反馈至控制单元，同时夹板上设置的压力传感器将夹板对待加工工件的压力值反馈至控制单元，当控制单元接收到的压力值到达阈值时，控制单元通过控制导向柱停止根据所述位移传感器的位移量，判断出待加工工件的厚度，所述控制单元通过待加工工件的厚度控制电动推杆进行收缩，使冲压头移动至预加工位置。
9.本发明至少包括以下有益效果：
10.1、本发明因“t”型块通过螺钉与安装板固定连接，从而使得安装板向下移动时，前端齿条与齿轮啮合连接，因两个丝杠与两个滑块螺纹连接，且两个齿条的内部安装有弹性件，从而使得前端齿条与齿轮啮合连接时，后端齿条向内移动，后端齿条与齿轮啮合连接时，前端齿条向内移动，进而使得安装板向下移动时，两组夹紧部向右移动，且当前端齿条与齿轮脱离时，两个固定柱位于中间两个固定孔中，实现了下模具的自动进料和预先固定，并且当安装板向上移动时，后端齿条与齿轮啮合连接，同理当安装板向上移动时，两组夹紧部向左移动，此时两个固定柱位于左侧两个固定孔中，而且当后端齿条与齿轮啮合时，冲压头位于下模具的顶部，避免冲压头对下模具造成损坏，实现了下模具的自动下料，进而避免了工作人员在进料和下料时冲压头对工作人员的手部造成压伤，保证了工作人员的自身安全，同时更加便于工作人员装夹和拆卸下模具，提高了工作效率。
11.2、本发明因两个限位块滑动连接在两个导向槽的内部，使得两个固定柱位于中间两个固定孔中时，收纳箱的顶部与下模具的底部紧密贴合，避免了冲压后的碎料发生飞溅，一方面提高了工作区域的卫生环境，减少了工作人员的清理工作量，另一方面避免了飞溅出的碎料损伤工作人员，并且当两组夹紧部向左移动时，因两个限位块滑动连接在两个导向槽的内部，进而使得收纳箱的顶部与下模具的底部产生一定缝隙，避免了下模具移动时，收纳箱的顶部对下模具的底部造成划伤，保证了下模具的加工质量，而且当工作人员反向安装移动部时，且当安装板向上移动时，两组夹紧部向右移动，便于工作人员根据工作场地，选择合适的进料位置，提高了装置的适用性。
12.3、本发明中电动推杆继续向下运动过程中，齿轮与齿条相互分离时，此时丝杠带动夹紧部运动至金属基板的待加工位置，同时电动推杆带动冲压头运动至金属基板的正上方，当固定柱卡在固定孔时，通过导向柱内的位移传感器反馈至控制单元的位移信息，控制单元得到金属基板的实际厚度，并通过控制电动推杆继续向下运动，使冲压头到达预冲压
位置，当冲压头到达预冲压位置后，控制单元控制电动推杆进行快速收缩完成对金属基板的快速冲压，控制单元根据位移传感器检测的位移量判断出金属基板的厚度，并根据金属基板的厚度使冲压头到达不同的预冲压位置，从而防止金属基板在冲压过程中由于预冲压位置过高或过低导致冲压力过大或过下使金属基板发生断裂的问题。
13.4、本发明中当冲压头完成冲压后，通过控制单元控制电动推杆进行伸长时，移动部跟随电动推杆向上移动，此时由于限位块卡在导向槽的凹槽内，使丝杠无法进行转动，当齿轮与齿条下端啮合时，齿轮将推动齿条向上移动，设置在齿条内的弹性件将被拉伸，在此过程中，弹性件对齿条的拉伸力逐渐增大，当弹性件对齿条的拉伸力大于限位块对丝杠的扭力时，同时由于齿条继续向上运动，弹性件将带动齿条恢复至初始位置，此时齿轮受到的力增大，使限位块与导向槽之间发生碰撞并使下模具产生振动，使卡在下模具孔内的杂物掉落至收纳箱内，从而防止下模具的孔内留存的杂物对下次冲压造成阻碍，导致金属基板无法正常生产的问题。
附图说明
14.图1是本发明的立体结构示意图；
15.图2是本发明的另一视角结构示意图；
16.图3是本发明图2中a区域的局部放大结构示意图；
17.图4是本发明安装机构的结构示意图；
18.图5是本发明夹紧部和连接部的结构示意图；
19.图6是本发明图5中b区域的局部放大结构示意图；
20.图7是本发明图5中c区域的局部放大结构示意图；
21.图8是本发明安装框和限位块的结构示意图；
22.图9是本发明冲压部的结构示意图；
23.图10是本发明四个电动推杆升起后的结构示意图；
24.图11是本发明图10中d区域的局部放大结构示意图；
25.图12是本发明收集部的结构示意图；
26.图13是本发明驱动部的结构示意图；
27.图14是本发明图13中e区域的局部放大结构示意图。
28.图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
29.1、安装机构；101、底座；102、固定孔；2、升降部；201、电动推杆；202、安装板；3、夹紧部；301、滑块；302、安装框；303、夹板；304、锁紧件；305、限位块；4、下模具；5、固定部；501、固定座；502、固定柱；6、连接部；601、丝杠；602、齿轮；7、冲压部；701、调节件；702、限位件；703、冲压头；8、收集部；801、支撑座；802、收纳箱；803、连接杆；8031、导向槽；9、移动部；901、“t”型块；902、驱动部；9021、齿条槽；9022、连接件；9023、齿条；9024、弹性件。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
31.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“同
轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.实施例一：
34.如附图1至附图14所示：
35.本发明提供一种金属基板生产用的冲压装置，包括安装机构1；
36.安装机构1的顶部安装有升降部2；
37.夹紧部3，夹紧部3共设有两组，且两组夹紧部3对称安装在安装机构1的顶部，并且两组夹紧部3之间设置有下模具4，而且两组夹紧部3的内部安装有固定部5；
38.连接部6，连接部6安装在安装机构1的内部；
39.冲压部7，冲压部7安装在升降部2上；
40.收集部8，收集部8安装在安装机构1的底部；
41.移动部9，移动部9安装在升降部2的右侧。
42.如图5所示，夹紧部3包括：
43.滑块301，滑块301与底座101滑动连接；
44.安装框302，安装框302固定安装在滑块301的顶部；
45.夹板303，夹板303通过两个导向柱滑动安装在安装框302的内部；
46.锁紧件304，锁紧件304转动安装在夹板303的顶部，且锁紧件304与安装框302螺纹连接；
47.限位块305，限位块305固定安装在安装框302的底部，安装机构1包括：
48.底座101，底座101的左右两侧通过螺钉固定安装有限位板；
49.固定孔102，固定孔102共设有六个，且六个固定孔102对称设置在底座101的内部，两组夹紧部3的设置，使得金属基板在冲压时更加稳定，避免了金属基板发生移动，提高了冲压质量，锁紧件304的设置，使得装置可以对不同厚度的下模具4使用，提高了装置的通用性。
50.如图2所示，升降部2包括：
51.电动推杆201，电动推杆201共设有四个，且四个电动推杆201通过螺钉与底座101固定连接；
52.安装板202，安装板202固定安装在四个电动推杆201的顶部，且安装板202的顶部等距离设置有限位孔，冲压部7包括：
53.调节件701，调节件701与安装板202滑动连接；
54.限位件702，限位件702滑动安装在调节件701的顶部，且限位件702与调节件701之间固定安装有两个拉簧；
55.首先，冲压头703固定安装在调节件701的底部，四个电动推杆201的设置，减轻了工作人员的劳动强度，提高了冲压效率，保证了冲压精度，调节件701与安装板202滑动连接的设置，便于工作人员调节冲压头703的冲压位置，进而避免了工作人员重新调整下模具4的位置，提高了工作效率，限位件702使得调节件701调整后更加牢固，提高了冲压质量；
56.其次，当冲压头703完成对金属基板的冲压后，冲压头703继续向下运动，对金属基板进行挤压，使冲压后发生形变的金属基板恢复至初始状态，从而防止金属基板在冲压后变形无法进行后续加工的问题。
57.如图7所示，连接部6包括：
58.丝杠601，丝杠601共设有两个，且两个丝杠601通过轴承与底座101两侧的限位板转动连接，并且两个丝杠601与两个滑块301螺纹连接，而且两个丝杠601通过皮带连接；
59.齿轮602，齿轮602固定安装在前端丝杠601的右端，移动部9包括：
[0060]“t”型块901，“t”型块901通过螺钉与安装板202固定连接；
[0061]
驱动部902，驱动部902安装在“t”型块901的底部，驱动部902包括：
[0062]
齿条槽9021，齿条槽9021与“t”型块901固定连接；
[0063]
连接件9022，连接件9022共设有两个，且两个连接件9022转动安装在齿条槽9021的内部；
[0064]
齿条9023安装在齿条槽9021的内侧，并且齿条9023与连接件9022转动连接，而且齿条9023与齿轮602啮合连接。
[0065]
弹性件9024，弹性件9024共设有两个，且两个弹性件9024通过螺钉固定安装在齿条9023上，固定部5包括：
[0066]
滑块301一侧固定安装有固定部5，所述固定部5包括固定座501，所述固定座501通过电控伸缩杆与固定柱502固定连接；
[0067]
固定柱502，固定柱502滑动安装在固定座501的内部，因“t”型块901通过螺钉与安装板202固定连接，从而使得安装板202向下移动时，前端齿条9023与齿轮602啮合连接，因两个丝杠601与两个滑块301螺纹连接，且齿条9023的内部安装有弹性件9024，从而使得前端齿条9023与齿轮602啮合连接时，后端齿条9023向内移动，后端齿条9023与齿轮602啮合连接时，前端齿条9023向内移动并挤压电控开关使电控伸缩杆带动固定柱502进行伸长，两个固定柱502位于中间两个固定孔102中，实现了下模具4的自动进料和预先固定，并且当安装板202向上移动时，后端齿条9023与齿轮602啮合连接，并再次挤压电控开关使电控伸缩杆带动固定柱502进行收缩，解除夹紧部3与安装机构1的限制，两组夹紧部3向左移动，而且当后端齿条9023与齿轮602啮合时，冲压头703位于下模具4的顶部，避免了冲压头703对下模具4造成损坏，实现了下模具4的自动下料，进而避免了工作人员在进料和下料时冲压头703对工作人员的手部造成压伤，保证了工作人员的自身安全，同时更加便于工作人员装夹和拆卸下模具4，提高了工作效率。
[0068]
如图12所示，收集部8包括：
[0069]
支撑座801，支撑座801与底座101固定连接；
[0070]
收纳箱802，收纳箱802与底座101滑动连接，且收纳箱802与支撑座801之间固定安
装有三个弹簧；
[0071]
连接杆803，连接杆803共设有两个，且两个连接杆803固定安装在收纳箱802的前后两侧，并且两个连接杆803的内部开设有导向槽8031，而且两个导向槽8031与两个限位块305位于同一中心平面，因两个限位块305滑动连接在两个导向槽8031的内部，使得两个固定柱502位于中间两个固定孔102中时，收纳箱802的顶部与下模具4的底部紧密贴合，避免了冲压后的碎料发生飞溅，一方面提高了工作区域的卫生环境，减少了工作人员的清理强度，另一方面避免了飞溅出的碎料损伤工作人员，并且当两组夹紧部3向左移动时，因两个限位块305滑动连接在两个导向槽8031的内部，进而使得收纳箱802的顶部与下模具4的底部产生一定缝隙，避免了下模具4移动时，收纳箱802的顶部对下模具4的底部造成划伤，保证了金属基板的加工质量，而且当工作人员反向安装移动部9时，且当安装板202向上移动时，两组夹紧部3向右移动，便于工作人员根据工作场地，选择合适的进料位置，提高了装置的适用性。
[0072]
在另一实施例中，可以将两个丝杠601之间改为链条连接，通过该方式避免了两个丝杠601之间发生打滑，使得两组夹紧部3在移动时更加准确，提高了冲压质量。
[0073]
本发明在使用时，首先工作人员将装置固定安装在合适位置，然后将待冲压的下模具4放置在两组夹紧部3中，再转动两个锁紧件304，之后工作人员控制四个电动推杆201工作，当安装板202向下移动时，前端齿条9023与齿轮602啮合连接，因两个丝杠601与两个滑块301螺纹连接，且两个齿条9023的内部安装有弹性件9024，从而使得前端齿条9023与齿轮602啮合连接时，后端齿条9023向内移动，后端齿条9023与齿轮602啮合连接时，前端齿条9023向内移动，进而使得安装板202向下移动时，两组夹紧部3向右移动，且当前端齿条9023与齿轮602脱离时，两个固定柱502位于中间两个固定孔102中，实现了下模具4的自动进料和预先固定，并且当安装板202向上移动时，后端齿条9023与齿轮602啮合连接，同理当安装板202向上移动时，两组夹紧部3向左移动，此时两个固定柱502位于左侧两个固定孔102中，使得工作人员在固定下模具4时更加稳定，而且当后端齿条9023与齿轮602啮合时，冲压头703位于下模具4的顶部，避免了冲压头703对下模具4造成损坏，实现了下模具4的自动下料，进而避免了工作人员在进料和下料时冲压头703对工作人员的手部造成压伤，保证了工作人员的自身安全，同时更加便于工作人员装夹和拆卸下模具4，提高了工作效率。
[0074]
实施例二：
[0075]
在实际生产加工金属基板时，每个金属基板的厚度存在偏差，需要操作人员手动转动锁紧件304对金属基板进行夹紧，且操作人员无法精准判断对金属基板的夹紧力，存在一定的安全隐患同时降低生产效率，为改善上述问题按照本实施例所描述的方法进行控制。
[0076]
安装机构1包括底座101与控制单元，底座101上表面开设有滑槽，且滑槽内设有固定孔102；安装机构1通过电动推杆201与安装板202固定连接；底座101上表买中部设有夹紧部3，夹紧部3包括滑块301，滑块301一端与滑槽滑动连接，另一端与安装框302固定连接，安装框302通过导向柱与夹板303顶部固定连接，导向柱内设有位移传感器，检测夹板303的位移信息，夹板303下表面设有压力传感器，用于检测夹板303对待加工工件的压力值，安装框302通过螺纹杆与锁紧件304转动连接；滑块301通过底部开设的螺纹孔与丝杠601相啮合，锁紧件304上的螺纹杆贯穿安装框302与丝杠601相啮合，丝杠601分别安装在底座101上的
滑槽内，丝杠601一端固定连接有齿轮602，两个丝杠601之间通过皮带轮传动连接；安装板202与齿轮602相同的一侧安装有移动部9，移动部9包括“t”型块901与驱动部902，驱动部902包括齿条槽9021，齿条槽9021通过连接件9022与齿条9023转动连接，且齿条槽9021与齿条9023之间设有弹性件9024；安装板202中部设有冲压部7，冲压部7包括冲压头703,冲压头703与下模具4相匹配。
[0077]
通过控制单元控制电动推杆201向下收缩时，齿轮602与齿条9023相互啮合，并使丝杠601带动夹紧部3向内滑动，同时锁紧件304通过丝杠601与螺纹杆的相互啮合，使夹板303向下移动对工件进行夹持,在夹板303向下移动并与工件上表面进行接触时，夹板303上设置的压力传感器将夹板303对待加工工件的压力值反馈至控制单元，同时通过设置在导向柱内的位移传感器将夹板303下降的位移量实时反馈至控制单元，当控制单元接收到的压力值到达阈值时，待加工工件处于加紧状态，通过控制单元控制导向柱停止伸长，使夹板303无法继续向下移动，并通过夹板303的最终位移值和初始位位移值得出夹板303下降的实际量，再通过控制器对夹板303下降的实际量与安装框302顶部和底部之间的间距进行计算得出工件的实际厚度，此时夹板303与螺杆处于转动连接；通过齿轮602带动丝杠601进行转动，在丝杠601转动的同时使夹紧部向内运动并对工件进行加紧固定，并根据设置在夹板303底部的压力传感器反馈至控制单元的压力值自动判定夹板303对待加工工件的压力，从而使该装置针对不同厚度的金属基板进行自动的精确压紧，一方面防止金属基板由于厚度不同，导致夹板303对金属基板的压紧力过大或过小导致金属基板在加工时断裂的问题；另一方面提高了该装置的安全系数与生产效率。
[0078]
在电动推杆201继续向下运动过程中，齿轮602与齿条9023相互分离时，此时丝杠601带动夹紧部301运动至金属基板的待加工位置，同时电动推杆201带动冲压头703运动至金属基板的正上方，当固定柱502卡在固定孔102时，通过导向柱内的位移传感器反馈至控制单元的位移信息，控制单元得到金属基板的实际厚度，并通过控制电动推杆继续向下运动，使冲压头703到达预冲压位置，当冲压头703到达预冲压位置后，控制单元控制电动推杆201进行快速收缩完成对金属基板的快速冲压，控制单元根据位移传感器检测的位移量判断出金属基板的厚度，并根据金属基板的厚度使冲压头703到达不同的预冲压位置，从而防止金属基板在冲压过程中由于预冲压位置过高或过低导致冲压力过大或过下使金属基板发生断裂的问题。
[0079]
实施例三：
[0080]
由于冲压头703上的凸块长度固定且下模具4开孔的深度固定，在对较厚的金属基板进行冲压时，冲压头703无法贯穿下模具4使下模具4的孔内存有杂物，会对下次冲压造成阻碍，导致金属基板无法正常生产，为改善上述问题按照本实施例所描述的方法进行控制。
[0081]
安装机构1底部设有收集部8，收集部8包括：支撑座801，支撑座801与安装架101固定连接，安装架101与收纳槽802滑动连接，且收纳箱802与支撑座801之间固定安装有弹簧，收纳箱802的前后两侧固定安装有连接杆803且并且两个连接杆803的内部开设有导向槽8031，而且两个导向槽8031与两个限位块305位于同一中心平面，导向槽8031中部设有凹槽。
[0082]
当冲压头703完成冲压后，通过控制单元控制电动推杆201进行伸长时，移动部9跟随电动推杆201向上移动，此时由于限位块305卡在导向槽8031的凹槽内，使丝杠601无法进
行转动，当齿轮602与齿条9023下端啮合时，齿轮602将推动齿条9023向上移动，设置在齿条9023内的弹性件9024将被拉伸，在此过程中，弹性件9024对齿条9023的拉伸力逐渐增大，当弹性件9024对齿条9023的拉伸力大于限位块305对丝杠601的扭力时，同时由于齿条9023继续向上运动，弹簧件9024将带动齿条9023恢复至初始位置，此时齿轮602受到的力增大，使限位块305与导向槽8031之间发生碰撞并使下模具4产生振动，使卡在下模具孔内的杂物掉落至收纳箱802内，从而防止下模具4的孔内存有杂物，会对下次冲压造成阻碍，导致金属基板无法正常生产的问题。
[0083]
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。