专利名称：一种模切机设计方法及一种模切机的制作方法
技术领域：
本发明涉及模切加工装备，尤其涉及一种模切机设计方法及一种模切机。
背景技术：
模切加工技术广泛应用于医疗、汽车、电子、电器产品制造领域，尤其是平面显示 制造领域，模切加工应用更为广泛。然而，作为一种专用装备，上个世纪末期，模切装备才从传统的冲床中分离出来， 得到飞跃发展。中国专利文献CN201189682于2009年2月4日公开了一种精密模切机，该精密模 切机包括机体，机体前端设置进料机构，机体后端设置牵引机构，其特征在于；机体上部设 置下模座；下模座上方设置上模座，上模座与下模座平行设置；上模座与四条拉杆固定连 接，四条拉杆的轴心均与上模座垂直设置；四条拉杆穿设于下模座，并与机体内的传动装置 连接；传动装置通过离合装置连接马达，所述传动装置包括一个连杆，连杆的一端穿设一偏 心轴，偏心轴通过减速机构连接所述离合装置。所述连杆的另一端也穿设一偏心轴，并且偏 心轴穿设于活动座，活动座与所述四条拉杆固定连接，偏心轴上套设一蜗轮，蜗轮与一调节 螺杆啮合。所述减速机构是齿轮组。中国专利文献CN201175934于2009年1月7日公开了一种冲型机，该冲型机包括 机体，机体上部设置下模座；下模座上方设置上模座，上模座与下模座平行设置；上模座与 四条拉杆固定连接，四条拉杆的轴心均与上模座四条拉杆穿设于机体上部，固定连接于机 体内的移动座；垂直设置；移动座与连杆底端枢接，连杆设置于移动座的上方；连杆的顶端 套设于偏心轴，偏心轴通过离合装置连接马达；移动座还设置有导向套，机体底部设置有导 向柱，导向套套设于导向柱。中国专利文献CN201175933于2009年1月7日公开了一种冲型机，该冲型机包括 机体，机体上部设置下模座；下模座上方设置上模座，上模座与下模座平行设置；上模座与 四条拉杆固定连接，四条拉杆的轴心均与上模座垂直设置；四条拉杆穿设于机体上部，固定 连接于机体内的移动座；冲型机还包括一过度件，过度件下端通过自动调节机构连接移动 座；过度件上端与连杆下端铰接；连杆的顶端套设于偏心轴，偏心轴通过离合装置连接马 达。所述过度件上端与所述连杆下端的铰接是球头铰接。所述过度件与移动座之间的自动 调节机构包括所述过度件下端的一段竖轴，竖轴的中部设有螺纹，对应地移动座设有螺纹 孔，竖轴通过螺纹连接穿设于移动座；竖轴的下端设有花键，并通过花键连接一蜗轮，与蜗 轮啮合的螺杆连接调节马达的输出轴。以上专利文献代表了平压式模切装备的主流，然而从以上专利文献公开的模切装 备中，不难得出现有的模切装备具有一个共同的特点，即均具有一个偏心轴，籍此来形成冲 切运动，其本质上是一个曲柄滑块机构，马达通过减速机构连接偏心轴，偏心轴的偏心部分 带动连杆形成活动模座的往复运动。因为马达工作时均速转动，所以现有的模切装备活动 模座的往复运动与时间轴均构成正弦曲线运动。为实现连续加工，现有的模切装备均具有一套拉料机构。对于小幅面(指模座在拉料方向的长度小于500mm)模切装备来说，前述的正弦曲 线运动基本没有问题，在活动模座的回程时间内完成拉料动作，但对于大幅面(指模座在拉 料方向的长度大于等于500mm)模切装备来说，拉料的绝对时间比较长，如果以拉料时间来 确定活动模座的回程时间的话，活动模座的回程时间也会比较长，这会造成时间上的浪费， 生产效率低下；甚至无法完成模切加工，因为活动模座按正弦曲线运动，如果活动模座的回 程时间比较长，那么活动模座的冲切时间也必然比较长，当冲切线速度小于极限值时，即无 法完成模切加工。综上，现有技术的模切装备，不适合大幅面模切加工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种模切机设计方法，依 该方法能够设计适合在幅面加工的模切机，本发明还提供一种加工效率高且适合大幅面加 工的模切机。本发明的目的可以通过以下技术方案实现
一种模切机设计方法，适用于水平拉料式平压模切机主传动系统及拉料系统的设计， 其特征在于该方法包括以下步骤Si.分配拉料时间和停顿时间；S2.分配主传动行程时 间；S3.确定主传动凸轮参数；其中，Sl所述的分配拉料时间和停顿时间，是指根据被加工 制品的尺寸规格和最大拉料速度，确定拉料时间；并根据被加工制品的硬度和厚度，确定冲 切时间；根据主传动电机的额定转速及预先设定的凸轮回程半径确定回程时间；用LTl表 示拉料时间，LT2表示停顿时间，CTl表示冲切时间，CT2表示回程时间，则=CTl= LT2，且 CT2 ( LTl ；S2所述的分配主传动行程时间；包括根据拉料时间与回程时间差，确定主传动 的间歇时间，即活动模座在顶部停顿的时间；用CT3表示间歇时间，则CT3=LT1-CT2 ；用T 表示一个冲切周期，则T=CT1+CT2+CT3，且T=LT1+LT2 ；S3所述的确定主传动凸轮参数，是 指根据初拟的凸轮回程半径以及主传动行程时间分配T=CT1+CT2+CT3设计凸轮，模切机的 行程用B表示，是根据被加工材料的厚度预先设定的，以HR表示凸轮回程半径，凸轮冲切半 径用CR表示，则CR=HR-B或CR=HR+B，前者适用拉冲式模切机，后者适用推冲式模切机。本发明的目的还可以通过以下技术方案实现
一种模切机，包括机架及与机架固定连接的下模座，还包括上模座，下模座是固定模 座，上模座是活动模座，该模切机还包括设置于下模座下方的马达和传动机构，上模座通过 拉杆连接传动机构；其特征在于所述传动机构包括凸轮机构。模切机，其特征在于所述凸轮机构进一步包括凸轮轴和传动杆，凸轮轴连接所述 马达，由马达为凸轮轴输入动力，传动杆设置于一与机架固定连接的导向部件内，传动杆被 导向部件限制为只能上下方向移动，传动杆上端与所述拉杆连接，传动杆下端具有滑动部， 滑动部设置于所述凸轮轴的曲线槽内。模切机，其特征在于所述马达与所述凸轮轴之间通过齿轮减速机构连接。模切机，其特征在于所述凸轮轴水平设置，所述曲线槽设置于凸轮轴一轴肩的侧
模切机，其特征在于所述曲线槽为二条，成对设于相向设置的二个轴肩的侧面，且至少有一个轴肩与凸轮轴之轴芯之间为可拆卸连接。模切机，其特征在于二个轴肩与凸轮轴之轴芯之间均为可拆卸连接。模切机，其特征在于二个轴肩与凸轮轴之轴芯之间的可拆卸连接包括传动键和 轴向锁紧螺母。模切机，其特征在于对应地，滑动部也有二个，分别设置于二个曲线槽内。模切机，其特征在于所述凸轮机构进一步包括凸轮轴和传动杆，传动杆设置于一 与机架固定连接的导向部件内，传动杆被导向部件限制为只能上下方向移动，传动杆上端 与所述拉杆连接，传动杆下端具有滑动部，滑动部设置于所述凸轮轴的曲线槽内；所述马达 与所述凸轮轴之间通过齿轮减速机构连接；所述凸轮轴水平设置，所述曲线槽为二条，成对 设于相向设置的二个轴肩的侧面，二个轴肩与凸轮轴之轴芯之间均为可拆卸连接，二个轴 肩与凸轮轴之轴芯之间的可拆卸连接包括传动键和轴向锁紧螺母，对应地，滑动部也有二 个，分别设置于二个曲线槽内。本发明的模切机设计方法，首先分配拉料时间和停顿时间，因为大幅面模切的特 点是绝对拉料时间长，首要的是要满足拉料的时间需求；再根据拉料时间分配主传动行 程时间；最后通过主传动凸轮参数实现主传动时间的分配；具体参数配置上CT1= LT2， CT2 彡 LTl, CT3=LT1-CT2，T=CT1+CT2+CT3, T=LT1+LT2，以间歇时间 CT3 在主传动回程后单 向补偿拉料时间LT1，从而即满足了拉料对时间需求，在整个周期中又没有时间浪费。实际 周期为T=LT1+CT1，而LTl与CTl的时间都是完成模切独立的必要的时间。与现有技术相比， 本发明的模切机设计方法抛弃了现有的正弦曲线冲切与回程对称的特性，通过凸轮实现各 段时间的有效利用，即节省了时间又保证了切冲动作的直线速度。因此，采用本发明之方法 设计的模切机，具有效率高，适合大幅面冲切的特点。本发明的模切机，具有凸轮机构，各行程的动作周期由凸轮参数确定，与现有技术 的曲柄滑块机构相比，曲柄滑块机构是正弦曲线运动，冲切时间和回程时间是对称的，而本 发明的凸轮机构形成的是非对称的，可以单独对拉料时间的不足进行补偿，与现有技术相 比，更适合大幅面冲切，并且，本发明的模切机能够主动地分配各段时间，避免了对称运动 带来的时间浪费，又具有效率高的特点。
图1是传统模切机的运动轨迹与时间的关系图。图2是本采用本发明之方法设计的模切机的运动轨迹与时间的关系图。图3是本发明第一个实施例的流程图。图4是本发明第二个实施例的外形图。图5是本发明第二个实施例的主传动展开图。图6是图5中A-A剖视图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步详述。参考图1、图2、图3，本发明第一个实施例是一种模切机设计方法，适用于水平拉 料式平压模切机主传动系统及拉料系统的设计，其特征在于该方法包括以下步骤Si.分配拉料时间和停顿时间；S2.分配主传动行程时间；S3.确定主传动凸轮参数。其中，Sl所述的分配拉料时间和停顿时间，是指根据被加工制品的尺寸规格和最 大拉料速度，确定拉料时间；并根据被加工制品的硬度和厚度，确定冲切时间；根据主传动 电机的额定转速及预先设定的凸轮回程半径确定回程时间；用LTl表示拉料时间，LT2表 示停顿时间，CTl表示冲切时间，CT2表示回程时间，则=CTl= LT2，且CT2 ( LTl。S2所述的分配主传动行程时间；包括根据拉料时间与回程时间差，确定主传动的 间歇时间，即活动模座在顶部停顿的时间；用CT3表示间歇时间，则CT3=LT1-CT2 ；用T表 示一个冲切周期，则T=CT1+CT2+CT3，且 T=LT1+LT2。S3所述的确定主传动凸轮参数，是指根据初拟的凸轮回程半径以及主传动行程时 间分配T=CT1+CT2+CT3设计凸轮，模切机的行程用B表示，是根据被加工材料的厚度预先 设定的，以HR表示凸轮回程半径，凸轮冲切半径用CR表示，本实施例是拉冲式模切机，则 CR=HR-B。具体参数配置上CT1=LT2, CT2 彡 LTl, CT3=LT1_CT2，T=CT1+CT2+CT3, T=LT1+LT2,以间歇时间CT3在主传动回程后单向补偿拉料时间LT1，从而即满足了拉料对 时间需求，在整个周期中又没有时间浪费。实际周期为T=LT1+CT1，而LTl与CTl的时间都 是完成模切独立的必要的时间。凸轮径向参数CR、HR、B，根据冲切一般技术要求按被加工 材料规格选取即可。再次参考图1和图2，图1是传统模切机的运动轨迹与时间的关系图，图2是本采 用本发明之方法设计的模切机的运动轨迹与时间的关系图，从图中不难得出，采用本发明 之方法设计的模切机具有更长的拉料时间LT1，因此，适合大幅面模切。参考图4、图5、图6，本发明第二个实施例是一种模切机，包括机架101及与机架 101固定连接的下模座102，还包括上模座103，下模座102是固定模座，上模座103是活动 模座，该模切机还包括设置于下模座103下方的马达106和传动机构，上模座103通过拉杆 104连接传动机构；所述传动机构包括凸轮机构。本实施例之模切机采用连续供料方式，具 有拉料装置105。本实施例中，所述凸轮机构进一步包括凸轮轴108和传动杆109，传动杆109设置 于一与机架101固定连接的导向部件110内，传动杆109被导向部件110限制为只能上下 方向移动，传动杆109上端与所述拉杆104连接。本实施例中，拉杆下设设置一活动座111，传动杆109通过一连接部件112连接于 111，从而实现与拉杆104的连接，本实施例中，连接部件112与传动杆109之间具有螺纹调 节机构(图中未示出)，用于调节传动杆109伸入连接部件112的长度，从而调节模切行程， 传动杆109下端具有滑动部1091，滑动部1091设置于所述凸轮轴108的曲线槽1081内； 所述马达106与所述凸轮轴108之间通过齿轮减速机构107连接。再次参考图6，本实施例中，所述凸轮轴108水平设置，所述曲线槽1081为二条，成 对设于相向设置的二个轴肩的侧面，二个轴肩与凸轮轴108之轴芯之间均为可拆卸连接， 二个轴肩与凸轮轴108之轴芯之间的可拆卸连接包括传动键和轴向锁紧螺母，对应地，滑 动部1091也有二个，分别设置于二个曲线槽1081内，轴肩设置成活动连接，一方面便于装 配滑动部，另一方面便于更换具有不同形状曲线槽的轴肩，以适应不同规格被切材料对主 传动时间的分配。
权利要求
一种模切机设计方法，适用于水平拉料式平压模切机主传动系统及拉料系统的设计，其特征在于该方法包括以下步骤 S1.分配拉料时间和停顿时间；S2.分配主传动行程时间；S3. 确定主传动凸轮参数；其中，S1所述的分配拉料时间和停顿时间，是指根据被加工制品的尺寸规格和最大拉料速度，确定拉料时间；并根据被加工制品的硬度和厚度，确定冲切时间；根据主传动电机的额定转速及预先设定的凸轮回程半径确定回程时间； 用LT1表示拉料时间，LT2表示停顿时间，CT1表示冲切时间，CT2表示回程时间， 则CT1= LT2，且CT2≤LT1；S2所述的分配主传动行程时间；包括根据拉料时间与回程时间差，确定主传动的间歇时间，即活动模座在顶部停顿的时间；用CT3表示间歇时间，则CT3=LT1 CT2；用T表示一个冲切周期，则T=CT1+CT2+CT3，且T=LT1+LT2；S3所述的确定主传动凸轮参数，是指根据初拟的凸轮回程半径以及主传动行程时间分配T=CT1+CT2+CT3设计凸轮，模切机的行程用B表示，是根据被加工材料的厚度预先设定的，以HR表示凸轮回程半径，凸轮冲切半径用CR表示，则CR=HR B或CR=HR+B，前者适用拉冲式模切机，后者适用推冲式模切机。
2.一种模切机，包括机架及与机架固定连接的下模座，还包括上模座，下模座是固定模 座，上模座是活动模座，该模切机还包括设置于下模座下方的马达和传动机构，上模座通过 拉杆连接传动机构；其特征在于所述传动机构包括凸轮机构。
3.根据权利要求2所述的模切机，其特征在于所述凸轮机构进一步包括凸轮轴和传 动杆，凸轮轴连接所述马达，由马达为凸轮轴输入动力，传动杆设置于一与机架固定连接的 导向部件内，传动杆被导向部件限制为只能上下方向移动，传动杆上端与所述拉杆连接，传 动杆下端具有滑动部，滑动部设置于所述凸轮轴的曲线槽内。
4.根据权利要求3所述的模切机，其特征在于所述马达与所述凸轮轴之间通过齿轮 减速机构连接。
5.根据权利要求3所述的模切机，其特征在于所述凸轮轴水平设置，所述曲线槽设置 于凸轮轴一轴肩的侧面。
6.根据权利要求5所述的模切机，其特征在于所述曲线槽为二条，成对设于相向设置 的二个轴肩的侧面，且至少有一个轴肩与凸轮轴之轴芯之间为可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的模切机，其特征在于二个轴肩与凸轮轴之轴芯之间均为可 拆卸连接。
8.根据权利要求7所述的模切机，其特征在于二个轴肩与凸轮轴之轴芯之间的可拆 卸连接包括传动键和轴向锁紧螺母。
9.根据权利要求6所述的模切机，其特征在于对应地，滑动部也有二个，分别设置于 二个曲线槽内。
10.根据权利要求2所述的模切机，其特征在于所述凸轮机构进一步包括凸轮轴和 传动杆，传动杆设置于一与机架固定连接的导向部件内，传动杆被导向部件限制为只能上 下方向移动，传动杆上端与所述拉杆连接，传动杆下端具有滑动部，滑动部设置于所述凸轮轴的曲线槽内；所述马达与所述凸轮轴之间通过齿轮减速机构连接；所述凸轮轴水平设 置，所述曲线槽为二条，成对设于相向设置的二个轴肩的侧面，二个轴肩与凸轮轴之轴芯之 间均为可拆卸连接，二个轴肩与凸轮轴之轴芯之间的可拆卸连接包括传动键和轴向锁紧螺 母，对应地，滑动部也有二个，分别设置于二个曲线槽内。
全文摘要
本发明涉及模切加工装备，尤其涉及一种模切机设计方法及一种模切机。模切机设计方法适用于水平拉料式平压模切机主传动系统及拉料系统的设计，包括以下步骤S1.分配拉料时间和停顿时间；S2.分配主传动行程时间；S3.确定主传动凸轮参数。模切机包括机架及与机架固定连接的下模座，还包括上模座，下模座是固定模座，上模座是活动模座，该模切机还包括设置于下模座下方的马达和传动机构，上模座通过拉杆连接传动机构；所述传动机构包括凸轮机构。本发明提供一种模切机设计方法，依该方法能够设计适合在幅面加工的模切机，本发明还提供一种加工效率高且适合大幅面加工的模切机。
文档编号B26F1/38GK101954654SQ201010203189
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者侯立新 申请人:东莞市飞新达精密机械科技有限公司