专利名称：从一种材料上精密冲裁工件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是，从一种材料上精密冲裁工件的装置，包括一个处在锯齿环工作缸压力作用下的具有锯齿环的压板和一个由压板导向的冲裁柱塞，该柱塞在砧座上与一个具有托架(顶料器)的冲裁板相配合。
所述精密冲裁工作原理见《精密冲裁实用手册》，出版者吕斯精密工具股份公司，第二版，1977年，15至17页所述。精密冲裁模具主要由一个具有锯齿环的压板，在该压板内穿过一个冲裁柱塞。在冲裁柱塞的对面由一个托架或顶料器设置在冲裁板内。
在压板和冲裁柱塞或冲裁板以及托架之间放入一个工件，例如一张薄板。模具的上部和下部将闭合，材料在冲裁线的内外通过一条锯齿环压力和反力夹紧。压板和冲裁板做相对于冲裁柱塞和托架的运动，将工件从板材上冲压下来。冲裁完毕后，模具打开，工件大多通过顶料器从冲裁板内顶出。
在这种公知的的精密冲裁压力机中，锯齿环工作缸大多设置在机架的上部横梁上，它承受冲裁力的作用。托架工作缸安装在砧座或工作活塞内，它将工件压在模具上部，托架支承力同样是冲裁力的反作用力。所述锯齿环工作缸的反力可以达到工作力的50％，托架的反力可以达到工作力的25％。所以整个装置的功率大大减小。
为解决以上问题，德国专利文献DE 19642635 A1建议的方案是，所述锯齿环工作缸和托架工作缸变换方式布置，其中锯齿环工作缸在机架上方安装在一个本身的横梁上，并且经立柱与砧座相连，使得该工作缸与砧座向上同步运动。所述托架工作缸也设置在砧座和机架下横梁之间，在托架工作缸和机架之间的工作行程上不发生相对运动，所以托架工作缸的支承力是由机架承受的。
除此之外，该装置的结构非常复杂，必须采用不同的液压回路工作，可以确认，出于强度的原因，锯齿环工作缸的横梁必须具有很大的尺寸。这就造成设备结构的重量大而且成本高，所以这种同步运动的锯齿环工作缸由于在每个行程上必须驱动很大的质量而无法节省能量。另外装置的装配也很困难。
本发明的任务是，提供一种上述类型的装置，它的锯齿环工作缸的作用力能够采用简单的方式补偿，其结构大大简化。
以上任务的解决方案是，所述砧座被支承在至少一个补偿工作缸上面，该工作缸与所述锯齿环工作缸经液压管道连通。
所述补偿工作缸的设计方式是，它与所述锯齿环工作缸构成一种液压平衡。这就是说，通过该补偿工作缸，在砧座的每个行程中可以承受和补偿锯齿环工作缸的作用力，而且它不会影响到砧座本身的行程。
出于受力分配的原因，建议由补偿工作缸产生的反力应当分配在多个补偿工作缸上。在所述的实施例中设想了4个补偿工作缸，但是根据压力机的种类和结构也可设置更多或更少的补偿工作缸。
所述补偿工作缸经一个活塞上的活塞杆与砧座固定连接。所述砧座受到的压力与锯齿环工作缸活塞的压力相同，其中这种压力平衡的建立可采用以下简单的方式实现，即所述补偿活塞的有效截面积等于锯齿环工作缸活塞的有效截面积。这样无需附加的压力供应单元即可在两个活塞上保持相等的压力。只需要锯齿环工作缸和补偿工作缸的两个工作腔之间用液压管道相互连通即可。相同大小的活塞截面积可在压板或冲裁板或砧座上作用相同大小的压力。
为了简化起见，所述锯齿环工作缸设置在机架横梁上，所以取消了附加的横梁。大大减小了在砧座行程内的运动质量，因此每个行程中的能量消耗以及机器的重量可大大减小。也不需要额外的连接框架(横梁)，因而明显简化了结构，降低了成本。
机器的装配性能也得到明显改善，并且减小了机器的高度。
如果需要机器进行快速运动，在所述锯齿环工作缸和补偿工作缸之间加速进行液压油的交换，可以经相应的逻辑阀与油箱连通，使得短时间内所需的大油量能够经逻辑阀从油箱吸出。
本发明所述方案的其他优点、特征和细节见对以下一个优选实施例的说明，并且参见附图
。该唯一的附图表示的是本发明所述从一种材料上精密冲裁工件的装置的剖视图，所述材料例如是薄板1。该薄板1穿过机架2位于横梁3和底座4之间。标号5和6表示的是侧壁。
在横梁3和砧座7之间设置了一个公知的精密冲裁模具8。就此可参见《精密冲裁实用手册》，出版者吕斯精密工具股份公司，第二版，1977年，15至17页。
这种精密冲裁模具8具有一个冲裁柱塞9，它由一个压板10导向。该压板10在面对薄板1的方向上具有锯齿环11。所述压板10相对支承在锯齿环工作缸13内的一个锯齿环活塞12上。所述锯齿环工作缸13位于横梁3的一个对应的壳体14内，其中的锯齿环活塞12经一个活塞杆15和横梁，以及未详细画出的压板和砧座穿过横梁3与压板10固定连接。
在砧座7上设置了一个与冲裁柱塞9相配合的托架16，它也可作为顶料器使用。用于该托架16压力作用的液压系统此处不再赘述。可参见上述手册中的说明。
所述托架16在一个冲裁板17内导向安装，其中的冲裁柱塞9将需冲裁的工件压到该冲裁板17内，此时托架16移开。
砧座7在双箭头18方向上的行程是通过两个主工作缸19.1和19.2实现的，在该缸内设置由活塞20.1和20.2。每个活塞20.1和20.2均经活塞杆21.1和21.2与砧座7固定连接。
根据本发明，所述砧座7优选支承在4个补偿工作缸22上，下面仅对其中的一个加以说明。在所述补偿工作缸22内设置一个补偿活塞23，它也经活塞杆24与砧座7固定连接。根据本发明，所述补偿活塞23的有效截面积与锯齿环活塞的截面积相等。此外，所述锯齿环工作缸13和补偿工作缸22经液压管道25相互连通。在该液压管道上可经另一条管道26和逻辑阀27与图中未画出的油箱连通。
所述两个主工作缸19.1和19.2相互之间也连通，并且经阀28与图中未画出的油箱连通。
本发明的工作原理如下在模具8打开时，在冲裁柱塞9和冲裁板17或压板10和托架16之间放入薄板1，在该薄板上应当冲裁出工件。
所述砧座7在两个主工作缸19.1和19.2的作用下向上移动，将薄板1夹紧在冲裁板17和压板10之间。此时锯齿环11压入薄板1。由锯齿环工作缸13发出的作用力由补偿工作缸22吸收，因为它们的活塞和锯齿环工作缸活塞12一样，具有相同的有效截面积。
在另一个砧座行程中，冲裁柱塞9将需冲裁的工件压到冲裁板17内，同时托架16后退。
当工件从薄板上裁下后，机器打开，托架16可将工件从冲裁板17中顶出。
如果该装置需要快速移动，则经管道25进行的液压油交换可能不能做到足够快。在这种情况下，可能需要短时间地经逻辑阀28从油箱内抽出大量的液压油。
权利要求
1.从一种材料(1)上精密冲裁工件的装置，包括一个处在锯齿环工作缸(13)压力作用下的具有锯齿环(11)的压板(10)和一个由压板(10)导向的冲裁柱塞(9)，该柱塞在砧座(7)上与一个具有托架(16)(预料器)的冲裁板(17)相配合，本发明的特征是，所述砧座(7)被支承在至少一个补偿工作缸(22)上面，该工作缸与所述锯齿环工作缸(13)经液压管道连通。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，设置四个所述补偿工作缸(22)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征是，在所述一个或多个补偿工作缸(22)内设置活塞(23)，并且所述活塞经活塞杆(24)与砧座(7)固定连接。
4.如权利要求3所述的装置，其特征是，所述补偿活塞(23)的有效截面积等于锯齿环工作缸活塞(12)的有效截面积。
5.如权利要求1至4中至少一项所述的装置，其特征是，所述锯齿环工作缸(13)设置在机架(2)的横梁(3)上。
6.权利要求1至5中至少一项所述的装置，其特征是，所述砧座(7)还被支承在至少一个主工作缸(19.1，19.2)上面。
7.权利要求6所述的装置，其特征是，所述主工作缸(19.1，19.2)的活塞(20.1，20.2)的有效截面积大于补偿活塞(23)的截面积。
8.权利要求1至7中至少一项所述的装置，其特征是，所述补偿工作缸(22)和锯齿环工作缸(13)之间的液压连接管道(25)还具有一条经逻辑阀(27)至油箱的连接管道(26)。
全文摘要
本发明涉及一种从一种材料(1)上精密冲裁工件的装置，包括一个处在锯齿环工作缸(13)压力作用下的具有锯齿环(11)的压板(10)和一个由压板(10)导向的冲裁柱塞(9)，该柱塞在砧座(7)上与一个具有托架(16)(顶料器)的冲裁板(17)相配合，所述砧座(7)应当支承在至少一个补偿工作缸(22)上面，该工作缸与所述锯齿环工作缸(13)经液压管道连通。
文档编号B21D28/16GK1455712SQ00809361
公开日2003年11月12日 申请日期2000年6月20日 优先权日1999年6月25日
发明者E·赖茨, H·R·古布勒 申请人:精密器械国际持股公司