专利名称：多工位自动变换冲孔模及数控冲床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控冲床，尤其与数控冲床的模具有关。
背景技术：
数控冲床通常由送料机构、控制机构和冲模等几部分组成，冲模为数控冲床的核 心部件，相当于数控冲床的刀具库，数控冲床主要通过冲模来实现板料冲压；送料机构上设 XY轴伺服驱动机构，板料通过XY轴伺服驱动机构实现自动输送，控制机构是数控冲床的控 制中心，其控制送料结构和冲模按程序设定的方式工作。 现有的数控冲床的冲模通常为转塔式，模具设于转塔的四周上下部分，工作时，转 塔带动模具转动一次，更换一次模具，进行一次冲压。其不足之处为转塔结构复杂，转动精 度要求高，制造成本高；转塔体积大，转动能耗高，不利于节约能源。
发明内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种多工位自动变换冲孔模及具有该多
工位自动变换冲孔模的数控冲床，该数控冲床结构简单、成本低、能耗小、使用方便。 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种多工位自动变换冲孔模，其包括模
架、多副设于模架上的模具以及切换选择模具的选模机构，所述模架上设一横向滑槽和多
个设于所述横向滑槽下方的纵向滑槽，所述纵向滑槽垂直于所述横向滑槽并与所述横向滑
槽连通；每副模具均包括上模与下模，上模包括冲头组件，所述多副模具的上模分别通过其
冲头组件而安装在所述模架的多个纵向滑槽内，所述下模于对应所述冲头的位置设置工作
孔；所述选模机构包括气缸和设于气缸活塞杆前端的工位变换推板，所述工位变换推板
安装在所述横向滑槽内，所述工位变换推板呈向下凸出的台阶状，其底面包括一工作面和
至少一高度高于所述工作面的非工作面；驱动所述气缸的活塞杆，使其推动工位变换推板
在所述横向滑槽内滑动并使工位变换推板底部的工作面抵触待选模具的冲头上方，从而迫
使待选模具处于工作状态。 所述的多工位自动变换冲孔模，其中，所述冲头组件包括冲头和设置在冲头顶端 的导柱，所述导柱顶端外缘向外凸出延伸设置凸缘，所述纵向滑槽顶端设置卡槽，所述冲头 组件通过其上凸缘与所述卡槽配合而装配在所述纵向滑槽内。 所述的多工位自动变换冲孔模，其中，所述冲头包括两部分，其位于上部的第一部
分宽度大于位于下部的第二部分宽度而使所述冲头呈上宽下窄的T形结构。 所述的多工位自动变换冲孔模，其中，所述上模还包括依次套装在所述冲头第二
部分上的弹簧和卸料板，且弹簧上端连接并抵触冲头的第一部分，下端连接并抵触卸料板。 所述的多工位自动变换冲孔模，其中，所述每个纵向滑槽内设导套。 为了解决上述技术问题，本实用新型还提供一种数控冲床，其包括上述的多工位
自动变换冲孔模，还包括设置在数控冲床工作台上的定位装置，所述定位装置包括设置在
工作台始端的端头气动定位杆、设置在工作台末端的拉料气缸、设置在工作台一侧并位于
3端头气动定位杆和拉料气缸之间的推料气缸以及设置在工作台相对推料气缸的另一侧的 多副气动夹钳。 本实用新型的有益技术效果在于该数控冲床的多工位自动变换冲孔模结构简 单，成本低，模具工位变换只需驱动气缸使其推动工位变换推板位于待选模具的上方即可 实现，能耗低；该数控冲床定位装置结构简单，定位准确，省去人工定位的麻烦，减少人力消 耗，降低工人劳动强度。
图1为两工位自动变换冲孔模的结构示意图； 图2为数控冲床一角度的结构示意图； 图3为数控冲床另一角度的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 图1为两工位自动变换冲孔模的结构示意图，该两工位自动变换冲孔模10即相当 于传统数控冲床的模具库，包括模架1、两副不同型号的模具2以及切换选择模具2的选 模机构。 模具2和选模机构均设于模架1上，模架1上设有一横向滑槽11和两个位于横向 滑槽11下方并与横向滑槽11连通的纵向滑槽12，且在每个纵向滑槽12的顶端均设有卡槽 13。 选模机构包括气缸3和设于气缸活塞杆32前端的工位变换推板33。气缸3通过 一过渡板31安装在模架1上，该气缸3的安装位置应保证其活塞杆32的运动方向与横向 滑槽11的长度方向一致，且活塞杆32可伸入该横向滑槽11内。工位变换推板33位于横 向滑槽11内并可在气缸活塞杆32的带动下沿横向滑槽11的长度方向滑动。该工位变换 推板33呈向下凸出的台阶状，包括一工作面331和至少一高度高于该工作面331的非工 作面332。 两模具2分别安装在模架1的两纵向滑槽12内，每副模具2均包括上模21与下 模22。上模21包括冲头组件210、弹簧212和卸料板213。冲头组件210包括冲头211和 设于冲头211上部的导柱2113，冲头211呈上宽下窄的T形结构，其包括宽度较大的第一 部分2111和宽度较小的第二部分2112，导柱2113套设在该冲头211第一部分2111的外表 面上，且导柱2113的顶端外沿向外凸出延伸有凸缘2114，该冲头组件210穿过该纵向滑槽 12并通过该凸缘2114与纵向滑槽12顶端的卡槽13配合而装配在纵向滑槽12上。该导 柱2113可减小冲头组件210在纵向滑槽12内运动时的摩擦阻力，使冲头211与纵向滑槽 12的相对运动更顺畅。另外，该纵向滑槽12内壁还设置有导套2115，该导套2115可进一 步提高冲头组件210的导向精度，减小冲头组件210运动时的摩擦阻力，减少冲头组件210 表面的机械磨损。冲头211第二部分2112依次与弹簧212和卸料板213套接，弹簧212上 端抵触并连接冲头211的第一部分2111，下端抵触并连接卸料板213，卸料板213上设有供 冲头211穿越的通孔2131，该通孔2131的内径大小应确保能使冲头211恰好通过，使得当 模具冲压结束后，上模21上升，卸料板213在弹簧212弹力作用下仍旧压紧下模22，而冲头 211则在上模21的带动下相对卸料板213向上运动，从而卸料板213通过弹簧212弹力沿通孔2131孔壁来卸除冲头211末端的板料。下模22安装在数控冲床工作台50的有T型 槽冲床的台面上，其在对应上模21的冲头211位置设置工作孔221，其冲孔废料由该工作孔 221内流向冲床下部的废料收集框，下模22的四周222采用螺栓固定。 该两工位自动变换冲孔模工作时，可选择任一模具工作，如选择左侧的模具工作， 可通过将气缸活塞杆32向外伸出，即图中的工位变换推板33向左滑动，使工位变换推板33 的工作面331运动到抵触左边模具的冲头211上方，在模具下压过程中，模架1带动上模21 一起向下运动将冲头211下压到尽头实现冲压；同时，右边的模具在弹簧212的弹力作用下 向上运动并抵靠工位变换推板33的非工作面332，因非工作面332的高度高于工作面331 的高度，所以，当左边模具的冲头211刚好下压到尽头时，右边的模具冲头211将无法下压 到尽头，因而处于非工作状态。同理，如选择右边的模具工作，可通过将气缸活塞杆32向内 縮回，使工位变换推板33的工作面331运动到右边模具的冲头211上方，使之处于工作状 态。 显然，上述实施例中的两工位自动变换冲孔模10的模具可不局限为两副，也可为 三副、四副或四副以上。如当模具2为四副时，模架1上相应设置四个纵向滑槽12，或设 置两个横向滑槽。预选择哪副模具工作时，可将工位变换推板33的工作面331运动到该模 具的冲头上方。当然，可通过一个气缸来驱动该工位变换推板33处于四个不同位置，也可 通过多个气缸来驱动工位变换推板33，或者设置多个工位变换推板33，或者将气缸换成其 他驱动机构，只要能保证使工位变换推板33的工作面抵触待选模具顶端的均可。 图2、图3为安装有上述两工位自动变换冲孔模的数控冲床的结构示意图，该数控 冲床100包括上述两工位自动变换冲孔模10、送料机构20、控制机构30、以及定位机构40。 该数控冲床还包括有工作台50，定位机构40安装在工作台50上，包括端头气动 定位杆401、拉料气缸402、推料气缸403以及多副气动夹钳404，端头气动定位杆401设置 在工作台50靠近两工位自动变换冲孔模10的始端，拉料气缸402设置在工作台50远离两 工位自动变换冲孔模10的末端，推料气缸403可为一个或两个，其设置在工作台50的一侧 并位于端头气动定位杆401和拉料气缸402之间，该多副气动夹钳404设置在工作台50相 对推料气缸403的另一侧且呈间隔排列。该定位机构40还包括设置在多副气动夹钳404 前侧的夹钳定位块4042以及控制该多副气动夹钳404工作的夹钳控制箱4041。气动夹钳 404呈L开口形，具有一工作臂和一杠杆臂，工作臂和杠杆臂连接的角部位置与送料机构20 铰接，杠杆臂末端连接夹钳控制箱4041内气缸，工作时，夹钳控制箱4041内气缸驱动该杠 杆臂转动进而带动该工作臂压紧工作台50上的板料或释放工作台50上的板料。当待冲压 板料为有波型的板料时，可通过该夹钳控制箱4041选择几副不干涉板料波型的气动夹钳 404处于工作状态，以避开板料的波型位置。 送料机构20包括相互垂直的X轴导轨201和安装在X轴导轨201上部的导轨带 动的Y轴移动台架202，该X轴导轨201上设置驱动其自身朝X轴方向运动的X轴伺服电机 203，该Y轴移动台架202上设置驱动其自身朝Y轴方向运动的Y轴伺服电机204。 该数控冲床工作时，首先，根据工艺图纸，按照待加工板料的波型选定不少于两副 气动夹钳，进行数控冲孔编程并在显示屏上模拟检验，在夹钳控制箱4041上选定对应夹 钳，打开数控程序，启动控制机构30使X轴、Y轴伺服电机203、204回零位，启动控制机构 30上的开始按钮，程序控制松开气动夹钳404，端头气动定位杆401上升，板料通过拉料气
5缸402上料后到达端头气动定位杆401，拉料气缸402动作使板料端部紧靠端头气动定位 杆401，之后，推料气缸403动作使板料侧面紧靠夹钳定位块4042，完成初始定位；然后，使 设定好的气动夹钳404夹紧板料，端头气动定位杆401下降，推料气缸403、拉料气缸402縮 回原位；其次，使两工位自动变换冲孔模10上气缸3动作，选定模具，门板按程序设定沿X 轴、Y轴运动，定位后程序启动冲床上的控制气缸使滑块动作进行冲孔，依程序再伺服定位 再控制气缸使滑块动作冲孔，需变换冲孔时，模具上工位变换气缸3动作，更换模具，程序 依两模具中心距自动补偿，配合伺服定位冲另一种孔；最后，将冲孔完成后的板料输送到数 控冲床右侧放板位，松开气动夹钳404并计数，端头气动定位杆41上升，X轴、Y轴伺服电机 203、204回零位，重复下一次加工。 以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围。 可适应平板及波型板，使用气缸、电磁铁或其它驱动定位及选模，冲头可选用各种几何形 状，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型 的保护范围内。
权利要求一种多工位自动变换冲孔模，其特征在于，包括模架、多副设于模架上的模具以及切换选择模具的选模机构，所述模架上设横向滑槽和多个设于所述横向滑槽下方的纵向滑槽，所述纵向滑槽垂直于所述横向滑槽并与所述横向滑槽连通；每副模具均包括上模与下模，上模设有冲头组件，所述多副模具的上模分别通过其冲头组件而安装在所述模架的多个纵向滑槽内，所述下模于对应所述冲头的位置设置工作孔；所述选模机构包括气缸和设于气缸活塞杆前端的工位变换推板，所述工位变换推板安装在所述横向滑槽内，所述工位变换推板呈向下凸出的台阶状，其底面包括一工作面和至少一高度高于所述工作面的非工作面。
2. 如权利要求1所述的多工位自动变换冲孔模，其特征在于，所述冲头组件包括冲头 和设置在冲头顶端的导柱，所述导柱顶端外缘向外凸出延伸设置凸缘，所述纵向滑槽顶端 设置卡槽，所述冲头组件通过所述凸缘与所述卡槽配合而卡装在所述纵向滑槽内。
3. 如权利要求2所述的多工位自动变换冲孔模，其特征在于，所述冲头包括两部分，其 位于上部的第一部分宽度大于位于下部的第二部分宽度而使所述冲头呈上宽下窄的T形 结构。
4. 如权利要求3所述的多工位自动变换冲孔模，其特征在于，所述上模还包括依次套 装在所述冲头第二部分上的弹簧和卸料板，且弹簧上端连接并抵触冲头的第一部分，下端 连接并抵触卸料板。
5. 如权利要求1所述的多工位自动变换冲孔模，其特征在于，所述每个纵向滑槽内设导套。
6. —种数控冲床，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述的多工位自动变 换冲孔模。
7. 如权利要求6所述的数控冲床，其特征在于，还包括设置在数控冲床工作台上的定 位装置，所述定位装置包括设置在工作台始端的端头气动定位杆、设置在工作台末端的拉 料气缸、设置在工作台一侧并位于端头气动定位杆和拉料气缸之间的推料气缸以及设置在 工作台相对推料气缸的另一侧的多副气动夹钳。
专利摘要一种多工位自动变换冲孔模及数控冲床，该多工位自动变换冲孔模包括模架、多副设于模架上的模具以及切换选择模具的选模机构，所述模架上设横向滑槽和多个设于所述横向滑槽下方并与所述横向滑槽连通的纵向滑槽；所述选模机构包括气缸和设于气缸活塞杆前端的工位变换推板，所述工位变换推板安装在所述横向滑槽内，其呈向下凸出的台阶状，并包括一工作面和一高度高于所述工作面的非工作面；所述多副模具分别安装在所述模架的多个纵向滑槽内；程序控制电磁阀，气缸动作驱动所述气缸的活塞杆，使工位变换推板上的工作面运动到待选模具的上方可使待选模具处于工作状态。具有该多工位自动变换冲孔模的数控冲床结构简单、成本低、能耗小。
文档编号B21D43/00GK201493382SQ200920148900
公开日2010年6月2日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者李建平, 杨克辉, 汪德禄, 黄素辉 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司