专利名称：装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置的制作方法
技术领域：
装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种数控转塔冲床，尤其涉及一种数控转塔冲床用装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置。
背景技术：
[0002]数控转塔冲床是金属板材冲压加工的关键设备，数控转塔冲床中多子模的应用可在转盘模位数固定的基础上有效增加可供使用的模具数量，扩展设备加工工艺范围。原有结构采用在安装外形尺寸等同标准D工位上下模的模座内，安装特制的多支B工位或A工位模具；并借助数控转塔冲床模具回转装置实现子模的选择、冲压。[0003]参见图8、图9，上模座4与模具回转装置驱动的回转模位配合尺寸等同于D工位上模，上模座内等分开有多个子模安装孔(图示以8个A工位孔为例)，孔内装有特制的A位上模6。上模座4通过导向键与回转模位连接，在模具回转装置驱动下，上模座4及其中的子模即可同步回转。在冲床打击杆作用下，上模座4及其中的子模亦可沿导向键在回转模位内下行，实现冲孔。顶盘1通过紧固件和销与打击块2联接。联接套3通过紧固件和销与上模座4联接，打击块2的外圆与联接套3、上模座4的内孔精密配合组成滑动副，冲床打击头下压时顶盘1及打击块2即可与上模座4产生相对运动下行。顶盘1上开有U型槽 (见图10)，通过该U型槽，顶盘1可与固定在床身上的工作位置处的定位装置啮合。当多子模安装模位旋转至冲床工作位置时，定位装置动作，定位装置的定位杆插入所述U型槽，限制顶盘1及打击块2相对床身的回转自由度。且在打击块2下行的满行程内，所述定位装置的定位杆都对顶盘1起导向作用。定位装置复位，定位杆缩回时，顶盘1与床身的回转自由度限制消除，转盘即可带动多子模自工作位置回转，转盘上其它任意模位即可旋转至冲床工作位置。打击块2中心设有台阶孔，芯轴11设置在打击块2内，芯轴11外圆与打击块 2上所述台阶孔中间部分精密配合组成滑动副，通过紧固件芯轴11与上模座4底部联接， 打击块2上下运动时，芯轴11对打击块2起导向作用。芯轴顶端装有挡圈12，所述打击块 2上台阶孔上部用以避让挡圈12，挡圈可限制打击块2的轴向位置。设置在上模座4内的支撑套5上开有与上模座等径，同样分度的孔。特制A位上模6顶部设有台肩，支撑套5上设有沉台。所述特制上模的台肩靠在支撑套的沉台上。装在上模座内的多组碟簧10支撑起支撑套5及特制上模，芯轴11上设有一个台肩，所述台肩可限制支撑套的轴向最高位置。 所述打击块2上台阶孔下部用以避让芯轴上所述台肩。上模座底部对应每个特制A位上模装有卸料板9。[0004]联接套3径向开有多个螺孔，孔内装有弹性球头柱塞13。在打击块2对应位置开有半球形凹槽。弹性球头柱塞12的钢球顶在所述半球形凹槽内，保证打击块2与上模座4 的周向相对位置。在一定外力扭矩作用下，即可克服弹性球头柱塞12的弹性，钢球从凹槽内滑出。当冲床工作位置的定位装置与顶盘1啮合限制住顶盘1及打击块2的回转自由度时，冲床模具回转装置旋转，即可驱动上模座4及设置在上模座4内的子模与打击块2产生相对角度位移。打击块2 (参见图11)上设有偏置的打击部位，选中的子模旋转到打击部位正下方时，旋转机构停止转动，冲床打击杆下落，打击块2压下其下方的模具，设置在上模座上的卸料板9与工件接触后，上模座停止下行，打击块2压缩碟簧组继续下行，打击块2 偏置打击部位下方的子模完成冲孔。[0005]下模座7外径等同于标准D工位下模，下模座7安装在设置在转盘上的D工位回转模位中。下模座7上亦开有与上模座同样分度的下模安装孔，可装8支标准A工位下模 8。下模座7和支撑套5内在每个模座孔径向开有垂直的两个槽，可用于安装非圆模具。[0006]更换上模时，须将上模座4整体从转盘模孔内取出，卸下挡圈12，把盘顶和打击块 2从联接套3中取出，更换模具后，再将上述零件顺序装配。[0007]通过以上叙述可知，该结构是通过打击块与床身相对固定，再借助模具回转装置将子模旋转至打击块的偏置打击部位下方实现子模的选择、打击的。打击过程中还需固定在床身上的定位装置对与打击块2相连的顶盘起导向作用。打击块2的打击部位与子模之间不能实现精确角度位移，所以该装置不能实现非圆异形模具的分度冲压。上述多子模结构复杂，成本高。且只能装载特制的上模，增加了模具库存种类和数量。发明内容[0008]本实用新型针对现有技术中的不足提出了一种可装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置。[0009]本方案是通过如下技术措施来实现的，一种装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，它包括上模座和下模座，在上模座中设置有上模和支撑上模的复位套，在复位套内设置复位弹簧，其特征是在上模座顶部凸缘位置开有与回转装置的涡轮轴上的凸缘配合的通槽；复位套外圆上两侧对称设有竖直长槽，上模座对应复位套上所述竖直长槽位置开有孔，孔内装有销钉；销钉与所述竖直长槽精密配合；销钉可限制复位套轴向位移，且对复位套上下运动时起导向作用。上模座每相邻两个子模安装孔中间都开有阶梯孔， 阶梯孔内装有支撑相邻的两个子模的复位支撑杆，所述阶梯孔中部孔径与复位支撑杆精密配合组成滑动副，小复位弹簧装在阶梯孔上部托起复位支撑杆；复位支撑杆底部设有挡圈， 挡圈埋在阶梯孔下部。挡圈限定复位支撑杆最高位置，此位置复位支撑杆顶部平面与复位套上平面平齐，支撑起上子模模柄；立柱上平面与上子模模柄上平面平齐。[0010]上模座设置在数控转塔冲床的上转盘回转模位内，和设置在下转盘上的回转模位中的下模座；在上、下模座上设置有等径且同样分度位置上供标准A工位上下模安装的子模安装孔，[0011]复位套顶部中心固定设置有立柱，立柱与复位套通过螺纹连接，立柱和复位套间还设有起防松作用的背紧螺母。[0012]所述复位套顶部平面上开有与可安装子模数量相等且与上模座上子模位分度一致的的半圆形缺口，半圆形缺口供上子模模柄停靠。[0013]销钉与复位套上竖直长槽下端接触时，既是复位套上限位置。当冲床打击杆下压， 压下立柱和某个子模时，在销钉导向下，复位套和该子模下行实现冲孔，打击杆复位，在复位弹簧作用下，复位套也恢复原位。当上子模被压下时，该子模两侧的复位支撑杆和复位套同时随上子模下行，其余子模仅靠剩余的相邻位置的复位支撑杆支撑，不至下落。[0014]上模座内还设有包括滑柱、滑块、弹簧、圆柱销在内的模座定位装置。上模座顶部凸缘位置开有通槽，一侧槽底部开有沉孔，沉孔内装有弹簧和滑柱，滑柱外圆与所述沉孔精密配合，滑柱上还设置有圆柱销，在上模座上对应圆柱销位置开有竖直槽，滑柱顶端装有滑块，滑块与所述上模座上的通槽精密配合，圆柱销和固定设置在上转盘上的滑座对上模座起定位作用。所述竖直槽对圆柱销起导向和限位作用。滑块在外力作用下可带动滑柱压缩弹簧在所述上模座槽底的沉孔内向下运动。[0015]滑座上开有与安装在滑柱上的圆柱销精密配合的通槽。平时圆柱销卡在所述滑座上的通槽内，限制上模座与转盘的回转自由度。当模具回转装置向下动作，回转装置的涡轮轴上的凸缘嵌入上模座顶端的通槽时，同时压下滑块，滑柱上的圆柱销与滑座脱开，上模座的回转自由度限制解除。模具回转伺服电机旋转指定角度，即可带动上模座及安装在上模座内的子模回转相应角度。[0016]在下模座上沿每个子模安装孔径向开有互相垂直的，与下模定位销精密配合的两个定位槽，利用该定位槽可安装非圆下模；在上模座外表面对应每个子模安装孔开有槽，槽内装有宽度与标准A工位上模键槽精密配合的丁形键，利用丁形键，可以安装非圆上模。[0017]上模座与转盘配合的外圆直径与标准E工位上模一致。下模座外圆直径与标准E 工位下模一致。[0018]通过上述叙述可知，本方案是通过冲床打击头直接打击标准上模的模柄实现冲压的。借助打击头回转装置可实现打击头和模具同步回转，从而实现异形非圆子模的任意角度分度冲压。[0019]本实用新型的有益效果是提供了一种可装载标准模具；借助模具回转装置和打击头回转装置，并可实现分度冲压的多子工位复合模具装置，同传统的伺多子模装置相比具有以下特性子模为标准模具，减少了模具库存种类、数量。子模安装、更换方便快捷，大大节省了换模时间。模具体定位装置复合在上模座内，子模的选择、冲压，借助模具回转装置即可实现，简化了控制结构。借助模具回转装置以及打击头回转装置，可实现子模分度冲压，极大扩展了多子模功能；进一步节省了模位，扩展了设备工艺范围。
[0020]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。图中均以均布的6个标准A位子模位为例。图1为多子工位复合模具装置轴测视图。图2为多子工位复合模具装置主视图。图3为多子工位复合模具装置左视图局部。图4为多子工位复合模具装置俯视图。图 5为多子工位复合模具装置的下模座俯视图。图6多子工位复合模具装置复位套轴测剖面视图。图7为多子工位复合模具装置上模座轴测剖面视图。图8为原有多子工位复合模具装置轴测视图。图9为原有多子工位复合模具装置主视图。图10为原有多子工位复合模具装置附视图。图11为原有多子工位复合模具装置打击块轴测视图。[0021]图中1 一顶盘，2—打击块，3—联接套，4 一上模座，5—支撑套，6—特制A位上模，7 —下模座，8—标准A位下模，9一卸料板，10—碟簧，11 一芯轴，12—弹性球头柱塞，13—挡圈，14一立柱，15—背紧螺母，16—复位套，17—标准A位上模，18—小复位弹簧，19一复位支撑杆，20—挡圈，21—上模座，22—下模座，23—标准A位下模，24—销钉，25—丁形键J6—复位弹簧，27—弹簧J8—圆柱销，四一滑柱，30—滑块，31—滑座，32—通槽，33—竖直长槽，34—阶梯孔，35—竖直槽，36—孔，37—沉孔，38—槽，39—定位槽。
具体实施方式
[0022]一种装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，它包括上模座和下模座，上模座21设置在数控转塔冲床的上转盘回转模位内，和设置在下转盘上的回转模位中的下模座22;在上、下模座上设置有等径且同样分度位置上供标准A工位上下模安装的子模安装孔，如图1所示，在上模座中设置有标准A工位上模17和支撑上模的复位套16，在复位套内设置复位弹簧26，在上模座顶部凸缘位置开有与回转装置的涡轮轴上的凸缘配合的通槽32 ；复位套外圆上两侧对称设有竖直长槽33，上模座对应复位套上所述竖直长槽位置开有孔36，孔内装有销钉M ；销钉与所述竖直长槽精密配合；销钉M可限制复位套的轴向位移，且对复位套上下运动时起导向作用。上模座每相邻两个子模安装孔中间都开有阶梯孔34，阶梯孔内装有支撑相邻的两个子模的复位支撑杆19，所述阶梯孔中部孔径与复位支撑杆精密配合组成滑动副，小复位弹簧18装在阶梯孔上部托起复位支撑杆；复位支撑杆底部设有挡圈20，挡圈埋在阶梯孔下部。挡圈限定复位支撑杆最高位置，此位置复位支撑杆顶部平面与复位套上平面平齐，支撑起上子模模柄；立柱14上平面与上子模模柄上平面平齐。[0023]如图2所示，复位套顶部中心固定设置有立柱14，立柱与复位套通过螺纹连接，立柱和复位套间还设有起防松作用的背紧螺母15。[0024]如图6所示，所述复位套16顶部平面上开有与可安装子模数量相等且与上模座21 上子模位分度一致的的半圆形缺口，半圆形缺口供上子模模柄停靠。[0025]销钉M与复位套16上竖直长槽33下端接触时，既是复位套上限位置。当冲床打击杆下压，压下立柱14和某个子模时，在销钉M导向下，复位套16和该子模下行实现冲孔，打击杆复位，在复位弹簧26作用下，复位套16也恢复原位。当上子模被压下时，该子模两侧的复位支撑杆19和复位套16同时随上子模下行，其余子模仅靠剩余的相邻位置的复位支撑杆19支撑，不至下落。[0026]如图1和2所示，上模座21内还设有包括滑柱四、滑块30、弹簧27、圆柱销28在内的模座定位装置。上模座21顶部凸缘位置开有通槽32，一侧槽底部开有沉孔37，所述沉孔内装有弹簧27和滑柱四，滑柱四外圆与所述沉孔精密配合，滑柱四上还设置有圆柱销观，在上模座21上对应圆柱销观位置开有竖直槽35，滑柱四顶端装有滑块30，滑块30与所述上模座21上的通槽32精密配合，圆柱销28和固定设置在上转盘上的滑座31对上模座 21起定位作用。所述竖直槽35对圆柱销观起导向和限位作用。滑块30在外力作用下可带动滑柱四压缩弹簧27在所述上模座槽底的孔内向下运动。滑块30在外力作用下可带动滑柱四压缩弹簧27向下运动。滑座31固定在上转盘上，滑座31上同样开有与安装在滑柱四上的圆柱销观精密配合的通槽。平时圆柱销观卡在所述滑座31上的通槽32内， 限制上模座21与转盘的回转自由度。当模具回转装置向下动作，回转装置的涡轮轴上的凸缘嵌入上模座21顶端的通槽32时，同时压下滑块30，滑柱四上的圆柱销观与滑座31脱开，上模座21的回转自由度限制解除。模具回转伺服电机旋转指定角度，即可带动上模座及安装在上模座内的子模回转相应角度。[0027]在下模座上沿每个子模安装孔径向开有互相垂直的，与下模定位销精密配合的两个定位槽39，利用该槽可安装非圆下模；在上模座外表面对应每个子模安装孔开有键槽 38，键槽内装有宽度与标准A工位上模键槽精密配合的丁形键25，利用丁形键25，可以安装非圆上模。[0028]上模座21与转盘配合的外圆直径与标准E工位上模一致。下模座外圆直径与标准E工位下模一致。[0029]可装载标准模具并可实现分度冲压的多子工位复合模具装置的功能是这样实现的包含多子模的上、下模座随转盘旋转至数控转塔冲床打击位时，多子模位中正前方的子模正好对应冲床动力系统打击头的打击部位。如果这支子模就是需要冲孔的模具，打击头下行至下死点，冲孔即可完成。如果需选择其它子模，首先冲床模具回转装置下压，压下滑块30，滑柱四上的圆柱销观与滑座31脱离，解除上模座与转盘间的回转自由度限制；模具回转伺服电机旋转指定角度，即可同步带动上、下模座旋转相应角度，需要选择的子模具旋转至正前方的打击头打击部位下方。打击头下压至下死点，完成冲压。冲压完成后，打击头回复到上死点，模具回转装置复位。[0030]下模座定位装置与上模座中的定位装置结构类似，只是下模定位装置设置在下模回转装置的回转座内，为简略起见，图中未示出。[0031]冲床打击头下压时，压下立柱14和打击头打击部位与正下方的子模，复位套16压缩复位弹簧26下行，子模压缩小复位弹簧下行，完成冲孔。[0032]模具更换时与标准模具无异，只需将需要更换的上下模分别从模孔中拔出，再将新模具装入即可。[0033]如前所述，所有子模位均可安装非圆异形模具，在标准异形A工位上模上开有互为90°的键槽，在上模座上每个模位装有丁形键；在下模座每个子模位都开有互相垂直的两个槽，在标准A工位异形下模上装有定位销。当异形上、下模以相同的方向分别利用所述上模座中的丁形键和下模座中的槽装入子模位时，即可正常使用，当上模和下模分别调换 90°方向重新装入对应子模位时，即可冲出与原安装方向成90°角的异形孔。[0034]冲床动力系统的打击头的打击部位初始位置是对应模座中正前方子模的(图2中所示子模17位置)。模具回转装置带动上下模座回转时，伺服系统可以指令模座停在任意角度。借助打击头回转装置，打击头亦可与模座同步回转至所需角度。此时选中的子模仍位于打击头的打击部位下方，打击头下压至下死点，即可在工件上冲出任意分度的异形非圆孔。[0035]这弥补了原结构不能实现异形非圆模具分度冲压的缺陷，极大丰富了转塔冲床工艺性能。
权利要求1.一种装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，它包括上模座和下模座，在上模座中设置有上模和支撑上模的复位套，在复位套内设置复位弹簧，其特征是在上模座顶部凸缘位置开有与回转装置的涡轮轴上的凸缘配合的通槽；复位套外圆上两侧对称设有竖直长槽，上模座对应复位套上所述竖直长槽位置开有孔，孔内装有销钉；销钉与所述竖直长槽精密配合；上模座每相邻两个子模安装孔中间都开有阶梯孔，阶梯孔内装有支撑相邻的两个子模的复位支撑杆，所述阶梯孔中部孔径与复位支撑杆精密配合组成滑动副，小复位弹簧装在阶梯孔上部托起复位支撑杆；复位支撑杆底部设有挡圈，挡圈埋在阶梯孔下部。
2.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是上模座设置在数控转塔冲床的上转盘回转模位内，和设置在下转盘上的回转模位中的下模座；在上、下模座上设置有等径且同样分度位置上供标准A工位上下模安装的子模安装孔。
3.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是复位套顶部中心固定设置有立柱，立柱与复位套通过螺纹连接，立柱和复位套间还设有起防松作用的背紧螺母。
4.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是所述复位套顶部平面上开有与可安装子模数量相等且与上模座上子模位分度一致的的半圆形缺口，半圆形缺口供上子模模柄停靠。
5.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是上模座内还设有包括滑柱、滑块、弹簧、圆柱销在内的模座定位装置。
6.根据权利要求5所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是所述模座定位装置是指上模座顶部凸缘位置开有通槽，一侧槽底部开有孔，孔内装有弹簧和滑柱，滑柱外圆与所述孔精密配合，滑柱上还设置有圆柱销，在上模座上对应圆柱销位置开有竖直槽，滑柱顶端装有滑块，滑块与所述上模座上的通槽精密配合，圆柱销和固定设置在上转盘上的滑座对上模座起定位作用。
7.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是滑座上开有与安装在滑柱上的圆柱销精密配合的通槽。
8.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是在下模座上沿每个子模安装孔径向开有互相垂直的，与下模定位销精密配合的两个槽，利用该槽可安装非圆下模；在上模座外表面对应每个子模安装孔开有槽，槽内装有宽度与标准A工位上模键槽精密配合的丁形键，利用丁形键可以安装非圆上模。
9.根据权利要求1所述的装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，其特征是上模座与转盘配合的外圆直径与标准E工位上模一致；下模座外圆直径与标准E工位下模一致。
专利摘要一种装载标准模具并可分度冲压的多子工位复合模具装置，它包括上模座和下模座，在上模座中设置有上模和支撑上模的复位套，在复位套内设置复位弹簧，在上模座顶部凸缘位置开有与回转装置的涡轮轴上的凸缘配合的通槽；复位套外圆上两侧对称设有竖直长槽，上模座对应复位套上所述竖直长槽位置开有孔，孔内装有销钉；销钉与所述竖直长槽精密配合；上模座每相邻两个子模安装孔中间都开有阶梯孔，阶梯孔内装有支撑相邻的两个子模的复位支撑杆，所述阶梯孔中部孔径与复位支撑杆精密配合组成滑动副，小复位弹簧装在阶梯孔上部托起复位支撑杆；复位支撑杆底部设有挡圈，挡圈埋在阶梯孔下部。具有通用性强，效率高的优点，可广泛应用于数控冲压设备中。
文档编号B21D37/12GK202239300SQ20112030634
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者李兵, 苑金鑫 申请人:济南铸造锻压机械研究所有限公司