专利名称：摆剪模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摆剪模具，主要用于汽车工业、家电业等需要高效大批量板材开卷落料工艺中，摆剪模具为用在压力机上剪切具有一定角度板材的剪切模具。
背景技术：
用于落料线压力机上，剪切刃具有平行于工作台的旋转功能的剪切模具叫做摆剪模具，是一种能快速切出一定角度钢带的加工设备，是汽车、家电、发电机等行业定角度、定尺寸剪断机，是现代带材剪断中的主要工具。摆剪模具原理是摆剪模具安装在开卷落料线上用来横向和倾斜剪切定尺带材，在压力机冲压过程中，剪刃相对运动将两剪刃间的带材切断。落料线应该保证良好的剪切质量——定尺精确、倾斜角精度、切面整齐和较宽的定尺调节范围，同时还要有一定的剪切速度，同时减少模具配套成本。为了满足上述要求， 必须有一种多功能模具剪切一定范围内倾斜角连续的倾斜工件。然而，由于落料线中针对不同的倾角工件，需要更换对应角度的模具，这样就需要配套很多的模具，大大浪费成本；加之换模具占用一定的时间，影响生产效率。从性价比和使用性角度分析，需要有一种多功能模具来代替繁多的角度模具。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种摆剪模具，实现同一模具能够完成多种倾斜角度工件的落料，且能够实现不同类对象剪切状态快速转换。为了实现本发明的发明目的，所采用的技术方案为
一种摆剪模具，包括上模和下模，以及相应安装在上模、下模上的一对剪切刃，还包括一通过回转支撑安装所述下模的模座，其中所述回转支撑的回转轴线竖直；并包括一驱动所述下模转动的驱动机构；且所述上模与下模间设有第一复位装置、导向装置和止点限位装置，形成对应上模下止点的冲压状态和对应上模上止点的复位状态，复位状态下，两剪切刃间留有剪切间隙。依据上述结构形成的摆剪模具区别于以往模具的使用方法，以往模具的上模是固定在压力机的滑块上，以获得冲压动力，也就是由压力机的滑块提供动力带动上模实现剪切。而依据本方案的上树结构，模具要有一个绕竖直轴线的转动的自由度，若上模固定，则剪切刃的对应关系就很难调整，除非是上下模同步调整，显然结构复杂。尤其是上模，还具有一个上下运动的自由度，调整起来非常麻烦，并且如果有调整误差，试冲阶段就有可能损坏模具。因此，本方案中采用模座固定的结构形式，可以通过调整有上模和下模形成的总成的转角来实现不同剪切角度的需求，这种调整必然因总成的动作而动作，上模与下模的相对转角是完全对应的，调整结构非常简单。使用中，压力机滑块直接冲击上模，上模被冲击向下运动，实现剪切，当冲击力撤出后，也就是滑块复位过程中，所述第一复位装置驱动上模实现复位，进入下一个工作循环。从而，由于使用状态的特殊性，使得针对不同工件可以实现模具剪切角度状态的快速转换。而加以适应的，为了满足这种转换，把上模与下模构成一个总成，安装在一个模座上，结构也比较简单，并且一般情况下，模座也是标配结构，因此，本方案中所配备的模座结构也不会过多的加长模具的上下结构尺寸。上述摆剪模具，所述上模的上表面设有缓冲垫。上述摆剪模具，所述缓冲垫为阵列的一组橡胶块。上述摆剪模具，所述导向装置包括一组固定在所述下模上的导柱和对应配置在所述上模上的导套或者导向孔；所述第一复位装置为套装在所述导柱上的压缩弹簧。上述摆剪模具，所述止点限位装置为设置在部分导柱上端的轴环，该轴环的直径大于用于对所在的导柱导向结构的直径。上述摆剪模具，还包括设置在剪切刃送料侧的防划装置，该防划装置包括设置在下剪切刃送料侧的托料板及用于其复位的第二复位装置，以及对应设置在上剪切刃送料侧的压料装置；
所述托料板在复位状态下高于所述下剪切刃，而所述压料装置则包括上料状态下低于所述上剪切刃的压料脚，该压料脚下压状态下至少部分地覆盖下剪切刃上端和托料板上表面；同时所述压料脚能够回缩，回缩量大于工件板厚。上述摆剪模具，所述压料脚为弹性部件，且对应的，所述压料装置还包括设置在上刀座的导向杆。上述摆剪模具，所述压料脚的上料侧为向上倾斜的楔部，而所述托料板的上料侧则为斜向下的塌边。上述摆剪模具，所述会转支撑包括设有中心座孔的支承座，通过轴承安装在所述中心座孔上的回转台，同时一中心弹性支承设置在所述中心座孔内并支撑所述会转台，且所述中心弹性支承的支撑力小于上模和下模的总重量。上述摆剪模具，所述回转台下端面与支撑座的上端面匹配的设有导轨；在所述支撑座上设有固定的齿圈，一设置在所述回转台上的齿轮与该齿圈啮合，并被设置在回转台上的电机驱动。下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的描述，使本领域的技术人员更好的理解本发明。
图1为依据本发明的一种摆剪模具的使用状态图(复位状态)。图2为相应于图1的冲压状态。图3为上模与下模形成的总成结构的示意图。图4为与图3正交方向的一个视图，重点反映形成总成的结构，省略附加结构。图5为一种剪切刃配置状态的主视结构示意图。图6为相应于图5的左视结构示意图。图7为模座配置结构意图。图8为回转支撑的结构示意图。
图中1、滑块，2、橡胶缓冲垫，3、上模，4、剪切刃，5、导柱，6、压缩弹簧，7、上模刀架，8、压料脚，9、压料脚导向结构部，10、上剪切刃，11、托料板，12、支撑弹簧，13、下剪切刃， 14、下刀座，15、剪切模总成，16、电机，17、传动齿轮，18、齿条，19、模座，20、回转支撑，21、回转台，22、支撑座，23、导向轴承，M、碟簧，25、推力轴承，26、刚性支撑导轨。
具体实施例方式参照说明书附图1和2，上面表示的是压力机的滑块1，两图表示了两种状态，图1 为复位行程，图2为冲压行程，图中箭头有教清楚的指示，并且区别于以往同类模具的使用方法，以往此类模具的上模3都是固定在压力机的滑块1上，由滑块直接带动上模3运动； 图1和2所示的结构中，上模并没有固定在滑块上，或者说无连接，其剪切功能是靠滑块1 冲击上模3实现剪切工件的功能，动作完成后有第一复位装置复位。进一步地，参见说明书附图2、4和7所示的一种摆剪模具，包括上模3和下模，以及相应安装在上模、下模上的一对剪切刃，如附图5和6中所示的上剪切刃10和下剪切刃 13，为了实现能够方便调整剪切角度的目的，依据本发明，该摆剪模具还包括一通过回转支撑20安装所述下模的模座19，这样有上模和下模形成的剪切模总成15就有一个调整的自由度，该自由度表示在所述回转支撑的回转轴线为竖直状态，从而，只要调整剪切模总成的转角就可以获得相应的剪切角度，如转角为零，并假定为初始状态，那么所剪出来的板就是矩形板，再如调整转角，所获得的板即为含有对应剪切角大小的平行四边形。需要进一步保证的是包括一驱动所述下模转动的驱动机构，以获得相应转角，当然该驱动机构更准确的表述为含有驱动结构，方便手动或者自动完成相应的调整，如手动调整时，设置一标尺，直接手动调整到相应转角即可。再见附图2-4，所述上模与下模间设有第一复位装置，如图中的压缩弹簧6，导向装置，如图中的导柱5和止点限位装置，如图4左端所示的导柱的上端形成的轴环，形成对应上模下止点的冲压状态和对应上模上止点的复位状态，复位状态下，两剪切刃间留有剪切间隙。关于复位装置，主要目的在于提供复位力并满足所需要的剪切间隙，方便上料，显然，当从用弹簧类复位装置时会具有比较大的调整空间，且弹簧的弹力的线性比较好。同时，还可选择入橡胶块的结构，主要用于行程比较小的使用情形。导向结构具有普遍性，摆剪模具是冲压模具的一种，冲压模具常规的导向结构也可用于本方案中，并且由于本方案中上模与下模构成一总成，导向的要求反而较低，如上模跟随滑块运动的结构，导向结构普遍含有分离的状态，为了满足对证的需要，往往需要对导向部分作特殊处理，比如导柱端头倒圆角，显然本方案中不需要。因此，满足冲压模具的一般导向结构均可应用到本方案中。较佳的结构仍然采用常用的导柱、导套结构，附图4中则是在上模座开有相应的导向孔，导柱与相应导向孔构成轴孔滑动配合，比导套、导柱结构更简单，显然，应用于本方案中能够更好的节约成本。同时，见附图4，左侧的导柱相对较细，上端设有一轴环，图中，上模开有一阶梯孔， 直径较小的孔对导柱形成导向，直径较大的孔对轴环形成导向，双导向结构的导向效果相对较好。同时也满足所说的限位。
如前所述，本方案与既有同类模具的区别点包括使用状态的差异，使用中，如附图 1和2所示，压力机的滑块1直接冲击上模3，显然会产生比较大的噪声，同时会对上模形成镦击，可能会造成上模变形，为此，最好要在上模的上表面设置缓冲垫，以缓冲滑块1的冲
击ο关于缓冲垫的选择，显然选择如弹簧的结构设置难度会比较大，但也是可选的结构，最好选择垫类的结构。选择弹簧式，可以选择弯曲的板簧。较佳的选择则是所述缓冲垫为阵列的一组橡胶块，成本低，设置难度小，尤其是冲击的稳定性比较好，不像压缩弹簧，如果没有导向部件，换容易失稳。剪切刃的硬度比较高，在送料时可能会划伤工件表面，影响后续的加工，为此，最好设置在剪切刃送料侧的防划装置，其机理是在送料状态下下面托料，使工件脱离下剪切刃13，上面压料，使工件脱离上剪切刃，同时，为了不影响冲压，冲压状态下，托料和压料部分影响不会对差压产生太大的影响。因此，一种较佳的选择是该防划装置包括设置在下剪切刃送料侧的托料板11及用于其复位的第二复位装置。发明人认为，冲压的力较之为满足托料或者压料所需要的力是非常大的，因此，本领域的技术人员以此所设计的托料或者压料结构对冲压的影响是可以忽略的。如上面提到的第二复位装置，满足料的顶托即可。对应地，还包括对应设置在上剪切刃送料侧的压料装置。依据上述说明，显见的是所述托料板11在复位状态下高于所述下剪切刃，而所述压料装置则包括上料状态下低于所述上剪切刃的压料脚8，该压料脚下压状态下至少部分地覆盖下剪切刃上端和托料板上表面，如附图6所示，主要用于获得比较好的板料冲压状态，也就是冲压方向为板料的法向；同时所述压料脚能够回缩，回缩量大于工件板厚。关于第二复位装置，可以采用支撑弹簧12，结构简单，设置方便。关于压料装置，可以选择与托料结构基本一致的结构，这里的一致表示为也含有对应的复位装置。考虑到上料时对托料的要求相对较高，而对压料，要求相对较低，因此，所述压料脚可以选择为弹性部件，如橡胶材料。同时为了满足冲压的行程要求，且对应的，所述压料装置还包括设置在上刀座(如图6中的上模刀架7)的导向杆。进一步地，为了不会在上料状态下产生掣肘，所述压料脚的上料侧为向上倾斜的楔部，而所述托料板的上料侧则为斜向下的塌边，能够对工件产生导向作用。所述会转支撑包括设有中心座孔的支承座22，通过轴承安装在所述中心座孔上的回转台21，同时一中心弹性支承设置在所述中心座孔内并支撑所述会转台，且所述中心弹性支承的支撑力小于上模和下模的总重量。从而，在转动时，所述中心弹性支承能够形成一定的托浮力，减少转动摩擦，提高调整的方便性。关于中心弹性支承可以选择压缩弹簧，最好选用碟簧24，轴向尺寸小，弹性模量大。所述回转台下端面与支撑座的上端面匹配的设有导轨，如图8中所表示的刚性支撑导轨，保证转动的可靠性，同时能够承载冲压力；在所述支撑座上设有固定的齿圈，附图 7中表示为环形的齿条18，当然，使用齿圈的目的在于可以构造行星轮结构。一设置在所述回转台上的齿轮(如图7中的传动齿轮17与该齿圈啮合，并被设置在回转台上的电机16驱动。关于驱动，尤其是上述电机16，可以采用伺服电机，采用闭环控制，以获得更好的角度调整效果。
权利要求
1.一种摆剪模具，包括上模(3)和下模，以及相应安装在上模、下模上的一对剪切刃， 其特征在于，还包括一通过回转支撑安装所述下模的模座(19)，其中所述回转支撑的回转轴线竖直；并包括一驱动所述下模转动的驱动机构；且所述上模与下模间设有第一复位装置、导向装置和止点限位装置，形成对应上模下止点的冲压状态和对应上模上止点的复位状态，复位状态下，两剪切刃间留有剪切间隙。
2.根据权利要求1所述的摆剪模具，其特征在于，所述上模的上表面设有缓冲垫。
3.根据权利要求2所述的摆剪模具，其特征在于，所述缓冲垫为阵列的一组橡胶块。
4.根据权利要求1至3任一所述的摆剪模具，其特征在于，所述导向装置包括一组固定在所述下模上的导柱和对应配置在所述上模上的导套或者导向孔；所述第一复位装置为套装在弹簧导向上装置的压缩弹簧。
5.根据权利要求4所述的摆剪模具，其特征在于，所述止点限位装置为设置在部分导柱上端的轴环，该轴环的直径大于用于对所在的导柱导向结构的直径。
6.根据权利要求1所述的摆剪模具，其特征在于，还包括设置在剪切刃送料侧的防划装置，该防划装置包括设置在下剪切刃送料侧的托料板及用于其复位的第二复位装置；所述托料板在复位状态下高于所述下剪切刃，而所述压料装置则包括非剪切状态下高于所述上剪切刃的压料脚(8)，该压料脚下压状态下至少部分地覆盖下剪切刃上端和托料板上表面；同时所述压料脚能够回缩，回缩量大于工件板厚。
7.根据权利要求6所述的摆剪模具，其特征在于，所述压料脚为弹性部件，且对应的， 所述压料装置还包括设置在上刀座的导向杆。
8.根据权利要求6或7所述的摆剪模具，其特征在于，所述压料脚的上料侧为向上倾斜的楔部，而所述托料板的上料侧则为斜向下的塌边。
9.根据权利要求1所述的摆剪模具，其特征在于，所述回转支撑包括设有中心座孔的支承座(22)，通过轴承安装在所述中心座孔上的回转台(21)，同时一中心弹性支承设置在所述中心座孔内并支撑所述会转台，且所述中心弹性支承的支撑力大于上模和下模的总重量。
10.根据权利要求9所述的摆剪模具，其特征在于，所述回转台下端面与支撑座的上端面匹配的设有导轨；在所述支撑座上设有固定的齿圈，一设置在所述回转台上的齿轮与该齿圈啮合，并被设置在回转台上的电机(16 )驱动。
全文摘要
本发明公开了一种摆剪模具，包括上模和下模，以及相应安装在上模、下模上的一对剪切刃，还包括一通过回转支撑安装所述下模的模座，其中所述回转支撑的回转轴线竖直；并包括一驱动所述下模转动的驱动机构；且所述上模与下模间设有第一复位装置、导向装置和止点限位装置，形成对应上模下止点的冲压状态和对应上模上止点的复位状态，复位状态下，两剪切刃间留有剪切间隙。依据本发明的摆剪模具实现同一模具能够完成多种倾斜角度工件的落料，且能够实现不同类对象剪切状态快速转换。
文档编号B21D28/14GK102430638SQ20121000059
公开日2012年5月2日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者卢建生, 孔勇, 杜晓, 邵国辉 申请人:济南二机床集团有限公司