一种快速冲孔机构以及焊接生产线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种快速冲孔机构，其包括驱动缸、基座、连杆结构、运动冲头、与所述运动冲头配合的固定冲头，所述驱动缸的缸体固定在所述基座上，所述驱动缸的活塞杆与所述连杆结构铰接，所述运动冲头与所述连杆结构固定连接，所述固定冲头与所述基座固定连接。该快速冲孔机构能满足冲裁力的要求，同时能独立实现快速稳定冲孔。
【专利说明】一种快速冲孔机构以及焊接生产线
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冲压领域，尤其涉及一种快速冲孔机构。
【背景技术】
[0002]现阶段在焊装生产线上使用的焊接件，其关键孔位大多仍单独采用冲压模具以冲孔落料的方式完成，这不仅延长了产品的开发周期，提高了开发成本，亦不利于工艺设计。并且在开发后期因产品设变需要重新开孔时，新投入冲压模具不仅会增加成本，影响整个项目的进度，而且会因模具冲压产生累计误差而影响整个产品的精度。因此，急需一种满足工件冲裁力要求且能独立工作的冲孔机构。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种快速冲孔机构，其能满足冲裁力的要求，同时能独立实现快速稳定冲孔。
[0004]解决上述问题的技术方案:
[0005]一种快速冲孔机构，其包括驱动缸、基座、连杆结构、运动冲头、与所述运动冲头配合的固定冲头，所述驱动缸的缸体固定在所述基座上，所述驱动缸的活塞杆与所述连杆结构铰接，所述运动冲头与所述连杆结构固定连接，所述固定冲头与所述基座固定连接。
[0006]可选择的，所述连杆结构包括连杆和执行杆，所述连杆的两端分别与所述活塞杆、所述执行杆铰接，所述执行杆与所述基座铰接，所述运动冲头与所述执行杆固定连接。
[0007]可选择的，所述快速冲孔机构处于初始状态时，所述连杆与所述执行杆的夹角为60?80度。
[0008]可选择的，所述基座包括连接为一体的第一支座与第二支座，所述驱动缸的缸体与所述第一支座固定连接，所述执行杆与所述第二支座固定连接，所述固定冲头与所述第一支座固定连接。
[0009]可选择的，还包括用于接收冲压废料的废料盒，所述废料盒与所述第一支座固定连接。
[0010]可选择的，所述执行杆呈“L”形，所述连杆与所述执行杆的铰接点位于所述执行杆的转折处，所述基座与所述执行杆的铰接点、所述运动冲头与所述执行杆的固定端分别位于所述执行杆的两端。
[0011]一种焊接生产线，其特征在于，其包括所述的快速冲孔机构。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]本实用新型的快速冲孔机构结构简单，体积小、速度快，其以驱动缸作为动力源，驱动缸的驱动力往往与工件冲压所需冲裁力不一致，因此通过连杆结构能得到所需的冲裁力，独立实现快速稳定冲孔，能较好的将冲击力传递至冲孔部位。
【专利附图】
【附图说明】[0014]图1为本实用新型实施例的快速冲孔机构的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例的快速冲孔机构的立体结构图；
[0016]图3为本实用新型实施例的快速冲孔机构的冲裁力的示意图。
[0017]附图标记说明:1_驱动缸，11-缸体，12-活塞杆，2-基座，21-第一支座，22-第二支座，3-连杆，4-执行杆，5-运动冲头，6-固定冲头，7-废料盒。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
[0019]如图1、2所示，一种快速冲孔机构，其包括驱动缸1、基座2、连杆结构、运动冲头5、与运动冲头5配合的固定冲头6，驱动缸I的缸体11固定在基座2上，驱动缸I的活塞杆12与连杆结构铰接，运动冲头5与连杆结构固定连接，固定冲头6与基座2固定连接。
[0020]连杆结构可以采用一个杆或多连杆，优选的，连杆结构包括连杆3和执行杆4，连杆3的两端分别与活塞杆12、执行杆4铰接，执行杆4与基座2铰接，运动冲头5与执行杆4固定连接。活塞杆12直线运动带动连杆3、执行杆4、运动冲头5运动，实现运动冲头5与固定冲头6的配合。采用连杆结构能够对活动冲头的冲裁力进行合理设置。
[0021]驱动缸I可以是液压缸、气缸，驱动缸I开始工作，活塞杆12运动带动连杆3和执行杆4运动，将气缸输出力转换成冲裁头处的冲裁力。运动冲头5与固定冲头6之间具有配合间隙，工件位于运动冲头5与固定冲头6之间，运动冲头5向固定冲头6运动进而实现工件冲孔。常用直径气缸输出力要小于理论冲裁力，所以需要通过连杆3结构实现力的放大。
[0022]基座2可以是一个零件，也可以有多个零件组装而成，优选的，基座2包括连接为一体的第一支座21与第二支座22，驱动缸I的缸体11与第一支座21固定连接，执行杆4与第二支座22固定连接，固定冲头6与第一支座21固定连接。第一支座21与第二支座22可以通过焊接、铆接、螺栓连接实现固定，采用上述结构便于加工、装配。
[0023]优选的，快速冲孔机构还包括用于接收冲压废料的废料盒7，废料盒7与第一支座21固定连接。
[0024]连杆3夹角的设置对冲裁力的大小有直接影响，优选的，快速冲孔机构处于初始状态时，连杆3与执行杆4的夹角为60?80度。图3为快速冲孔机构处于初始状态时，各个结构的受力示意图，图3中c为活塞杆与连杆的铰接点，b为连杆与执行杆的铰接点，a为执行杆与基座的铰接点。如图3所示，实际冲裁力的计算:气缸输出力为F，连杆3上的分力F’=F/cosa，驱动杆上的分力Fl=F’Xcos0，根据力矩平衡F1XL1=F2XL2。因此得出:冲裁力F2=FX (cos3 XLI)/(cos a XL2)。通常选取L1=L2，因此只要β小于a，就能实现输出力的放大，连杆3与执行杆4的夹角为60?80度时，能够保证F2大于F，实现了作用力的放大。可考虑自身工装制造的水平，适当的更改。但对于角度的选择，一定要考虑工装设备的可实现性，因为当角度β越小时，冲裁力放大的倍数也迅速上升，对工装设备的精度要求也越严格，需要慎重考虑制造误差所带来的影响。
[0025]执行杆4为具有两个转动副的连杆3结构，其结构形式可有多种变形。优选的，执行杆4呈“L”形，连杆3与执行杆4的铰接点位于执行杆4的转折处，基座2与执行杆4的铰接点、运动冲头5与执行杆4的固定端分别位于执行杆4的两端。采用上述结构的执行杆4，固定铰接点位于转折处，有利于力的有效传递。
[0026]一种焊接生产线，其包括的快速冲孔机构。该快速冲孔机构用在焊接生产线上时，可实现全自动化在线冲孔。在运用此机构进行冲孔时，对本工位上的点焊等其它操作无影响，可同步进行。整个运转过程可在10秒左右完成，能够稳定高效的实现焊装在线冲孔。该机构不仅降低了产品开发成本，缩短了开发周期，其精度也能得到稳定提升，工艺人员在进行工艺设计时亦能更加灵活。
[0027]虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。
【权利要求】
1.一种快速冲孔机构，其特征在于，其包括驱动缸、基座、连杆结构、运动冲头、与所述运动冲头配合的固定冲头，所述驱动缸的缸体固定在所述基座上，所述驱动缸的活塞杆与所述连杆结构铰接，所述运动冲头与所述连杆结构固定连接，所述固定冲头与所述基座固定连接。
2.根据权利要求1所述的快速冲孔机构，其特征在于，所述连杆结构包括连杆和执行杆，所述连杆的两端分别与所述活塞杆、所述执行杆铰接，所述执行杆与所述基座铰接，所述运动冲头与所述执行杆固定连接。
3.根据权利要求2所述的快速冲孔机构，其特征在于，所述快速冲孔机构处于初始状态时，所述连杆与所述执行杆的夹角为60?80度。
4.根据权利要求2所述的快速冲孔机构，其特征在于，所述基座包括连接为一体的第一支座与第二支座，所述驱动缸的缸体与所述第一支座固定连接，所述执行杆与所述第二支座固定连接，所述固定冲头与所述第一支座固定连接。
5.根据权利要求4所述的快速冲孔机构，其特征在于，还包括用于接收冲压废料的废料盒，所述废料盒与所述第一支座固定连接。
6.根据权利要求2?5中任一项所述的快速冲孔机构，其特征在于，所述执行杆呈“L”形，所述连杆与所述执行杆的铰接点位于所述执行杆的转折处，所述基座与所述执行杆的铰接点、所述运动冲头与所述执行杆的固定端分别位于所述执行杆的两端。
7.一种焊接生产线，其特征在于，其包括如权利要求1?5中任一项所述的快速冲孔机构。
【文档编号】B21D28/24GK203711581SQ201420102137
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】王学敏, 马涛, 李蕴泽, 刘文浩 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司