板材冲压方法与流程

本发明涉及一种板材加工方法。

背景技术：

冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工成型方法。现有技术中，板材大多是通过冲压成型进行加工。

如在中国专利号ZL201521065076.9中就公开了一种快拆板材冲压装置，包括底座，底座的一侧设有固定板，固定板上通过弧形板安装有压紧气缸，压紧气缸的活塞端连接有压板，压板穿过所述设置在固定板上的导向板，压板下端设有冲压板，冲压板下方的底座上设有安装冲压模具的安装槽，冲压模具通过固定卡块固定在安装槽内，底座底部还设有退模口，该冲压装置在使用时，将冲压模具固定在安装槽内，再通过压紧气缸推动冲压板进行冲压，冲压成型的速度快，产品的质量高。这种冲压装置在使用时，通常是放料员用手将板材放至冲压位处，冲压员观察到放置完成后，打开开关，冲压头冲压板材，这样连续作业，才能保证高产出。但是在实际工作中，放料员的手尚未退出冲头的冲压范围时，冲压员此时如果误操作将开关打开，冲压头就会冲压至放料操作员的手，造成人身伤害，安全系数低。

技术实现要素：

本发明意在提供一种冲压安全性高，能有效避免出现人身伤害的板材冲压方法。

本方案中的板材冲压方法，该方法使用一种冲压装置，包括底座，底座上部设有安装座，安装座内设有冲压模具，底座一侧设有竖向的支架，支架上连接有横向的安装架，安装架的下部设有气缸，气缸的活塞杆上连接有冲压头，在气缸的进气口处连接有进气管，进气管上滑动连接有可使进气管打开和关闭的阀芯，阀芯为铁质材料制成的阀芯，安装架上开设有安装孔，阀芯伸入安装孔内，在安装孔内还设有电磁块，电磁块上套设有励磁线圈，阀芯和电磁块之间还连接有弹簧，在冲压头靠近冲压模具的一侧设有若干的集气槽，各集气槽通过活塞腔室连通，活塞腔室内设有活塞，活塞包括活塞头部和活塞尾部，活塞尾部伸出冲压头并连接有第一齿条，第一齿条上啮合有第一齿轮，第一齿轮上啮合有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮的齿数比大于5:1，第二齿轮上设有转轴，转轴上连接有发电机，还包括两个蓄电池和滑动连接在冲压头上的光源，光源与安装座同轴设置，安装座在光源照射下将在底座上形成安全阴影区，在底座的安全阴影区外设有若干在光源照射下处于闭合状态的光电开关，各光电开关串联连接后再与励磁线圈串联，发电机与其中一个蓄电池电连接，励磁线圈与光源并联连接后再与另一个蓄电池连接；

该方法包括以下步骤：

（1）、在对板材进行冲压时，打开冲压头上的光源，在光源的照射下，安装座将投影到底座上形成安全阴影区，当放料员将板材放置在冲压模具内时，放置过程中，光源照射在人手上，人手将在底座上形成人手阴影区，人手阴影区位于安全阴影区外，位于安全阴影区外的光电开关部分处于人手阴影区内，处于人手阴影区内的光电开关由于不能接收到光源的信号而处于打开状态，此时各光电开关与励磁线圈形成的回路将处于断开状态，励磁线圈断电，在弹簧的作用下，阀芯向下移动并使得进气管关闭，此时将无法向气缸内通气，即气缸不能带到冲压头向下移动对板材进行冲压；

（2）、当放料员将板材放置完毕并将手离开冲压范围时，处于安全阴影区外的光电开关均可以接收到光源的照射而处于闭合状态，即此时各光电开关与励磁线圈形成的回路将处于通路状态，励磁线圈通电，电磁块产生电磁力并吸引阀芯使得进气管打开，向气缸内通气，气缸启动并带动冲压头下移对板材进行冲压。

（3）、气缸带动冲压头下压的过程中，冲压头上会产生大量的热量，冲压头上产生的热量使得集气槽内的空气受热膨胀，膨胀后的热空气进入到活塞腔内，进入到活塞腔内的热空气将进一步推动活塞头部和活塞尾部向上移动，活塞尾部向上移动时将带动第一齿条向上移动，进而使得与第一齿条啮合的第一齿轮转动，第一齿轮转动再带动第二齿轮转动，第二齿轮带动转轴转动，转轴转动再带动发电机转动，发电机转动的同时将机械能转化为电能，发电机转化的电能再对与发电机电连接的蓄电池充电。

本方案的效果在于：1、本方案利用光的投影原理，当人手尚未离开冲压范围时，在光源的照射下，人手将在安全阴影区外形成新的阴影，此时位于安全阴影区外的光电开关将部分位于该阴影区内而处于断开状态，进而使得励磁线圈回路处于开路状态，电磁块失去磁性，阀芯在弹簧的作用下将进气管关闭，此时气缸将无法通气，气缸也就无法带动冲压头下压，因此本方案中的冲压装置在使用时，当工人的手尚未离开冲压范围时，冲压头将无法下压，有效的提高了冲压的安全性，避免出现人身伤害。

2、本方案中的冲压装置在实际使用过程中，当由于某种情况需要暂时的停止冲压头的下压时，只需要在底座上的安全阴影区外形成新的阴影范围，此时励磁线圈回路开路，气缸无法通气，冲压头停止工作，因此本方案可方便的对冲压头进行控制，操作简单。

3、本方案利用冲压头工作时产生的热量使得集气槽内的空气加热膨胀，再利用热空气作用在活塞上推动活塞移动，活塞移动进而使得第一齿条移动，再通过第一齿轮和第二齿轮最终带动发电机转动，发电机再将转动的机械能转化为电能，并对与发电机电连接的蓄电池充电，因此本方案一方面实现了对冲压头上产生的热量的利用，同时也避免了冲压头上热量散发不及时导致的冲压头易损坏的问题。

4、本方案设置两个蓄电池，在实际使用时，将其中一个蓄电池与发电机进行连接，发电机对蓄电池充电，另一个蓄电池用于对励磁线圈和光源所在的回路供电，当为励磁线圈和光源所在回路供电的蓄电池电量用完以后，将该蓄电池与发电机进行连接，并将原来与发电机连接的蓄电池连接在励磁线圈和光源所在的回路里，因此本方案在使用时不需要利用额外的设备给蓄电池充电。

5、本方案中第一齿轮和第二齿轮的齿数比设置的大于5:1，因此第一齿轮和第二齿轮的转速比将小于1:5，即第二齿轮的转速将远远大于第一齿轮的转速，此时第二齿轮能以较高的转速带动发电机转动，提高发电机对蓄电池的充电效率。

6、将励磁线圈和光源并联，使得励磁线圈和光源的工作不会相互影响，提高冲压装置工作的可靠性。

进一步，支架与安装架滑动连接。通过滑动安装架在支架上的位置，可方便的对不同厚度的板材进行冲压加工。

进一步，集气槽为三个，三个集气槽轴向分布在冲压头上。若是集气槽的数量过多，则会使冲压头的整个强度降低，使用寿命缩短，若是集气槽的数量过少，则冲压头产生的热量不能及时有效的散发，从而使得冲压头的整个温度始终较高，三个集气槽既能较好的散发冲压头产生的热量，又不会对冲压头的强度产生过大的影响。

进一步，第一齿轮和第二齿轮的齿数比为10:1。第一齿轮和第二齿轮的齿数比为10:1时，第一齿轮和第二齿轮的转速比为1:10，若是该转速比过大，则发电机的发电效率降低，若是转速比过小，则第二齿轮的转速过高，使用寿命降低。

附图说明

图1为本发明实施例板材冲压装置的结构示意图；

图2为人手离开冲压范围时底座的俯视图；

图3为人手在冲压范围时底座的俯视图；

图4为图1中A 处的放大图；

图5为第二齿轮、转轴和发电机的侧视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、安装座11、支架12、光电开关13、安全阴影区14、人手阴影区15、安装架2、第一蓄电池21、第二蓄电池22、气缸23、进气管24、阀芯25、电磁块26、冲压头3、集气槽31、第一齿条32、第一齿轮33、第二齿轮34、光源35、发电机36、板材4。

本方案板材冲压方法中使用的冲压装置基本如附图1、附图2和附图3所示：包括底座1，在底座1的上部设有安装座11，安装座11上开设有安装槽，安装槽内放置有冲压模具，在底座1的上部还分布有若干的光电开关13，光光电开关13共4个，4个光电开关13串联连接并均匀的分布在圆周上，光电开关13分布的圆周的圆心与冲压模具的中心重合。

在底座1的右侧设有竖向的支架12，在支架12的上端连接有横向设置的安装架2，安装架2和支架12滑动连接，当对不同厚度的板材4进行冲压时，可方便的调节安装架2在支架12上的位置，在安装架2的下部从左到右依次安装有第一蓄电池21、第二蓄电池22和气缸23。

如图4所示，在气缸23的右侧连接有进气管24，进气管24与进气装置连接，在进气管24上还滑动连接有阀芯25，在安装架2上开设有竖向的安装孔，阀芯25的上端伸入到安装孔内，在安装孔内还设有电磁块26，电磁块26上套设有励磁线圈，电磁块26与阀芯25之间设有弹簧，励磁线圈与光电开关13所在的回路串联连接后再与第二蓄电池22连接。

在气缸23的下侧设有冲压头3，气缸23的活塞与冲压头3连接，在冲压头3上分别开设有活塞腔室和若干的集气槽31，本实施例中集气槽31共有3个，3个集气槽31从左到右依次分布在冲压头3上，3个集气槽31的上端与活塞腔室连通，在活塞腔室内设有活塞，活塞包括在下的活塞头部和在上的活塞尾部，其中活塞尾部的轴向宽度大于活塞头部的轴向宽度，活塞尾部的上端伸出冲压头3并连接有第一齿条32，第一齿条32的左侧啮合有第一齿轮33，第一齿轮33的左侧啮合有第二齿轮34，第一齿轮33和第二齿轮34的齿数比大于5:1。

如图5所示，在第二齿轮34上设有转轴，转轴上连接有发电机36，发电机36与第一蓄电池21电连接，当第二齿轮34通过转轴带动发电机36转动时，发电机36将机械能转化为电能，并对第一蓄电池21进行充电。

在冲压头3上还滑动连接有光源35，光源35与安装座11同轴设置，光源35的右端通过连接杆滑动连接在支架12上。

本方案的板材冲压方法，包括以下步骤：

（1）、在对板材进行冲压时，打开冲压3头上的光源35，在光源35的照射下，安装座11将投影到底座上形成安全阴影区14，当放料员将板材放置在冲压模具内时，放置过程中，光源35照射在人手上，人手将在底座上形成人手阴影区15，人手阴影区15位于安全阴影区14外，位于安全阴影区14外的光电开关13部分处于人手阴影区15内，处于人手阴影区15内的光电开关13由于不能接收到光源35的信号而处于打开状态，此时各光电开关13与励磁线圈形成的回路将处于断开状态，励磁线圈断电，在弹簧的作用下，阀芯25向下移动并使得进气管24关闭，此时将无法向气缸23内通气，即气缸23不能带到冲压头3向下移动对板材进行冲压；

（2）、当放料员将板材放置完毕并将手离开冲压范围时，处于安全阴影区14外的光电开关13均可以接收到光源35的照射而处于闭合状态，即此时各光电开关13与励磁线圈形成的回路将处于通路状态，励磁线圈通电，电磁块产生电磁力并吸引阀芯25使得进气管24打开，向气缸23内通气，气缸23启动并带动冲压头3下移对板材进行冲压；

（3）、启动气缸23，气缸23的活塞杆伸出并带动冲压头3下压，冲压头3下压过程中产生大量的热量，冲压头3上产生的热量使得集气槽31内的空气受热膨胀，膨胀后的热空气进入到活塞腔内，进入到活塞腔内的热空气将进一步推动活塞头部和活塞尾部向上移动，活塞尾部向上移动时将带动第一齿条32向上移动，进而使得与第一齿条32啮合的第一齿轮33转动，由于第一齿轮33和第二齿轮34的齿数比大于5:1，因此第一齿轮33和第二齿轮34的转速比小于1:5，第二齿轮34将以第一齿轮5倍以上的转速带动转轴转动，转轴转动再带动发电机36转动，发电机36转动的同时将机械能转化为电能，发电机36转化的电能再对与发电机36电连接的第一蓄电池21充电。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。