工件装夹冲孔压形复合模具组件的制作方法

本发明涉及一种加工装置，尤其是一种工件装夹冲孔压形复合模具组件。

背景技术：

安装有带孔凹形薄板的拨叉类工件(如图10、图11所示)，传统做法都是先对薄板进行压凹形，然后再对凹形区域进行冲孔，最后把带孔凹形薄板焊接在拨叉工件上，这样就需要放置在不同的设备上进行，首先利用设备进行压凹形，然后把凹形件拿到另一台设备上对凹形区域进行冲孔，最后把带孔凹形薄板焊接在拨叉工件上，需要多次装夹加工，而且，由于焊接需要通过焊丝对带孔凹形薄板进行焊接在拨叉工件上，工人焊接时，带孔凹形薄板与拨叉工件之间的位置精度很难保证，次品率高，而且焊接后带孔凹形薄板具有内应力，薄板边缘局部会有变形，也会影响尺寸精度。

技术实现要素：

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种能大大提高带孔凹形薄板的拨叉类工件的精度及加工效率的工件装夹冲孔压形复合模具组件，满足了企业生产精度高、效率高的需求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种工件装夹冲孔压形复合模具组件，包括基座，基座上从右往左依次安装有拨叉装夹输送机构、薄板校正冲切机构、薄板冲孔压形机构；拨叉装夹输送机构包括搁放在基座顶面上的支撑块，支撑块的顶面固定有两个呈“八”字形设置的定位板，两定位板的大口朝“x”方向设置，两定位板之间固定有竖块一，竖块一上螺纹连接有沿“x”方向设置的螺钉一，支撑块的外侧设有移动块，基座的内、外侧固定有滑轨，移动块的内、外端固定有与滑轨配合的滑座，移动块通过滑座在滑轨上沿“x”方向移动，移动块上螺纹连接有一组丝杠，移动块上插接有一组引导杆，移动块的外侧设有板，各引导杆的外端部都固定在板上，支撑块上设有一组轴承，各轴承的外圈都固定在支撑块上，各轴承的内圈分别与相对应的丝杠固定一起，丝杠通过固定在板上的电机驱动，移动块上设有橡胶垫，移动块上固定有驱动橡胶垫沿“z”方向移动并使橡胶垫压在基座顶面的气缸一；支撑块上固定三个互呈三角状的支架，支架上都固定有衬套；薄板校正冲切机构包括上模板，上模板上固定有支撑板，支撑板的底面前、后，左侧都固定有一体成型的冲切片，冲切片的下方设有与冲切片大小形状位置匹配的支撑台，支撑台通过气缸二沿“y”方向移动；上模板上固定有导套一，基座1上固定有与导套一配合一起的导柱一，导柱一安装有复位弹簧一；薄板冲孔压形机构包括上模和下模，上模包括上模板及固定在上模板上的安装座一，安装座一上安装有固定座，固定座的底面为平面，固定座的底面上开有孔一，孔一的顶面开有与孔一连通并截面大于孔一的孔二，孔二处插接有压头，压头的顶部固定有与孔二插接一起的限位块一，安装座一上插接有一组顶杆，安装座一的顶面开有插接盲孔，上模板上开有与插接盲孔截面大小相同并连通的插接通孔，插接盲孔上插接有顶块，顶块的上方设有插接在上模板上的顶压件，顶压件与顶块之间安装有压缩弹簧一，顶块的顶面固定有一组限位顶杆，顶杆的底端贴在限位块一的顶面处，顶杆的顶端顶在顶块的底面处；顶压件上开有插接孔一及通过孔，通过孔与插接孔一连通，插接孔一上插接有推块，推块的顶端固定有安装在通过孔处并延伸出顶压件顶端的推杆，压头上开有纵向引导孔，纵向引导孔上插接有引导块，引导块的顶端固定有插接在安装座一上并穿过顶块用于顶在推块底面的顶杆一，引导块的底端固定有插接在压头上并延伸出压头底面的冲孔杆，冲孔杆与顶杆一的截面均小于引导块的截面；下模包括固定在基座上的安装座二，安装座二的顶面为平面，安装座二的顶面上开有孔三，孔三的底面开有与孔三连通并截面大于孔三的孔四，孔三处插接有支撑块一，支撑块一的底部固定有与孔四插接一起的限位块二，限位块二的下方设有一组纵向插接在安装座二上且截面形状为方形的顶杆二，顶杆二的下方设有插接在基座移动通道孔上的支撑插板，基座上固定有一组引导插杆，支撑插板的左、右端都插接在引导插杆上，引导插杆上安装有顶动支撑插板的压缩弹簧二，顶杆二的顶端配合在支撑块上，顶杆二的底端配合在支撑插板上，安装座二上横向插接有方形插杆，顶杆二上开有形状位置与横向方形插杆配合的限位孔，方形插杆通过固定在安装座二上的气缸三驱动，上模板上固定有导套二，基座上固定有与导套二配合的导柱二，导柱二上安装有复位弹簧二；安装座二、支撑台、支撑块的高度形状相匹配；支撑块一上开有与冲孔杆大小位置匹配的冲裁孔；压头的端部延伸出固定座端面并且压头的端面与固定座端面之间的间距为距离一，孔二端面与限位块一顶面之间的间距为距离二，限位顶杆的顶面与顶压件端面之间的间距为距离三，顶杆一的顶面与推块底面之间的间距为距离四，冲孔杆底面与压头底面之间的间距为距离五，距离一、距离二、距离三、距离四、距离五大小匹配。这里利用拨叉装夹输送机构能够对拨叉进行装夹，然后对其进行钻孔输送处理，然后利用薄板校正冲切机构对留有余量并焊接在拨叉上的薄板进行边缘余量校正冲切，最后利用薄板冲孔压形机构处进行冲孔压形处理，这样就能够一体化的对带孔凹形薄板的拨叉类工件进行高效、高精度、成本低的加工(如图8、图9所示)。

进一步完善，支撑块的顶面固定有一对分别位于竖块一两侧的竖块二，各竖块二的顶端设有与竖块二垂直设置的横块，竖块二上开有方形孔，横块的底面外侧固定有插接在方形孔的方形柱，方形柱上开有向上与外界连通的纵向孔，纵向孔上开有四个沿纵向孔中心均布设置并分别贯穿方形柱四个侧面的横向孔，各横向孔都插接有插接杆，方形柱上安装有用于各插接杆朝纵向孔方向互相径向靠拢一起的复位弹簧三，纵向孔的顶端带有螺纹，螺纹上螺纹连接有螺钉，螺钉的底部固定有与螺钉同轴设置的圆杆，圆杆的底部设置有圆形锥形面一，各插接杆的内端都设置有与圆形锥形面一配合的圆形锥形面二，方形孔的四个面上都开有与各插接杆配合的定位孔；当圆形锥形面一压动各圆形锥形面二时、各插接杆受压移动压缩复位弹簧三并卡在定位孔处；横块上螺纹连接有纵向设置的螺钉二。这里竖块二、横块、螺钉二的作用是，可以对拨叉工件的纵向进行限位，从而避免拨叉工件在利用钻头钻孔时，发生纵向抖动的情况，这样加工出来的孔精度更高；这里横块与竖块二采用可拆装的方式的作用是，利于拨叉工件的纵向安装在两定位板处，由于横块是横在拨叉工件的上方的，所以在安装拨叉工件在两定位板处时，采用纵向向下安装最为方便，所以，为了避免横块阻挡拨叉工件纵向安装，所以横块先从竖块二上拆下，等拨叉工件安装在两定位板处后，在把横块上的方形柱插接在方形孔处，然后拧动螺钉带动圆杆压动各插接杆，使各插接杆分别插接在各自的定位孔处，从而使横块牢固的固定在竖块二处(如图6所示)。

进一步完善，螺钉一和螺钉二上都螺纹连接有螺母。这里螺母的作用是，当螺钉一、螺钉二顶压在拨叉顶面上时，利用螺母可以进一步的固定住螺钉一和螺钉二，避免利用钻头钻孔时，由于抖动，而发生螺钉一和螺钉二松动的情况。

进一步完善，顶压件包括推动杆及位于推动杆下方的插接块，推动杆的底面为球面一，插接块的顶面为与球面一配合的球面二，上模板上安装有保持架，推动杆浮动但不从保持架上脱出的安装在保持架上。这里推动杆、球面一、插接块、球面二、保持架的作用是，推动杆可以在插接块上角度偏移的压动插接块，这样可以方便推动杆的安装，无需安装推动杆时精度很高。

本发明有益的效果是：本发明结构设计巧妙、合理，利用拨叉装夹输送机构能够对拨叉进行装夹，然后对其进行钻孔输送处理，通过薄板校正冲切机构对留有余量并焊接在拨叉上的薄板进行边缘余量校正冲切，最后放到薄板冲孔压形机构处进行冲孔压形处理，这样就能够一体化的对带孔凹形薄板的拨叉类工件进行高效、高精度、成本低的加工，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的a方向视图；

图3为图1的b方向视图；

图4为图1的c区域局部放大图；

图5为图2的d-d剖面图；

图6为图2的e-e剖面图；

图7为图2的f-f剖面图；

图8为发明带动带加工拨叉类工件移动加工时的工作流程图；

图9为本发明薄板输送到薄板冲孔压形机构处时被冲孔压形的工作流程图；

图10为本发明的带加工拨叉类工件被加工流程图；

图11为本发明中成型工件的侧视图。

附图标记说明：基座1，拨叉装夹输送机构2，支撑块2-1，定位板2-2，竖块一2-3，螺钉一2-4，移动块2-5，滑轨2-6，滑座2-7，丝杠2-8，引导杆2-9，板2-10，轴承2-11，电机2-12，橡胶垫2-13，气缸一2-14，支架2-15，衬套2-16，竖块二2-17，方形孔2-17a，定位孔2a-17a，横块2-18，方形柱2-18a，纵向孔2a-18a，l螺纹孔2b-18a，横向孔2c-18a，插接杆2-19，圆形锥形面二2-19a，复位弹簧三2-20，螺钉2-21，圆杆2-21a，圆形锥形面一2a-21a，螺钉二2-22，薄板校正冲切机构3，上模块3-1，支撑板3-2，冲切片3-3，支撑台3-4，气缸二3-5，导套一3-6，导柱一3-7，复位弹簧一3-8，薄板冲孔压形机构4，上模4-1，上模板4-1a，插接通孔4a-1a，安装座一4-1b，插接盲孔4a-1b，固定座4-1c，孔一4a-1c，孔二4b-1c，压头4-1d，限位块一4a-1d，顶杆4-1e，顶块4-1f，顶压件4-1g，插接孔一4a-1g，通过孔4b-1g，推动杆4c-1g，球面一4cd-1g，插接块4d-1g，球面二4de-1g，保持架4e-1g，压缩弹簧一4-1h，推块4-1j，推杆4-1k，引导块4-1m，下模4-2，安装座二4-2a，孔三4a-2a，孔四4b-2a，支撑块一4-2b，冲裁孔4b-2b，顶杆二4-2c，支撑插板4-2d，引导插杆4-2e，压缩弹簧二4-2f，方形插杆4-2g，气缸三4-2h，导套二4-2j，导柱二4-2k，复位弹簧二4-2m，带加工拨叉类工件5，拨叉5-1，定位斜面5-1a，待钻孔5-1b，留有余量薄板5-2，成型工件6。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：这种工件装夹冲孔压形复合模具组件，包括基座1，基座1上从右往左依次安装有拨叉装夹输送机构2、薄板校正冲切机构3、薄板冲孔压形机构4；拨叉装夹输送机构2包括搁放在基座1顶面上的支撑块2-1，支撑块2-1的顶面固定有两个呈“八”字形设置的定位板2-2，两定位板2-2的大口朝“x”方向设置，两定位板2-2之间固定有竖块一2-3，竖块一2-3上螺纹连接有沿“x”方向设置的螺钉一2-4，支撑块2-1的外侧设有移动块2-5，基座1的内、外侧固定有滑轨2-6，移动块2-5的内、外端固定有与滑轨2-6配合的滑座2-7，移动块2-5通过滑座2-7在滑轨2-6上沿“x”方向移动，移动块2-5上螺纹连接有一组丝杠2-8，移动块2-5上插接有一组引导杆2-9，移动块2-5的外侧设有板2-10，各引导杆2-9的外端部都固定在板2-10上，支撑块2-1上设有一组轴承2-11，各轴承2-11的外圈都固定在支撑块2-1上，各轴承2-11的内圈分别与相对应的丝杠2-8固定一起，丝杠2-8通过固定在板2-10上的电机2-12驱动，移动块2-5上设有橡胶垫2-13，移动块2-5上固定有驱动橡胶垫2-13沿“z”方向移动并使橡胶垫2-13压在基座1顶面的气缸一2-14；支撑块2-1上固定三个互呈三角状的支架2-15，支架2-15上都固定有衬套2-16；薄板校正冲切机构3包括上模块3-1，上模块3-1上固定有支撑板3-2，支撑板3-2的底面前、后，左侧都固定有一体成型的冲切片3-3，冲切片3-3的下方设有与冲切片3-3大小形状位置匹配的支撑台3-4，支撑台3-4通过气缸二3-5沿“y”方向移动；上模板3-1上固定有导套一3-6，基座1上固定有与导套一3-6配合一起的导柱一3-7，导柱一3-7安装有复位弹簧一3-8；薄板冲孔压形机构4包括上模4-1和下模4-2，上模4-1包括上模板4-1a及固定在上模板4-1a上的安装座一4-1b，安装座一4-1b上安装有固定座4-1c，固定座4-1c的底面为平面，固定座4-1c的底面上开有孔一4a-1c，孔一4a-1c的顶面开有与孔一4a-1c连通并截面大于孔一4a-1c的孔二4b-1c，孔二4b-1c处插接有压头4-1d，压头4-1d的顶部固定有与孔二4b-1c插接一起的限位块一4a-1d，安装座一4-1b上插接有一组顶杆4-1e，安装座一4-1b的顶面开有插接盲孔4a-1b，上模板4-1a上开有与插接盲孔4a-1b截面大小相同并连通的插接通孔4a-1a，插接盲孔4a-1b上插接有顶块4-1f，顶块4-1f的上方设有插接在上模板4-1a上的顶压件4-1g，顶压件4-1g与顶块4-1f之间安装有压缩弹簧一4-1h，顶块4-1f的顶面固定有一组限位顶杆4a-1f，顶杆4-1e的底端贴在限位块一4a-1d的顶面处，顶杆4-1e的顶端顶在顶块4-1f的底面处；顶压件4-1g上开有插接孔一4a-1g及通过孔4b-1g，通过孔4b-1g与插接孔一4a-1g连通，插接孔一4a-1g上插接有推块4-1j，推块4-1j的顶端固定有安装在通过孔4b-1g处并延伸出顶压件4-1g顶端的推杆4-1k，压头4-1d上开有纵向引导孔4b-1d，纵向引导孔4b-1d上插接有引导块4-1m，引导块4-1m的顶端固定有插接在安装座一4-1b上并穿过顶块4-1f用于顶在推块4-1j底面的顶杆一4a-1f，引导块4-1m的底端固定有插接在压头4-1d上并延伸出压头4-1d底面的冲孔杆4b-1m，冲孔杆4b-1m与顶杆一4a-1f的截面均小于引导块4-1m的截面；下模4-2包括固定在基座1上的安装座二4-2a，安装座二4-2a的顶面为平面，安装座二4-2a的顶面上开有孔三4a-2a，孔三4a-2a的底面开有与孔三4a-2a连通并截面大于孔三4a-2a的孔四4b-2a，孔三4a-2a处插接有支撑块一4-2b，支撑块一4-2b的底部固定有与孔四4b-2a插接一起的限位块二4a-2b，限位块二4a-2b的下方设有一组纵向插接在安装座二4-2a上且截面形状为方形的顶杆二4-2c，顶杆二4-2c的下方设有插接在基座1移动通道孔上的支撑插板4-2d，基座1上固定有一组引导插杆4-2e，支撑插板4-2d的左、右端都插接在引导插杆4-2e上，引导插杆4-2e上安装有顶动支撑插板4-2d的压缩弹簧二4-2f，顶杆二4-2c的顶端配合在支撑块一4-2b上，顶杆二4-2c的底端配合在支撑插板4-2d上，安装座二4-2a上横向插接有方形插杆4-2g，顶杆二4-2c上开有形状位置与横向方形插杆4-2g配合的限位孔4a-2c，方形插杆4-2g通过固定在安装座二4-2a上的气缸三4-2h驱动，上模板4-1a上固定有导套二4-2j，基座1上固定有与导套二4-2j配合的导柱二4-2k，导柱二4-2k上安装有复位弹簧二4-2m；安装座二4-2a、支撑台3-4、支撑块2-1的高度形状相匹配；支撑块一4-2b上开有与冲孔杆4b-1m大小位置匹配的冲裁孔4b-2b；压头4-1d的端部延伸出固定座4-1c端面并且压头4-1d的端面与固定座4-1c端面之间的间距为距离一a，孔二4b-1c端面与限位块一4a-1d顶面之间的间距为距离二b，限位顶杆4a-1f的顶面与顶压件4-1g端面之间的间距为距离三c，顶杆一4a-1m的顶面与推块4-1j底面之间的间距为距离四d，冲孔杆4b-1m底面与压头4-1d底面之间的间距为距离五e，距离一a、距离二b、距离三c、距离四d、距离五e大小匹配。

支撑块2-1的顶面固定有一对分别位于竖块一2-3两侧的竖块二2-17，各竖块二2-17的顶端设有与竖块二2-17垂直设置的横块2-18，竖块二2-17上开有方形孔2-17a，横块2-18的底面外侧固定有插接在方形孔2-17a的方形柱2-18a，方形柱2-18a上开有向上与外界连通的纵向孔2a-18a，纵向孔2a-18a上开有四个沿纵向孔2a-18a中心均布设置并分别贯穿方形柱2-18a四个侧面的横向孔2c-18a，各横向孔2c-18a都插接有插接杆2-19，方形柱2-18a上安装有用于各插接杆2-19朝纵向孔2a-18a方向互相径向靠拢一起的复位弹簧三2-20，纵向孔2a-18a的顶端带有螺纹2ab-18a，螺纹2ab-18a上螺纹连接有螺钉2-21，螺钉2-21的底部固定有与螺钉2-21同轴设置的圆杆2a-21a，圆杆2a-21a的底部设置有圆形锥形面一2a-21a，各插接杆2-19的内端都设置有与圆形锥形面一2a-21a配合的圆形锥形面二2-19a，方形孔2-17a的四个面上都开有与各插接杆2-19配合的定位孔2a-17a；当圆形锥形面一2a-21a压动各圆形锥形面二2-19a时、各插接杆2-19受压移动压缩复位弹簧三2-20并卡在定位孔2a-17a处；横块2-18上螺纹连接有纵向设置的螺钉二2-22。

螺钉一2-4和螺钉二2-22上都螺纹连接有螺母2-23。

顶压件4-1g包括推动杆4c-1g及位于推动杆4c-1g下方的插接块4d-1g，推动杆4c-1g的底面为球面一4cd-1g，插接块4d-1g的顶面为与球面一4cd-1g配合的球面二4de-1g，上模板4-1a上安装有保持架4e-1g，推动杆4c-1g浮动但不从保持架4e-1g上脱出的安装在保持架4e-1g上。

本发明的工作原理：由于支架2-15相对于安装块2-1的顶面位置比较高，所以先把待加工拨叉工件5上的拨叉5-1侧身放入到衬套2-16的下方，然后下移，使拨叉5-1的两定位斜面5-1a贴在两定位板2-2处，然后，拧动螺钉一2-4利用螺钉一2-4把拨叉5-1的两定位斜面5-1a顶紧在两定位板2-2处并利用螺母2-23拧紧住螺钉一2-4，接着，把方形柱2-18a插接入方形孔2-17a处到底，然后，拧动螺钉2-21，使螺钉2-21下移并带动圆杆2-21a下移，圆杆2-21a上的圆形锥形面一2a-21a压动各插接杆2-19上的圆形锥形面二2a-19，从而使各插接杆2-19插接在各定位孔2a-17a处，从而，使横块2-18固定在竖块二2-17处，接着，拧动螺钉二2-22，使螺钉二2-22纵向压住拨叉5-1并利用螺母2-23拧紧住螺钉二2-22，最后，利用钻头(图中未画出)，通过衬套2-16的导向引导，对拨叉5-1的各待钻孔5-1b进行钻出，紧接着，利用气缸二3-5推动支撑台3-4沿“y”方向移动到与留有余量薄板5-2沿“x”方向相对应的位置后停止，这时，启动气缸一2-14，气缸一2-14推动橡胶垫2-13压在基座1的顶面上(如图5所示)，主要目的是阻止移动块2-5移动，这时，启动电机2-12,电机2-12驱动丝杠2-8旋转并通过引导杆2-9的支撑引导，由于此时移动块2-5通过橡胶垫2-13固定在基座1上，所以丝杠2-8转动时，会带动板2-10及电机2-12一起沿“x”方向移动，由于丝杠2-8的外端与轴承2-11配合一起，所以，在丝杠2-8旋转移动的时候，会一同带动支撑块2-1沿“x”方向移动，直到留有余量薄板5-2搁放在支撑台3-4的顶面为止(如图8第二幅图所示)，这时，压动上模块3-1，上模块3-1带动冲切片3-3对留有余量薄板5-2的多余料进行校正冲切(如图8第三幅图所示)，冲切好后，上模块3-1通过复位弹簧一3-8复位(如图8第四幅图所示)，同时，支撑台3-4也复位，然后，通过电机2-12带动支撑块2-1移动到安装座二4-2a的顶面上(如图8第五幅图所示)，紧接着，启动薄板冲孔压形机构4，这时方形插杆4-2g是插接在顶杆二4-2c的限位孔4a-2c处的(如图9第一幅所示)，然后下压上模板4-1a，使压头4-1d弹性的压在留有余量薄板5-2上，利用压头4-1d压住留有余量薄板5-2，然后，上模板4-1a停止下移，(如图9第二幅图所示)，接着，快速下压推杆4-1k，推杆4-1k带动推块4-1j，推块4-1j再快速压动顶杆4-1e，顶杆4-1e快速推动冲孔杆4b-1m对压头4-1d稳定压住留有余量薄板5-2进行冲孔处理(如图9第三幅图所示)，紧接着，利用气缸三4-2h，带动方形插杆4-2g移动并解除对顶杆二4-2c的纵向限位(如图9第四幅所示)，随后，利用气缸一2-14带动橡胶垫2-13上移，从而解除对移动块2-5的沿“x”方向的移动限位(解除对移动块2-5的移动限位的作用是，当压头4-1d对薄板进行压凹形时，由于薄板被压下凹，薄板会移动，会带动钻孔好的拨叉5-1一起移动，而加工好的拨叉5-1是固定在支撑块2-1上的，所以解除对移动块2-5)的移动限位，可以保证对薄板压凹形时，支撑块2-1和移动块2-5可以一起移动，确保薄板压凹形能顺利进行)，保持上模板4-1a上一步的位置不变，下压顶压件4-1g，顶压件4-1g带动顶块4-1f下移并利用顶杆4-1e传力，带动压头4-1d对冲孔后薄板进行压凹形处理，从而得到成型工件6(如图9第五幅图所示)；与传统加工方式相比，本发明先把留有余量薄板焊接在拨叉工件上，再对留有余量薄板的多余量进行校正冲切再冲孔压形，可以避免薄板与拨叉之间的位置精度问题，也可以避免薄板由于内应力而边缘变形问题，相比传统加工方式具有飞跃式的提高。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。