数控冲床的制作方法

本发明涉及冲压设备领域，更具体地说，涉及一种数控冲床。

背景技术：

冲压是金属料板加工中一种常用的加工工艺，依靠冲床和模具对板状条料施加外力，使条料产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的冲压件。冲压包括变形工序和分离工序两种，分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从条料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使条料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的坯料件，坯料件经后续磨削、抛光等工序，制成最终成品的冲压件。数控冲床是一种在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的工业加工设备，利用软件编程进行加工程序，透过送料机构将板材送至加工工位，同时，借由系统在模具库中选择合适的加工模具，再经由冲压机构依照编程程序进行冲压以完成对板材的加工。数控冲床根据主传动方式的不同可以分为机械式、液压式和伺服主传动式。液压式是通过控制油缸活塞杆的行程来带动打击头冲压模具。机械式和伺服主传动式是采用曲柄连杆机构将伺服电机带动曲轴的旋转运动转变为连杆的往复直线运动。由于机械式和伺服主传动式数控冲床存在伺服电机功率高，行程大、冲压时间长、冲压效率低，卡车后处理起来操作繁琐等问题，液压式数控冲床受到越来越多的欢迎。

现有技术中关于液压式数控冲床的技术方案已有大量公开，如专利公开号：CN 102990956A，公开日：2013年3月27日，发明创造名称为：冲压机，该申请案公开一种冲压机，包括机座，及设置在机座上的立柱，及设置在机座上的工作平台，机座内设置有液压动力装置，液压动力装置外部连接有铰链连接机构，立杆顶部设置有飞轮机构，且铰链连接机构一端连接到立杆上的飞轮机构，飞轮机构下端连接有一冲压装置；通过油管及液压缸将油液运输到飞轮机构上，产生动力；通过流量阀可以实现调节油液大小，在冲压加工时，照明装置对工作平台可以起到照明作用，保障冲压加工操作时的安全性。

又如专利公开号：CN 103433373 A，公开日：2013年12月11日，发明创造名称为：一种冲压机，该申请案公开一种冲压机，该申请案的冲压机包括床身、主油缸、床身连接块、刀具库和工作台，刀具库包括模具连接板和多种刀具，所有刀具均安装在模具连接板上，模具连接板通过连接件设置在床身连接块上；刀具都集成在一个模具连接板上，从而形成一个一体的刀具库，刀具库能整体的从床身连接块上拆下，刀具在模具连接板上组装完毕后再往床身连接块上安装，其安装刀具方便，速度快，从而能快速更换刀具库；并且刀具库结构更为简单、维修更为方便，加工范围更广。

然而，上述专利公开的数控冲床基本通过光栅等设备对冲压行程进行监测、控制，在多次往复冲压的过程中难以确保每次行程的精确控制，因此，如何设计一种行程精确控制的数控冲床，是现有技术中亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有数控冲床难以确保每次行程精确控制的不足，提供了一种数控冲床，完成对活塞杆行程的精确控制。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的数控冲床，包括：

机架；

安装于所述机架上部的冲压机构；

位于所述冲压机构下方的工作台；

以及与所述冲压机构连接的储油仓。

作为本发明更进一步的改进，所述工作台上安装有下模，所述下模的下方设置有可上下运动的顶出装置。

作为本发明更进一步的改进，所述冲压机构包括缸体；

所述缸体内设置有容纳活塞杆的第一腔室，所述活塞杆沿所述第一腔室的长度方向移动。

作为本发明更进一步的改进，所述活塞杆包括上活塞杆和下活塞杆，所述上活塞杆的外侧面上设有沿着所述第一腔室内壁滑行的凸起部，所述缸体上设置有主进油口，该主进油口与所述第一腔室连通且主进油口位于所述凸起部上方。

作为本发明更进一步的改进，所述上活塞杆内部设有第二腔室，该第二腔室内容纳有通油杆；所述通油杆上设有第一导油腔和第二导油腔，所述第一导油腔为沿通油杆长度方向贯通通油杆的贯通孔，所述第二导油腔为围绕在所述第一导油腔外侧的环形通道；

所述上活塞杆的底部与所述下活塞杆的顶部连接，所述下活塞杆的顶部设有第三腔室，所述通油杆的底端伸入所述第三腔室内且所述第一导油腔的底端与第三腔室相连通；所述通油杆的外侧面上设有导通孔，该导通孔将所述第二导油腔与所述第二腔室连通；

所述通油杆的下部连接有密封部件，该密封部件将所述第三腔室与所述第二腔室之间进行隔绝；所述第二腔室的顶部设有固定密封件，该固定密封件固定在上活塞杆上且固定密封件将第二腔室的顶部密封住。

作为本发明更进一步的改进，所述缸体的顶部设有顶部连接件，所述通油杆的顶部固定在顶部连接件上；

所述缸体的顶部分别设有增速进油口和回程进油口，所述增速进油口与所述第一导油腔的顶部连通，所述回程进油口与所述第二导油腔的顶部连通。

作为本发明更进一步的改进，所述凸起部与所述第一腔室内壁之间设有动密封装置。

作为本发明更进一步的改进，所述冲压机构还包括行程控制机构；

所述缸体的底部固定有底座，所述行程控制机构包括定位件、蜗杆和涡轮；所述蜗杆安装于底座上，所述涡轮的外侧面与所述蜗杆螺纹连接；

所述定位件包括上部的定位段和下部的套筒段，所述下活塞杆自上而下依次穿过所述定位段和所述套筒段，所述定位段位于所述第一腔室内且所述定位段位于所述上活塞杆下方；

所述涡轮套在所述套筒段的外侧面上且所述涡轮的内侧面与所述套筒段的外侧面螺纹连接；

所述定位段的两侧分别连接有滑行块，所述第一腔室的内壁上分别设有与所述滑行块对应相配合的滑道。

作为本发明更进一步的改进，所述蜗杆通过减速电机驱动旋转，所述减速电机上安装有编码器，所述编码器与液晶显示面板连接。

作为本发明更进一步的改进，所述涡轮的侧面上设置有若干组止动孔，每一组止动孔包括若干个沿周向排布的止动孔；

所述底座上设置有与每一个止动孔相对应的定位孔，所述定位孔内安装有定位杆。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)现有技术中公开的数控冲床基本通过光栅等设备对冲压行程进行监测、控制，在多次往复冲压的过程中难以确保每次行程的精确控制，本发明中，可以通过减速电机灵活控制定位段的位置，从而利用定位段来限制活塞杆每次的行程，完成对活塞杆行程的精确控制，在进行大量冲压过程中始终能维持冲压行程在指定的参数，确保冲压出的工件符合成品要求，提高产品的合格率。

(2)本发明中，涡轮的侧面上设置有若干组止动孔，每一组止动孔包括若干个沿周向排布的止动孔；底座上设置有与每一个止动孔相对应的定位孔，定位孔内安装有定位杆，当定位段调整至指定位置从而限定冲压行程后，找到中轴线在同一条直线上的定位孔以及止动孔，将定位杆贯穿进入中轴线在同一条直线上的定位孔内以及止动孔内，此时涡轮被牢牢限制转动，即使上活塞杆的下端面对定位段上端面进行一定的冲击，也能维持定位段在固定的位置不动，从而保证冲压行程控制的准确性，提高数控冲床使用过程的可靠性。

(3)本发明中，在开启时，首先通过增速进油口向第一导油腔内通入液压油，液压油通过第一导油腔进入第三腔室内从而推动活塞杆下移，从而通过给活塞杆一个较小的推力，使得活塞杆立即被推动起来，大大缩短冲压机构的启动时间；在活塞杆逐渐下降过程中，通过主进油口向第一腔室内通入液压油从而推动活塞杆下移，此时增速进油口和主进油口同时供油，使得活塞杆能够稳定下降，并给活塞杆较大的工作推力，满足工件加工的要求；本发明中，增速进油口供油和主进油口供油的配合使用，能够使得冲压机构启动时间大大缩短，从而提高了冲床加工工件时的工作效率；当上活塞杆的下端面与定位段的上端面接触时，说明活塞杆已经达到规定行程，此时通过定位段的物理阻隔，使得活塞杆的行程被控制在规定范围，大大提高了冲压行程控制的准确性，此时停止增速进油口以及主进油口的进油，通过回程进油口向第二导油腔内通入液压油，液压油通过导通孔进入第二腔室内从而推动活塞杆上移，当活塞杆上移至指定位置时，停止回程进油口的进油，完成一次冲压操作，以此循环往复进行连续冲压操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1的数控冲床的结构示意图；

图2为实施例1中冲压机构的结构示意图；

图3为实施例2中涡轮的侧视结构示意图；

图4为实施例2中数控冲床冲压方法的流程图。

示意图中的标号说明：1、缸体；101、主进油口；102、增速进油口；103、回程进油口；104、第一腔室；2、顶部连接件；3、底座；4、通油杆；401、第一导油腔；402、第二导油腔；5、上活塞杆；501、第二腔室；6、下活塞杆；601、第三腔室；7、蜗杆；8、涡轮；801、止动孔；9、定位件；10、冲压机构；11、机架；12、储油仓；13、工作台；14、顶出装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-2，本实施例的数控冲床，包括：机架11；安装于机架11上部的冲压机构10；位于冲压机构10下方的工作台13；以及与冲压机构10连接的储油仓12，储油仓12用于向冲压机构10提供液压油。工作台13上安装有下模，下模的下方设置有可上下运动的顶出装置14，顶出装置14用于将冲压后的工件向上顶出，便于工件从工作台13上取下。

其中，冲压机构10包括缸体1；缸体1内设置有容纳活塞杆的第一腔室104，活塞杆沿第一腔室104的长度方向移动；活塞杆包括上活塞杆5和下活塞杆6，上活塞杆5的外侧面上设有沿着第一腔室104内壁滑行的凸起部，缸体1上设置有主进油口101，该主进油口101与第一腔室104连通且主进油口101位于凸起部上方，当液压油由主进油口101进入第一腔室104内时，液压油会推动凸起部向下移动，从而带动整个活塞杆下移。

上活塞杆5内部设有第二腔室501，该第二腔室501内容纳有通油杆4；通油杆4上设有第一导油腔401和第二导油腔402，第一导油腔401为沿通油杆4长度方向贯通通油杆4的贯通孔，第二导油腔402为围绕在第一导油腔401外侧的环形通道；上活塞杆5的底部与下活塞杆6的顶部连接，下活塞杆6的顶部设有第三腔室601，通油杆4的底端伸入第三腔室601内且第一导油腔401的底端与第三腔室601相连通；通油杆4的外侧面上设有导通孔，该导通孔将第二导油腔402与第二腔室501连通；通油杆4的下部连接有密封部件，该密封部件将第三腔室601与第二腔室501之间进行隔绝；第二腔室501的顶部设有固定密封件，该固定密封件固定在上活塞杆5上且固定密封件将第二腔室501的顶部密封住，当液压油进入第二腔室501内时，液压油会向上推动固定密封件，从而带动整个活塞杆上移。

缸体1的顶部设有顶部连接件2，通油杆4的顶部固定在顶部连接件2上；缸体1的顶部分别设有增速进油口102和回程进油口103，增速进油口102与第一导油腔401的顶部连通，回程进油口103与第二导油腔402的顶部连通。其中，凸起部与第一腔室104内壁之间设有动密封装置，使得凸起部沿着第一腔室104内壁滑行时，凸起部与第一腔室104内壁之间不漏油。

其中，冲压机构10还包括行程控制机构，缸体1的底部固定有底座3，行程控制机构包括定位件9、蜗杆7和涡轮8；蜗杆7安装于底座3上，涡轮8的外侧面与蜗杆7螺纹连接；定位件9包括上部的定位段和下部的套筒段，下活塞杆6自上而下依次穿过定位段和套筒段，定位段位于第一腔室104内且定位段位于上活塞杆5下方；涡轮8套在套筒段的外侧面上且涡轮8的内侧面与套筒段的外侧面螺纹连接；定位段的两侧分别连接有滑行块，第一腔室104的内壁上分别设有与滑行块对应相配合的滑道。其中，蜗杆7通过减速电机驱动旋转，减速电机上安装有编码器，编码器与液晶显示面板连接，通过编码器可以实时监控到减速电机的旋转方向以及旋转圈数，从而推算出定位段上端面所处的高度位置，进而可对定位段上端面所处位置进行实时调节，并在液晶显示面板上显示出读数，现有技术中公开的数控冲床基本通过光栅等设备对冲压行程进行监测、控制，在多次往复冲压的过程中难以确保每次行程的精确控制，本实施例中，可以通过减速电机灵活控制定位段的位置，从而利用定位段来限制活塞杆每次的行程，完成对活塞杆行程的精确控制，在进行大量冲压过程中始终能维持冲压行程在指定的参数，确保冲压出的工件符合成品要求，提高产品的合格率。

实施例2

结合图3-4，本实施例的数控冲床，其基本结构与实施例1基本相同，更进一步的：涡轮8的侧面上设置有若干组止动孔801，每一组止动孔801包括若干个沿周向排布的止动孔801；底座3上设置有与每一个止动孔801相对应的定位孔，定位孔内安装有定位杆。

本实施例的数控冲床，其冲压方法包括以下步骤：

步骤A：准备好数控冲床；

步骤B：根据冲压要求设定活塞杆的行程；

其中，步骤B包括如下分步骤：

分步骤B1：驱动蜗杆7旋转，使得涡轮8旋转；

分步骤B2：通过涡轮8的旋转驱动定位件9上下移动，直至定位件9上的定位段移动至指定位置；

步骤C：将涡轮8进行定位；

其中，步骤C包括如下分步骤：

分步骤C1：找到中轴线在同一条直线上的定位孔以及止动孔801；

分步骤C2：将定位杆贯穿进入中轴线在同一条直线上的定位孔内以及止动孔801内，从而限制涡轮8的旋转；

步骤D：控制活塞杆进行冲压动作：

其中，步骤D包括如下分步骤：

分步骤D1：通过增速进油口102向第一导油腔401内通入液压油，液压油通过第一导油腔401进入第三腔室601内从而推动活塞杆下移；

分步骤D2：通过主进油口101向第一腔室104内通入液压油从而推动活塞杆下移；

分步骤D3：当上活塞杆5的下端面与定位段的上端面接触时，停止增速进油口102以及主进油口101的进油；

分步骤D4：通过回程进油口103向第二导油腔402内通入液压油，液压油通过导通孔进入第二腔室501内从而推动活塞杆上移，当活塞杆上移至指定位置时，停止回程进油口103的进油，完成一次冲压操作，以此循环往复进行连续冲压操作。

本实施例中，涡轮8的侧面上设置有若干组止动孔801，每一组止动孔801包括若干个沿周向排布的止动孔801；底座3上设置有与每一个止动孔801相对应的定位孔，定位孔内安装有定位杆，当定位段调整至指定位置从而限定冲压行程后，找到中轴线在同一条直线上的定位孔以及止动孔801，将定位杆贯穿进入中轴线在同一条直线上的定位孔内以及止动孔801内，此时涡轮8被牢牢限制转动，即使上活塞杆5的下端面对定位段上端面进行一定的冲击，也能维持定位段在固定的位置不动，从而保证冲压行程控制的准确性，提高数控冲床使用过程的可靠性。

现有技术中的数控冲床普遍存在的问题是启动时间长，因此，如何对现有技术中冲床用冲压机构10改进，提高冲床在加工工件时的工作效率，是现有技术中亟需解决的技术问题。本实施例中，在开启时，首先通过增速进油口102向第一导油腔401内通入液压油，液压油通过第一导油腔401进入第三腔室601内从而推动活塞杆下移，从而通过给活塞杆一个较小的推力，使得活塞杆立即被推动起来，大大缩短冲压机构10的启动时间；在活塞杆逐渐下降过程中，通过主进油口101向第一腔室104内通入液压油从而推动活塞杆下移，此时增速进油口102和主进油口101同时供油，使得活塞杆能够稳定下降，并给活塞杆较大的工作推力，满足工件加工的要求。本实施例中，增速进油口102供油和主进油口101供油的配合使用，能够使得冲压机构10启动时间大大缩短，从而提高了冲床加工工件时的工作效率；当上活塞杆5的下端面与定位段的上端面接触时，说明活塞杆已经达到规定行程，此时通过定位段的物理阻隔，使得活塞杆的行程被控制在规定范围，大大提高了冲压行程控制的准确性，此时停止增速进油口102以及主进油口101的进油，通过回程进油口103向第二导油腔402内通入液压油，液压油通过导通孔进入第二腔室501内从而推动活塞杆上移，当活塞杆上移至指定位置时，停止回程进油口103的进油，完成一次冲压操作，以此循环往复进行连续冲压操作。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。