一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模的制作方法

本发明涉及冲压模技术领域，具体涉及一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模。

背景技术：

自动叠装级进模常用于电机定转子或变压器中矽钢片的冲压，其上面设置有冲片(矽钢片)的自动叠装机构。通常冲片上冲压有若干通孔及叠装用的铆口。采用自动叠装级进模进行冲压时，通常先冲压通孔和铆口，然后进行落料，在落料凹模的下方设置有叠装用的收紧座，收紧座上设置有收紧圈，收紧圈的内孔与冲片之间为紧配合以形成较大的摩擦阻力，冲片落料后被落料凸模推压进入收紧圈，在冲片与收紧圈的摩擦阻力以及落料凸模推压的作用下，相邻两片冲片通过铆口相互叠合，从而实现冲片的自动叠装。为了防止相邻两组矽钢片的相互粘连，在相邻两组矽钢片之间设置有一片不冲压铆口的矽钢片。

但是，采用现有技术叠装的矽钢片存在的问题是：矽钢片冲压时会产生毛刺，其冲压通孔时出现的毛刺主要集中在冲片下端面的冲压通孔的孔口边缘，落料时的毛刺主要集中在冲片上端面的外周边上，具体如图4所示。由于毛刺的存在，叠装后的矽钢片组件其相邻两个矽钢片之间容易出现一定的微间隙，导致矽钢片组件不严实，最终会使得电机定转子或变压器单位体积下的磁性能下降。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，旨在实现冲压时对冲片上冲压通孔及冲片外周处毛刺的清理，减少叠装时相邻冲片之间的间隙，进而提高叠装的质量。具体的技术方案如下：

一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，包括模具固定座，所述模具固定座包括用于固定凸模的上模座和用于固定凹模的下模座，所述模具固定座上按照加工顺序先后设置有冲孔工位和落料工位，在所述落料工位上分别设置有安装在上模座上的落料凸模、安装在下模座的凹模固定板上的落料凹模、安装在所述落料凹模下方且与所述凹模固定板固定连接的用于冲片叠装的收紧座，所述收紧座上设有收紧圈，在所述冲孔工位和落料工位之间设置有冲片下端面毛刺清理工位，在所述冲片下端面毛刺清理工位上设置有冲片下端面毛刺清理机构，在所述落料工位上设置有冲片上端面毛刺清理机构。

上述技术方案中，通过在自动叠装级进模上设置冲片下端面毛刺清理工位和冲片下端面毛刺清理机构、在落料工位上设置有冲片上端面毛刺清理机构，实现了冲片下端面、冲片上端面毛刺的清理，从而可以减少叠装时相邻冲片之间的间隙，进而提高叠装的质量。

本发明的冲片下端面毛刺清理机构的具体结构为：所述冲片下端面毛刺清理机构包括安装在上模座上的去毛刺上顶压头、安装在下模座上的去毛刺下顶压头，所述去毛刺上顶压头上设有用于压紧冲片上端面的第一对压面，所述去毛刺下顶压头上设有用于压紧冲片下端面并将冲片下端面上的冲压通孔的孔口毛刺压平的第二对压面。

其中，所述第一对压面、第二对压面上设有平整面，所述第二对压面的平整面开设有用于避让冲压铆口凸缘的避让孔。

冲片下端面毛刺清理机构工作时，去毛刺上顶压头向下顶压料板上的冲片，使得位于去毛刺上顶压头、去毛刺下顶压头之间的冲片受压，位于冲片的冲压通孔下端孔口边缘的毛刺被去毛刺下顶压头压平，实现冲片下端面毛刺的清理。

作为对上述冲片下端面毛刺清理机构的改进，在所述第二对压面的平整面上对准冲片上的冲压通孔位置设置有与所述冲压通孔下端的孔口边缘相适配的锥形凸台，所述锥形凸台为上部小、下部大的锥形凸台。

上述去毛刺下顶压头上锥形凸台的设置，可以使得冲片下端面上冲压通孔的孔口受到锥形凸台的施压，形成对冲压通孔孔口的倒角，从而实现更好的毛刺清理效果。

作为冲片下端面毛刺清理机构的更进一步改进，在位于冲片下端面毛刺清理工位的下模座上设置有用于将冲片的冲压通孔从所述锥形凸台中向上移离出来的弹性卸料元件；所述去毛刺上顶压头为弹性顶压头。

上述弹性卸料元件的设置可以有效避免冲片清理后料板移送至下一工位时其冲片的冲压通孔与的锥形凸台干涉，保证冲压的顺利进行。

作为弹性卸料元件的一种优选方案，所述弹性卸料元件为弹簧或橡胶垫，所述弹性顶压头包括与上模座连接的基座、依次胶接在所述基座下方的弹性橡胶板、顶压板，所述的第一对压面设置在所述顶压板的下端面上。

本发明的冲片上端面毛刺清理机构的具体结构为：在所述凹模固定板上位于落料凹模与收紧圈之间设有一段与所述落料凹模及收紧圈同轴的落料孔，所述冲片上端面毛刺清理机构包括设于所述凹模固定板与下模座之间的去毛刺刮刀，所述去毛刺刮刀的刀体水平可移动设置且其前端的刀尖可进入所述落料孔内，且所述去毛刺刮刀的刀尖在高度方向上位于冲片落料后进入收紧圈时其冲片上端面相等高的位置；所述收紧圈通过滚动轴承可转动地设置在所述收紧座中，且所述收紧圈的下端连接有蜗轮，所述收紧座上设置有与所述蜗轮相啮合的蜗杆，所述蜗杆通过步进电机带动旋转。

冲片落料时，落料凸模将冲片压入收紧圈中，通过设置落料凸模的下移极限位置，可以使得冲片的上端面与收紧圈的上端面平齐或稍高于收紧圈，并将去毛刺刮刀的刀尖设置成与冲片的上端面等高。冲片落料到位后，步进电机启动，通过蜗轮、蜗杆传动带动收紧圈连同收紧圈内的冲片一起转动，以此同时，去毛刺刮刀进行水平进给运动，刀尖逐渐进入落料孔内，并将冲片四周的毛刺刮去。冲片上的毛刺被刮去后，去毛刺刮刀回退，同时步进电机转动，使得收紧圈转至原始角度位置后停止转动，准备接受下一片冲片的压入。

为了使得去毛刺刮刀的刀头具有一定的弹性，在去毛刺刮刀的刀头部切割有一条弹性缓冲槽，使得去毛刺刮刀的刀头的刚性适当下降，这样即使冲片在高度方向有位置误差，也能进行顺利去毛刺。

为了将从冲片刮下来的毛刺及时移除，所述落料孔的孔壁设有连通外部吸尘器的排屑通路。

上述在落料孔的孔壁上排屑通路的设置，可以使得冲片从进入落料凹模到收紧圈后的过程中，其冲片下端面及冲片上端面上粘连的金属屑均能通过排屑通路被吸尘器的负压所吸走，从而使得毛刺的清理更彻底。

本发明中，所述去毛刺刮刀的刀体通过直线执行元件实现水平方向的进退运动。

其中，所述直线执行元件优选为气缸、液压缸、电动推杆中的一种。

本发明中，所述步进电机、直线执行元件连接冲床的控制系统以实现收紧圈旋转运动以及去毛刺刮刀进退运动的联动。

作为本发明的进一步改进，在所述收紧圈上位于所述蜗轮与收紧座之间还连接有角度编码器，所述角度编码器的外壳连接收紧座，所述角度编码器的信号线连接冲床的控制系统。

上述收紧圈上角度编码器的设置，可以更加精确的控制收紧圈的角度位置，从而提高了冲片叠装的可靠性。

本发明中，所述收紧圈包括外圈和安装在所述外圈内孔中的可更换的内圈，以方便磨损后的更换。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，通过在自动叠装级进模上设置冲片下端面毛刺清理工位和冲片下端面毛刺清理机构、在落料工位上设置有冲片上端面毛刺清理机构，实现了冲片下端面、冲片上端面毛刺的清理，从而可以减少叠装时相邻冲片之间的间隙，进而提高叠装的质量。

第二，本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，毛刺下顶压头上锥形凸台的设置，可以使得冲片下端面上冲压通孔的孔口受到锥形凸台的施压，形成对冲压通孔孔口的倒角，从而实现更好的毛刺清理效果。

第三，本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，落料孔的孔壁设有连通外部吸尘器的排屑通路，可以方便从冲片刮下来的毛刺及时移除。

第四，本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，在落料孔的孔壁上排屑通路的设置，可以使得冲片从进入落料凹模到收紧圈后的过程中，其冲片下端面及冲片上端面上粘连的金属屑均能通过排屑通路被吸尘器的负压所吸走，从而使得毛刺的清理更彻底。

第五，本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模，收紧圈上角度编码器的设置，可以更加精确的控制收紧圈的角度位置，从而提高了冲片叠装的可靠性。

附图说明

图1是本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模中的冲片下端面毛刺清理机构的结构示意图；

图2是本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模中的冲片上端面毛刺清理机构的结构示意图；

图3是去毛刺刮刀的结构示意图；

图4是带有下端面毛刺、上端面毛刺的冲片结构示意图。

图中：10、上模座，11、下模座，12、落料凸模，13、凹模固定板，14、落料凹模，15、收紧座，16、收紧圈，17、外圈，18、内圈；

20、冲片，21、冲压通孔，22、料板，23、铆口凸缘，24、冲片上端面毛刺，25、冲片下端面毛刺；

30、去毛刺上顶压头，31、去毛刺下顶压头，32、第一对压面，33、第二对压面，34、锥形凸台，35、弹性卸料元件，36、基座，37、弹性橡胶板，38、顶压板，39、避让孔；

40、落料孔，41、去毛刺刮刀，42、刀尖，43、滚动轴承，44、蜗轮，45、蜗杆，46、步进电机，47、排屑通路，48、直线执行元件，49、控制系统，50、角度编码器，51、缓冲槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至4所示为本发明的一种具有冲片毛刺清理功能的自动叠装级进模的实施例，包括模具固定座，所述模具固定座包括用于固定凸模的上模座10和用于固定凹模的下模座11，所述模具固定座上按照加工顺序先后设置有冲孔工位和落料工位，在所述落料工位上分别设置有安装在上模座10上的落料凸模12、安装在下模座11的凹模固定板13上的落料凹模14、安装在所述落料凹模14下方且与所述凹模固定板13固定连接的用于冲片20叠装的收紧座15，所述收紧座15上设有收紧圈16，在所述冲孔工位和落料工位之间设置有冲片下端面毛刺25清理工位，在所述冲片下端面毛刺25清理工位上设置有冲片下端面毛刺25清理机构，在所述落料工位上设置有冲片上端面毛刺24清理机构。

上述技术方案中，通过在自动叠装级进模上设置冲片下端面毛刺25清理工位和冲片下端面毛刺25清理机构、在落料工位上设置有冲片上端面毛刺24清理机构，实现了冲片20下端面、冲片20上端面毛刺的清理，从而可以减少叠装时相邻冲片20之间的间隙，进而提高叠装的质量。

本实施例的冲片下端面毛刺25清理机构的具体结构为：所述冲片下端面毛刺25清理机构包括安装在上模座10上的去毛刺上顶压头30、安装在下模座11上的去毛刺下顶压头31，所述去毛刺上顶压头30上设有用于压紧冲片20上端面的第一对压面32，所述去毛刺下顶压头31上设有用于压紧冲片20下端面并将冲片20下端面上的冲压通孔21的孔口毛刺压平的第二对压面33。

其中，所述第一对压面32、第二对压面33上设有平整面，所述第二对压面33的平整面开设有用于避让冲压铆口凸缘23的避让孔39。

冲片下端面毛刺25清理机构工作时，去毛刺上顶压头30向下顶压料板22上的冲片20，使得位于去毛刺上顶压头30、去毛刺下顶压头31之间的冲片20受压，位于冲片20的冲压通孔21下端孔口边缘的毛刺被去毛刺下顶压头31压平，实现冲片下端面毛刺25的清理。

作为对上述冲片下端面毛刺25清理机构的改进，在所述第二对压面33的平整面上对准冲片20上的冲压通孔21位置设置有与所述冲压通孔21下端的孔口边缘相适配的锥形凸台34，所述锥形凸台34为上部小、下部大的锥形凸台。

上述去毛刺下顶压头31上锥形凸台34的设置，可以使得冲片20下端面上冲压通孔21的孔口受到锥形凸台34的施压，形成对冲压通孔21孔口的倒角，从而实现更好的毛刺清理效果。

作为冲片下端面毛刺25清理机构的更进一步改进，在位于冲片20下端面毛刺清理工位的下模座11上设置有用于将冲片20的冲压通孔21从所述锥形凸台34中向上移离出来的弹性卸料元件35；所述去毛刺上顶压头30为弹性顶压头。

上述弹性卸料元件35的设置可以有效避免冲片20清理后料板22移送至下一工位时其冲片20的冲压通孔21与的锥形凸台34干涉，保证冲压的顺利进行。

作为弹性卸料元件35的一种优选方案，所述弹性卸料元件35为弹簧或橡胶垫，所述弹性顶压头包括与上模座10连接的基座36、依次胶接在所述基座36下方的弹性橡胶板37、顶压板38，所述的第一对压面32设置在所述顶压板38的下端面上。

本实施例的冲片上端面毛刺24清理机构的具体结构为：在所述凹模固定板13上位于落料凹模14与收紧圈16之间设有一段与所述落料凹模14及收紧圈16同轴的落料孔40，所述冲片上端面毛刺24清理机构包括设于所述凹模固定板13与下模座11之间的去毛刺刮刀41，所述去毛刺刮刀41的刀体水平可移动设置且其前端的刀尖42可进入所述落料孔40内，且所述去毛刺刮刀41的刀尖42在高度方向上位于冲片20落料后进入收紧圈16时其冲片20上端面相等高的位置；所述收紧圈16通过滚动轴承43可转动地设置在所述收紧座15中，且所述收紧圈16的下端连接有蜗轮44，所述收紧座15上设置有与所述蜗轮44相啮合的蜗杆45，所述蜗杆45通过步进电机46带动旋转。

冲片20落料时，落料凸模12将冲片20压入收紧圈16中，通过设置落料凸模12的下移极限位置，可以使得冲片20的上端面与收紧圈16的上端面平齐或稍高于收紧圈16，并将去毛刺刮刀41的刀尖42设置成与冲片20的上端面等高。冲片20落料到位后，步进电机46启动，通过蜗轮44、蜗杆45传动带动收紧圈16连同收紧圈16内的冲片20一起转动，以此同时，去毛刺刮刀41进行水平进给运动，刀尖42逐渐进入落料孔40内，并将冲片20四周的毛刺刮去。冲片20上的毛刺被刮去后，去毛刺刮刀41回退，同时步进电机46转动，使得收紧圈16转至原始角度位置后停止转动，准备接受下一片冲片20的压入。

为了使得去毛刺刮刀41的刀头具有一定的弹性，在去毛刺刮刀的刀头部切割有一条弹性缓冲槽51，使得去毛刺刮刀41的刀头的刚性适当下降，这样即使冲片20在高度方向有位置误差，也能进行顺利去毛刺。

为了将从冲片20刮下来的毛刺及时移除，所述落料孔40的孔壁设有连通外部吸尘器的排屑通路47。

上述在落料孔40的孔壁上排屑通路47的设置，可以使得冲片20从进入落料凹模14到收紧圈16后的过程中，其冲片20下端面及冲片20上端面上粘连的金属屑均能通过排屑通路47被吸尘器的负压所吸走，从而使得毛刺的清理更彻底。

本实施例中，所述去毛刺刮刀41的刀体通过直线执行元件48实现水平方向的进退运动。

其中，所述直线执行元件48优选为气缸、液压缸、电动推杆中的一种。

本实施例中，所述步进电机46、直线执行元件48连接冲床的控制系统49以实现收紧圈16旋转运动以及去毛刺刮刀41进退运动的联动。

作为本实施例的进一步改进，在所述收紧圈16上位于所述蜗轮44与收紧座15之间还连接有角度编码器50，所述角度编码器50的外壳连接收紧座15，所述角度编码器50的信号线连接冲床的控制系统49。

上述收紧圈16上角度编码器50的设置，可以更加精确的控制收紧圈16的角度位置，从而提高了冲片20叠装的可靠性。

本实施例中，所述收紧圈16包括外圈17和安装在所述外圈17内孔中的可更换的内圈18，以方便磨损后的更换。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。