双动模架装置的制作方法

本发明涉及一种双动模架装置。

背景技术：

目前常用的精冲工艺是用特殊结构的模具在三动专用精冲压力机上，在对板材施加强大压力的情况下进行冲裁，从而获得尺寸允差小，形位精度高，以及剪切面光洁、平整无斜度的冲压零件。而要获得质量较高的精冲零件的关键因素在于：在精冲剪切开始前，首先对原材料变形区内外施加单位压力接近材料屈服极限的强大压力，且在整个剪切过程中保持不变。普通的简易精冲装置一般利用弹性体产生压边力，随着凸模移动量的增加，其周边的按压力也在不断增加，导致冲裁质量受影响。另一种简易精冲装置采用附加液压装置产生压边力，这种装置虽能够产生稳定的压边力但机结构复杂、价格昂贵，导致冲压的成本较高，使得精冲工艺技术的应用得不到普遍。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中三动专用精冲压力机价格昂贵，简易精冲装置冲裁质量差的缺陷，提供一种能够在普通冲床上实施精密冲裁的双动模架装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种双动模架装置，其特点在于，其包括：

支架组件，所述支架组件包括前支架、后支架、两根连接轴和两个盘形凸轮，两根所述连接轴的两端分别连接所述前支架的上部和所述后支架的上部，所述前支架和所述后支架相互平行设置，两根所述连接轴相互平行设置，每一所述盘形凸轮可转动地连接于一个所述连接轴，两个所述盘形凸轮位于所述前支架和所述后支架之间；

模柄组件，所述模柄组件位于所述前支架和所述后支架之间并能够上下移动，所述模柄组件的外侧具有两个相背设置的对称斜压面，两个所述对称斜压面沿竖直向下的方向分别抵接于两个所述盘形凸轮，每一所述盘形凸轮随所述模柄组件向下移动而逐渐向下转动。

较佳地，所述模柄组件包括模柄、两个保持架和两个回转块，所述模柄上开有两个相背设置的内圆弧槽，每一所述回转块为半圆柱形，每一所述回转块与一个所述内圆弧槽相匹配，每一所述保持架的一端固定于所述模柄，每一所述回转块可转动地连接于一个所述保持架的另一端，两个所述对称斜压面分别位于两个回转块上。

较佳地，所述支架组件还包括固定板，所述固定板分别固定于所述前支架的下部和所述后支架的下部。

较佳地，所述固定板通过螺栓和销钉连接于所述前支架和所述后支架。

较佳地，每一所述连接轴的两端设有外螺纹，两根所述连接轴通过螺纹连接于所述前支架和所述后支架。

较佳地，每一所述盘形凸轮沿中心轴开有连接孔，每一所述盘形凸轮通过所述连接孔套设于所述连接轴。

较佳地，所述前支架和所述后支架上分别开有水平贯通的前避让孔和后避让孔。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本装置与常用的滚珠模架组件组合后，能够实现在模柄进行冲压的同时，利用凸轮与对称斜压面之间的相互关系产生稳定压边力，使得在普通的冲床上也能够实现精冲的效果。本装置能够节省成本，在缺乏昂贵的三动专用精冲压力机的情况下，装置与常用的滚珠模架组件组合后，配上与被冲件相应的冲裁道具，便能够实施精密冲裁。

附图说明

图1为本发明实施例1中双动模架装置的正视结构局部剖视图。

图2为本发明实施例1中双动模架装置的左视结构局部剖视图。

图3为本发明实施例1中模柄组件与盘形凸轮抵接的结构示意图。

图4为本发明实施例2中双动模架装置与滚珠模架组件、上模组件、下模组件相结合的结构示意图。

图5为本发明实施例3中双动模架装置与滚珠模架组件、上凹模、下凹模相结合的对向凹模冲裁的结构示意图。

附图标记说明：

支架组件100

前支架110

前避让孔111

前孔下部平面112

后支架120

后避让孔121

后孔下部平面122

连接轴130

盘形凸轮140

连接孔141

固定板150

模柄组件200

对称斜压面210

保持架220

模柄230

内圆弧槽231

回转块240

上模座310

下模座320

导柱330

滚珠导套340

压簧350

上垫板360

上托410

凸模固定板420

凸模430

齿圈压板440

凹模510

顶件板520

顶杆530

托板540

橡胶垫550

上凹模600

弹簧610

下凹模700

凹槽710

推件器800

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

图1和图2示出了一种双动模架装置，其包括支架组件100和模柄组件200。

支架组件100包括前支架110、后支架120、两根连接轴130、两个盘形凸轮140和固定板150。两根连接轴130的两端分别连接前支架110的上部和后支架120的上部，固定板150通过螺栓和销钉固定于前支架110的下部和后支架120的下部。前支架110和后支架120相互平行设置，两根连接轴130相互平行设置。每一盘形凸轮140可转动地连接于一个连接轴130，两个盘形凸轮140位于前支架110和后支架120之间。

模柄组件200位于前支架110和后支架120之间并能够上下移动，模柄组件200的外侧具有两个相背设置的对称斜压面210，相当于斜角能够随行程变化的斜楔面，两个对称斜压面210沿竖直向下的方向分别抵接于两个盘形凸轮140，每一盘形凸轮140随模柄组件200向下移动而逐渐向下转动，直至两个对称斜压面210处于垂直方向，两个盘形凸轮140停止转动，而模柄组件200仍能够继续下行。

冲压装置要提高冲压的质量，关键在于需要对原材料变形区内外施加单位压力接近材料屈服极限的强大压力，且在整个剪切过程中保持不变。常用的冲压装置的压边件为弹性部件，虽能够实现按压原材料变形区的作用，但其按压力随着模柄的运动而不断增加，影响了冲压的质量。在本方案中，当双动模架装置与普通的滚珠模架组件相配合，并运用于普通冲床时，模柄230在冲床的驱动下向下运动对原材料进行冲裁，利用盘形凸轮140与对称斜压面210之间的相互关系能够使滚珠模架组件的上模座310向下运动对原材料产生压边力，从而在普通冲床上也能够实施精密冲裁。另外，相比于压边件为弹性部件的冲压装置，当盘形凸轮140中与对称斜压面210相抵接的面呈竖直方向时，盘形凸轮140不再转动，产生的压边力保持不变，因此冲压的质量更佳。为适应不同厚度和材料的精冲件，通过设置不同的凸轮曲线，能够获得所需位置和大小的齿圈压边力。

为了便于组装或拆卸连接轴130，每一连接轴130的两端设有外螺纹，两根连接轴130通过螺纹连接于前支架110和后支架120。

另外，当需要根据原材料的厚度或材料要求更换盘形凸轮140时，为了便于更换盘形凸轮140，每一盘形凸轮140沿中心轴开有连接孔141，每一盘形凸轮140通过连接孔141套设于连接轴130。在本方案中，只需将连接轴130从前支架110和后支架120上拆卸下来，并将盘形凸轮140从连接轴130上取下，而后将新的盘形凸轮140套于连接轴130上，最后将连接轴130重新安装于前支架110和后支架120上，即完成了盘形凸轮140更换。

在实际应用中，常规的斜楔凸轮机构除了在一个位置状态下处于面接触外，在其余位置状态下均处于线接触，接触应力较大，极易造成磨损。为了减少两者之间的接触应力，避免产生线接触，如图3所示，模柄组件200包括模柄230、两个保持架220和两个回转块240，模柄230上开有两个相背设置的内圆弧槽231，每一回转块240为半圆柱形，每一回转块240与一个内圆弧槽231相匹配，每一保持架220的一端固定于模柄230，每一回转块240可转动地连接于一个保持架220的另一端，两个对称斜压面210分别位于两个回转块240上。

利用回转块240与盘形凸轮140结构相互抵接，且回转块240上的半圆柱面与内圆弧槽231的内表面相匹配，使得盘形凸轮140在转动的同时回转块240也在随之转动，保证盘形凸轮140与回转块240之间始终处于面接触，减小了两者之间的接触应力，避免两者之间产生大的磨损，提高了精冲装置的使用寿命。

在双动模架装置和滚珠模架组件相组合后，为避免前支架110和后支架120妨碍导料并能够观察冲裁情况，前支架110和后支架120上分别开有水平贯通的前避让孔111和后避让孔121。前避让孔111的前孔下部平面112和后避让孔121的后孔下部平面122与固定板150的下表面贴合。通过螺栓和销钉将前支架110和后支架120与固定板150连接成一个“u”字形的刚体。这个刚体具有足够的强度和刚度，足以平衡因强大的压边力而施加于支架的反力。

实施例2

本实施例为双动模架装置、滚珠模架组件、上模组件和下模组件相组合后的结构及工作过程。

如图4所示，滚珠模架组件包括上模座310、下模座320、导柱330、滚珠导套340、压簧350和上垫板360。上模组件包括上托410、凸模固定板420、凸模430和齿圈压板440。下模组件包括凹模510、顶件板520、顶杆530、托板540和橡胶垫550。其中，双动模架装置的固定板150固定于下模座320。在本实施例中，模柄230与上托410之间浮动连接，以解决冲床闭合高度与滚珠模架组件的闭合高度不一致的问题。

工作过程可分为压边阶段、冲压阶段、松料阶段、凸模回升和顶料阶段，具体工作过程如下：

压边阶段：

模柄230在冲床的驱动下向下移动，回转块240和盘形凸轮140相互配合产生转动，盘形凸轮140向下转动按压上模座310向下移动。同时，齿圈压板440跟随上模座310同时向下移动，按压原材料的周边。当回转块240和盘形凸轮140转动至两者的接触面处于竖直位置时，盘形凸轮140不再继续产生转动，此时齿圈压板440的位置保持不变，压边力保持不变。

冲压阶段：

模柄230继续向下移动，而后模柄230推动上托410、凸模固定板420、凸模430向下移动，凸模430将冲裁件冲压至凹模510内。顶件板520、顶杆530和托板540在凸模430的作用下向下移动，橡胶垫550产生弹性变形。

松料阶段：

完成冲压后，模柄230在冲床的驱动下向上移动，首先模柄230带动回转块240同时向上移动，盘形凸轮140保持不动，上托410、凸模固定板420、凸模430保持不动。当回转块240的回转轴线高出盘形凸轮的旋转轴线时，在压簧350的回复力作用下，回转块240和盘形凸轮140产生转动，上模座310向上移动，齿圈压板440松开原材料，完成松料的工序。

凸模回升和顶料阶段：

模柄230继续向上运动，而后模柄230的底部与上托410的顶部相抵接，模柄230带动上托410、凸模固定板420、凸模430向上移动，完成凸模430回升的工序。凸模430从凹模510中移出的过程中，托板540、顶杆530、顶件板520在橡胶垫550的回复力的作用下，将冲裁件从凹模510内逐渐向外顶出，而当上模座310回复到上限位置时，上托410继续上行，致使凸模430从条料中挣脱出来。

一般精冲装置容易产生冲裁件嵌于原材料中的现象，其原因在于凸模430回升时原材料仍受到压边力的作用保持不动，冲裁件受到顶料力的作用被重新顶入原材料的孔口内。因精冲的冲裁件与原材料的孔口之间的间隙较小，导致嵌于原材料中的冲裁件难以取出。而利用本双动模架装置的冲裁装置则不存在上述问题，其原因在于凸模430回升相对齿圈压板440比较滞后，因此冲裁件无法进入原材料的孔口内。

实施例3

本实施例为双动模架装置、滚珠模架组件、上凹模600和下凹模700、推件器800相组合后的结构及工作过程。

如图5所示，滚珠模架组件包括上模座310、下模座320、导柱330、滚珠导套340、压簧350和上垫板360。其中，双动模架装置的固定板150固定于下模座320，下凹模700固定于固定板150，上凹模600固定于上模座310。在本实施例中，推件器800的下端位于上凹模600的冲裁型腔内，推件器800的上端位于上垫板360和上凹模600之间。推件器800的上端和上凹模600之间设有竖直方向受压缩的弹簧610，推件器800的上端被上垫板360限位，无法从上模座310脱离。

工作过程可分为冲压阶段、推料阶段、回复阶段，具体工作过程如下：

冲压阶段：

模柄230在冲床的驱动下向下移动，回转块240和盘形凸轮140相互配合产生转动，盘形凸轮140向下转动按压上模座310向下移动。同时，上凹模600跟随上模座310同时向下移动，上凹模600的刃口和下凹模700的刃口随即对冲工件，上凹模600继续向下运动，当回转块240和盘形凸轮140转动至两者的接触面处于竖直位置时，上凹模600的刃口和下凹模700的刃口相接触，上凹模600的刃口和下凹模700的刃口合力将轴状原材料的两侧冲裁掉，完成冲裁后的工件留于上凹模600和下凹模700的冲裁型腔内，此时盘形凸轮140不再继续转动，上凹模600的位置保持不变。

推料阶段：

模柄230继续向下移动，而后模柄230底部与推件器800的上端相接触，并向下推动推件器800在上凹模600内的冲裁型腔内向下运动，推件器800将冲裁后的工件推入下凹模700的凹槽710内。凹槽710的底部为圆弧形底，便于操作人员使用杆状器材将冲裁后的工件从凹槽710内水平推出。

回复阶段：

完成推料后，模柄230在冲床的驱动下向上移动，推件器800在弹簧610的弹力作用下跟随模柄230向上运动，当推件器800抵接上垫板360后，推件器800无法继续向上运动。模柄230继续向上运动，回转块240和盘形凸轮140产生转动，上模座310在压簧350的作用下向上移动，上凹模600与下凹模700相分离，滚珠模架组件完成回复的工序。

上述机构可以在冲床的驱动下按照冲压、推料、回复的运动顺序周而复始，不断进行冲裁运动。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。