压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装及加工方法与流程

本发明属于五金设备技术领域，涉及一种合页的加工设备及加工方法，具体涉及一种压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装及加工方法。

背景技术：

小五金技术领域使用的合页，包括两个折页和一个销轴，其中第一折页是由一块“n”字形钢板的下面两个边末尾卷成销轴筒形成的，第二折页是由一块“t”字形钢板的下面一个边末尾卷成销轴筒形成的，销轴穿入两个折页的销轴筒组成铰链构成合页。

以第一折页为例说明它传统的制造过程。

折页毛坯是在冲床上完成的，在一块钢板母料上一次冲压成“n”字形，并且平面部的最下面两个边末尾压成约1/8圆弧部。

两个边末尾卷成销轴筒是在压力机上完成的。卷销轴筒的工装模具包括上模和下模，下模的底面和工作台固定连接，下模上设置有朝前的立面，立面的下部设置有圆弧槽，圆弧槽是1/2圆弧，圆弧槽开口朝上，圆弧槽朝后的边与立面的下边缘相切。上模的上部和压力机的工作轴柄固定连接，上模是板状，上模朝后的平面紧靠在下模的立面上；由人工把折页毛坯放在下模上，折页毛坯的圆弧部朝前，折页毛坯的圆弧部放在圆弧槽内，折页毛坯的平面部贴在立面上，上模朝下平移，上模的下边缘冲压折页毛坯最上面的边，折页毛坯的圆弧部在圆弧槽内继续发展卷成一个完整的销轴筒。

人工放置折页毛坯的危险性非常大，一个不小心，手还没来得及离开，上模已经冲下，会对手造成很大的伤害，更严重的会造成手部残疾，工作效率越高，工人越是疲劳，造成伤害的机会也越多。靠人工上料的工作效率也比较低，工人疲劳工作导致效率更低。

技术实现要素：

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种能自动化上料和退模、高效率、低危险的压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装及加工方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装，包括上模和下模；下模的底部和工作台固定连接，下模上设置有朝前的立面，立面的下部设置有圆弧槽；上模的上部和压力机的工作轴柄固定连接，上模是板状；

其特征在于还包括料库组件、推料舌板、进料气缸和退料气缸；

下模的立面分为左右两部分，左边是立面进料部，右边是立面冲压部，圆弧槽分为左右两部分，左边是圆弧槽进料部，右边是圆弧槽冲压部；圆弧槽冲压部是1/2圆弧，圆弧槽冲压部开口朝上，圆弧槽冲压部朝后的边处与立面的下边相切；上模朝后的平面紧靠在下模的立面冲压部上；

料库组件包括料库气缸、压板和料库；料库是一个腔体，料库内有料库容料仓；料库有容料仓底板，容料仓底板倾斜设置，容料仓底板的前端高、后端低；料库容料仓的横截面是长方形，料库的最前端设有料库气缸安装板，料库的前端上部设有料库进料口，料库的后端设有料库出料口，料库出料口的前端面是竖直方向；料库出料口的前端面贴近立面进料部，料库出料口的端面和立面进料部之间设有一个竖直缝隙，竖直缝隙的宽度大于一倍的平面部的厚度并且小于二倍的平面部的厚度；料库出料口的下边缘设有倒角，倒角和圆弧槽进料部之间是圆弧缝隙，竖直缝隙和圆弧缝隙组成一个连续的缝隙，能容一个折页毛坯从该缝隙通过；料库气缸是带导杆型气缸，料库气缸包括料库气缸体和料库气缸活塞杆末端板，料库气缸体固定连接在料库气缸安装板上，料库气缸活塞杆末端板相对于料库气缸体在平行于容料仓底板的方向上做活塞运动；压板固定连接在料库气缸活塞杆末端板上，压板有朝后的压板压紧面，压板压紧面平行于立面进料部；料库和下模固定连接；

在料库内，待出库工位的折页毛坯的平面部朝上且朝后，并贴在立面进料部上，待出库工位的折页毛坯的圆弧部朝下且朝前，贴在圆弧槽进料部上，第二个折页毛坯以同样的方向放置，第二个折页毛坯的平面部朝上且朝后，并贴在待出库工位的折页毛坯的朝前的平面上，第二个折页毛坯的圆弧部朝下且朝前，最低边缘线靠在容料仓底板上；多个折页毛坯依次以同样的方向放置在料库内，前一个折页毛坯的平面部朝上且朝后，并贴在后一个折页毛坯平面部的朝前的平面上，折页毛坯的圆弧部都朝下且朝前，容料仓底板的前端高、后端低，相邻的前一个折页毛坯的圆弧部能避开后一个折页毛坯的圆弧部，相邻的两个折页毛坯的圆弧部之间有间隙，相互不接触、不干涉，这样能保证平面部能完全贴合在一起不留缝隙，使折页毛坯能保证精确定位；

进料气缸包括进料气缸体和进料气缸活塞杆末端板；退料气缸包括退料气缸体和退料气缸活塞杆末端板；进料气缸和退料气缸都是带导杆型气缸；退料气缸活塞杆末端板和工作台固定连接，进料气缸体的尾部和退料气缸体的尾部固定连接，进料气缸活塞杆末端板和推料舌板固定连接；进料气缸体在右边，退料气缸体在左边，退料气缸活塞杆末端板朝左伸出，进料气缸活塞杆末端板朝右伸出；推料舌板竖直方向设置，推料舌板和竖直缝隙间隙配合；推料舌板的厚度不大于折页毛坯的平面部的厚度。

以上所述的压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装还包括压紧组件；压紧组件包括压紧导向套、压紧弹簧和压紧销；压紧导向套有导向孔，压紧销与压紧导向套的导向孔滑动配合，压紧弹簧的前端压紧压紧导向套，压紧弹簧的后端压紧压紧销上的轴肩，压紧销的后端是球形面，压紧销球形面的后端压紧立面冲压部，当立面冲压部有折页毛坯时则压紧折页毛坯，使折页毛坯贴合在立面冲压部上，有效防止折页毛坯倾倒或者处于其它不正确的位置。

以上所述的料库气缸所使用的方向控制阀优先选用中间泄压式三位五通电磁阀，中间泄压式三位五通电磁阀包括中间泄压式的中位，包括输出口a、输出口b、输入口p、排气口r和排气口t；料库气缸的有杆腔和无杆腔对应的两个工作口分别与输出口a和输出口b通过管路相连通。也可以使用两位四通电磁阀或者其它型式的三位五通阀，都不如中间泄压式三位五通电磁阀使用方便。

以上所述的中间泄压式三位五通电磁阀是指化学工业出版社出版、成大先主编的第五版《机械设计手册》第5卷第23-241页所描述的中间泄压式三位五通阀，其控制方式是电控式。

本发明的工作过程如下所述。

0)取一叠折页毛坯，折页毛坯的平面部直立、朝上且朝后、圆弧部朝下且朝前，通过料库进料口放入料库内，并使折页毛坯的最低部位落在容料仓底板上。由于容料仓底板是倾斜设置的，容料仓底板的前端高、后端低，相邻的前一个折页毛坯的圆弧部能避开后一个折页毛坯的圆弧部，相邻的两个折页毛坯的圆弧部之间有间隙，相互不接触、不干涉，所以折页毛坯及待出库工位的折页毛坯的平面部都一个挨着一个地贴合在一起，便于精确定位。

1)中间泄压式三位五通电磁阀换向，使料库气缸通入压力空气，料库气缸带动压板朝后下方推动折页毛坯，压板压紧面压紧折页毛坯，折页毛坯及待出库工位的折页毛坯的平面部都一个挨着一个地贴合在一起。然后中间泄压式三位五通电磁阀回到中位，则料库气缸的料库气缸活塞杆末端板变为不施力的自由状态，即用手轻推就可以推动料库气缸活塞杆末端板在料库气缸内平移的状态。

2)进料气缸通入压力空气，进料气缸活塞杆末端板带动推料舌板通过竖直缝隙向右平移，推料舌板推动着待出库工位的折页毛坯一起向右平移，待出库工位的折页毛坯通过竖直缝隙-圆弧缝隙组成的连续的缝隙被推向右边，与下模和料库都没有干涉，由于料库气缸活塞杆末端板处于不施力的自由状态，待出库工位的折页毛坯没有受到相邻折页毛坯的压力，相互接触面之间以及与下模的立面之间相对运动时仅有很小的摩擦力。直到将待出库工位的折页毛坯从立面进料部推送到立面冲压部，转换成冲压工位的折页毛坯，同时待出库工位的折页毛坯的圆弧部也由靠近圆弧槽进料部改为靠近圆弧槽冲压部，即待出库工位的折页毛坯处于冲压工位变成冲压工位的折页毛坯。冲压工位的折页毛坯的平面部遇到压紧销，从压紧销后端的球形面侧面挤入，压紧销的球形面受到挤压则向前方平移退让，压紧销克服压紧弹簧的推力沿着导向套向前平移，直到压紧销的球形面正向压紧冲压工位的折页毛坯的平面部，这样能防止冲压工位的折页毛坯倾倒或者处于其它不正确的位置。

3)上模冲下，上模的下表面冲压冲压工位的折页毛坯的顶部，冲压工位的折页毛坯下部的圆弧部在圆弧槽冲压部内继续卷曲成为销轴筒，冲压工位的折页毛坯转变成为折页成品。然后上模朝上平移离开。

4)退料气缸通入压力空气，退料气缸活塞杆末端板不动，退料气缸体向右平移，推动进料气缸和推料舌板向右继续平移，直到推料舌板将折页成品推离下模，落入后面的周转箱内。

5)进料气缸和退料气缸同时反向通入压力空气，带动推料舌板向左平移回到初始位置。

6)中间泄压式三位五通电磁阀换向，使料库气缸通入压力空气，料库气缸带动压板朝后下方推动折页毛坯，折页毛坯的平面部都一个挨着一个地贴合在一起，离立面进料部最近的一个折页毛坯贴到立面进料部上成为待出库工位的折页毛坯，然后中间泄压式三位五通电磁阀回到中位，则料库气缸的料库气缸活塞杆末端板变为自由状态。最后再重复步骤2)至5)。

不停地重复步骤1)至5)，则把料库中的折页毛坯一个挨一个地冲压卷成折页成品转移到后面的周转箱内，达到了自动化上料和退模、高效率生产折页成品和降低操作安全性的目的。

本发明的有益效果：能自动化上料和退模、效率比较高、人员站在远处操作，不需要伸手接触折页毛坯，危险性小。

附图说明

图1是折页成品11的三维结构示意图；

图2是折页毛坯12的三维结构示意图；

图3是本发明实施例的三维结构示意图；

图4是本发明实施例的正视图；

图5是图4中沿a-a线的剖视图，一个工作循环的初始状态；

图6是图4中沿b-b线的剖视图；

图7是图6中d处的局部放大视图；

图8是图4中沿c-c线的剖视图，一个工作循环的初始状态；

图9是图4中沿a-a线的剖视图，推料舌板4向右推动待出库工位的折页毛坯121至冲压工位的状况；

图10是图4中沿c-c线的剖视图，推料舌板4向右推动待出库工位的折页毛坯121至冲压工位的状况；

图11是图4中沿c-c线的剖视图，上模22的下表面下压冲压工位的折页毛坯123的顶部，冲压工位的折页毛坯123转变成为折页成品11之后的状况；

图12是图4中沿a-a线的剖视图，推料舌板4继续向右推动折页成品11至离开下模21的状况；

图13是下模21-料库33的组合的三维结构示意图；

图14是下模21-料库33的组合的左视图，料库33被局部剖开的状况；

图15是下模21的三维结构示意图；

图16是料库33的三维结构示意图；

图17是料库气缸活塞杆末端板312-压板32的组合的三维结构示意图；

图18是进料气缸活塞杆末端板52-推料舌板4的组合的三维结构示意图；

图19是料库气缸31和中间泄压式三位五通电磁阀8通过管路相连接的示意图；

图中所示：11.折页成品；111.销轴筒；12.折页毛坯；121.待出库工位的折页毛坯；122.相邻圆弧部之间的间隙；123.冲压工位的折页毛坯；128.平面部；129.圆弧部；21.下模；211.立面进料部；212.圆弧槽进料部；213.立面冲压部；214.圆弧槽冲压部；22.上模；23.压力机导向机构；24.工作台；25.工作轴柄；3.料库组件；31.料库气缸；311.料库气缸体；312.料库气缸活塞杆末端板；32.压板；321.压板压紧面；33.料库；331.料库气缸安装板；332.料库进料口；333.料库容料仓；334.容料仓底板；335.料库出料口；2301.竖直缝隙；2302.圆弧缝隙；4.推料舌板；5.进料气缸；51.进料气缸体；52.进料气缸活塞杆末端板；6.退料气缸；61.退料气缸体；62.退料气缸活塞杆末端板；7.压紧组件；71.压紧导向套；72.压紧弹簧；73.压紧销；8.中间泄压式三位五通电磁阀；81.左位；82.中位；83.右位；a.输出口a；b.输出口b；p.输入口p；r.排气口r；t.排气口t。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1至图19。

一种压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装，包括上模22和下模21；下模21的底部和工作台24固定连接，下模21上设置有朝前的立面，立面的下部设置有圆弧槽；上模22的上部和压力机的工作轴柄25固定连接，上模22是板状；

其特征在于还包括料库组件3、推料舌板4、进料气缸5和退料气缸6；

下模21的立面分为左右两部分，左边是立面进料部211，右边是立面冲压部213，圆弧槽分为左右两部分，左边是圆弧槽进料部212，右边是圆弧槽冲压部214；圆弧槽冲压部214是1/2圆弧，圆弧槽冲压部214开口朝上，圆弧槽冲压部214朝后的边处与立面的下边相切；上模22朝后的平面紧靠在下模21的立面冲压部213上；

料库组件3包括料库气缸31、压板32和料库33；料库33是一个腔体，料库33内有料库容料仓333；料库33有容料仓底板334，容料仓底板334倾斜设置，容料仓底板334的前端高、后端低；料库容料仓333的横截面是长方形，料库33的最前端设有料库气缸安装板331，料库33的前端上部设有料库进料口332，料库33的后端设有料库出料口335，料库出料口335的前端面是竖直方向；料库出料口335的前端面贴近立面进料部211，料库出料口335的端面和立面进料部211之间设有一个竖直缝隙2301，竖直缝隙2301的宽度大于一倍的平面部128的厚度，小于二倍的平面部128的厚度；料库出料口335的下边缘设有倒角，倒角和圆弧槽进料部212之间是圆弧缝隙2302，竖直缝隙2301和圆弧缝隙2302组成一个连续的缝隙，能容一个折页毛坯12从该缝隙通过；料库气缸31是带导杆型气缸，料库气缸31包括料库气缸体311和料库气缸活塞杆末端板312，料库气缸体311固定连接在料库气缸安装板331上，料库气缸活塞杆末端板312相对于料库气缸体311在平行于容料仓底板334的方向上做活塞运动；压板32固定连接在料库气缸活塞杆末端板312上，压板32有朝后的压板压紧面321，压板压紧面321平行于立面进料部211；料库33和下模21固定连接；

在料库33内，待出库工位的折页毛坯121的平面部128朝上且朝后，并贴在立面进料部211上，待出库工位的折页毛坯121的圆弧部129朝下且朝前，贴在圆弧槽进料部212上，第二个折页毛坯12以同样的方向放置，第二个折页毛坯12的平面部128朝上且朝后，并贴在待出库工位的折页毛坯121的朝前的平面上，第二个折页毛坯12的圆弧部129朝下且朝前，最低边缘线靠在容料仓底板334上；多个折页毛坯12依次以同样的方向放置在料库33内，前一个折页毛坯12的平面部128朝上且朝后，并贴在后一个折页毛坯12的朝前的平面上，折页毛坯12的圆弧部129都朝下且朝前，容料仓底板334的前端高、后端低，相邻的前一个折页毛坯12的圆弧部129能避开后一个折页毛坯12的圆弧部129，如图7所示，相邻的两个折页毛坯12的圆弧部129之间有间隙122，相互不接触、不干涉，这样能保证平面部能完全贴合在一起不留缝隙，使折页毛坯12能保证精确定位；

进料气缸5包括进料气缸体51和进料气缸活塞杆末端板52；退料气缸6包括退料气缸体61和退料气缸活塞杆末端板62；进料气缸5和退料气缸6都是带导杆型气缸；退料气缸活塞杆末端板62和工作台固定连接，进料气缸体51的尾部和退料气缸体61的尾部固定连接，进料气缸活塞杆末端板52和推料舌板4固定连接，如图18所示；进料气缸体51在右边，退料气缸体61在左边，退料气缸活塞杆末端板62朝左伸出，进料气缸活塞杆末端板52朝右伸出；退料气缸活塞杆末端板62和工作台24固定连接；推料舌板4竖直方向设置，推料舌板4和竖直缝隙2301间隙配合；推料舌板4的厚度不大于折页毛坯12的平面部128的厚度。

以上所述的压力机用折页销轴筒自动化冲压成型工装还包括压紧组件7；压紧组件7包括压紧导向套71、压紧弹簧72和压紧销73；压紧导向套71有导向孔，压紧销73与压紧导向套71的导向孔滑动配合，压紧弹簧72的前端压紧压紧导向套71，压紧弹簧72的后端压紧压紧销73上的轴肩，压紧销73的后端是球形面731，压紧销73球形面731的后端压紧立面冲压部213，当立面冲压部213有折页毛坯12时则压紧折页毛坯12，使折页毛坯12贴合在立面冲压部213上，有效防止折页毛坯12倾倒或者处于其它不正确的位置。

以上所述的料库气缸31所使用的方向控制阀优先选用中间泄压式三位五通电磁阀8，中间泄压式三位五通电磁阀8包括中间泄压式的中位，包括输出口a、输出口b、输入口p、排气口r和排气口t；料库气缸31的有杆腔和无杆腔对应的两个工作口分别与输出口a和输出口b通过管路相连通。也可以使用两位四通电磁阀或者其它型式的三位五通阀，都不如中间泄压式三位五通电磁阀使用方便。

以上所述的中间泄压式三位五通电磁阀8是指化学工业出版社出版、成大先主编的第五版《机械设计手册》第5卷第23-241页所描述的中间泄压式三位五通阀，其控制方式是电控式。

本实施例的工作过程如下所述。

0)取一叠折页毛坯12，折页毛坯12的平面部128直立、朝上且朝后、圆弧部129朝下且朝前，通过料库进料口332放入料库33内，并使折页毛坯12的最低部位落在容料仓底板334上。由于容料仓底板334是倾斜设置的，容料仓底板334的前端高、后端低，相邻的前一个折页毛坯12的圆弧部129能避开后一个折页毛坯12的圆弧部129，如图7所示，相邻的两个折页毛坯12的圆弧部129之间有间隙122，相互不接触、不干涉，所以折页毛坯12及待出库工位的折页毛坯121的平面部128都一个挨着一个地贴合在一起，便于精确定位。

1)中间泄压式三位五通电磁阀8换向，使料库气缸31通入压力空气，料库气缸31带动压板32朝后下方推动折页毛坯12，压板压紧面321压紧折页毛坯12，折页毛坯12及待出库工位的折页毛坯121的平面部128都一个挨着一个地贴合在一起。然后中间泄压式三位五通电磁阀8回到中位，则料库气缸31的料库气缸活塞杆末端板312变为不施力的自由状态，即用手轻推就可以推动料库气缸活塞杆末端板312在料库气缸31内平移的状态。

2)进料气缸5通入压力空气，进料气缸活塞杆末端板52带动推料舌板4通过竖直缝隙2301向右平移，推料舌板4推动着待出库工位的折页毛坯121一起向右平移，待出库工位的折页毛坯121通过竖直缝隙2301-圆弧缝隙2302组成的连续的缝隙被推向右边，与下模21和料库33都没有干涉，由于料库气缸活塞杆末端板312处于不施力的自由状态，待出库工位的折页毛坯121没有受到相邻折页毛坯12的压力，相互接触面之间以及与下模21的立面之间相对运动时仅有很小的摩擦力。直到将待出库工位的折页毛坯121从立面进料部211推送到立面冲压部213，转换成冲压工位的折页毛坯123，同时该折页毛坯的圆弧部129也由靠近圆弧槽进料部212改为靠近圆弧槽冲压部214，即待出库工位的折页毛坯121处于冲压工位变成冲压工位的折页毛坯123。冲压工位的折页毛坯123的平面部128遇到压紧销73，从压紧销73后端的球形面731侧面挤入，压紧销73的球形面731受到挤压则向前方平移退让，压紧销73克服压紧弹簧72的推力沿着导向套71向前平移，直到压紧销73的球形面731正向压紧冲压工位的折页毛坯123的平面部128，这样能防止冲压工位的折页毛坯123倾倒或者处于其它不正确的位置。

3)上模22冲下，上模22的下表面下压冲压工位的折页毛坯123的顶部，冲压工位的折页毛坯123下部的圆弧部129在圆弧槽冲压部214内继续卷曲成为销轴筒111，冲压工位的折页毛坯123转变成为折页成品11。然后上模22朝上平移离开。

4)退料气缸6通入压力空气，退料气缸活塞杆末端板62不动，退料气缸体61向右平移，推动进料气缸5和推料舌板4向右继续平移，直到推料舌板4将折页成品11推离下模21，落入后面的周转箱内。

5)进料气缸5和退料气缸6同时反向通入压力空气，带动推料舌板4向左平移回到初始位置。

6)中间泄压式三位五通电磁阀8换向，使料库气缸31通入压力空气，料库气缸31带动压板32朝后下方推动折页毛坯12，折页毛坯12的平面部128都一个挨着一个地贴合在一起，离立面进料部211最近的一个折页毛坯12贴到立面进料部211上成为待出库工位的折页毛坯121，然后中间泄压式三位五通电磁阀8回到中位，则料库气缸31的料库气缸活塞杆末端板312变为自由状态。最后再重复步骤2)至5)。

不停地重复步骤1)至5)，则把料库33中的折页毛坯12一个挨一个地冲压卷成折页成品11转移到后面的周转箱内，达到了自动化上料和退模、高效率生产折页成品11和降低操作安全性的目的。

本实施例的有益效果：能自动化上料和退模、效率比较高、人员站在远处操作，不需要伸手接触折页毛坯，危险性小。