一种复合式电缆卡箍冲压工装及其冲压方法与流程

本发明涉及机械制造设备技术领域，尤其涉及一种复合式电缆卡箍冲压工装及其冲压方法。

背景技术：

电缆敷设是飞航产品生产制造的重要环节，目前，多使用铝合金或不锈钢材质电缆卡箍对电缆进行敷设绑扎。在具体施工过程中，对需要固定的电缆，往往需根据施工进度、电缆直径、现场情况等专门制作符合设计要求的电缆卡箍，根据固定用的螺钉规格不同、固定的电缆直径不同，不同规格的电缆卡箍其区别在于螺钉孔大小不同、电缆卡箍长度不同。在现有技术中，在制作电缆卡箍过程中，受其规格尺寸、数量、材料等影响，多使用手工剪裁等方式进行制作，制作繁琐、费时费力、卡箍均一性差、废品率高，增加了企业生产制造成本。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种复合式电缆卡箍冲压工装及其冲压方法，用以解决现有制作过程费时费力、卡箍均一性差和生产成本高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种复合式电缆卡箍冲压工装，包括：驱动机构、复合冲压模具、固定板和托板；复合冲压模具包括第一模具和第二模具；第一模具安装在固定板上，第二模具安装在托板上；第一模具和第二模具上设置冲压单元，冲压单元用于对物料进行冲压，实现电缆卡箍的冲压成型；驱动机构用于驱动固定板和托板相对移动，实现复合冲压模具的冲压作业。

进一步地，冲压单元有多组，且多组冲压单元并列设置在复合冲压模具上。

进一步地，冲压单元包括：外圆弧冲头、圆孔冲头、外圆弧冲槽和圆孔冲槽。

进一步地，复合冲压模具还包括模具隔板，模具隔板设置在第一模具和第二模具之间；模具隔板上设置有螺纹孔，螺纹孔中设置限位螺栓；模具隔板、第一模具和第二模具通过限位螺栓组合为一体，且第一模具、第二模具均能够相对于限位螺栓滑移。

进一步地，固定板上设置第一滑槽，托板上设置第二滑槽；第一模具和第二模具上均设置导向块；第一模具、第二模具通过导向块安装到第一滑槽和第二滑槽中。

进一步地，冲压工装还包括底座；底座包括：底板和导向立柱；固定板固定安装在导向立柱的顶部，托板套设在导向立柱上且能够相对滑动。

进一步地，驱动机构为连杆机构；连杆机构用于驱动托板上下移动。

连杆机构包括：压杆、拉杆、横杆和托架；托架包括托板、左侧板和右侧板；左侧板和右侧板垂直于托板且与托板固定连接；压杆与连杆支架铰接，连杆支架与固定板固定连接；拉杆一端与压杆铰接，另一端与横杆的中部铰接；横杆与托架固定连接。

进一步地，冲压工装还包括复位机构；复位机构包括：复位弹簧和复位导向杆；复位导向杆套设在固定板中且能够相对于固定板滑移；复位导向杆一端与横杆固定连接，另一端设置限位块；复位弹簧套设在复位导向杆上，且复位弹簧设置在固定板和限位块之间。

进一步地，左侧板和右侧板上均设置进出料口；物料通过进出料口进入冲压工装。

一种复合式电缆卡箍冲压工装的冲压方法，采用上述复合式电缆卡箍冲压工装，冲压方法包括以下步骤：

s1：将复合冲压模具安装到冲压工装上；将物料通过进出料口送入冲压工装；

s2：下压压杆，使第一模具和第二模具闭合对物料进行冲压；松开压杆，使冲压工装复位；第一次冲压完成，得到电缆卡箍的单侧外圆弧边和钉孔；

s3：向前推动物料，推移距离位电缆卡箍的长度；下压压杆，复合冲压模具冲压出卡箍的另一侧外圆弧边和钉孔以及下一个卡箍的单侧外圆弧边和钉孔；第二次冲压完成；

s4：重复步骤s3，进行多个电缆卡箍的冲压制作。

本发明至少具有如下有益效果之一：

1.本发明创新性地将多种不同规格的电缆卡箍冲压模具集合于一组复合式冲压模具上，通过改变复合冲压模具在连杆及复位机构上的相对位置即可满足不同规格的电缆卡箍支座需求，避免了模具更换问题，实现了冲压工装的通用化，能够实现不同规格的电缆卡箍的冲压成型。

2.本发明通过连杆及复位机构实现了复合冲压模具冲压过程中的导向作用，通过在复合冲压模具上设置相互配合的模具导向柱、导向孔，进一步保证了模具冲压过程中的相对运动方向，保证冲压成型的电缆卡箍的成型质量；通过连杆带动复合模具冲压原料，形成杠杆放大冲压作用力，实现电缆卡箍的快速冲压成型。

3.本发明通过限位螺栓限制了第一模具、第二模具之间的最大距离，同时使第一模具、第二模具形成组件，避免了反复拆装损伤模具；通过设置模具隔板，避免了第一模具、第二模具之间直接碰撞，延长了复合冲压模具的使用寿命。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明的复合式电缆卡箍冲压工装整体结构示意图；

图2是底座结构示意图；

图3是托架结构分解图；

图4是复合冲压模具结构示意图；

图5是复合冲压模具分解图；

图6是复合冲压模具冲压单元示意图一；

图7是复合冲压模具冲压单元示意图二；

图8是冲压后的电缆卡箍示结构示意图；

图9是本发明连杆机构运动原理示意图。

附图标记：

1—底座；1-1—支撑底座；1-2—导向立柱；2—原料；2-1—外圆弧边；2-2—钉孔；3—复位弹簧；4—复位导向杆；5—第一销轴；6—横杆；7—拉杆；8—第一转轴；9—第二转轴；10—连杆支架；11—第二销轴；12—压杆；

13—固定板；13-1—第一滑槽；

14—复合冲压模具；14-1—第一模具；14-2—导向块；14-3—限位螺栓；14-4—模具隔板；14-5—第二模具；14-1-1—外圆弧冲头；14-1-2—导向孔；14-1-3模具导向柱；14-1-4—圆孔冲头；14-1-5—外圆弧冲槽；14-1-6—圆孔冲槽；

15—托架；15-1—左侧板；15-2—右侧板；15-3—进出料口；15-4—模具顶丝；15-5—托板；15-6—废料出口；15-7—滑槽。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

实施例1

本发明的一个具体实施例，公开了一种复合式电缆卡箍冲压工装，如图1-8所示，包括：底座1、连杆机构、复位机构、固定板13、复合冲压模具14和托架15；

其中，复合冲压模具14包括：第一模具14-1和第二模具14-5。在第一模具14-1、第二模具14-5对应位置上分别设置的形状位置匹配的外圆弧冲头14-1-1、外圆弧冲槽14-1-5、圆孔冲头14-1-4、圆孔冲槽14-1-6，其形状尺寸规格与电缆卡箍外圆弧边2-1、钉孔2-2规格一致；也就是说，复合冲压模具14冲压过程中，外圆弧冲头14-1-1和外圆弧冲槽14-1-5配合冲压出电缆卡箍一侧的外圆弧边2-1，圆孔冲头14-1-4和圆孔冲槽14-1-6配合冲压出电缆卡箍的钉孔2-2。

所述第一模具14-1、第二模具14-5上的多个外圆弧冲头14-1-1、外圆弧冲槽14-1-5、圆孔冲头14-1-4、圆孔冲槽14-1-6形成了多个冲压单元。

如图5-7所示，每个冲压单元均包括：外圆弧冲头14-1-1、外圆弧冲槽14-1-5、圆孔冲头14-1-4和圆孔冲槽14-1-6。其中，冲压单元的外圆弧冲头14-1-1和圆孔冲头14-1-4设置在单个模具(例如：第一模具)上，外圆弧冲槽14-1-5和圆孔冲槽14-1-6设置在另一个模具(第二模具)上。

示例性地，如图5、图6、图7所示，第一模具14-1上设置两组不同型号的外圆弧冲头14-1-1和圆孔冲头14-1-4，以及三组不同型号的外圆弧冲槽14-1-5和圆孔冲槽14-1-6；第二模具14-5上设置两组不同型号的外圆弧冲槽14-1-5和圆孔冲槽14-1-6，以及三组不同型号的外圆弧冲头14-1-1和圆孔冲头14-1-4。

第一模具14-1上的一组外圆弧冲头14-1-1和圆孔冲头14-1-4与第二模具14-5上对应位置上的外圆弧冲槽14-1-5和圆孔冲槽14-1-6型号相同，对应的外圆弧冲头14-1-1和外圆弧冲槽14-1-5、圆孔冲头14-1-4和圆孔冲槽14-1-6组成一组冲压单元。

本发明通过多组冲压单元实现对不同型号的电缆卡箍进行冲压成型，对不同型号电缆卡箍进行冲压加工时，仅需要调整不同的冲压单元进行冲压即可，提高了本发明的通用性和适用性。

第一模具14-1和第二模具14-5均通过导向块14-2与固定板13和托板15-5的导向滑槽配合安装。具体地，导向滑槽包括设置在固定板13上的第一滑槽13-1和设置在托板15上的第二滑槽15-7。

所述第一模具14-1、第二模具14-5上均安装有与固定板13上的第一滑槽13-1和托板15-5上的第二滑槽15-7位置形状均对应的导向块14-2。导向块14-2能够使复合冲压模具14可便捷装入导向滑槽中，复合冲压模具14的第一模具14-1和第二模具14-5可上下互换安装，导向块14-2能够在导向滑槽中滑动，即复合冲压模具14能够沿导向滑槽前后移动，复合冲压模具14通过导向块14-2安装在固定板13和托板15-5之间。

进一步地，复合冲压模具14还包括模具隔板14-4、限位螺栓14-3和导向块14-2；第一模具14-1、模具隔板14-4、第二模具14-5在竖直方向依次排列设置。

进一步的，模具隔板14-4上设置能够允许外圆弧冲头14-1-1、圆孔冲头14-1-4和导向柱14-1-3通过的通孔。

进一步地，在模具隔板14-4上设置有螺纹孔，在第一模具14-1、第二模具14-5对应位置上设置有光滑沉头孔，通过限位螺栓14-3及其螺母将第一模具14-1、第二模具14-5装配形成组件。限位螺栓14-3将第一模具14-1、模具隔板14-4和第二模具14-5装配组成为复合冲压模具14，由于第一模具14-1、第二模具14-5上设置光滑沉头孔，所述沉光滑头孔为阶梯孔，小孔的直径大于螺纹孔直径小于螺栓的螺母宽度；大孔直径大于螺母宽度。因此限位螺栓14-3不能从第一模具14-1或第二模具14-5脱离，且第一模具14-1、第二模具14-5均能够相对于限位螺栓14-3滑移。

本发明通过限位螺栓14-3限制了第一模具14-1、第二模具14-5之间的最大距离，同时使第一模具14-1、第二模具14-5与模具隔板14-4形成组件，避免了反复拆装损伤模具；通过设置模具隔板14-4，避免了第一模具14-1、第二模具14-5之间直接碰撞，延长了复合冲压模具使用寿命。

进一步的，在所述第一模具14-1、第二模具14-5上分别设置有模具导向柱14-1-3及导向孔14-1-2，在模具隔板14-4相应位置设置有模具导向柱14-1-3形状匹配的开孔，第一模具14-1上的导向柱14-1-3穿过模具隔板14-4伸入第二模具14-5上的导向孔14-1-2中，同时第二模具14-5上的导向柱14-1-3穿过模具隔板14-4伸入第一模具14-1上的导向孔14-1-2中，实现冲压过程中第一模具14-1、第二模具14-5相对运动导向。使第一模具14-1和第二模具14-5仅能够沿模具导向柱14-1-3的轴线方向相对移动。

不同状态下复合冲压模具14各个部件的位置关系如下：

当复合冲压模具14处于分开状态时：即第一模具14-1和第二模具14-5分开到最大位置时，模具隔板14-4位于第一模具14-1、第二模具14-5的对称面上；也就是说，第一模具14-1和第二模具14-5的间距最大时，第一模具14-1和第二模具14-5分别对称设置在模具隔板14-4的两侧。此时，模具导向柱14-1-3不脱出对应的导向孔14-1-2。

当复合冲压模具14处于冲压状态时：第一模具14-1和第二模具14-5的间距的模具隔板14-4的厚度，即第一模具14-1、模具隔板14-4和第二模具14-5相互贴合。并且，第一模具14-1、第二模具14-5紧贴模具隔板14-4时，第一模具14-1、第二模具14-5上表面高度高于限位螺栓14-3、模具导向柱14-1-3顶部高度。

关于本发明的主体结构和连杆及复位机构：

底座1包括：支撑底座1-1和四个用于支撑固定板13和托架15的导向立柱1-2。具体地，导向立柱1-2垂直固定在支撑底座1-1上，固定板13固定安装在导向立柱1-2的顶端，托板15-5套设在导向立柱1-2上且能够沿导向立柱1-2上下滑动。

进一步地，托架15包括：托板15-5、左侧板15-1、右侧板15-2以及的顶丝15-4。具体地，左侧板15-1和右侧板15-2形状相同，左侧板15-1和右侧板15-2与托板15-5并列地垂直固定安装在托板15-5的两侧边上。

左侧板15-1和/或右侧板15-2上设置顶丝15-4，旋转顶丝15-4能够调节顶丝15-4旋入左侧板15-1或右侧板15-2的深度，旋转顶丝15-4使其顶在第一模具14-1的侧面，限制复合冲压模具14在水平方向的位移，将复合冲压模具14固定在适当位置，保证冲压成型的准确度。具体地，所述左侧板15-1和右侧板15-2上均设置有两个螺纹孔，螺纹孔中安装用于固定复合冲压模具14的顶丝15-4。

进一步地，所述托板15-5上设置有与导向立柱1-2配合的光滑通孔，托板15-5可沿导向立柱1-2上下滑动；托板15-5上表面中部设置有复合冲压模具14配合的t型的第二滑槽15-7，第二滑槽15-7的位置与固定板13上的第一滑槽13-1的位置上下对应。

本发明通过复合式冲压模具14对材料进行冲压裁剪，工装包含的复合冲压模具14融合了多种不同规格的冲压刀具(冲压单元)，由于固定复合冲压模具14的固定板13、托架15上均设置有导向滑槽，当需要冲压不同规格的电缆卡子时，只需通过翻转模具、移动模具在滑槽内的位置即可实现不同冲压单元的切换，冲压出不同规格类型的电缆卡箍。

进一步地，在左侧板15-1、右侧板15-2上均设置有进出料口15-3，进出料口15-3宽度宽于物料2，高度高于复合冲压模具14分开到最大时的高度；复合冲压模具14安装完成后，进出料口15-3的位置与冲压单元的位置以及废料出口15-6相互对应，保证物料2从进出料口15-3深入装置后能够被冲压单元准确冲压，冲压后废料能够从废料出口15-6顺利排出。

进一步地，托板15-5中部设置有废料出口15-6，电缆卡箍冲压过程中产生的废料通过废料出口15-6排出工装。

本发明的第一模具14-1、第二模具14-5分别通过导向块14-2安装在固定板13的第一滑槽13-1和托板15-5的第二滑槽15-7中，第一滑槽13-1、第二滑槽15-7均为t形槽；安装完成后，第一滑槽13-1能够限制第一模具14-1与固定板13在竖直方向的相对移动，同理，第二滑槽15-7能够限制第二模具14-5与托板15-5在竖直方向的相对移动。

进一步地，通过驱动结构带动托板15-5沿导向立柱1-2上下滑动，进而带动复合冲压模具14对物料2进行冲压制作电缆卡箍。驱动方式可以采用人工驱动、电动或液压驱动。

通过驱动结构调节固定板13和托板15-5之间的间距，能够同步调节第一模具14-1和第二模具14-5之间的间距；也就是说，通过驱动结构带动托架15-5向固定板13方向移动，能够带动第二模具14-5向第一模具14-1方向移动，实现第一模具14-1与第二模具14-5之间的冲压。

本发明的优选实施例中，驱动结构为连杆机构：

进一步地，连杆机构包括：横杆6、拉杆7、压杆12和托架15。本发明的连杆机构为曲柄滑块机构，压杆12转动时，能够通过拉杆7带动横杆6和托架15上下移动。

其中，固定板13安装固定在导向立柱1-2顶部，连杆支架10安装固定在固定板13上表面中部，压杆12与连杆支架10的上端通过第二转轴9铰接。即连杆支架10固定安装在固定板13上，且与底座1间接固定；压杆12能够以第二转轴9为转动轴相对于连杆支架10(底座1)转动。

横杆6的一端通过第二销轴11与托架15的左侧板15-1和右侧板15-2固定连接；具体地，第二销轴11并排设置两个，使托架15与横杆6通过第二销轴11连接固定；即横杆6和托架15通过两个第二销轴11固定连接，使托架15能够同步横杆6运动。

拉杆7的一端与横杆6的中部铰接，另一端与压杆12通过第一转轴8铰接。

压杆12绕第二转轴9转动时，托板15-5沿导向立柱1-2上下运动，实现冲压过程中的复合冲压模具14的开合功能，机构运动原理如图9所示。也就是说，连杆支架10与固定板13固定，压杆12与连杆支架10铰接；拉杆7一端与压杆12铰接，另一端与横杆6铰接；横杆6与托架15固定连接，托板15-5套设在底座1的导向立柱1-2上，托架15能够沿导向立柱1-2上下运动，横杆6能够上下运动。压杆12下压时，通过拉杆7带动横杆6向上运动，进而带动托板15-5向上运动，复合冲压模具14的第二模具14-5向上运动，冲压单元完成冲压动作。

进一步地，为了实现冲压后连杆机构的复位，设置复位机构。

复位机构包括：复位弹簧3和复位导向杆4；所述复位导向杆4与固定板13前端的光滑通孔配合，可沿竖直方向的通孔上下滑动，复位导向杆4的一端通过第一销轴5固定在横杆6的端部上，另一端设置有可拆卸的限位块，复位弹簧3套设在复位导向杆4上且位于固定板13与限位块之间。

进一步的，初始状态时，横杆6的下表面与固定板13的上表面贴合；复位弹簧3始终处于压缩状态。下压压杆12时，横杆6向上运动并通过托板15-5带动第一模具14-1和第二模具14-5闭合冲压物料2；同时，底部限位块在横杆6的带动下向上运动，使复位弹簧3的压缩量增大。当松开压杆12后，复位弹簧3具有伸长的趋势，弹簧弹力推动限位块下移，即复位弹簧3的弹簧弹力使横杆6下移至初始位置，使连杆机构复位；托板15-5带动第二模具14-5下移，使复合冲压模具14中的模具一14-1、模具二14-5处于分开状态。本发明通过复位弹簧3保持连杆机构在不进行冲压时始终处于初始位置，复位弹簧3能够使托板15-5远离固定板13，进而使第一模具14-1和第二模具14-5保持最大分离状态。

值得注意的是，本实施例中，第一模具14-1和第二模具14-5的位置可互换，以切换不同的冲压单元进行冲压作业；第一模具14-1指的是与固定板13连接的模具，第二模具指的是与托架15连接的模具。

实施例2

本实施例提供一种本发明的复合式电缆卡箍冲压工装的冲压方法，利用实施例1的复合式电缆卡箍冲压工装对电缆卡箍进行冲压成型，具体包括以下步骤：

s1：将复合冲压模具14安装到冲压工装上；将物料2通过进出料口15-3送入冲压工装；

s2：下压压杆12，使第一模具14-1和第二模具14-5闭合对物料2进行冲压；松开压杆12，使冲压工装复位；第一次冲压完成，得到电缆卡箍的单侧外圆弧边2-1和钉孔2-2；

s3：向前推动物料2，推移距离位电缆卡箍的长度；下压压杆12，复合冲压模具14冲压出卡箍的另一侧外圆弧边2-1和钉孔2-2以及下一个卡箍的单侧外圆弧边2-1和钉孔2-2；第二次冲压完成；

s4：重复步骤s3，进行多个电缆卡箍的冲压制作。

实施时，冲压工装的运动原理如图9所示，为进一步说明一种复合式电缆卡箍冲压工装使用过程，以某一规格电缆卡箍制作为例进行进一步说明：

步骤s1中，根据需制作的电缆卡箍规格，确定复合冲压模具14在固定板13、托板15-5上的相对位置；将第一模具14-1和第二模具14-5上的导向块14-2分别卡入固定板13的第一滑槽和托板15-5的第二滑槽15-7中，使复合冲压模具14上满足规格要求的冲压单元对应托架15上的进出料口15-3；并通过顶丝15-4固定复合冲压模具14相对位置，完成复合冲压模具14的安装，此时模具第一模具14-1、第二模具14-5处于分开状态。

将物料2通过左侧板15-1或右侧板15-2上的进出料口15-3装入冲压工装，向前推动物料2，使物料2置于第一模具14-1和第二模具14-5的冲压单元之间。

步骤s2中，下压压杆12，压杆12顺时针转动带动横杆6上移，横杆6带动托板15-5同步上移，使第一模具14-1、第二模具14-5冲压在一起，冲压单元的外圆弧冲头14-1-1和圆孔冲头14-1-4穿入外圆弧冲槽14-1-5、圆孔冲槽14-1-6内，并将物料2冲压出电缆卡箍一侧的外圆弧边2-1、钉孔2-2，同时废料通过托板底部废料出口15-6排出。

冲压过程中，复位导向杆4在横杆6的带动下向上移动，限位块进一步压缩复位弹簧3。

松开压杆12，复位弹簧3推动复位导向杆4下端的限位块下移，复位导向杆4带动横杆6下移直至横杆6与固定板13接触，同时托板15-5回到初始位置，第一模具14-1、第二模具14-5分开。

步骤s3中，向前推动物料2，推动距离为电缆卡箍要求距离值，再次下压压杆7，第一模具14-1、第二模具14-5冲压在一起时，冲压出电缆卡箍另一侧的外圆弧边2-1和钉孔2-2，完成一个电缆卡箍的制作。

如图6、图7所示，单个冲压单元均包括两组对称的外圆弧冲槽14-1-5和圆孔冲槽14-1-6，一次冲压能够得到电缆卡箍的一侧(左侧)外圆弧边2-1和钉孔2-2以及下一个电缆卡箍的另一侧(右侧)外圆弧边2-1和钉孔2-2。多次冲压，完成多个电缆卡箍的制作。

当需要制作不同规格的电缆卡箍时，松开顶丝15-4，根据需要翻转复合冲压模具14使其上下互换，移动复合冲压模具14，使所需规格的冲压单元对应进出料口15-3即可调整冲压得到的电缆卡箍的规格，操作便捷，无需反复拆换组装模具，节约原材料，提高了卡箍均一性、质量可靠性，降低了生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。