一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具的制作方法

本发明涉及五金冲压模具，具体为一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具。

背景技术：

1、模具是在工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具，零件要大批量生产就需要用到模具，模具可将所需的复杂零件通过机器加工成零件毛坯，再简单加以加工便可得出所需零件，因此模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。

2、模具也可分为五金模具、非金属模具以及特殊模具，在多数的零件生产加工厂所使用的都是五金模具，五金模具加工工艺相比于非金属模具加工工艺所需的时间更短，效率更高，所生产的零件更多，冲压模具为五金模具中的最具代表性模具，可实现冲裁、弯曲、拉深、翻孔、缩孔、起伏、胀形、整形等效果，但是在现阶段，使用冲压模具来加工零件时，冲压模具仍需要人工手动安装在冲压机的工作台上，并对其进行仔细对齐夹紧，因此在一些需要在短时间内完成整批零件，同时需要进行更换模具的工厂而言，人工手动安装拆卸模具毫无疑问是一道费时费力的且不可避免的工序，更换模具过程需要将上模与下模合并对齐后，人工手动将冲压机上用于夹紧上模具的滑块取出，接着将工作台上用于夹紧下模具的夹板松开，才能将需更换的模具取出，然后将所需要更换的新模具搬运到工作台上，仔细对齐模柄与冲压机的冲压组件，根据模具高度调整冲压行程，再将滑块安装回冲压机，上紧螺丝将模柄固定在冲压机上，进而固定好上模，最后将上下模分开，再对下模进行使用夹板上紧螺丝夹紧固定在工作台上，整个更换冲压模具工序才算完成，在对上模与下模进行固定的时候，需要不断对其进行角度调整对齐，防止上下模的冲压角度不正确，导致冲压件不合格，同时在固定下模具时，所工作位置位于上模具正下方，存在上模具不慎掉落造成工作人员受伤的安全隐患。

3、为此，为了提高更换模具的工作效率，保证产品质量，同时避免工作人员在工作过程受伤，提出一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具，通过组模装置对需要更换使用的冲压模具进行快速拆卸以及安装，采用全自动化方式进行操作，无需人工手动进入工作台进行操作，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具，包括外壳一、工作台、底座、冲压箱、步进电机、传动机构、传动轴、冲压杆、冲压套轴和控制系统，其中：所述底座设置在地面上，所述外壳一螺纹连接在底座上，所述工作台螺纹连接在外壳一中部，所述步进电机螺纹连接在外壳一上，所述传动机构固定安装在外壳一上，且传动机构与步进电机输出轴连接，所述外壳一内部轴承连接有传动轴，所述外壳一上活动安装有冲压箱，所述传动轴上活动安装有冲压套轴，冲压箱与冲压套轴通过冲压杆固定连接，工作台上放置有模具，模具上螺纹连接有模柄；

4、组模装置，所述外壳一上设置有组模装置，所述组模装置用于对需更换使用的冲压模具进行快速精确限位安装以及拆卸退出模具。

5、优选的，所述组模装置包括限位组件、冲压组件，所述限位组件用于对冲压模具进行位置限制，为后续的模具快速安装以及冲压箱使用模具进行冲压工作做准备，避免安装后的模具冲压角度不对齐，导致冲压件不合格，所述冲压组件用于对模具进行快速安装固定以及更换拆卸，保证稳定的安装方式，避免过多的角度偏移，以及保证安装后模具工作时的稳定性。

6、优选的，所述限位组件包括气缸二，所述气缸二螺纹连接在外壳一内部，所述气缸二的输出杆上螺纹连接有正限位板，用于限制模具能够准确位于安装的正向位置，所述工作台上开设有多个限位槽，所述限位槽侧壁上活动安装有侧限位板，用于限制模具向左右两侧的位置偏移，所述侧限位板通过弹簧一与工作台连接，保证侧限位板能够对模具左右两侧进行限位并向中间夹紧模具，侧限位板对模具起到预固定作用。

7、优选的，所述外壳一上且位于气缸二正下方螺纹连接有气缸一，所述气缸一的输出杆上螺纹连接有进给板，用于在进行模具安装时，将模具拉进工作台内便于正限位板与侧限位板对模具进行准确限位，在进行拆卸模具时，将模具整体推出工作台便于工作人员进行更换模具工作。

8、优选的，所述工作台下方设置有外壳二，所述侧限位板上转动连接有调节杆，所述气缸三螺纹连接在外壳二内部，所述调节杆另一端转动连接在在气缸三的输出杆上，所述调节杆用于使侧限位板能够根据模具不同尺寸大小调整限位距离，同时能够加强夹紧效果，减小偏移距离。

9、开始进行限位工作时，模具被放置在进给板上，气缸一收缩驱动进给板回退，进而带动模具进入工作台，气缸二驱动正限位板前进，根据模具大小前进到设定距离停止，同时气缸三根据模具大小驱动侧限位板对模具两侧进行挤压限位，到设定距离停止，保证模具准确位于安装位置，并且上下模具无偏移，保证冲压角度的准确性。

10、优选的，所述冲压组件包括卡位块，多个所述卡位块活动安装在冲压箱内，用于对模具进行夹紧固定，同时对模具进行上下位置的卡位限制保证模具在工作过程不会产生大范围位移，所述冲压杆上开设有卡位槽，所述卡位槽用于使卡位块活动伸缩进入冲压杆内部对模具进行夹紧的，所述冲压杆内部开设有用于安装模具模柄的安装孔，所述卡位块通过弹簧二与冲压箱侧壁连接，用于使卡位块拥有向内的水平推力，对模具进行持续夹紧，所述模具上模柄开设有卡槽与卡位块相配合，用于使模柄带动模具平稳安装在冲压杆上，所述冲压箱内部且位于卡位块同一水平高度安装有电磁铁，用于将卡位块向外移动，卡位块离开模柄缩入卡位槽内，模柄的卡槽失去卡位块的夹紧力以及上下位置的卡位限制，进而导致模柄可在安装孔自由活动，模柄可以无阻碍脱离安装孔达到模具快速拆卸功能，所述卡位块与安装孔上方形成安装腔，所述模柄上设置有与安装腔相互配合的卡块，用于减小模柄与冲压杆的间隙，保证冲压杆使用模具进行冲压工作的冲压效果。

11、优选的，所述卡位块前端下方设为倾斜面，用于方便在模柄安装进冲压杆内能够减少阻力，更快速完成安装，且卡位块开设有与卡槽同样大小的凹槽，用于保证卡位块与卡槽的配合程度，卡位块与卡槽的接触面积增大，提升夹紧效果。

12、优选的，所述限位槽中活动安装有限位夹板，用于修正在限位过程中上下膜产生左边偏移的距离，所述限位夹板通过连接杆与侧限位板连接，使得限位夹板能够随侧限位板左右移动达到限位功能，所述限位夹板上开设有与连接杆配合的活动槽，使得限位夹板能够上下移动，所述限位夹板上转动安装有压板，用于夹紧下模具，保证模具在工作过程不产生偏移，所述压板通过弹簧三与限位夹板连接，所述气缸四螺纹连接在外壳二内部，所述限位夹板通过活动杆与气缸四连接，用于对压板产生向下的压力，对下模具进行夹紧，防止偏移，所述限位夹板上设置有限制压板弹起后位于水平位置的水平限位块。

13、优选的，所述活动杆中部为可伸缩的矩形结构，且活动杆向中间运动收缩，向两侧运动延伸，保证活动杆可随限位夹板左右移动，同时也使得限位夹板能够随气缸四上下运动。优选的，所述驱动轴上键连接有从动齿轮，所述冲压套轴上转动连接有高度杆，用于根据模具高度转动调节冲压行程，所述冲压套轴内安装有齿轮一，所述高度杆与齿轮一连接，所述冲压杆上安装有齿条，所述齿轮一与齿条相互啮合，用于根据模具高度调节冲压杆的冲压行程，所述高度杆上活动安装有调节齿轮，用于与从动齿轮啮合，进而带动高度杆，从而带动齿轮一与齿条运动实现自动调节冲压杆的冲压行程，所述调节齿轮与高度杆通过滑动轴套连接，所述滑动轴套用于将调节齿轮的动力传递到高度杆上，所述滑动轴套通过弹簧四与冲压套轴连接，用于将滑动轴套弹出，进而带动调节齿轮向前运动直至调节齿轮与从动齿轮啮合，所述冲压套轴上位于高度杆上方安装有电磁块，用于将调节齿轮与从动齿轮分开不啮合并将调节齿轮进行刹车限位，防止偏移改变冲压杆的冲压行程。

14、开始进行安装工作时，模具通过限位组件准确限制在工作台的安装位置上，调节齿轮运动被滑动轴套带动一同被弹簧四弹出与从动齿轮啮合调整冲压行程，当冲压行程达到设定值，电磁块通电吸附调节齿轮，调节齿轮离开从动齿轮失去动力，停止转动，冲压杆向下运动使得模具模柄进入冲压杆的安装孔，卡块通过倾斜面挤开卡位块，卡块到达安装腔，同时使得卡槽上升到与卡位块水平位置，弹簧二释放压缩弹力使得卡位块复位，挤压模柄夹紧，模柄被锁紧在冲压杆内部，进而带动上模具固定安装在冲压箱上，冲压箱带动上模具离开下模具，气缸四上升带动限位夹板上升，当压板离开下模具，通过弹簧三弹开，被水平限位块限制在水平方向，气缸四驱动活动杆下降，使得压板一端与下模具接触，另一端被气缸四通过活动杆以及限位夹板向下运动，形成对下模具的压紧力，对下模具进行限位压紧，整体冲压模具安装完成可进行正常流程的冲压零件加工工作。

15、完成冲压零件加工工作后，开始进行拆卸工作，气缸四上升，进而带动限位夹板上升，压板随之上升，冲压杆下降，带动上模具下降，通过上模具下压，使得压板下压，弹簧三被压缩，气缸四带动限位夹板与冲压杆同速下降，冲压杆下降使得上下模具合并，同时气缸四带动限位夹板回退至限位槽，电磁铁通电，使得卡位块受到磁吸力向外运动，同时压缩弹簧二，模具失去夹紧力脱离冲压杆，冲压杆上升，模具整体拆卸完成，气缸一驱动进给板推进，将整体模具推至工作台边缘，等待后续工作人员搬运处理，同时等待工作人员搬运新的模具至进给板上进行下一次安装工作。

16、此方案通过组模装置通过进给板对模具进行进给和退回，实现从模具进入工作台到退出工作台均为全自动流水线，通过限位组件对模具进行位置限制固定，使得模具在安装过程的角度精度得到保证，通过冲压组件对模具进行快速安装固定，保证了模具在安装和拆拆卸的流畅性，以此来保证工作效率。

17、本方案中用于夹紧模柄的卡块自锁结构不是唯一选择，也可以采取电磁吸附方式对模柄进行快速夹紧以及拆卸，同时模柄与冲压杆不存在间隙，能够明显提高冲压效果，不存在滑动与冲击力，但是由于使用的是电磁方式，同时所冲压的模具以及零件也为金属件，导致在冲压过程中部分零件会停留在冲压模具上，需要定时清理，影响冲压效率，因此，使用卡块自锁结构夹紧，不仅可以大幅度减小冲压工作时产生的冲击力，而且也不需要经常性清理，能够保证工作效率。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、1、本发明所述的一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具，通过组模装置对需要更换的模具进行快速准确定位进行安装以及完整拆卸模具并退出，减少工作人员的工作量，使得工作人员的工作区域在工作台范围外，保证工作人员的安全，同时提高整体更换模具工作效率，保证更换模具工作的精度，进而保证加工件的加工质量。

20、2、本发明所述的一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具，通过组模装置限位组件对模具进行尺寸大小的适应并夹紧限制，提高了整体冲压机适用性，不仅能够进行快速安装拆卸，同时保证了对于不同尺寸模具仍能进行安装拆卸使用，提高冲压机对于不同场景需要使用不同的冲压模具的实用性，减少更换冲压机的生产成本。

21、3、本发明所述的一种具备快速安装拆卸功能全自动五金冲压模具，通过组模装置冲压组件对上模具的模柄进行快速安装，使得上模具得到快速固定，减小安装时会产生的偏移量，通过卡位自锁结构对上模具进行稳固夹紧，通过电磁铁对卡位自锁结构进行开锁释放夹紧力，保证了模具在工作中的稳定性，同时也保证了在特定情况下才能快速拆卸模具。