專利名稱：多工位自動(dòng)變換沖孔模及數(shù)控沖床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控沖床，尤其與數(shù)控沖床的模具有關(guān)。
背景技術(shù)：
數(shù)控沖床通常由送料機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和沖模等幾部分組成，沖模為數(shù)控沖床的核 心部件，相當(dāng)于數(shù)控沖床的刀具庫(kù)，數(shù)控沖床主要通過沖模來實(shí)現(xiàn)板料沖壓；送料機(jī)構(gòu)上設(shè) XY軸伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，板料通過XY軸伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸送，控制機(jī)構(gòu)是數(shù)控沖床的控 制中心，其控制送料結(jié)構(gòu)和沖模按程序設(shè)定的方式工作。 現(xiàn)有的數(shù)控沖床的沖模通常為轉(zhuǎn)塔式，模具設(shè)于轉(zhuǎn)塔的四周上下部分，工作時(shí)，轉(zhuǎn) 塔帶動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)一次，更換一次模具，進(jìn)行一次沖壓。其不足之處為轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動(dòng)精 度要求高，制造成本高；轉(zhuǎn)塔體積大，轉(zhuǎn)動(dòng)能耗高，不利于節(jié)約能源。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種多工位自動(dòng)變換沖孔模及具有該多
工位自動(dòng)變換沖孔模的數(shù)控沖床，該數(shù)控沖床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、能耗小、使用方便。 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種多工位自動(dòng)變換沖孔模，其包括模
架、多副設(shè)于模架上的模具以及切換選擇模具的選模機(jī)構(gòu)，所述模架上設(shè)一橫向滑槽和多
個(gè)設(shè)于所述橫向滑槽下方的縱向滑槽，所述縱向滑槽垂直于所述橫向滑槽并與所述橫向滑
槽連通；每副模具均包括上模與下模，上模包括沖頭組件，所述多副模具的上模分別通過其
沖頭組件而安裝在所述模架的多個(gè)縱向滑槽內(nèi)，所述下模于對(duì)應(yīng)所述沖頭的位置設(shè)置工作
孔；所述選模機(jī)構(gòu)包括氣缸和設(shè)于氣缸活塞桿前端的工位變換推板，所述工位變換推板
安裝在所述橫向滑槽內(nèi)，所述工位變換推板呈向下凸出的臺(tái)階狀，其底面包括一工作面和
至少一高度高于所述工作面的非工作面；驅(qū)動(dòng)所述氣缸的活塞桿，使其推動(dòng)工位變換推板
在所述橫向滑槽內(nèi)滑動(dòng)并使工位變換推板底部的工作面抵觸待選模具的沖頭上方，從而迫
使待選模具處于工作狀態(tài)。 所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其中，所述沖頭組件包括沖頭和設(shè)置在沖頭頂端 的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱頂端外緣向外凸出延伸設(shè)置凸緣，所述縱向滑槽頂端設(shè)置卡槽，所述沖頭 組件通過其上凸緣與所述卡槽配合而裝配在所述縱向滑槽內(nèi)。 所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其中，所述沖頭包括兩部分，其位于上部的第一部
分寬度大于位于下部的第二部分寬度而使所述沖頭呈上寬下窄的T形結(jié)構(gòu)。 所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其中，所述上模還包括依次套裝在所述沖頭第二
部分上的彈簧和卸料板，且彈簧上端連接并抵觸沖頭的第一部分，下端連接并抵觸卸料板。 所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其中，所述每個(gè)縱向滑槽內(nèi)設(shè)導(dǎo)套。 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供一種數(shù)控沖床，其包括上述的多工位
自動(dòng)變換沖孔模，還包括設(shè)置在數(shù)控沖床工作臺(tái)上的定位裝置，所述定位裝置包括設(shè)置在
工作臺(tái)始端的端頭氣動(dòng)定位桿、設(shè)置在工作臺(tái)末端的拉料氣缸、設(shè)置在工作臺(tái)一側(cè)并位于
3端頭氣動(dòng)定位桿和拉料氣缸之間的推料氣缸以及設(shè)置在工作臺(tái)相對(duì)推料氣缸的另一側(cè)的 多副氣動(dòng)夾鉗。 本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于該數(shù)控沖床的多工位自動(dòng)變換沖孔模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，成本低，模具工位變換只需驅(qū)動(dòng)氣缸使其推動(dòng)工位變換推板位于待選模具的上方即可 實(shí)現(xiàn)，能耗低；該數(shù)控沖床定位裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位準(zhǔn)確，省去人工定位的麻煩，減少人力消 耗，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1為兩工位自動(dòng)變換沖孔模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為數(shù)控沖床一角度的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為數(shù)控沖床另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1為兩工位自動(dòng)變換沖孔模的結(jié)構(gòu)示意圖，該兩工位自動(dòng)變換沖孔模10即相當(dāng) 于傳統(tǒng)數(shù)控沖床的模具庫(kù)，包括模架1、兩副不同型號(hào)的模具2以及切換選擇模具2的選 模機(jī)構(gòu)。 模具2和選模機(jī)構(gòu)均設(shè)于模架1上，模架1上設(shè)有一橫向滑槽11和兩個(gè)位于橫向 滑槽11下方并與橫向滑槽11連通的縱向滑槽12，且在每個(gè)縱向滑槽12的頂端均設(shè)有卡槽 13。 選模機(jī)構(gòu)包括氣缸3和設(shè)于氣缸活塞桿32前端的工位變換推板33。氣缸3通過 一過渡板31安裝在模架1上，該氣缸3的安裝位置應(yīng)保證其活塞桿32的運(yùn)動(dòng)方向與橫向 滑槽11的長(zhǎng)度方向一致，且活塞桿32可伸入該橫向滑槽11內(nèi)。工位變換推板33位于橫 向滑槽11內(nèi)并可在氣缸活塞桿32的帶動(dòng)下沿橫向滑槽11的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)。該工位變換 推板33呈向下凸出的臺(tái)階狀，包括一工作面331和至少一高度高于該工作面331的非工 作面332。 兩模具2分別安裝在模架1的兩縱向滑槽12內(nèi)，每副模具2均包括上模21與下 模22。上模21包括沖頭組件210、彈簧212和卸料板213。沖頭組件210包括沖頭211和 設(shè)于沖頭211上部的導(dǎo)柱2113，沖頭211呈上寬下窄的T形結(jié)構(gòu)，其包括寬度較大的第一 部分2111和寬度較小的第二部分2112，導(dǎo)柱2113套設(shè)在該沖頭211第一部分2111的外表 面上，且導(dǎo)柱2113的頂端外沿向外凸出延伸有凸緣2114，該沖頭組件210穿過該縱向滑槽 12并通過該凸緣2114與縱向滑槽12頂端的卡槽13配合而裝配在縱向滑槽12上。該導(dǎo) 柱2113可減小沖頭組件210在縱向滑槽12內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，使沖頭211與縱向滑槽 12的相對(duì)運(yùn)動(dòng)更順暢。另外，該縱向滑槽12內(nèi)壁還設(shè)置有導(dǎo)套2115，該導(dǎo)套2115可進(jìn)一 步提高沖頭組件210的導(dǎo)向精度，減小沖頭組件210運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，減少?zèng)_頭組件210 表面的機(jī)械磨損。沖頭211第二部分2112依次與彈簧212和卸料板213套接，彈簧212上 端抵觸并連接沖頭211的第一部分2111，下端抵觸并連接卸料板213，卸料板213上設(shè)有供 沖頭211穿越的通孔2131，該通孔2131的內(nèi)徑大小應(yīng)確保能使沖頭211恰好通過，使得當(dāng) 模具沖壓結(jié)束后，上模21上升，卸料板213在彈簧212彈力作用下仍舊壓緊下模22，而沖頭 211則在上模21的帶動(dòng)下相對(duì)卸料板213向上運(yùn)動(dòng)，從而卸料板213通過彈簧212彈力沿通孔2131孔壁來卸除沖頭211末端的板料。下模22安裝在數(shù)控沖床工作臺(tái)50的有T型 槽沖床的臺(tái)面上，其在對(duì)應(yīng)上模21的沖頭211位置設(shè)置工作孔221，其沖孔廢料由該工作孔 221內(nèi)流向沖床下部的廢料收集框，下模22的四周222采用螺栓固定。 該兩工位自動(dòng)變換沖孔模工作時(shí)，可選擇任一模具工作，如選擇左側(cè)的模具工作， 可通過將氣缸活塞桿32向外伸出，即圖中的工位變換推板33向左滑動(dòng)，使工位變換推板33 的工作面331運(yùn)動(dòng)到抵觸左邊模具的沖頭211上方，在模具下壓過程中，模架1帶動(dòng)上模21 一起向下運(yùn)動(dòng)將沖頭211下壓到盡頭實(shí)現(xiàn)沖壓；同時(shí)，右邊的模具在彈簧212的彈力作用下 向上運(yùn)動(dòng)并抵靠工位變換推板33的非工作面332，因非工作面332的高度高于工作面331 的高度，所以，當(dāng)左邊模具的沖頭211剛好下壓到盡頭時(shí)，右邊的模具沖頭211將無(wú)法下壓 到盡頭，因而處于非工作狀態(tài)。同理，如選擇右邊的模具工作，可通過將氣缸活塞桿32向內(nèi) 縮回，使工位變換推板33的工作面331運(yùn)動(dòng)到右邊模具的沖頭211上方，使之處于工作狀 態(tài)。 顯然，上述實(shí)施例中的兩工位自動(dòng)變換沖孔模10的模具可不局限為兩副，也可為 三副、四副或四副以上。如當(dāng)模具2為四副時(shí)，模架1上相應(yīng)設(shè)置四個(gè)縱向滑槽12，或設(shè) 置兩個(gè)橫向滑槽。預(yù)選擇哪副模具工作時(shí)，可將工位變換推板33的工作面331運(yùn)動(dòng)到該模 具的沖頭上方。當(dāng)然，可通過一個(gè)氣缸來驅(qū)動(dòng)該工位變換推板33處于四個(gè)不同位置，也可 通過多個(gè)氣缸來驅(qū)動(dòng)工位變換推板33，或者設(shè)置多個(gè)工位變換推板33，或者將氣缸換成其 他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只要能保證使工位變換推板33的工作面抵觸待選模具頂端的均可。 圖2、圖3為安裝有上述兩工位自動(dòng)變換沖孔模的數(shù)控沖床的結(jié)構(gòu)示意圖，該數(shù)控 沖床100包括上述兩工位自動(dòng)變換沖孔模10、送料機(jī)構(gòu)20、控制機(jī)構(gòu)30、以及定位機(jī)構(gòu)40。 該數(shù)控沖床還包括有工作臺(tái)50，定位機(jī)構(gòu)40安裝在工作臺(tái)50上，包括端頭氣動(dòng) 定位桿401、拉料氣缸402、推料氣缸403以及多副氣動(dòng)夾鉗404，端頭氣動(dòng)定位桿401設(shè)置 在工作臺(tái)50靠近兩工位自動(dòng)變換沖孔模10的始端，拉料氣缸402設(shè)置在工作臺(tái)50遠(yuǎn)離兩 工位自動(dòng)變換沖孔模10的末端，推料氣缸403可為一個(gè)或兩個(gè)，其設(shè)置在工作臺(tái)50的一側(cè) 并位于端頭氣動(dòng)定位桿401和拉料氣缸402之間，該多副氣動(dòng)夾鉗404設(shè)置在工作臺(tái)50相 對(duì)推料氣缸403的另一側(cè)且呈間隔排列。該定位機(jī)構(gòu)40還包括設(shè)置在多副氣動(dòng)夾鉗404 前側(cè)的夾鉗定位塊4042以及控制該多副氣動(dòng)夾鉗404工作的夾鉗控制箱4041。氣動(dòng)夾鉗 404呈L開口形，具有一工作臂和一杠桿臂，工作臂和杠桿臂連接的角部位置與送料機(jī)構(gòu)20 鉸接，杠桿臂末端連接夾鉗控制箱4041內(nèi)氣缸，工作時(shí)，夾鉗控制箱4041內(nèi)氣缸驅(qū)動(dòng)該杠 桿臂轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)該工作臂壓緊工作臺(tái)50上的板料或釋放工作臺(tái)50上的板料。當(dāng)待沖壓 板料為有波型的板料時(shí)，可通過該夾鉗控制箱4041選擇幾副不干涉板料波型的氣動(dòng)夾鉗 404處于工作狀態(tài)，以避開板料的波型位置。 送料機(jī)構(gòu)20包括相互垂直的X軸導(dǎo)軌201和安裝在X軸導(dǎo)軌201上部的導(dǎo)軌帶 動(dòng)的Y軸移動(dòng)臺(tái)架202，該X軸導(dǎo)軌201上設(shè)置驅(qū)動(dòng)其自身朝X軸方向運(yùn)動(dòng)的X軸伺服電機(jī) 203，該Y軸移動(dòng)臺(tái)架202上設(shè)置驅(qū)動(dòng)其自身朝Y軸方向運(yùn)動(dòng)的Y軸伺服電機(jī)204。 該數(shù)控沖床工作時(shí)，首先，根據(jù)工藝圖紙，按照待加工板料的波型選定不少于兩副 氣動(dòng)夾鉗，進(jìn)行數(shù)控沖孔編程并在顯示屏上模擬檢驗(yàn)，在夾鉗控制箱4041上選定對(duì)應(yīng)夾 鉗，打開數(shù)控程序，啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)30使X軸、Y軸伺服電機(jī)203、204回零位，啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu) 30上的開始按鈕，程序控制松開氣動(dòng)夾鉗404，端頭氣動(dòng)定位桿401上升，板料通過拉料氣
5缸402上料后到達(dá)端頭氣動(dòng)定位桿401，拉料氣缸402動(dòng)作使板料端部緊靠端頭氣動(dòng)定位 桿401，之后，推料氣缸403動(dòng)作使板料側(cè)面緊靠夾鉗定位塊4042，完成初始定位；然后，使 設(shè)定好的氣動(dòng)夾鉗404夾緊板料，端頭氣動(dòng)定位桿401下降，推料氣缸403、拉料氣缸402縮 回原位；其次，使兩工位自動(dòng)變換沖孔模10上氣缸3動(dòng)作，選定模具，門板按程序設(shè)定沿X 軸、Y軸運(yùn)動(dòng)，定位后程序啟動(dòng)沖床上的控制氣缸使滑塊動(dòng)作進(jìn)行沖孔，依程序再伺服定位 再控制氣缸使滑塊動(dòng)作沖孔，需變換沖孔時(shí)，模具上工位變換氣缸3動(dòng)作，更換模具，程序 依兩模具中心距自動(dòng)補(bǔ)償，配合伺服定位沖另一種孔；最后，將沖孔完成后的板料輸送到數(shù) 控沖床右側(cè)放板位，松開氣動(dòng)夾鉗404并計(jì)數(shù)，端頭氣動(dòng)定位桿41上升，X軸、Y軸伺服電機(jī) 203、204回零位，重復(fù)下一次加工。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，并非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 可適應(yīng)平板及波型板，使用氣缸、電磁鐵或其它驅(qū)動(dòng)定位及選模，沖頭可選用各種幾何形 狀，故凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種多工位自動(dòng)變換沖孔模，其特征在于，包括模架、多副設(shè)于模架上的模具以及切換選擇模具的選模機(jī)構(gòu)，所述模架上設(shè)橫向滑槽和多個(gè)設(shè)于所述橫向滑槽下方的縱向滑槽，所述縱向滑槽垂直于所述橫向滑槽并與所述橫向滑槽連通；每副模具均包括上模與下模，上模設(shè)有沖頭組件，所述多副模具的上模分別通過其沖頭組件而安裝在所述模架的多個(gè)縱向滑槽內(nèi)，所述下模于對(duì)應(yīng)所述沖頭的位置設(shè)置工作孔；所述選模機(jī)構(gòu)包括氣缸和設(shè)于氣缸活塞桿前端的工位變換推板，所述工位變換推板安裝在所述橫向滑槽內(nèi)，所述工位變換推板呈向下凸出的臺(tái)階狀，其底面包括一工作面和至少一高度高于所述工作面的非工作面。
2. 如權(quán)利要求1所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其特征在于，所述沖頭組件包括沖頭 和設(shè)置在沖頭頂端的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱頂端外緣向外凸出延伸設(shè)置凸緣，所述縱向滑槽頂端 設(shè)置卡槽，所述沖頭組件通過所述凸緣與所述卡槽配合而卡裝在所述縱向滑槽內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其特征在于，所述沖頭包括兩部分，其 位于上部的第一部分寬度大于位于下部的第二部分寬度而使所述沖頭呈上寬下窄的T形 結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其特征在于，所述上模還包括依次套 裝在所述沖頭第二部分上的彈簧和卸料板，且彈簧上端連接并抵觸沖頭的第一部分，下端 連接并抵觸卸料板。
5. 如權(quán)利要求1所述的多工位自動(dòng)變換沖孔模，其特征在于，所述每個(gè)縱向滑槽內(nèi)設(shè)導(dǎo)套。
6. —種數(shù)控沖床，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的多工位自動(dòng)變 換沖孔模。
7. 如權(quán)利要求6所述的數(shù)控沖床，其特征在于，還包括設(shè)置在數(shù)控沖床工作臺(tái)上的定 位裝置，所述定位裝置包括設(shè)置在工作臺(tái)始端的端頭氣動(dòng)定位桿、設(shè)置在工作臺(tái)末端的拉 料氣缸、設(shè)置在工作臺(tái)一側(cè)并位于端頭氣動(dòng)定位桿和拉料氣缸之間的推料氣缸以及設(shè)置在 工作臺(tái)相對(duì)推料氣缸的另一側(cè)的多副氣動(dòng)夾鉗。
專利摘要一種多工位自動(dòng)變換沖孔模及數(shù)控沖床，該多工位自動(dòng)變換沖孔模包括模架、多副設(shè)于模架上的模具以及切換選擇模具的選模機(jī)構(gòu)，所述模架上設(shè)橫向滑槽和多個(gè)設(shè)于所述橫向滑槽下方并與所述橫向滑槽連通的縱向滑槽；所述選模機(jī)構(gòu)包括氣缸和設(shè)于氣缸活塞桿前端的工位變換推板，所述工位變換推板安裝在所述橫向滑槽內(nèi)，其呈向下凸出的臺(tái)階狀，并包括一工作面和一高度高于所述工作面的非工作面；所述多副模具分別安裝在所述模架的多個(gè)縱向滑槽內(nèi)；程序控制電磁閥，氣缸動(dòng)作驅(qū)動(dòng)所述氣缸的活塞桿，使工位變換推板上的工作面運(yùn)動(dòng)到待選模具的上方可使待選模具處于工作狀態(tài)。具有該多工位自動(dòng)變換沖孔模的數(shù)控沖床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、能耗小。
文檔編號(hào)B21D43/00GK201493382SQ200920148900
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者李建平, 楊克輝, 汪德祿, 黃素輝 申請(qǐng)人:中國(guó)國(guó)際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司