一种吊件折弯模具及其联动自动化卸料装置的制作方法

1.本发明涉及机械加工技术领域，具体是一种吊件折弯模具及其联动自动化卸料装置。


背景技术：

2.如说明书附图图7所示的吊件工件，此类吊件工件包括圆弧部和两侧的连接平板，两侧的连接平板之间的间隙小于圆弧部内径，因此这就导致通过压柱折弯后，吊件工件卡在压柱上，如说明书附图图7所示状态。此种状态下，冲压后工件的下料只能顺着压柱滑出。对于很小的工件通过手持下料钩钩住就可方便取下，但是对于轨道吊用的大件工件是很难用下料钩钩住取下的，一个原因是大件工件重量大摩擦力大，另一个原因是大件工件重量大，从压柱上滑下时需要用手接着，然后放到地面上的工件放置箱放置。所以对于重量大的大件工件，目前的手动下料大大降低冲压效率。为了提高冲压生产效率，保障冲压生产安全，最好是有一种能实现自动化冲压、顶料、卸料至地面上工件放置箱的一体化加工设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种吊件折弯模具及其联动自动化卸料装置，它能够实现工件的自动化冲压加工、从立柱上顶料下料、卸料至地面上工件放置箱的一体化加工设备，提高了冲压生产效率，保障冲压生产安全。
4.本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
5.一种吊件折弯模具及其联动自动化卸料装置，包括上模件、下模件和顶料装置；
6.上模件：
7.所述上模件顶部固定在冲床的上模座上，所述上模件的底部侧板上设有压柱，
8.顶料装置：
9.所述顶料装置设置在侧板上，所述顶料装置包括伺服气缸和推件，所述伺服气缸的缸体固定在侧板的背侧，所述伺服气缸的活塞杆与推件底部连接，伺服气缸的活塞杆伸缩带动推件沿着压柱移动；
10.下模件：
11.所述下模件包括下模座、中模板和上模板，所述下模座上设有多个弹性支撑件，所述弹性支撑件可弹性伸缩支撑中模板；
12.所述中模板顶部设有截面为半圆的、与吊件工件圆弧部外表面相配合的下部弧形槽，所述弧形槽底部设有穿孔，所述穿孔内设有顶块，所述顶块底部设置连接顶杆，所述下模座上设有顶杆伸缩复位装置，所述连接顶杆底部设置在顶杆伸缩复位装置内，且通过顶杆伸缩复位装置实现上下伸缩；
13.所述中模板两侧设有第一铰接座，所述第一铰接座上铰接有三角复位块，且铰接处设有复位扭簧，所述三角复位块的最底端顶角与下模座顶面接触；
14.所述上模板设有左右两块，左右两块上模板均滑动连接在中模板顶部，左右两块
上模板顶部设有工件放置槽，且左右两块上模板之间为成模空隙，靠近成模空隙一侧的上模板底部设置与吊件工件圆弧部外表面相配合的上部弧形槽，所述下部弧形槽与上部弧形槽对吊件工件圆弧部成模加工；左右两块上模板两侧还设有第二铰接座，所述第二铰接座上设有固定轴，所述三角复位块的最顶端顶角设有类椭圆形孔，所述类椭圆形孔套在固定轴上。
15.本装置还包括卸料机构，所述卸料机构设置在冲床的一侧；所述上模座的底部设有立柱，所述冲床的工作台上设有台座；所述卸料机构包括卸料滑道、第一从动铰接杆、第一连杆、与第一从动铰接杆长度相等的第二从动铰接杆、第二连杆、跨杆；所述卸料滑道两侧侧壁上方对称设有条形滑孔，所述第一连杆一端铰接设置在立柱底部，所述第一从动铰接杆的一端、第二从动铰接杆的一端对称铰接设置在两侧侧壁上，且位于条形滑孔的前端，所述第一从动铰接杆的另一端与第一连杆一端铰接，所述第二从动铰接杆的另一端与第二连杆一端铰接；所述跨杆两侧在条形滑孔内限位滑动，所述跨杆的两端分别与第一连杆中部杆段、第二连杆中部杆段铰接，所述第二连杆另一端与台座铰接。
16.所述下模座顶部设有胶垫放置槽和槽盖板，所述弹性支撑件包括聚氨酯弹性胶垫和压杆，所述聚氨酯弹性胶垫放置在胶垫放置槽内，且聚氨酯弹性胶垫边缘与胶垫放置槽之间留有形变间隙，所述压杆底端被槽盖板限位设置在胶垫放置槽顶部，且压杆底端与聚氨酯弹性胶垫顶部接触，所述压杆顶部与中模板底部连接。
17.所述下模座顶部设有弹簧槽，所述顶杆伸缩复位装置包括复位弹簧和限位盖，所述复位弹簧置于弹簧槽内，所述连接顶杆的底部限位设置在弹簧槽内，且所述连接顶杆的底部与复位弹簧接触，通过复位弹簧的弹性变形能力实现连接顶杆的伸缩复位。
18.所述下模座两侧顶面设有光滑平台，所述三角复位块的最底端顶角与光滑平台接触。
19.所述推件为与压柱相适应的弧形推头。
20.对比现有技术，本发明的有益效果在于：
21.在使用时通过上模座带动着上模件的上下移动、使用上模件和下模件对工件进行自动化折弯加工，上模件的下移冲压过程中卸料滑道逐渐远离上模座，卸料滑道后侧就不会在下模座正下方，留下冲压路径；上模件的冲压完成上移过程中卸料滑道逐渐靠近上模座，直至上模件上升到最高点后卸料滑道后侧在下模座正下方；从而启动伺服气缸完成顶料下料过程，伺服气缸的活塞杆伸长，从而推动者推件沿着压柱移动，从而将压柱上的成品工件顶落，落到卸料滑道后从卸料滑道内滑落到冲床一侧的工件放置箱，完成一次完整的冲压工序。通过使用本装置和方法，能够实现工件的自动化冲压加工、从立柱上顶料下料、卸料至地面上工件放置箱的一体化加工设备，提高了冲压生产效率，保障冲压生产安全。
附图说明
22.附图1是本发明折弯加工过程步骤图。
23.附图2是工件尚未加工时上模件、下模件的状态图。
24.附图3是工件冲压加工刚形成u型件时上模件、下模件的状态图。
25.附图4是工件冲压加工形成u型件移动到与下部弧形槽接触时上模件、下模件的状态图。
26.附图5是工件刚加工成成型工件时上模件、下模件的状态图。
27.附图6是工件刚加工成成型工件被抬升出加工位时上模件、下模件的状态图。
28.附图7是本发明中上模件结构示意图。
29.附图8是本发明中下模件结构示意图。
30.附图9是本发明中下模件结构示意图。
31.附图10是本发明中卸料滑道在最远离上模件一侧时结构示意图。
32.附图11是本发明中卸料滑道在靠近上模件过程中结构示意图。
33.附图12是本发明中卸料滑道在最靠近上模件一侧时结构示意图。
34.附图13是本发明中卸料机构原理附加辅助解释图解。
35.附图中所示标号：
36.1、上模件；2、下模件；3、顶料装置；4、上模座；5、压柱；6、伺服气缸；7、推件；8、下模座；9、中模板；10、上模板；11、弹性支撑件；12、下部弧形槽；13、穿孔；14、顶块；15、连接顶杆；16、顶杆伸缩复位装置；17、第一铰接座；18、三角复位块；19、工件放置槽；20、成模空隙；21、上部弧形槽；22、第二铰接座；23、固定轴；24、类椭圆形孔；25、立柱；26、台座；27、卸料滑道；28、第一从动铰接杆；29、第一连杆；30、第二从动铰接杆；31、第二连杆；32、跨杆；33、条形滑孔；34、胶垫放置槽；35、槽盖板；36、聚氨酯弹性胶垫；37、压杆；38、形变间隙；39、弹簧槽；40、复位弹簧；41、限位盖；42、光滑平台。
具体实施方式
37.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
38.本发明所述是一种吊件折弯模具及其联动自动化卸料装置，主体结构包括上模件1、下模件2和顶料装置3；
39.上模件1：
40.如说明书附图图10、图11、图12所示，所述上模件1顶部固定在冲床的上模座4上，所述上模件1的底部侧板上设有压柱5。
41.顶料装置3：
42.如说明书附图图7所示，所述顶料装置3设置在侧板上，所述顶料装置3包括伺服气缸6和推件7，所述伺服气缸6的缸体固定在侧板的背侧，所述伺服气缸6的活塞杆与推件7底部连接，伺服气缸6的活塞杆伸缩带动推件7沿着压柱5移动；所述推件7为与压柱5相适应的弧形推头。为了减小摩擦力，使用时在压柱5外表面涂上润滑油或者润滑脂。
43.下模件2：
44.所述下模件2包括下模座8、中模板9和上模板10，所述下模座8上设有多个弹性支撑件11，所述弹性支撑件11可弹性伸缩支撑中模板9；
45.所述中模板9顶部设有截面为半圆的、与吊件工件圆弧部外表面相配合的下部弧形槽12，所述弧形槽底部设有穿孔13，所述穿孔13内设有顶块14，所述顶块14底部设置连接顶杆15，所述下模座8上设有顶杆伸缩复位装置16，所述连接顶杆15底部设置在顶杆伸缩复位装置16内，且通过顶杆伸缩复位装置16实现上下伸缩；
46.所述中模板9两侧设有第一铰接座17，所述第一铰接座17上铰接有三角复位块18，且铰接处设有复位扭簧，所述下模座8两侧顶面设有光滑平台42，所述三角复位块18的最底端顶角与光滑平台42接触。
47.所述上模板10设有左右两块，左右两块上模板10均滑动连接在中模板9顶部，左右两块上模板10顶部设有工件放置槽19，且左右两块上模板10之间为成模空隙20，靠近成模空隙20一侧的上模板10底部设置与吊件工件圆弧部外表面相配合的上部弧形槽21，所述下部弧形槽12与上部弧形槽21对吊件工件圆弧部成模加工；左右两块上模板10两侧还设有第二铰接座22，所述第二铰接座22上设有固定轴23，所述三角复位块18的最顶端顶角设有类椭圆形孔24，所述类椭圆形孔24套在固定轴23上。
48.本装置还包括卸料机构，所述卸料机构设置在冲床的一侧；所述上模座4的底部设有立柱25，所述冲床的工作台上设有台座26；所述卸料机构包括卸料滑道27、第一从动铰接杆28、第一连杆29、与第一从动铰接杆28长度相等的第二从动铰接杆30、第二连杆31、跨杆32；所述卸料滑道27两侧侧壁上方对称设有条形滑孔33，所述第一连杆29一端铰接设置在立柱25底部，所述第一从动铰接杆28的一端、第二从动铰接杆30的一端对称铰接设置在两侧侧壁上，且位于条形滑孔33的前端，所述第一从动铰接杆28的另一端与第一连杆29一端铰接，所述第二从动铰接杆30的另一端与第二连杆31一端铰接；所述跨杆32两侧在条形滑孔33内限位滑动，所述跨杆32的两端分别与第一连杆29中部杆段、第二连杆31中部杆段铰接，所述第二连杆31另一端与台座26铰接。
49.对于弹性支撑件11的进一步细化：所述下模座8顶部设有胶垫放置槽34和槽盖板35，所述弹性支撑件11包括聚氨酯弹性胶垫36和压杆37，所述聚氨酯弹性胶垫36放置在胶垫放置槽34内，且聚氨酯弹性胶垫36边缘与胶垫放置槽34之间留有形变间隙38，所述压杆37底端被槽盖板35限位设置在胶垫放置槽34顶部，且压杆37底端与聚氨酯弹性胶垫36顶部接触，所述压杆37顶部与中模板9底部连接。聚氨酯弹性胶垫36具有变形能力而且有支撑能力，所以选用聚氨酯弹性胶垫36，此聚氨酯弹性胶垫36使用冲压模具导柱减震套所用材料制作。
50.对于顶杆伸缩复位装置16的进一步细化：所述下模座8顶部设有弹簧槽39，所述顶杆伸缩复位装置16包括复位弹簧40和限位盖41，所述复位弹簧40置于弹簧槽39内，所述连接顶杆15的底部限位设置在弹簧槽39内，且所述连接顶杆15的底部与复位弹簧40接触，通过复位弹簧40的弹性变形能力实现连接顶杆15的伸缩复位。
51.下面通过折弯加工过程、顶料下料过程、卸料至地面上工件放置箱过程三个模块进行使用方法详述：
52.折弯加工过程：
53.待加工工件平板折弯加工成成品工件的加工过程如说明书附图图1中a
→
b
→
c
→
d
→
e步骤过程图所示，为了更清楚的表明此加工过程，图1中a
→
b
→
c
→
d
→
e步骤过程图分别对应着说明书附图中图2
→
图3
→
图4
→
图5
→
图6所示连续步骤。整个加工过程步骤原理细分如下：
54.如说明书附图图2所示，首先将工件平板放置到左右两块上模板10顶部的工件放置槽19内放置，此状态下中模板9被多个弹性支撑件11支撑，上模板10在复位扭簧弹力作用下保持左右两块上模板10之间的成模空隙20最大，顶块14通过顶杆伸缩复位装置16顶到最
高处、位于成模空隙20中部。此未进行加工状态下，胶垫放置槽34内的聚氨酯弹性胶垫36、弹簧槽39内的复位弹簧40均为未压缩变形状态。
55.如说明书附图图3所示，上模件1下移冲压接触工件平板并冲压时，首先将工件平板在成模空隙20内冲压成u形状，u形状的工件底部与顶块14接触，克服复位弹簧40的弹力将顶块14下压，此过程中成模间隙不会扩大从而保证能在成模空隙20内冲压成u形状。成模间隙不会扩大的原理详述：工件平板在成模空隙20内冲压成u形状过程中，工件两侧会对左右两块上模板10向两侧施加力，从而导致固定轴23对类椭圆形孔24外侧施加力(力的方向如附图2中a的箭头方向)，由于三角复位块18是沿着第一铰接座17处轴段转动，即力的作用下存在如附图2中b的箭头方向的转矩力，在此转矩力作用下，三角复位块18与光滑平台42接触处会有如附图2中c的箭头方向的转动趋势，但是受到中模板9的限位作用，中模板9不能相对与下模座8抬升，所以三角复位块18与光滑平台42接触处不会形成c的箭头方向转动趋势的转动位移，所以说成模间隙不会扩大，从而保证能将工件平板在成模空隙20内冲压成u形状。此状态下中模板9被多个弹性支撑件11支撑，上模板10在复位扭簧弹力作用下保持左右两块上模板10之间的成模空隙20最大，顶块14通过顶杆伸缩复位装置16顶在成模空隙20内且被压下移。此加工状态下，胶垫放置槽34内的聚氨酯弹性胶垫36还未压缩变形状态。
56.如说明书附图图4所示，u形状的工件底部直至冲压到与中模板9上的下部弧形槽12接触，达到压柱5对中模板9施力的临界点。此时工件平板在成模空隙20内还是u形状，且是能保持此u形状的最后时间点。此状态下中模板9被多个弹性支撑件11支撑，上模板10在复位扭簧弹力作用下保持左右两块上模板10之间的成模空隙20最大，顶块14通过顶杆伸缩复位装置16顶在成模空隙20内且被压下移。此加工状态下，胶垫放置槽34内的聚氨酯弹性胶垫36还未压缩变形状态。
57.如说明书附图图5所示，u形状的工件底部被冲压到与中模板9上的下部弧形槽12接触后，上模件1继续下移冲压时，压柱5通过工件对中模板9施加压力，克服胶垫放置槽34内的聚氨酯弹性胶垫36的弹力而使聚氨酯弹性胶垫36在胶垫放置槽34内被压缩变形，压杆37跟随着中模板9下移，中模板9下移过程中带着上模板10也下移。中模板9下移过程中，中模板9与下模座8顶面之间的间隔逐渐减小，从而使三角复位块18与光滑平台42接触处会有如附图5中c的箭头方向的转动趋势，由于三角复位块18是沿着第一铰接座17处轴段转动，即三角复位块18存在如附图5中b的箭头方向的转动趋势，在此转动趋势作用下，类椭圆孔外侧会对固定轴23施加力(力的方向如附图5中a的箭头方向)，从而使左右两块上模板10有向附图5中a的箭头方向运动的趋势，由于成模空隙20的存在，所以左右两块上模板10能够向附图5中a的箭头方向运动，因此附图5中c箭头、b箭头、a箭头的运动趋势都能实现，左右两块上模板10向附图5中a的箭头方向运动时，成模空隙20不断减小，直至两块上模板10的上部弧形槽21与中模板9上的下部弧形槽12同圆，从而对u形状的工件加工成成品工件。此状态下中模板9被多个弹性支撑件11支撑，胶垫放置槽34内的聚氨酯弹性胶垫36被压缩变形状态，上模板10在复位扭簧弹力作用下保持左右两块上模板10之间的成模空隙20逐渐减小，顶块14通过顶杆伸缩复位装置16顶在穿孔13内且被压下移至最低端。
58.如说明书附图图6所示，在附图5状态下将u形状的工件加工成成品工件后，上模件1上移，卡在压柱5上的成品工件在压柱5拉力、复位弹簧40作用到顶块14上的推力、聚氨酯
弹性胶垫36通过压杆37作用在中模板9上的推力这三个力的作用下上移。此过程中，受到中模板9上移，使中模板9与下模座8顶面之间的距离增大，在复位扭簧恢复形变的弹力作用下，三角复位块18存在如附图6中b的箭头方向的转动，顺带着在此转动作用下，类椭圆孔内侧会对固定轴23施加力(力的方向如附图6中a的箭头方向)，将左右两块上模板10向互相远离的方向移动，即附图6中a的箭头方向，从而使左右两块上模板10之间的成模空隙20恢复到未加工时的形状。而且在复位弹簧40弹力作用下，顶块14也恢复到未被工件压持的状态，使顶块14再次复位到成模空隙20内。最终状态为：中模板9被多个弹性支撑件11支撑，上模板10在复位扭簧弹力作用下保持左右两块上模板10之间的成模空隙20最大，顶块14通过顶杆伸缩复位装置16顶到最高处、位于成模空隙20中部。此最终状态下，胶垫放置槽34内的聚氨酯弹性胶垫36、弹簧槽39内的复位弹簧40均为未压缩变形状态。
59.顶料下料过程：
60.压柱5被上模件1抬升到最高位置时，伺服气缸6的活塞杆伸长，从而推动者推件7沿着压柱5移动，从而将压柱5上的成品工件顶落。为了减小摩擦力，使用时在压柱5外表面涂上润滑油或者润滑脂。
61.卸料至地面上工件放置箱过程：
62.此过程用到卸料机构，对待加工工件平板冲压到成型成成冰工件过程中(即图1中a
→
b
→
c
→
d、图2
→
图3
→
图4
→
图5冲压过程中)，卸料机构的运行过程为图12
→
图11
→
图10所示过程。成品工件冲压完成后提升过程中(即图1中d
→
e、图5
→
图6冲压后上升过程中)，卸料机构的运行过程为图10
→
图11
→
图12过程所示。详述如下：
63.第一、加工工件平板冲压到成型成成冰工件过程中(即图1中a
→
b
→
c
→
d、图2
→
图3
→
图4
→
图5冲压过程中)：
64.参考图12
→
图11
→
图10所示过程，上模座4下移将力通过第一连杆29施加到跨杆32，跨杆32再施加到第二连杆31，从而使第一连杆29、第二连杆31在铰接处沿着图10、图11、图12中a箭头所示方向转动，第一连杆29、第二连杆31转动过程中从动带着第一从动铰接杆28、第一从动铰接杆28转动，使第一连杆29与第一从动铰接杆28之间的夹角增大，第二连杆31与第二从动铰接杆30之间的夹角增大，第一从动铰接杆28和第一从动铰接杆28从而推着卸料滑道27向远离上模座4一侧移动，跨杆32两侧在条形滑孔33内限位滑动，且跨杆32通过条形滑孔33顶壁对卸料滑道27进行支撑。卸料滑道27向远离上模座4一侧移动后，卸料滑道27后侧就不会在下模座8正下方，从而使下模座8完成图2
→
图3
→
图4
→
图5冲压过程。
65.第二、成品工件冲压完成后提升过程中(即图1中d
→
e、图5
→
图6冲压后上升过程中)：
66.参考图10
→
图11
→
图12所示过程，上模座4上移将力通过第一连杆29施加到跨杆32，跨杆32再施加到第二连杆31，从而使第一连杆29、第二连杆31在铰接处沿着图10、图11、图12中b箭头所示方向转动，第一连杆29、第二连杆31转动过程中从动带着第一从动铰接杆28、第一从动铰接杆28转动，使第一连杆29与第一从动铰接杆28之间的夹角减小，第二连杆31与第二从动铰接杆30之间的夹角减小大，第一从动铰接杆28和第一从动铰接杆28从而拉着卸料滑道27向靠近上模座4一侧移动，跨杆32两侧在条形滑孔33内限位滑动，且跨杆32通过条形滑孔33顶壁对卸料滑道27进行支撑。卸料滑道27向靠近上模座4一侧移动后，卸料滑道27后侧就会一直在下模座8正下方，从而启动伺服气缸6完成顶料下料过程，伺服气缸6的
活塞杆伸长，从而推动者推件7沿着压柱5移动，从而将压柱5上的成品工件顶落，落到卸料滑道27后从卸料滑道27内滑落到冲床一侧的工件放置箱。
67.附加说明：第一从动铰接杆28、第一连杆29、与第一从动铰接杆28长度相等的第二从动铰接杆30、第二连杆31、跨杆32组合成的传动结构很好理解，如说明书附图图12所示，将第一从动铰接杆28、第一连杆29平移至与第二从动铰接杆30、第二连杆31共面，跨杆32作为一个转动铰接点时，会形成图示所示的平行四边形s，平行四边形s特殊为菱形。上模座4的上下移动对此机构形成的力f作用时，形成平行四边形s的变形，平行四边形s上的d点(即第一从动铰接杆28、第二从动铰接杆30与侧壁铰接处)实现左右位移，从而带动着卸料滑道27左右位移。这就是一个机械领域的剪式传动机构，应用于剪式千斤顶、剪式升降台等产品。
68.综上所述，本装置能够实现工件的自动化冲压加工、从立柱25上顶料下料、卸料至地面上工件放置箱的一体化加工设备，提高了冲压生产效率，保障冲压生产安全。