手自一体折弯剪板机的制作方法

1.本发明涉及一种折弯、剪板机，特别是一种手自一体折弯剪板机。


背景技术：

2.在钣金件的冷加工作业中，常常用到剪板工艺、折弯工艺，剪板工艺需要用到剪板机；折弯工艺需要用到折弯机。针对不同的工艺需要采用不同的设备，无形之中大大增加了工厂的生产成本。申请公布号为cn105290788a的发明专利申请公开了一种“组合式剪板折弯机”，该剪板折弯机虽然可以实现剪板、折弯两种功能，但其操作比较麻烦，工作效率较低。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供一种手自一体折弯剪板机，以解决现有技术存在的操作麻烦、工作效率低的问题。
4.解决上述技术问题的技术方案是：一种手自一体折弯剪板机，包括机架、动力源装置、上模组件及下模组件，还包括实现两冲程的传动连杆机构；所述的动力源装置安装在机架顶部，动力源装置的输出端与传动连杆机构连接，所述的传动连杆机构有两套，分别对称安装在机架的左右两端，传动连杆机构与上模组件连接，下模组件安装在机架底部，上模组件与下模组件相配合，实现对板料的折弯和剪切。
5.本发明的进一步技术方案是：所述的机架包括基座、左立柱、右立柱、上横梁，所述的左立柱、右立柱底端分别安装在基座的左右两端，左立柱、右立柱顶端分别与上横梁的左右两端连接，所述的动力源装置安装在上横梁上；所述的上模组件左右两端分别安装在左立柱、右立柱上；所述的下模组件安装在基座上。
6.本发明的进一步技术方案是：所述的传动连杆机构包括连杆、转动杆、滑动套筒、转动支架、转动连接片、滑动轴套；所述的连杆一端与动力源装置的输出端连接，连杆中部设有用于穿过和避让左立柱、右立柱的框形架，连杆的另一端与滑动套筒铰接，滑动套筒套接在转动杆上，转动杆的底端与转动支架的一端固定连接，转动支架的另一端与左立柱、右立柱通过销钉铰接，转动支架的中部通过所述的转动连接片与滑动轴套铰接，滑动轴套安装在左立柱、右立柱上。
7.本发明的进一步技术方案是：所述的左立柱、右立柱均为上端直径小、下端直径大的阶梯柱，所述的滑动轴套安装在左立柱、右立柱的小直径端上，且滑动轴套下部具有圆环状凸台阶，该滑动轴套的圆环状凸台阶底面与左立柱、右立柱的大直径端端面之间还安装有适用于不同厚度钣金材料的间隙弹簧。
8.本发明的进一步技术方案是：所述的上模组件包括上模框架、贴片、固定夹板、刀具，所述的上模框架左右两端分别安装在左立柱、右立柱的中部，所述的贴片紧贴安装在上模框架上，并通过固定夹板与刀具紧固连接。
9.本发明的再进一步技术方案是：所述的刀具由折弯刀具和剪切刀具组成；折弯刀
具为折弯刀片；所述的剪切刀具包括刀具基座、剪切刀片、固定卡块、刀具螺杆、刀具卡块、刀具块、刀具固定块；所述的刀具基座的上端设有竖向的腰孔，并通过腰孔内的紧固件与贴片、固定夹板固定连接，刀具基座左侧设有弧形调节槽，并在弧形调节槽的一侧还设有两排刀片安装孔，该两排刀片安装孔错开α=1～3
°
排列；所述的剪切刀片上端设有横向的刀片导轨，且剪切刀片的左端设有通孔，销钉分别穿过该通孔以及刀片安装孔将剪切刀片安装在刀具基座上，剪切刀片的右端通过所述的刀具固定块与刀具基座铰接；所述的固定卡块固定在刀具基座的左端；所述的刀具螺杆下端与刀具基座凸出的连接块连接，刀具螺杆的上端与固定卡块连接；所述的刀具卡块沿竖向设有螺纹通孔，并通过该螺纹通孔套接在刀具螺杆上，刀具卡块的后端端面设有凹槽ⅰ，该凹槽ⅰ与刀片导轨滑动配合，刀具卡块还通过穿过弧形调节槽的连接螺杆与刀具块、刀具基座紧固连接；所述的刀具块上设有凹槽ⅱ，该凹槽ⅱ与刀片导轨滑动配合。
10.本发明的再进一步技术方案是：在刀具左右两侧的上模框架上还分别连接有压紧机构；所述的压紧机构包括连接板、压紧杆、压紧套筒、压紧弹簧、吸盘触头，所述连接板的上部与上模框架连接，连接板的底部与压紧杆的顶端固定连接，压紧杆的底端与吸盘触头连接，所述的压紧套筒套接在压紧杆的中部，并在压紧套筒与压紧杆之间安装有所述的压紧弹簧。
11.本发明的再进一步技术方案是：所述的连接板为u字型结构，连接板的u形槽嵌在上模框架、贴片外，并通过位于连接板的u形槽槽壁上部的紧固件与上模框架、贴片固定连接。
12.本发明的再进一步技术方案是：所述的下模组件包括两根导轨、下模、下模限位装置，两根导轨分别呈前后方向固定在机架的基座两端，且导轨上设有刻度；所述的下模的底部与两根导轨滑动配合，实现前、后滑动定位；所述的下模限位装置包括限位板和用于对下模进行限位的限位夹，限位板的两端设有t形槽，并通过该t形槽安装在导轨上，限位板的中部设有横向调节槽；所述的限位夹底端夹在限位板上，并通过穿过横向调节槽的螺钉与限位板紧固连接。
13.本发明的更进一步技术方案是：所述的下模包括折弯下模、剪切下模，所述的折弯下模上设有多条不同角度的折弯凹槽；剪切下模前后两边都具有侧边刃。
14.由于采用上述结构，本发明之手自一体折弯剪板机与现有技术相比，具有以下有益效果：1.效率高本发明包括机架、动力源装置、上模组件、下模组件、传动连杆机构；其中传动连杆机构可实现两冲程动作，在动力源装置一次往返运动中，可进行两次折弯、剪切过程，其工作效率比较高，而且节省能耗，满足了自动化生产的要求。
15.2.工作可靠本发明的传动连杆机构包括连杆、转动杆、滑动套筒、转动支架、转动连接片、滑动轴套；动力源装置的输出端与连杆一端连接，连杆中部设有用于穿过和避让左立柱、右立柱的框形，连杆的另一端与滑动套筒铰接，滑动套筒套接在转动杆上，转动杆的底端与转动支架的一端固定连接，转动支架的另一端与左立柱、右立柱通过销钉铰接，转动支架的中部通过转动连接片与滑动轴套铰接，滑动轴套安装在左立柱、右立柱上。工作时，在第一阶段，上
模框架处于上极限位置，当动力源装置——液压缸的活塞杆向下推动的过程中，在传动连杆机构的作用下，滑动轴套带动连杆往下摆动，进而带动上模框架上的刀具向下压，当压至第二阶段的位置时，上模框架处于下极限位置，料板最终被折弯成所需要的角度，这个过程是第一冲程的实现。
16.随着活塞杆继续向下推动，滑动轴套带动连杆往上摆动，上模框架往上移动，当压至第三阶段的位置时，上模框架又处于上极限位置，这时候活塞杆开始向上移动，上模框架又开始往下移动，当其移动至第四阶段时，上模框架又处于下极限位置，这个过程是第二冲程的实现。
17.剪切过程和折弯过程一样，都可实现双冲程动作。
18.另外，本发明上模滑块之间装有间隙弹簧，可以适用于不同厚度的钣金材料。当加工厚度更大的钣金材料，比如厚度由2mm变成3mm，折弯过程已经完成，但连杆无法达到双冲程第二阶段极限位置，无法进入第三阶段，间隙弹簧可使连杆回拉进入第三阶段。
19.因此，本发明的工作比较可靠。
20.3.操作方便本发明通过动力源装置可以带动传动连杆机构、上模组件等实现自动对工件的折弯、剪切操作，其操作比较方便，而且在转换折弯和剪切两个工作模式时，仅需将上模刀具和下模替换就可实现功能转换，替换过程简单，此外，本设备的手/自动模式可根据加工情况切换，当少量加工时，使用手动模式，方便快捷；当批量加工时，使用自动模式，提高效率，减少人力资源。
21.还有，本发明的剪切刀具的剪切刀片可调整不同的角度，方便加工不同厚度的零件；钣金材料在加工过程中，不同厚度所需要的剪切力不同，改变剪切角度可有效改善剪板所受的剪切力，更利于加工。
22.4.适用范围广本发明可以实现折弯、剪切与手、自动切换，功能多样，适用于不同加工场合。
23.另外，本发明下模组件的折弯下模具有多个不同角度凹槽，可加工不同角度的钣金材料；剪切下模前后两边都具有侧边刃，还可调整不同位置进行剪切。
24.因此，本发明的适用范围比较广泛。
25.5.压料结构合理本发明的上模组件在下压时，带动压紧机构的压紧杆与工件相互接触压紧，从而增加下压时工件的稳定性，在释放工件时同时释放压紧，与折弯过程同步进行，并且方便拆装与更换。
26.另外，压料机构与工件接触采用吸盘式触头，接触面积更大，按压更平稳；吸盘触头与压紧杆采用球副连接方式，是为了应对钣金材料本身厚度不均匀而产生的斜面，使接触更合理。
27.6.可降低生产成本本装置将剪板功能、折弯功能二者合为一体，优化精简了资源，降低了企业的生产成本。
28.下面，结合附图和实施例对本发明之手自一体折弯剪板机的技术特征作进一步的说明。
附图说明
29.图1：本发明之手自一体折弯剪板机的立体结构示意图；图2：实施例一所述机架与传动连杆机构之间的连接结构示意图；图3：实施例一所述连杆的结构示意图；图4：实施例一所述上模组件的结构示意图；图5：实施例一所述折弯刀具的结构示意图；图6：实施例一所述剪切刀具的主视图；图7：图6的后视图；图8：实施例一所述剪切刀具的立体结构示意图；图9：实施例一所述刀具基座的结构示意图；图10：实施例一所述刀具卡块的结构示意图；图11：实施例一所述刀具块的结构示意图；图12：实施例一所述剪切刀片的结构示意图；图13：实施例一所述压紧机构的结构示意图；图14：实施例一所述下模组件安装在机架的基座上的结构示意图；图15：实施例一所述折弯下模的结构示意图；图16：实施例一所述剪切下模的结构示意图；图17：实施例一所述下模限位装置的结构示意图；图18：本发明之手自一体折弯剪板机在折弯模式下的整体装配示意图；图19：本发明之手自一体折弯剪板机在剪切模式下的整体装配示意图；图20：实施例一所述传动连杆机构在双冲程动作的第一阶段中的结构简图；图21：实施例一所述传动连杆机构在双冲程动作的第二阶段中的结构简图；图22：实施例一所述传动连杆机构在双冲程动作的第三阶段中的结构简图；图23：实施例一所述传动连杆机构在双冲程动作的第四阶段中的结构简图；图24：实施例一所述传动连杆机构在双冲程动作的第五阶段中的结构简图；在上述附图中，各附图标记说明如下：1-机架，11-基座，12-左立柱，13-右立柱，14-上横梁，2-动力源装置，3-上模组件，31-上模框架，32-贴片，33-固定夹板，34-刀具，341-折弯刀具，342-剪切刀具，3421-刀具基座，34211-腰孔，34212-弧形调节槽，34213-刀片安装孔，34213a-右上刀片安装孔，34213b-左上刀片安装孔，34213c-右下刀片安装孔，34213d-左下刀片安装孔，34214-连接块，3422-剪切刀片，34221-刀片导轨，34222-通孔，34222a-右侧通孔，34222b-左侧通孔，3423-固定卡块，3424-刀具螺杆，3425-刀具卡块，34251-凹槽ⅰ，
3426-刀具块，34261-凹槽ⅱ，3427-刀具固定块，3428-连接螺杆，35-压紧机构，351-连接板，3511-u形槽，352-压紧杆，353-压紧套筒，354-压紧弹簧，355-吸盘触头，4-下模组件，41-导轨，42-下模，421-折弯下模，4211-折弯凹槽，422-剪切下模，4221-侧边刃，43-下模限位装置，431-限位板，4311-t形槽，4312-横向调节槽，432-限位夹，5-传动连杆机构，51-连杆，511-框形架，52-转动杆，53-滑动套筒，54-转动支架，55-转动连接片，56-滑动轴套，561-圆环状凸台阶，57-间隙弹簧，l-左方向，r-右方向，f-前方向，h-后方向。
具体实施方式
30.实施例一一种手自一体折弯剪板机，包括机架1、动力源装置2、上模组件3及下模组件4以及实现两冲程的传动连杆机构5，所述的动力源装置2安装在机架1顶部，动力源装置2的输出端与传动连杆机构5连接，所述的传动连杆机构5有两套，分别对称安装在机架1的左右两端，传动连杆机构5与上模组件3连接，下模组件4安装在机架1底部，上模组件3与下模组件4相配合，实现对板料的折弯和剪切。具体地：所述的机架1包括基座11、左立柱12、右立柱13、上横梁14，所述的左立柱12、右立柱13均为上端直径小、下端直径大的阶梯柱，该左立柱12、右立柱13底端分别安装在基座11的左右两端，左立柱12、右立柱13顶端分别与上横梁14的左右两端连接，所述的动力源装置2——液压缸安装在上横梁14上。
31.所述的传动连杆机构5包括连杆51、转动杆52、滑动套筒53、转动支架54、转动连接片55、滑动轴套56；所述的连杆51一端与动力源装置2的输出端连接，连杆51的中部设有用于穿过和避让左立柱12、右立柱13的框形架511，连杆51的另一端与滑动套筒53铰接，滑动套筒53套接在转动杆52上，转动杆52的底端与转动支架54的一端固定连接，转动支架54的另一端与左立柱12、右立柱13通过销钉铰接，转动支架54的中部通过所述的转动连接片55与滑动轴套53铰接；所述的滑动轴套56安装在左立柱12、右立柱13的小直径端上，且滑动轴套56下部具有圆环状凸台阶561，该滑动轴套56的圆环状凸台阶561底面与左立柱12、右立柱13的大直径端端面之间还安装有适用于不同厚度钣金材料的间隙弹簧57。所述转动支架54、转动连接片55、滑动轴套56三个零件连接组成一个曲柄滑块结构，通过转动支架54连接转动连接片5带动滑动轴套56上下移动，从而实现将转动转化成直线运动。
32.所述的上模组件3包括上模框架31、贴片32、固定夹板33、刀具34、压紧机构35，所述的上模框架31左右两端分别安装在左立柱12、右立柱13的中部，所述的贴片32紧贴安装在上模框架31上，并通过固定夹板33与刀具34紧固连接。
33.所述的刀具34由折弯刀具341和剪切刀具342组成；折弯刀具341为折弯刀片；所述的剪切刀具342包括刀具基座3421、剪切刀片3422、固定卡块3423、刀具螺杆3424、刀具卡块3425、刀具块3426、刀具固定块3427；所述的刀具基座3421的上端设有竖向的腰孔34211，并
通过腰孔34211内的紧固件与贴片32、固定夹板33固定连接，刀具基座3421左侧设有弧形调节槽34212，并在弧形调节槽34212的一侧还设有两排共四个刀片安装孔34213（即右上刀片安装孔34213a、左上刀片安装孔34213b、右下刀片安装孔34213c、左下刀片安装孔34213d），该两排刀片安装孔34213在竖直方向上错开α=1～3
°
排列；所述的剪切刀片3422上端设有横向的刀片导轨34221，且剪切刀片3422的左端设有两个通孔34222（即右侧通孔34222a和左侧通孔34222b），销钉分别穿过该通孔34222以及刀片安装孔34213将剪切刀片安装在刀具基座3421上，且剪切刀片3422的右侧通孔34222a与刀具基座3421的右上刀片安装孔34213a、右下刀片安装孔34213c对应配合，剪切刀片3422的左侧通孔34222b与刀具基座3421的左上刀片安装孔34213b、左下刀片安装孔34213d对应配合。剪切刀片3422的右端通过所述的刀具固定块3427与刀具基座3421铰接；所述的固定卡块3423固定在刀具基座3421的左端；所述的刀具螺杆3424下端与刀具基座3421凸出的连接块34214连接，刀具螺杆3424的上端与固定卡块3423连接；所述的刀具卡块3425沿竖向设有螺纹通孔，并通过该螺纹通孔套接在刀具螺杆3424上，刀具卡块3425的后端端面设有凹槽ⅰ34251，该凹槽ⅰ34251与刀片导轨34221滑动配合，刀具卡块3425还通过穿过弧形调节槽34212的连接螺杆3428与刀具块3426、刀具基座3421紧固连接；所述的刀具块3426上设有凹槽ⅱ34261，该凹槽ⅱ34261与刀片导轨34221滑动配合。所述的压紧机构35有两套，分别安装在刀具34左右两侧的上模框架31上，每套压紧机构35均包括连接板351、压紧杆352、压紧套筒353、压紧弹簧354、吸盘触头355，所述的连接板351为u字型结构，连接板351的u形槽3511嵌在上模框架31、贴片32外，并通过位于连接板351的u形槽槽壁上部的紧固件与上模框架31、贴片32固定连接；连接板351的底部与压紧杆351的顶端固定连接，压紧杆352的底端与吸盘触头355采用球副连接，所述的压紧套筒353套接在压紧杆352的中部，并在压紧套筒353与压紧杆352之间安装有所述的压紧弹簧354，通过压紧弹簧354的弹力对料板实施压紧。本发明采用吸盘触头355接触面积更大，按压更平稳；且吸盘触头355与压紧杆352采用球副连接方式，是为了应对钣金材料本身厚度不均匀而产生的斜面，使接触更合理。
34.所述的下模组件4包括两根导轨41、下模42、下模限位装置43，两根导轨41分别呈前后方向固定在机架1的基座11两端，导轨41上设有刻度；所述的下模42包括折弯下模421、剪切下模422，所述的折弯下模421上设有多条不同角度（如30
°
、45
°
、60
°
、90
°
）的折弯凹槽4211，可进行不同角度的钣金加工，方便快捷；剪切下模422前后两边都具有侧边刃4221。折弯下模421、剪切下模422的底部与两根导轨41滑动配合，实现前、后滑动定位；所述的下模限位装置43包括限位板431和用于对下模42进行限位的限位夹432，限位板431的两端设有t形槽4311，并通过该t形槽安装在导轨41上，限位板431的中部设有横向调节槽4312；所述的限位夹432底端夹在限位板431上，并通过穿过横向调节槽4312的螺钉与限位板431紧固连接。通过调节限位夹432在横向调节槽4312上的横向移动，从而适应工件的大小，当上模组件下压时通过两个限位夹的作用，可使受压的钣金更加规整，防止钣金压痕倾斜，且下模限位装置与导轨连接，还可进行纵向移动，可精确调节工件需要加工的长度。
35.本发明的上模组件3、下模组件4通过不同的组合可实现折弯和剪板两种功能，当需要折弯时就将上模刀具转换成折弯刀具，将下模转换成折弯下模，折弯功能由折弯下模中间的折弯凹槽配合折弯刀具实现（参见图18）；当需要剪切时，上模刀具转换成剪切刀具，
并将下模转换成剪切下模，剪切功能由剪切下模的侧边刃和剪切刀具的刀刃组合实现（参见图19）。
36.本发明的工作原理如下：1. 传动连杆机构的双冲程动作过程液压缸向下运动过程中，通过连杆带动转动杆转动，将直线运动转化为旋转运动，运动过程分为五个阶段，如图20～图24所示。
37.以下以折弯为例，要实现折弯，必须通过连杆带动上模框架往下压后并抬起。
38.在第一阶段，如图20所示，上模框架31处于上极限位置，当动力源装置2—液压缸的活塞杆向下推动的过程中，在传动连杆机构的作用下，滑动轴套56带动连杆往下摆动，使转动杆两臂张开，进而带动上模框架31上的刀具34向下压，使得刀具下压折弯，当压至如图21中第二阶段的位置时，上模框架31处于下极限位置，料板最终被折弯成所需要的角度，这个过程是第一冲程的实现。
39.随着活塞杆继续向下推动，滑动轴套56带动连杆往上摆动，使转动杆两臂回拉，上模框架31往上移动，当压至如图22中的第三阶段的位置时，上模框架31又处于上极限位置，这时候活塞杆开始向上移动，上模框架31又开始往下移动，当其移动至如图23中的第四阶段时，使得两臂再次张开，上模框架31又处于下极限位置，这个过程是第二冲程的实现，第五阶段，刀具回到初始位置，如图24所示。
40.另外，剪切过程和折弯过程一样，都可实现双冲程动作。
41.当加工厚度更大的钣金材料，比如厚度由2mm变成3mm，折弯过程已经完成，但连杆无法达到双冲程第二阶段极限位置，无法进入第三阶段，间隙弹簧57可使连杆回拉进入第三阶段。
42.2.剪板功能的动作过程首先把上模组件的刀具34转换成剪切刀具342，把剪切下模移动至侧刀刃对准上模组件的剪切刀片的刀刃，上模框架31在往下移动的过程中压紧机构通过压紧弹簧的弹力先压紧板料，紧接着再进行剪切板料。剪切角度的调节过程为：将连接螺杆3428上的螺母松开，通过旋转刀具螺杆3424转化成移动副刀具卡块3425上下移动，刀具卡块3425在上下移动过程中通过螺栓与刀具块3426连接，使刀具块3426随刀具卡块3425移动，剪切刀片3422与刀具块3426通过剪切刀片3422上的刀片导轨34221连接传动，另一端用螺栓与刀具固定块3427形成铰链，此结构将刀具卡块3425的上下直线运动转化为剪切刀片3422的旋转运动。然后再调整到合适的角度后，拧紧螺母，将剪切刀片3422固定。
43.3. 剪切刀具角度调节的过程
①
当剪切刀片3422的右侧通孔34222a与右上刀片安装孔34213a同心时，此时处于剪切刀片3422水平状态（即0
°
状态）；只要在同心状态下，插入短销即可固定住，以此实现刀具角度调节的功能。
44.②
当剪切刀片3422的左侧通孔34222b和左上刀片安装孔34213b配合时，剪切刀片3422处于1
°
的状态。
45.③
从剪切刀片3422的右侧通孔34222a和右下刀片安装孔34213c配合时，剪切刀片3422处于2
°
的状态。
46.④
从剪切刀片3422的左侧通孔34222b和左下刀片安装孔34213d配合时，剪切刀片3422处于3
°
的状态。
47.整个过程中，剪切刀片3422只有一个通孔与刀具基座3421的一个刀片安装孔相配合。
48.4.折弯角度调整过程本功能主要应用于折弯模式，用于加工需要不同角度的钣金材料，功能实现过程如下：将折弯下模的紧定螺钉拧松，移动折弯下模在导轨上前后移动，使折弯下模421的折弯凹槽4211中间位置对折弯刀片刀尖位置，导轨41上刻有刻度，可准确得移动折弯下模到所需要的位置，调到合适的位置后，螺钉拧紧固定位置。
49.5.下模限位动作过程通过调节限位夹432在限位板431的横向调节槽4312内的位置，进行横向移动，从而适应限制工件的大小，之后用螺钉拧紧固定限位夹432的位置，并且下模限位装置与导轨41连接，还可进行纵向移动，调节工件加工所需要的长度，通过紧定螺钉来固定限位板431的位置。
50.6. 手/自动模式转换的过程本设备的手/自动模式可根据加工情况切换，当少量加工时，使用手动模式，方便快捷，具体过程如下：将连杆51与滑动套筒53铰接和动力源装置2的输出端连接断开，卸载连杆，断开动力源装置2和转动杆52之间的联动，实现手动模式。将转动杆52向两侧按压带动转动支架54转动，转动支架54通过转动连接片55与滑动轴套56连接，形成曲柄滑块机构，带动上模刀具向下工作，实现折弯/剪切功能。当批量加工时，使用自动模式，通过动力源装置2带动传动连杆机构、上模组件、下模组件实现自动折弯、剪切功能，可大大提高效率，减少人力资源。