冲切刀、冲切机及其使用方法与流程

1.本发明涉及物料冲切，特别涉及一种冲切刀、冲切机及其使用方法。


背景技术：

2.硅胶片及橡胶片常用于医用等各行各业，比如制作阀片。部分工艺中，在硅胶片/橡胶片上冲切出小圆片或圆孔。
3.现有技术的冲切刀中，刀体直接简单连接刀座，刀体的刀刃端接触硅胶片/橡胶片时，刀刃端瞬间受力过大，降低冲切刀寿命。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种冲切刀，能够提升冲切刀使用寿命，提升产品质量。
5.根据本发明的第一方面实施例的一种冲切刀，包括刀座、定位套、承压弹簧、顶片活动销和顶片弹簧，所述定位套连接所述刀座，所述刀体滑动连接所述定位套，所述刀体可上下窜动，所述承压弹簧的一端连接所述刀座或所述定位套，另一端连接所述刀体，所述刀体设置有适于容纳所述顶片活动销的容纳部，所述容纳部贯通所述刀体的刀刃端，所述顶片弹簧的一端连接所述刀体，另一端连接所述顶片活动销。
6.根据本发明第一方面实施例的一种冲切刀，至少具有如下有益效果：定位套既作为一个导向定位件，使刀体能够沿上下方向滑动，也作为一个封装定位件，将刀体封装，将刀体连接好；刀体的刀刃端抵接工件时，对工件的剪切力较为合适，避免刚性冲击，以提升工件的剪切质量，且提升冲切刀及冲切刀所连器具的使用寿命，人工冲切中也起到护腕作用；采用容纳部的方式预留冲切所得的圆薄片/圆柱体，而非在工作台设置往下挤料的通孔，本发明产品合格率更高，而且自动排料。
7.根据本发明的一些实施例，还包括弹簧连接销，所述容纳部为第一通孔，所述弹簧连接销插入所述第一通孔中，所述承压弹簧的所述另一端通过所述弹簧连接销顶推所述刀体，所述顶片弹簧的所述一端通过所述弹簧连接销连接所述刀体。
8.根据本发明的一些实施例，所述容纳部为第一阶梯通孔，所述第一阶梯通孔设置有适于沉设所述弹簧连接销的沉台。
9.根据本发明的一些实施例，所述容纳部为第一阶梯通孔，所述容纳部设置有适于止挡所述顶片活动销的第一台阶，所述顶片活动销承托在所述第一台阶时，所述顶片活动销的下端凸伸出所述刀体的刀刃端，所述弹簧连接销、所述顶片弹簧和所述顶片活动销可从所述第一阶梯通孔的上端脱离所述刀体。
10.根据本发明的一些实施例，所述定位套与所述刀座可拆分连接，所述定位套设置有第二阶梯通孔，所述第二阶梯通孔设置有适于止挡所述刀体的第二台阶，所述刀体可从所述第二阶梯通孔的上端脱离所述定位套。
11.根据本发明第二方面实施例的一种冲切机，包括机体、第一移位机构、第二移位机
构、工作台和前述的冲切刀，所述第一移位机构连接在所述机体上，所述第二移位机构连接在所述机体上，所述第一移位机构和所述第二移位机构组成一个包括xyz三轴调位的调位系统，所述工作台连接在所述第一移位机构上，所述刀座连接在所述第二移位机构上。
12.根据本发明第三方面实施例的一种冲切机的使用方法，包括对位步骤、冲切步骤和排料步骤；
13.对位，调位系统带动冲切刀和/或工作台移动，使刀体的刀刃端对应工件的待切部位；
14.冲切，冲切刀向下冲切工件，冲切所得的圆薄片先嵌入刀体的容纳部中，顶片活动销相对刀体上移让位；
15.排料，刀体上移，顶片弹簧顶推顶片活动销，顶片活动销相对刀体向下，顶片活动销驱动圆薄片部分或完全凸伸出刀体。
16.根据本发明的一些实施例，还包括按压维稳步骤；按压维稳步骤在冲切步骤之前，冲切刀向下且刀体未接触工件时，顶片活动销的下端先接触工件，顶片活动销按压维稳工件；排料步骤中，刀体开始上移时即开始排料，刀体脱离工件时顶片活动销驱动圆薄片完全脱离刀体，圆薄片继续存在于工件。
17.根据本发明的一些实施例，还包括换刀步骤，换刀步骤在冲切步骤之前或在排料步骤之后，定位套拆离刀座，定位套连带刀体、承压弹簧、顶片活动销、顶片弹簧和弹簧连接销以脱离刀座。
18.根据本发明的一些实施例，还包括刀体维护步骤，刀体维护步骤在冲切步骤之前或在排料步骤之后，刀体连带弹簧连接销、顶片弹簧和顶片活动销以拆离定位套，弹簧连接销、顶片弹簧和顶片活动销从第一阶梯通孔的上端脱离刀体。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本发明实施例冲切机的结构示意图；
22.图2为图1示出冲切机的分解图；
23.图3为图1示出冲切机的局部结构剖视图；
24.图4为图3示出结构的分解图；
25.图5为图1示出冲切机的冲切刀的结构示意图；
26.图6为图5示出冲切刀的剖视图；
27.图7为图6示出结构的主视图；
28.图8为图5示出冲切刀的分解图；
29.图9为图8示出结构的剖视图；
30.图10为图5示出冲切刀的刀体的剖视图。
31.冲切刀100；
32.刀座110，定位套120，第二阶梯通孔121，第二台阶121a，刀体130，容纳部131，沉台
131a,第一台阶131b，承压弹簧140，顶片活动销150，顶片弹簧160，弹簧连接销170；
33.机体200，第一移位机构300，第二移位机构400，工作台500，凹部510，工件垫片600。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.参照图1、图2、图5至图10，根据本发明的第一方面实施例的一种冲切刀100，包括刀座110、定位套120、刀体130和承压弹簧140，定位套120连接刀座110，刀体130滑动连接定位套120，刀体130可上下窜动，承压弹簧140的一端连接刀座110或所定位套120，另一端连接刀体130。
39.参照图5至图7，对于冲切刀100领域，可以理解的是，刀体130的下端即为刀刃端，刀体130的下端在常态下凸伸出定位套120，保证冲切工作。刀座110适用于手持，以便完成人工冲切，本发明的人工冲切中既保证冲切质量，也有效保护冲切刀100；刀座110也适用于机床。
40.本发明的冲切刀100可以冲切硅胶片、橡胶片等薄片工件，也可以冲切厚度一定的块体。针对不同的厚度、不同材质的工件，可以选择对应弹性系数的承压弹簧140，避免刚性冲切，又保证剪切力适中。
41.根据本发明第一方面实施例的一种冲切刀100，至少具有如下有益效果：定位套120既作为一个导向定位件，使刀体130能够沿上下方向滑动，也作为一个封装定位件，将刀体130封装，将刀体130连接好；刀体130的刀刃端抵接工件时，对工件的剪切力较为合适，避免刚性冲击，以提升工件的剪切质量，且提升冲切刀100及冲切刀100所连器具的使用寿命，人工冲切中也起到护腕作用。
42.参照图6至图9，在本发明的一些实施例中，还包括顶片活动销150和顶片弹簧160，刀体130设置有适于容纳顶片活动销150的容纳部131，容纳部131贯通刀体130的刀刃端，顶片弹簧160的一端连接刀体130，另一端连接顶片活动销150。圆片/圆孔的冲切，刀体130的刀刃端为圆筒状。采用容纳部的方式预留冲切所得的圆薄片/圆柱体，而非在工作台500设
置往下挤料的通孔，本发明产品合格率更高。
43.冲切刀100使用方法，包括冲切步骤和排料步骤。
44.冲切，冲切刀100向下冲切工件，冲切所得的圆薄片/圆柱体先嵌入刀体130的容纳部131中，顶片活动销150相对刀体130上移让位；
45.排料，刀体130上移，顶片弹簧160顶推顶片活动销150，则顶片活动销150相对刀体130向下，顶片活动销150驱动圆薄片/圆柱体部分或完全凸伸出刀体130。顶片活动销150仅是驱动圆薄片/圆柱体部分凸伸出刀体130时，圆薄片/圆柱体将在惯性和/或重力下脱离刀体130，或者由取料机械结构及人工取走。
46.参照图6至图9，在本发明的一些实施例中，还包括弹簧连接销170，容纳部131为第一通孔，弹簧连接销170插入第一通孔中，承压弹簧140的另一端通过弹簧连接销170顶推刀体130，顶片弹簧160的一端通过弹簧连接销170连接刀体130。冲切刀100向下且未接触工件时，刀体130和顶片活动销150以相同速度同步下移；刀体130的刀刃端继续下移以执行冲切时，刀体130在承压弹簧140作用下以适中的力冲切工件，顶片活动销150保持按压工件。
47.参照图6至图9，容纳部131为第一通孔，整个刀体130呈圆筒状，本发明主要适于冲切圆片/圆饼/圆孔。参照图6至图10，在本发明的一些实施例中，容纳部131为第一阶梯通孔，第一阶梯通孔设置有适于沉设弹簧连接销170的沉台131a。承压弹簧140可以选用不同轴径，不同轴径的承压弹簧140可顶推弹簧连接销170，弹簧连接销170顶推刀体130及顶片活动销150。更换不同孔径的刀体130及对应大小的弹簧连接销170时，承压弹簧140不需改变弹性系数的情况下无需更换承压弹簧140。常态及工作状态下，弹簧连接销170封闭容纳部131上端，产生于容纳部131的粉尘等难于窜入承压弹簧140所在的空间。
48.参照图6至图10，在本发明的一些实施例中，容纳部131为第一阶梯通孔，容纳部131设置有适于止挡顶片活动销150的第一台阶131b，顶片活动销150承托在第一台阶131b时(即常态下)，顶片活动销150的下端凸伸出刀体130的刀刃端。因为冲切刀100领域中，可以理解的是，刀体130的下端即为刀体130的刀刃端。所以，顶片活动销150承托在第一台阶131b上时(即常态下)，顶片活动销150的下端是向下伸出刀体130的刀刃端。参照图7，在一些实施例中，顶片活动销150的凸伸量δh，δh≥1mm。
49.冲切刀100使用方法包括按压维稳步骤，按压维稳步骤在冲切步骤之前，冲切刀100向下且刀体130未接触工件时，顶片活动销150的下端先接触工件，顶片活动销150按压维稳工件；排料步骤中，刀体130开始上移时即开始排料，刀体130脱离工件时顶片活动销150驱动圆薄片/圆柱体完全脱离刀体130，圆薄片/圆柱体继续存在于工件。
50.在本发明的一些实施例中，顶片活动销150由尼龙材料制成。顶片工作中，顶片活动销150质轻、防皱性优良、透气性好、良好的耐久性。
51.参照图6至图10，在本发明的一些实施例中，容纳部131为第一阶梯通孔，容纳部131设置有适于止挡顶片活动销150的第一台阶131b，顶片活动销150承托在第一台阶131b时(即常态下)，顶片活动销150的下端凸伸出刀体130的刀刃端，弹簧连接销170、顶片弹簧160和顶片活动销150可从第一阶梯通孔的上端脱离刀体130。
52.冲切刀100使用方法包括刀体维护步骤，刀体维护步骤在冲切步骤之前或在排料步骤之后，刀体130连带弹簧连接销170、顶片弹簧160和顶片活动销150以拆离定位套120，刀体130连带弹簧连接销170、顶片弹簧160和顶片活动销150所组成的整副结构可以快速拆
卸及更换，降低换刀对生产效率的影响；该整副结构脱离定位套120后，弹簧连接销170、顶片弹簧160和顶片活动销150可快速拆离刀体130，所以弹簧连接销170、顶片弹簧160、顶片活动销150和刀体130的拆装及清洁极为方便。
53.参照图5至图9，在本发明的一些实施例中，定位套120与刀座110可拆分连接，定位套120设置有第二阶梯通孔121，第二阶梯通孔121设置有适于止挡刀体130的第二台阶121a，刀体130可从第二阶梯通孔121的上端脱离定位套120。
54.冲切刀100使用方法包括换刀步骤，换刀步骤在冲切步骤之前或在排料步骤之后，定位套120拆离刀座110，定位套120连带刀体130、承压弹簧140、顶片活动销150、顶片弹簧160和弹簧连接销170以脱离刀座110，刀体130及承压弹簧140等快速脱离刀座110。针对不同的厚度、不同材质的工件，选择对应弹性系数的承压弹簧140，既避免刚性冲切，又保证剪切力适中。基于圆薄片/圆柱体大小的需求，快速更换所需规格的刀体130。
55.根据本发明第二方面实施例的一种冲切机，包括机体200、第一移位机构300、第二移位机构400、工作台500和前述的冲切刀100，第一移位机构300和第二移位机构400均连接在机体200上，第一移位机构300和第二移位机构400组成一个包括xyz三轴调位的调位系统，工作台500连接在第一移位机构300上，刀座110连接在第二移位机构400上。
56.参照图1和图2，调位系统具体是一个常见于龙门机床的xyz三轴调位系统，工作台500所连接的第一移位机构300为y轴调位结构，即前后调位结构，刀座110所连接的第二移位机构400包括z轴调位结构以及连接在z轴调位结构上的x轴调位结构，即上下调位结构和左右调位结构，刀座110设置在x轴调位结构上/左右调位结构。调位系统也可以是一种常见于数控中心的xyz三轴调位系统，即工作台500连接的第一移位机构300包括x轴调位结构和y轴调位结构，刀座110所连接的第二移位机构400为z轴调位结构。在一些实施例中，第一移位机构300和/或第二移位机构400包括有旋转轴调位结构。
57.一种冲切机的使用方法，包括对位步骤、前述的冲切步骤和前述的排料步骤。
58.对位步骤，调位系统带动冲切刀100和/或工作台500移动，使刀体130的刀刃端对应工件的待切部位。
59.参照图1及图2，对位完成后，上下调位结构带动冲切刀100下移，刀体120在工件上冲切出圆孔及圆薄片。
60.参照图2至图4，在本发明的一些实施例中，工作台500上设置有工件垫片600。
61.在本发明的一些实施例中，工件垫片600为硅胶垫。
62.参照图2至图4，在本发明的一些实施例中，工作台500设置有凹部510，凹部510适于放置工件垫片600和工件，凹部510的其中两侧壁设置基准结构。基准结构可以简单为平面、曲面、棱条、柱条。
63.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。