專利名稱：一種多工位沖床的制作方法
技術領域：
一種多工位沖床
技術領域：
本實用新型涉及一種沖壓式壓力機械，尤其涉及一種多工位沖床。
背景技術：
沖床系一種沖壓式壓力機。在工業生產中，沖壓工藝由于較傳統機械加工來說有節約材料和能源，效率高，對操作者技術要求不高，以及通過各種模具應用，可以做出機械加工所無法達到的產品的優點，因而它的用途越來越廣泛。但隨著加工制造業的快速發展，現有沖床在異型件加工上存在的缺陷和不足之處也引起了人們的重視，下面舉例進行說明:如圖1所示，圖1系現有的通常應用于空調連接管的一種管狀異型構件1，管狀異型構件I由上部呈倒梯形的管狀異型構件上管口 11和與之連接的管狀異型構件下管口 12構成，在現有的應用沖床進行沖壓加工的工藝中，通常是采用如下方式進行:圖2簡單的顯示了加工所述管狀異型構件I的加工工藝，即將圓柱形的金屬管21放置于沖床上，沖床上部安裝與所要加工成型的管狀異型構件I的上管口 11斜度相同的硬質的沖頭22，沖頭在動力驅動下下壓入圓柱形的金屬管21的上口并繼續向下擠壓，從而使圓柱形金屬管的上口向外擴張，從而加工成與所需加工的管狀異型構件I的上管口 11相同的形狀。由于現有的沖床都是單頭單次沖壓，因此在加工上述類型的管狀異型構件，特別是所述管狀異型構件的管壁厚度和直徑較大時，存在有如下的缺陷:首先，由于加工所述管狀異型構件I的金屬管21的金屬強度問題，如果一次沖壓成型，經常會出現由于金屬管21的管壁強度無法承受沖頭22產生的張力，使得金屬管21的上部管壁出現裂紋的情況；其次，易于想見的是，在加工如所述管狀異型構件I時，由于金屬管21的下端固定在沖床上，在其上部受到沖頭22的較大作用力時，金屬管21的下端勢必會在力的作用下發生變形；上述兩個原因造成了現有的采用單頭單次沖壓的沖床在加工以所述管狀異型構件I為例子的異型構件時存在著成品率低，加工質量難以符合要求的技術缺陷。為解決上述技術缺陷，目前在加工類似的異型構件時，多采用將同一金屬管21進行若干次沖壓直至成型的方式，如圖3所示，以采用三臺沖床的多次沖壓方式為例，三臺沖床上分別安裝有沖頭的斜率依次由小至大的一號沖頭31，二號沖頭32，三號沖頭33，，金屬管21放置在第一臺沖床后，用一號沖頭31向下沖壓，完成第一次沖壓；繼而將金屬管21由第一臺沖床取出，放置在第二臺沖床上用二號沖頭32向下沖壓后，將金屬管21取出安放在第三臺沖床上，由三號沖頭33完成最后的成型沖壓。當然，在實際生產中，亦有采用在同一臺沖床上進行多次沖壓的工藝，即在同一臺沖床上，每完成一次沖壓即拆卸掉沖頭后，更換一個沖頭，直至最后一個沖頭將金屬管21沖壓成型。該加工工藝與前述 的采用多臺沖床的工藝并無不同，在此不再贅述。[0012]采用上述加工工藝，固然能夠較好的解決金屬管21在單頭單次沖壓成型的加工中容易發生的管壁出現裂紋的問題，但是該工藝同樣存在著較大的技術缺陷，具體表現在:首先，上述工藝在加工過程中，仍然僅能加工金屬管21的一端，無法實現同時加工金屬管21上下兩端的技術要求；其次，無論是將采用多臺沖床沖壓加工還是采用在同一沖床上更換沖頭的方式，均需要在加工過程中安裝、調節金屬管的位置或者安裝調節沖頭的位置，易于想見的是，在上述多次安裝、調節的過程中，容易產生沖頭的中心點與金屬管的水平圓心點發生位置偏差，從而造成精確缺失，影響構件成品的加工精度和質量。第三，由于沖床沖壓力大，沖壓動作快，因此在進行上述反復取出、安置金屬管的操作中，工人有可能會因誤操作造成傷害，存在著一定的安全隱患；第四，無論是在多臺沖床上依次沖壓，亦或在同一臺沖床上每沖壓一次更換一個沖頭，均需要操作工人多次取出、放置金屬管或多次安裝不同的沖頭，大大降低了生產效率，提高了工人的勞動強度；另外需要指出的是，由于沖床的沖頭在向下沖壓時壓力較大，使得安裝在沖床上的金屬管的下部與沖床接觸的部分緊密貼合，金屬管的上部與沖頭緊密貼合，這樣就造成了金屬管下部不易從沖床上取出或其上部被向上復位的沖頭帶起的情況時有發生的技術缺陷。
發明內容為解決上述問題，本實用新型提供了一種多工位沖床，該多工位沖床克服了現有技術的不足，能夠避免在 沖壓加工時金屬管的管壁產生裂紋，同時能夠滿足金屬管管件兩端同時加工的需求，又能避免現有工藝中因多次沖壓加工成型的工件而頻繁更換沖頭導致的在沖壓加工中經常會出現的精度缺失的問題。且本實用新型結構簡單，易于使用，加工精度高，不僅大大提高了加工效率，同時也降低了工人的勞動強度，操作使用也較為安全。為實現上述發明目的，本實用新型采用如下的技術方案:一種多工位沖床，包括沖床主體，所述沖床主體上設有沖模裝置、沖壓動力裝置和控制裝置，所述沖床主體上還設有至少為兩根的導向柱，所述導向柱相對于水平面垂直設置且均勻分布，所述沖壓動力裝置的動力輸出端與所述沖模裝置相連接，所述沖模裝置套設滑動安裝在所述導向柱上并在所述沖壓動力裝置的驅動下在導向柱上垂直于水平面縱向往復運動，所述沖模裝置上設有兩個或兩個以上的沖頭，所述沖頭依沖頭的沖面斜率依次排布，所述沖床主體上還設有下模，所述下模水平設置且與所述沖模裝置相對，待加工的工件相對于水平面豎直設置安放于所述下模中。進一步的，所述沖模裝置包括如下部件:沖軸機構，所述沖軸機構由沖軸和沖軸固定塊組合構成，所述沖軸的上端與所述沖壓動力裝置的動力輸出端相連接；所述沖軸固定塊套設于所述導向柱上，所述沖軸固定塊中部設有沖軸孔，所述沖軸穿過所述沖軸孔套設于所述沖軸固定塊內；沖壓機構，所述沖壓機構設于所述沖軸機構下方，所述沖壓機構由沖頭、沖頭導軌和沖頭連接塊組合構成，所述沖頭連接塊套設于所述導向柱上并可在動力驅動下沿所述導向柱豎直往復運動，所述沖頭連接塊下部水平設置有導軌槽；所述沖頭導軌套設于所述導軌槽內并可在動力驅動下依所述導軌槽在水平方向往復移動；所述沖頭的上端連接設置于所述沖頭導軌的下部。更進一步的，所述沖壓機構中的沖頭連接塊下部的導軌槽，其豎直截面為倒梯形，所述沖壓機構中的沖頭導軌的豎直截面與所述導軌槽相配合，所述沖頭導軌的下部設置有沖頭固定塊，所述沖頭通過沖頭固定塊與所述沖頭導軌相連接。作為改進，所述沖頭的周圍還設置有推料彈簧，所述推料彈簧的上端連接于所述沖頭固定塊上，所述推料彈簧均勻緊密環設于所述任一個沖頭的周圍。作為優選的技術方案，所述沖頭為三個，所述沖頭依沖頭的沖面斜率依次排設，所述任一個沖頭周圍都均勻環設有四個推料彈簧。進一步的，所述沖床主體內還包括有卸料裝置，所述卸料裝置設于沖床主體內并設于所述下模的下部，所述卸料裝置由頂出油缸和卸料桿組合構成，所述卸料桿豎直設置，其下端與所述頂出油缸的動力輸出端相連接，其上端設于所述下模的底部。進一步的，所述沖床主體還包括有安全防護裝置，所述安全防護裝置為光電安全保護器，所述光電安全保護器設于所述導向柱的外側。進一步的，所述沖床主體還包括有沖模自動潤滑裝置，所述沖模自動潤滑裝置包括噴油器，所述噴油器通過管路與所述沖模裝置相連接。進一步的，所述控制裝置采用可編程邏輯控制器PLC，所述沖床主體內的各動力源依所述可編程邏輯控制器PLC的驅動而運動。本實用新型提供了一種多工位沖床，采用上述發明內容的多工位沖床，克服了現有技術的不足，能夠很好的避免在沖壓加工時金屬管的管壁產生裂紋，能夠滿足金屬管管件兩端同時加工的需求，且 能夠避免現有工藝中因多次沖壓加工成型的工件需要頻繁更換沖頭從而在沖壓加工中經常會出現的精度缺失的問題。且本實用新型結構簡單，易于使用，加工精度高，不僅大大提高了加工效率，同時也降低了工人的勞動強度，操作使用也較為安全。
圖1是待加工的管狀異型構件的結構示意圖；圖2是采用沖頭加工如圖1所示的管狀異型構件的示意圖；圖3是現有工藝中多個沖頭沖壓如圖1所示管狀異型構件的原理圖；圖4是本實用新型的整體的結構示意圖；圖5圖4的左視圖。
具體實施方式如圖4-5所示，一種多工位沖床，包括沖床主體4，所述沖床主體4上設有沖模裝置
5、沖壓動力裝置6和控制裝置7，所述沖床主體4上還設有至少為兩根的導向柱41，所述導向柱41相對于水平面垂直設置且均勻分布，所述沖壓動力裝置6的動力輸出端與所述沖模裝置5相連接，所述沖模裝置5套設滑動安裝在所述導向柱41上并在所述沖壓動力裝置6的驅動下在導向柱41上垂直于水平面縱向往復運動，所述沖模裝置5上設有兩個或兩個以上的沖頭51，所述沖頭51依沖頭的沖面斜率依次排布，所述沖床主體4上還設有下模42，所述下模42水平設置且與所述沖模裝置5相對，待加工的工件相對于水平面豎直設置安放于所述下模42中。所述沖模裝置5包括如下部件:沖軸機構，所述沖軸機構由沖軸52和沖軸固定塊53組合構成，所述沖軸52的上端與所述沖壓動力裝置6的動力輸出端相連接；所述沖軸固定塊53套設于所述導向柱41上，所述沖軸固定塊53中部設有沖軸孔，所述沖軸52穿過所述沖軸孔套設于所述沖軸固定塊53內；沖壓機構，所述沖壓機構設于所述沖軸機構下方，所述沖壓機構由沖頭51、沖頭導軌54和沖頭連接塊55組合構成，所述沖頭連接塊55套設于所述導向柱41上并可在動力驅動下沿所述導向柱41豎直往復運動，所述沖頭連接塊55下部水平設置有導軌槽56 ;所述沖頭導軌54套設于所述導軌槽56內并可在動力驅動下依所述導軌槽56在水平方向往復移動；所述沖頭51的上端連接設置于所述沖頭導軌54的下部。在本實用新型中，所述沖壓機構中的沖頭連接塊下部的導軌槽56，其豎直截面為倒梯形，所述沖壓機構中的沖頭導軌的豎直截面與所述導軌槽相配合，所述沖頭導軌54的下部設置有沖頭固定塊57，所述沖頭51通過沖頭固定塊57與所述沖頭導軌54相連接。導軌槽56的豎直截面和沖頭導軌54的豎直截面均為倒梯形，即通稱的燕尾槽，易于想見的是，采用燕尾的結構，良好的保證了所述沖頭導軌在水平面內往復移動時的穩定性，且燕尾結構強度、剛性好，特別是在工作面經過淬火處理并通過研磨后，良好的保證了換模時定位精度和使用壽命。在本實用新型中，作為一個優選的實施例，所述沖頭的周圍還設置有推料彈簧58，所述推料彈簧58的上端連接于所述沖頭固定塊57上，所述推料彈簧58均勻環設于所述任一個沖頭51的周圍。以所述沖頭51的數量為三個為例，所述沖頭51依沖頭的沖面斜率依次排設，所述任一個沖頭51周圍都均勻環設有四個推料彈簧58。在本實用新型中，所述沖床主體內還包括有卸料裝置，所述卸料裝置設于沖床主體4內并設于所述下模42的下部，所述卸料裝置由頂出油缸43和卸料桿44組合構成，所述卸料桿44豎直設置，其下端與所述頂出油缸43的動力輸出端相連接，其上端設于所述下模42的底部。所述沖床主體4還包括有安全防護裝置45，所述安全防護裝置45為光電安全保護器，所述光電安全保護器設于所述導向柱的外側。另外，所述沖床主體還包括有沖模自動潤滑裝置46，所述沖模自動潤滑裝置46包括噴油器，所述噴油器通過管路47與所述沖模裝置5相連接。本實用新型的控制裝置7采用可編程邏輯控制器PLC，所述沖床主體內的各動力源依所述可編程邏輯控制器PLC的驅動而運動。下面在具體實施例的基礎上，以三個沖頭的沖床為例，簡述本實用新型一種多工位沖床的工作流程:依待加工工件的要求，選擇適當的沖頭予以排布安裝，并調節到位；選擇適當的下模安裝于所述沖床主體上，并將待加工工件的坯料安放于所述下模內。在可編程邏輯控制器PLC內預先設定的程序的自動控制下，精確調節校準沖模裝置和下模的準確位置和相對位置，使一號沖頭的圓心與所述下模和安放于下模內的待加工工件的坯料同心。此時所有動力源(油缸)復位，沖模自動潤滑裝置向下模內噴注潤滑油。[0047]繼之，沖壓動力裝置(主沖壓缸)驅動沖模裝置下壓運動快進到位，一號沖頭壓入待加工工件的坯料，一號沖頭完成沖壓后，沖壓動力裝置驅動沖模裝置小幅后退；不難理解的是，由于沖壓動力裝置驅動沖頭產生的巨大壓力，沖頭與待加工工件的坯料間往往會緊密貼合，現有技術中，沖頭下壓完成沖壓后復位時，經常由于此種原因導致沖頭將待加工工件的坯料一起帶起的情況。在本實用新型中，由于任意一個沖頭周圍，都緊密均勻環設有彈性系數較高的彈簧，則在沖頭向下沖壓坯料時，沖頭周圍均勻環設的彈簧的下端與工件坯料的上端貼合，沖頭繼續向下沖壓，此時彈簧在沖模裝置的壓力的作用下壓緊；當沖頭完成沖壓向上復位時，沖頭周圍的彈簧開始釋放彈性勢能，壓住待加工工件的坯料，使其處于下模中并與沖頭脫開，從而很好的解決了沖頭復位時將待加工工件坯料一起帶起的情況發生。在一號沖頭完成沖壓過程并小行程后退后，在可編程邏輯控制器PLC的控制下，所述沖頭導軌在導軌上設置的動力源的驅動下將二號沖頭移動至下模的上方，定位后，沖模裝置向下沖壓，沖壓完成后二號沖頭小行程后退復位；所述沖頭導軌將三號重頭移動至所述下模的上方并完成最后一次沖壓，在此不再贅述。由于所述待加工工件的坯料經過三次沖壓，其與下模間亦緊密貼合，很難取出。為此，本實用新型在所述沖床主體內還設置有卸料裝置，在沖壓完成后，可編程邏輯控制器PLC下達指令，通過動力源將位于所述下模底部的卸料桿向上頂出，從而將坯料自下模中頂起，工人即可將坯料自本實用新型中取出，以為下一件坯料的加工做準備。由上可見，在本實用新型的整個工作流程中，工人所要手動操作完成的，僅為將待加工工件坯料安放于下模上，以及在沖壓完成后將坯料自下模上取出，其余加工動作均在可編程邏輯控制器PLC的控制下自動完成，大大降低了工人的勞動強度，提高了加工效率。由于本實用新型設備為多工位沖模，產品加工時動作連續，加工時間短，可以有效的防止因加工硬化而導致產品開裂的現象。產品的合格率、一致性及同心度與普通液壓沖床多次工序加工的產品相比質量提高15-20%。另外，在自動化沖床的操作和使用中，安全問題是非常重要的，時有因工人操作不慎，在沖頭尚在動作時將肢體伸入沖床的動作范圍內，進而導致事故的慘劇發生。鑒于此，本實用新型在沖床本體上還設有安全防護裝置，所述安全防護裝置為光電安全保護器，即俗稱的安全光柵，所述光電安全保護器設于所述導向柱的外側，安全光柵通過發射紅外線，產生保護光幕，當光幕被遮擋時，裝置發出遮光信號，可編程邏輯控制器PLC立刻暫停動作，待工人確認后方恢復運行，從而大大提高了安全性，避免了事故的發生。在本實用新型中，上述各部件的驅動位置，工作時間，工作進程和互動關系均由可編程邏輯控制器PLC控制，由于PLC技術已經成熟，且相應的PLC控制程序不屬于本實用新型的保護范圍，在此不再贅述。需要注意的是，具體實施方式
僅僅是對本實用新型技術方案的解釋和說明，不應將其理解為對本實用新型技術方案的限定，任何采用本實用新型實質發明內容而僅作局部改變的，仍應落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種多工位沖床,包括沖床主體(4)，所述沖床主體上設有沖模裝置(5)、沖壓動力裝置(6)和控制裝置(7)，所述沖床主體(4)上還設有至少兩根導向柱(41)，所述導向柱(41)相對于水平面垂直設置且均勻分布，所述沖壓動力裝置￠)的動力輸出端與所述沖模裝置(5)相連接，所述沖模裝置(5)套設滑動安裝在所述導向柱(41)上并在所述沖壓動力裝置出)的驅動下在導向柱(41)上垂直于水平面縱向往復運動，其特征在于:所述沖模裝置(5)上設有兩個或兩個以上的沖頭(51)，所述沖頭(51)依沖頭的沖面斜率依次排布，所述沖床主體(4)上還設有下模(42)，所述下模(42)水平設置且與所述沖模裝置(5)相對，待加工的工件相對于水平面豎直設置安放于所述下模(42)中。
2.根據權利要求1所述的一種多工位沖床,其特征在于: 所述沖模裝置(5)包括如下部件: 沖軸機構，所述沖軸機構由沖軸(52)和沖軸固定塊(53)組合構成，所述沖軸(52)的上端與所述沖壓動力裝置(6)的動力輸出端相連接；所述沖軸固定塊(53)套設于所述導向柱(41)上，所述沖軸固定塊(53)中部設有沖軸孔，所述沖軸(52)穿過所述沖軸孔套設于所述沖軸固定塊(53)內； 沖壓機構，所述沖壓機構設于所述沖軸機構下方，所述沖壓機構由沖頭(51)、沖頭導軌(54)和沖頭連接塊(55)組合構成，所述沖頭連接塊(55)套設于所述導向柱(41)上并可在動力驅動下沿所述導向柱(41)豎直往復運動，所述沖頭連接塊(55)下部水平設置有導軌槽(56);所述沖頭導軌(54)套設于所述導軌槽(56)內并可在動力驅動下依所述導軌槽(56)在水平方向往復移動；所述沖頭(51)的上端連接設置于所述沖頭導軌(54)的下部。
3.根據權利要求2所述的一種多工位沖床，其特征在于: 所述設于沖壓機構中的沖頭連接塊(55)下部的導軌槽(56)，其豎直截面為倒梯形，所述沖壓機構中的沖頭導軌(54)的豎直截面與所述導軌槽相配合，所述沖頭導軌(54)的下部設置有沖頭固定塊(57)，所述沖頭(51)通過沖頭固定塊(57)與所述沖頭導軌(54)相連接。
4.根據權利要求2或3所述的一種多工位沖床，其特征在于:所述沖頭(51)的周圍還設置有推料彈簧(58)，所述推料彈簧(58)的上端連接于所述沖頭固定塊(57)上，所述推料彈簧(58)均勻緊密環設于所述任一個沖頭(51)的周圍。
5.根據權利要求2或3所述的一種多工位沖床，其特征在于:所述沖頭為(51)三個，所述沖頭(51)依沖頭的沖面斜率依次排設，所述任一個沖頭(51)周圍都均勻環設有四個推料彈黃(58)。
6.根據權利要求1所述的一種多工位沖床,其特征在于:所述沖床主體(4)內還包括有卸料裝置，所述卸料裝置設于沖床主體(4)內部并設于所述下模(42)的下部，所述卸料裝置由頂出油缸(43)和卸料桿(44)組合構成，所述卸料桿(44)豎直設置，其下端與所述頂出油缸(43)的動力輸出端相連接，其上端設于所述下模(42)的底部。
7.根據權利要求1所述的一種多工位沖床,其特征在于:所述沖床主體(4)還包括有安全防護裝置(45)，所述安全防護裝置(45)為光電安全保護器，所述光電安全保護器設于所述導向柱(41)的外側。
8.根據權利要求1所述的一種多工位沖床,其特征在于:所述沖床主體(4)還包括有沖模自動潤滑裝置(46)，所述沖模自動潤滑裝置(46)包括噴油器，所述噴油器通過管路(47)與沖模裝置(5)相連接。
9.根據權利要求1所述的一種多工位沖床，其特征在于:所述控制裝置(7)采用可編程邏輯控制器PLC所述沖床主體內的各動力源依所述可編程邏輯控制器PLC的驅動而運 動。
專利摘要本實用新型提供了一種多工位沖床，包括沖床主體，所述沖床主體上設有沖模裝置、沖壓動力裝置和控制裝置，所述沖床主體上還設有至少為兩根的導向柱，所述導向柱相對于水平面垂直設置且均勻分布，所述沖壓動力裝置的動力輸出端與所述沖模裝置相連接，所述沖模裝置套設滑動安裝在所述導向柱上并在所述沖壓動力裝置的驅動下在導向柱上垂直于水平面縱向往復運動，所述沖模裝置上設有兩個或兩個以上的沖頭，所述沖頭依沖頭的沖面斜率依次排布，所述沖床主體上還設有下模，所述下模水平設置且與所述沖模裝置相對，待加工的工件相對于水平面豎直設置安放于所述下模中。該多工位沖床克服了現有技術的不足，能夠避免在沖壓加工時金屬管的管壁產生裂紋，同時能夠滿足金屬管管件兩端同時加工的需求，又能避免現有工藝中因多次沖壓加工成型的工件而頻繁更換沖頭導致的在沖壓加工中經常會出現的精度缺失的問題。且本實用新型結構簡單，易于使用，加工精度高，不僅大大提高了加工效率，同時也降低了工人的勞動強度，操作使用也較為安全。
文檔編號B21D19/00GK203155790SQ20132014511
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者李良有 申請人:李良有