一种动态平衡的单肘节冲床的制作方法

[0001]
本实用新型涉及冲床，尤其是涉及一种动态平衡的单肘节冲床。


背景技术：

[0002]
冲床，是指用于进行冲压生产工艺的装置。冲压生产主要是针对板材的，通过模具，能做出落料、冲孔、成型、拉深、修整、精冲、整形、铆接及挤压件等等，广泛应用于各个领域。
[0003]
目前，冲床大多采用双肘节的结构，在冲压的过程中，左右两个肘节可以保持相对平衡，形成稳定和高精度的冲压操作。但是，对于双肘节的结构，其缺点是无法满足高速冲压的要求，为了实现小型板材的高速冲压，有的冲床采用单肘节的结构。
[0004]
然而，单肘节的结构在上下方向的平衡性差，导致冲压过程中的稳定性和精度无法达到要求。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种动态平衡的单肘节冲床，所述冲床包括：冲压机构、一个肘节以及驱动机构，所述驱动机构与所述肘节连接，所述肘节包括：固定轴、摆臂、摆动轴、提臂以及压杆，所述固定轴穿入所述摆臂的上端，所述摆动轴同时穿入所述摆臂的下端和所述提臂的上端，所述提臂的下端与所述压杆的上端接合，所述压杆的下端与所述冲压机构接合；所述冲床还包括：平衡调节机构，平衡调节机构包括：调节轴、调节臂、杠杆轴以及杠杆，所述调节轴穿入所述调节臂的上端，所述杠杆轴同时穿入所述调节臂的下端和所述杠杆的中部，所述杠杆的一端与所述压杆接合。
[0006]
进一步，所述杠杆的一端具有连接轴，所述杠杆的另一端具有平衡杆，所述连接轴穿入所述压杆的上端。
[0007]
进一步，所述杠杆为两个，两个杠杆相互平行，并且两个杠杆具有共同的平衡杆。
[0008]
进一步，所述提臂的下端具有球体，所述压杆的上端具有球形腔室，所述球体位于所述球形腔室中。
[0009]
进一步，所述驱动机构包括：驱动轴、偏心轮以及摆杆，所述偏心轮固定在所述驱动轴的中部，所述偏心轮的圆心偏离所述驱动轴的轴心，所述摆杆的一端与所述偏心轮接合，所述摆动轴穿入所述摆杆的另一端。
[0010]
进一步，所述冲床还包括：配重块，所述配重块位于所述驱动轴的中部。
[0011]
进一步，所述冲床还包括：外壳，所述冲压机构位于所述外壳的外部，所述肘节、所述驱动机构和所述平衡调节机构都位于所述外壳的内部，所述外壳包括：壳体、导套以及托架，所述壳体具有冲压通孔，所述导套位于冲压通孔中，所述托架固定所述冲压通孔的下端，所述托架承接所述导套，所述压杆位于所述导套中。
[0012]
进一步，所述冲床还包括：支撑机构，所述外壳固定在所述支撑机构上，所述支撑
机构包括：支撑板以及多个导杆，所述导杆的下端与所述支撑板形成固定，所述导杆的上端与所述外壳形成固定；所述冲压机构包括：冲压块以及多个导向筒，所述导向筒固定在所述冲压块的边缘位置，所述导杆的中部穿过所述导向筒。
[0013]
进一步，所述导杆的上端和下端都具有插销，所述导杆上端的插销插入所述外壳的内部，所述导杆下端的插销穿入所述支撑板，所述支撑机构还包括：多个锁定块，所述锁定块与所述插销的数量相等，所述锁定块固定在所述插销的末端。
[0014]
进一步，导杆还具有限位凸环，限位环位于导杆上端的插销的下方，限位环的上表面与外壳接触。
[0015]
采用上述技术方案后，本实用新型的效果是：通过平衡调节机构的调节，可以使肘节在运动过程中实现动态平衡，在一个冲压周期中完成加速下降、减速下降、加速上升和减速上升四个变速过程，避免由于肘节失衡而造成冲压机构位移过大或过小的情况，影响冲压的精度，从而同时满足高速和高精度的冲压要求。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型涉及的冲床的示意图；
[0017]
图2为本实用新型涉及的冲床的内部视图；
[0018]
图3为本实用新型涉及的支撑机构的示意图；
[0019]
图4为本实用新型涉及的外壳的截面图；
[0020]
图5为本实用新型涉及的冲压机构的示意图；
[0021]
图6为本实用新型涉及的肘节的示意图；
[0022]
图7为本实用新型涉及的驱动机构的示意图；
[0023]
图8为本实用新型涉及的平衡调节机构的示意图；
[0024]
图9为本实用新型涉及的肘节的截面图。
具体实施方式
[0025]
特别指出的是，本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0026]
下面通过实施例对本实用新型技术方案作进一步的描述：
[0027]
本实用新型提供一种单肘节冲床，结合图1和图2所示，冲床包括：支撑机构1、外壳2、冲压机构3、一个肘节4以及驱动机构5，外壳2固定在支撑机构1上，冲压机构3位于外壳2的外部，肘节4和驱动机构5都位于外壳2的内部，驱动机构5、肘节4和冲压机构3依次连接。在单肘节冲床工作时，驱动机构5通过肘节4带动冲压机构3进行上下移动，待冲压的产品放置在支撑机构1上，冲压机构3对产品进行冲压操作，单肘节的结构可以让本实用新型的冲床实现1000spm、1500spm和2000spm的高速冲压，满足小型板材高速冲压的要求。其中，外壳
2对肘节4以及驱动机构5起到支撑和保护的作用。
[0028]
此外，在本实用新型中，冲床还包括：平衡调节机构8，平衡调节机构8位于外壳2的内部，平衡调节机构8与肘节4连接，通过平衡调节机构8的调节，可以使肘节4在运动过程中实现动态平衡，在一个冲压周期中完成加速下降、减速下降、加速上升和减速上升四个变速过程，避免由于肘节4失衡而造成冲压机构3位移过大或过小的情况，影响冲压的精度，从而同时满足高速和高精度的冲压要求。
[0029]
具体地，如图3所示，支撑机构1包括：支撑板11以及多个导杆12，导杆12的下端与支撑板11形成固定，导杆12的上端与外壳2形成固定。一方面，导杆12在支撑板11和外壳2之间可以起到支撑作用（其作用与传统的拉杆相同），另一方面，导杆12可以引导冲压机构3的移动，即起到引导作用。由于导杆12可以同时起到支撑和引导作用，相当于实现了导杆和拉杆的一体化设计，不仅节省空间，有利于满足小型化的要求，而且装配简单，不需要考虑导杆与拉杆之间的制造误差，保证了冲压机构3沿正确的方向移动以及保证了平衡性。
[0030]
更具体地，导杆12的上端和下端都具有插销121，导杆12上端的插销121插入外壳2的内部，导杆12下端的插销121穿入支撑板11，支撑机构1还包括：多个锁定块13，锁定块13与插销121的数量相等，锁定块13固定在插销121的末端（即外端）。通过锁定块13可以将导杆12上端的插销121与外壳2形成固定，将导杆12下端的插销121与支撑板11形成固定。
[0031]
更具体地，导杆12还具有限位凸环122，限位环122位于导杆12上端的插销121的下方，限位环122的上表面与外壳2接触。在导杆12装配过程中，限位环122可以限制导杆12上端的插销121的插入深度，保证多个导杆12装配的高度一致，从而进一步保证冲压机构3移动的平衡性。
[0032]
更具体地，支撑机构1还包括：冲压治具14，冲压治具14固定在支撑板11的上表面。在冲压之前，用户可以将待冲压的产品放置在冲压治具14上。
[0033]
具体地，如图4所示，外壳2包括：壳体21、导套22以及托架23，壳体21具有冲压通孔211，导套22位于冲压通孔211中，托架23固定冲压通孔211的下端，托架23承接导套22。
[0034]
更具体地，壳体21还具有肘节通孔212、驱动通孔213以及调节通孔214。肘节通孔212对肘节4起到支撑作用，驱动通孔213对驱动机构5起到支撑作用，调节通孔214对平衡调节机构8起到支撑作用。
[0035]
具体地，如图5所示，冲压机构3包括：冲压块31以及多个导向筒32，导向筒32固定在冲压块31的边缘位置，导杆12的中部穿过导向筒32。通过导杆12与导向筒32的配合，可以引导冲压机构3的移动。
[0036]
具体地，如图6所示，肘节4包括：固定轴41、摆臂42、摆动轴43、提臂44以及压杆45，固定轴41穿入摆臂42的上端（即形成转轴连接，可发生相对旋转，下同），摆动轴43同时穿入摆臂42的下端和提臂44的上端，提臂44的下端与压杆45的上端接合，压杆45的下端与冲压机构3接合。在单肘节冲床工作时，驱动机构5驱动摆动轴43沿左右方向移动，摆臂42围绕固定轴41进行摆动，提臂44将摆动轴43的左右移动转化为压杆45的上下移动，从而实现冲压操作。此外，压杆45位于导套22中。导套22一方面可以引导压杆45的移动方向，另一方面可以避免压杆45与壳体21发生摩擦，保证移动的流畅性。
[0037]
更具体地，固定轴41插入肘节通孔212。肘节通孔212对固定轴41起到支撑作用。
[0038]
更具体地，固定轴41与摆臂42之间设置有轴承6，摆动轴43与摆臂42之间设置也设
置有轴承6，摆动轴43与提臂44之间也设置有轴承6。轴承6可以使固定轴41以及摆动轴43的相对旋转更加流畅。
[0039]
更具体地，摆臂42为两个，两个摆臂42相互平行。通过设置两个相互平行的摆臂42可以提高带动提臂44移动时的平衡性。
[0040]
具体地，如图7所示，驱动机构5包括：驱动轴51、偏心轮52以及摆杆53，偏心轮52固定在驱动轴51的中部，偏心轮52的圆心偏离驱动轴51的轴心，摆杆53的一端与偏心轮52接合，摆动轴43穿入摆杆53的另一端。驱动轴51旋转时，通过偏心轮52（即凸轮）带动摆杆53沿左右方向移动，从而带动固定轴41沿左右方向移动。
[0041]
更具体地，冲床还包括：配重块7，配重块7位于驱动轴51的中部。在本实用新型中，配重块7可随驱动轴51的旋转而发生旋转，并且配重块7的位移方向与摆动轴43的位移方向相反，通过配重块7的反向移动可以实现肘节4在左右方向上受力的平衡，避免冲压速度、加速度过大，提高冲压的精度。此外，由于配重块7是绕轴（即驱动轴51）旋转，其在上下方向的移动与压杆45也正好相反，因此可以同时调节肘节4在上下方向上受力的平衡，进一步提高冲压的精度。
[0042]
更具体地，驱动轴51插入驱动通孔213。驱动通孔213对驱动轴51起到支撑作用。更具体地，驱动轴51与驱动通孔213之间设置有轴承6，偏心轮52与摆杆53之间也设置有轴承6。驱动轴51与外部电机形成连接，驱动轴51可相对驱动通孔213发生旋转。
[0043]
更具体地，摆杆53为两个，两个摆杆53相互平行。通过设置两个相互平行的摆杆53可以提高带动提臂44移动时的平衡性。
[0044]
具体地，如图8所示，平衡调节机构8包括：调节轴81、调节臂82、杠杆轴83以及杠杆84，调节轴81穿入调节臂82的上端，杠杆轴83同时穿入调节臂82的下端和杠杆84的中部，杠杆84的一端与压杆45接合，杠杆84的另一端为自由端。在压杆45上下移动的过程中，杠杆84的自由端将会与压杆45形成反向移动，从而实现肘节4在上下方向上受力的平衡，避免冲压速度、加速度过大，提高冲压的精度。此外，在平衡性调节过程中，平衡调节机构8还与配重块7相互配合，进一步提高平衡调节的有效性。
[0045]
更具体地，杠杆84的一端具有连接轴841，杠杆84的另一端具有平衡杆842，连接轴841穿入压杆45。通过轴连接的方式，允许杠杆84相对压杆45发生旋转，保证压杆45移动的流畅性。
[0046]
更具体地，如图9所示，提臂44的下端具有球体441，压杆45的上端具有球形腔室451，球体441位于球形腔室451中。上述结构可以允许提臂44与压杆45之间发生相对旋转，在平衡性调节过程中，进一步保证块45移动的流畅性，避免零部件之间的刚性配合抵消了平衡调节机构8所施加的平衡力，为平衡调节的有效性提供保障。
[0047]
更具体地，请继续参考图8，杠杆84为两个，两个杠杆84相互平行，并且两个杠杆84具有共同的平衡杆842。通过设置两个相互平行的杠杆84可以使平衡调节过程中施加的力更加平衡。
[0048]
更具体地，调节轴81插入调节通孔214。调节通孔214对调节轴81起到支撑作用。
[0049]
更具体地，调节轴81与调节臂82之间设置有轴承6，杠杆轴83与调节臂82之间也设置有轴承6，杠杆轴83与杠杆84之间也设置有轴承6。轴承6可以使调节轴81和杠杆轴83的相对旋转更加流畅。
[0050]
以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

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