一种防止气动换型机构失效的装置及方法与流程

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本发明涉及工装技术领域，具体涉及一种防止气动换型机构失效的装置及方法。背景技术：2.在车型开发中，基于配置需要在内板零件上会设计有各种安装孔，这些安装孔具有不同的功能，且法线方向各不相同。3.某项目轻卡车型按宽度分为l和s两种，共用单排侧围外板，为了匹配多种发动机配置，左侧围外板共有6个不同品种，需要共用同套模具，其中有三个部位需要通过冲孔的换型实现。如不使用线上气动换型而是线下换型，模修工在进行换型工作时，需要打开模具，吊出压料器，然后拆掉或安装冲头，工作完成后，再进行合模，侧围外板模具都是大型模具，因此换型工作量非常大。为了提高生产效率，减少线下换型工作，换型部位均更改为快速气动换型机构，采用压缩空气作为动力，利用调节机构，把气缸的直线运动转换成冲头的上下运动，达到冲压件换型的目的。4.图1为左侧围外板整体结构示意图，其右下方为翻转机构把手安装用的3个孔，其均为斜锲侧冲孔。由于这3个孔的距离很近，工艺安排为同工序同一个斜锲完成。如图2所示为模具结构纵剖图，气动换型机构3固定在斜楔固定座4上，冲孔方向与冲压方向垂直。冲孔过程为：上底板5带动斜楔固定座4和气动换型机构3沿冲压方向向下运动，压料器2同时向下运动进行压料，冲头13进入凹模1，上模行程至下死点时，完成冲孔工作。所述上底板5下方设置有对应的下底板6。5.如图3～4所示，由于模具结构限制，气动换型机构3中气缸伸缩方向趋近于冲压方向。气动换型机构3由调节块7、垫板8、调节杆9、固定块主体10、气缸11、冲头固定座12和冲头13组成，如图4～6所示，现有气动换型机构的气路原理如下，空气通过换气装置14的顶出和退回两个管道进气，分别控制气缸11前进和后退动作，但气动换型机构3在进行冲压加工时。气路中没有压缩空气，不产生气压。如需要有持续气压，只有在换型后带气管生产，但换气装置和冲头均在上模，安装在上底板上，而设备所带的气管在设备下方，就导致在生产过程中气管随着上模运动上下摇摆，安全性差，因此在生产中常禁止使用。6.因此现有技术中的生产过程中会产生振动，振动的力量会使调节杆9移动而导致动作不良。加上此套模具的气动换型机构3较大，气缸11与调节杆9趋近于冲压方向，导致调节杆9左右移位，从而导致冲头13上移或下降，稳定性变差，导致冲孔动作不良。再加上由于该机构较大，生产过程中会产生较大的冲压振动力，再加上调节杆9和气缸11本身的自重力，导致其中的调节杆9经常出现滑落，冲头回缩，导致孔无法冲出，造成产品质量不良。7.鉴于此，有必要提出一种新的技术方案来解决上述问题。技术实现要素：8.本发明的目的就是要提供一种防止气动换型机构失效的装置及方法，它能保持气路中有持续气压的问题，防止气动换型机构在使用过程中，由于冲压振动力及调节机构和气缸自重力导致调节机构滑落，造成冲头低于冲裁高度不工作，最终使冲压件不合格。9.为实现上述目的，本发明提供了一种防止气动换型机构失效的装置，其一端连接有气缸所使用的压缩空气气管，另一端连接在所述气缸的后退侧和前进侧上，所述气缸端部连接有气动换型机构，所述气缸上的活塞杆能驱动气动换型机构的调节杆前后移动，所述调节杆的移动方向与冲头的运动方向垂直，所述调节杆的前后移动能带动所述冲头上下运动，所述冲头能进行冲孔作业；该装置包括：10.进气装置，其一端连接有压缩空气气管，另一端通过气管连接至单向阀的进气口；11.单向阀，其进气口通过气管连接至所述进气装置，出气口通过气管连接至换向阀的进气孔；12.换向阀，其进气孔通过气管连接至所述单向阀的出气口，其出气换向孔a和出气换向孔b通过两条气管分别连接至所述气缸的后退侧和前进侧，所述进气孔可与所述出气换向孔a或出气换向孔b接通。13.进一步地，所述换向阀、单向阀和进气装置均安装在所述压缩空气气管所对应的上底板的外部。14.进一步地，经过所述单向阀的压缩空气的压强为0.4～0.65mpa。15.进一步地，所述换向阀为三位四通手动空气阀。16.进一步地，所述换向阀上设置有用于排气的排气孔，所述排气孔内部设置有消音器。17.进一步地，所述换向阀上设置有操作手柄。18.利用所述装置的一种防止气动换型机构失效的方法，包括如下步骤：19.将所述换向阀的出气换向孔a和出气换向孔b通过两条气管分别连接至所述气缸的后退侧和前进侧；20.冲孔时：21.将换向阀的操作手柄拨到出气换向孔b；22.将压缩空气气管连接至进气装置；23.所述压缩空气再依次经过单向阀，换向阀的出气换向孔b，最后进入气缸的前进侧，所述气缸向前推进，冲头下降，并开始工作；24.不冲孔时：25.将换向阀的操作手柄拨到出气换向孔a；26.将压缩空气气管连接至进气装置；27.所述压缩空气再依次经过单向阀，换向阀的出气换向孔a，最后进入气缸的后退侧，所述气缸回退，冲头抬起不工作。28.相比与现有技术，本发明的优点在于：29.1、本发明通过设置单向阀，保证了在整个冲压生产过程中，整个气路里都充满了恒定的压缩空气，有一定的气压力抵抗调节杆和气缸的自重及生产过程中产生的振动力；30.2、本发明通过设置换向阀的换向功能来实现气路的更换，从而实现气缸的进入和回退动作；31.3、本发明通过单向阀和换向阀的结合，通过简单有效的方法，彻底改善了冲孔不良问题，冲孔不良率由之前的90％降低到零，大大提升了冲压车间一次下线合格率。附图说明32.图1为左侧围外板整体结构示意图；33.图2为模具结构纵剖图；34.图3为凹模和气动换型机构的立体图；35.图4为凹模和气动换型机构的侧视图；36.图5为现有技术气路图；37.图6为气动换型机构处于非冲孔状态下的结构示意图；38.图7为气动换型机构处于冲孔状态下的结构示意图；39.图8为本发明气路图；40.图9为本发明的装置、凹模和气动换型机构的连接图。41.图10为单向阀内部结构示意图42.图中各部件标号如下：1—凹模，2—压料器，3—气动换型机构，4—斜楔固定座，5—上底板，6—下底板，7—调节块，8—垫板，9—调节杆，10—固定块主体，11—气缸，12—冲头固定座，13—冲头，14—换气装置，15—换向阀，16—单向阀，17—进气装置。具体实施方式43.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本发明的限制。44.如图6～10所示，本实施例描述的防止气动换型机构失效的装置，其一端连接有气缸11所使用的压缩空气气管，另一端连接在所述气缸11的后退侧和前进侧上，所述气缸11端部连接有气动换型机构3，所述气缸11上的活塞杆能驱动气动换型机构3的调节杆9前后移动，所述调节杆9的移动方向与冲头13的运动方向垂直，所述调节杆9的前后移动能带动所述冲头13上下运动，所述冲头13能进行冲孔作业。45.如图8～10所示，所述防止气动换型机构失效的装置包括进气装置17，其一端连接有压缩空气气管，另一端通过气管连接至单向阀16的进气口p2；单向阀16，其进气口p2通过气管连接至所述进气装置17，出气口p1通过气管连接至换向阀15的进气孔p；换向阀15，其进气孔p通过气管连接至所述单向阀16的出气口p1，其出气换向孔a和出气换向孔b通过两条气管分别连接至所述气缸11的后退侧和前进侧，所述进气孔p可与所述出气换向孔a或出气换向孔b接通。46.本发明气动换型机构和防止气动换型机构失效的装置均采用压缩空气作为动力，利用调节机构，把气缸的直线运动转换成冲头的上下运动，达到冲压件换型的目的。气动换型机构可以根据冲压件本身的需要，有单冲头和多冲头组合等多种类型。本发明的目的就是要保持气路中有持续的气压，采用持续的气压抵抗振动力及调节机构的自重力，来保证冲头的正常工作。47.图6和7分别为冲孔机构处于非冲孔状态和冲孔状态下的结构示意图。在处于非冲孔状态下时，气缸11的后退侧进气，把调节杆9向后推，所述调节杆9后退，调节块7上移，所述调节块7带动冲头固定座12和冲头13向上运动至上死点，冲头13低于冲裁高度，此时冲头不工作。当处于冲孔状态下时，气缸11的前进侧进气，把调节杆9向前推进，所述调节杆9将调节块7向下顶起，所述调节块7带动冲头固定座12和冲头13向下运动至下死点，冲头13达到冲裁高度，开始冲孔。冲压件品种的更换是通过切换冲头实现的，不管冲头在下死点还是上死点都可以，具体根据品种的需要。如图1和6～7所示，本实施例所述冲头13的个数为三个，对应图1中右下角的三个孔。48.图10为本发明单向阀16的内部结构示意图，压缩空气从进气口p2进入，克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，压缩空气从进气口p2流至出气口p1；当进气口p2无压缩空气时，在弹簧力和出气口p1处余气的作用下，阀口处于关闭状态，使从出气口p1至进气口p2气流不通。利用单向阀单向流动的特点，使气路中的空气压力抵抗振动力及调节机构的自重力，保证在整个冲压过程中冲头的正常工作。49.图8所示为经本发明装置改善后的气路图，增加单向阀16后，原设计进气、出气的两个气口合并为一个进气口，增加一个手控阀装置用来更改气缸的工作状态。本实施例的所述手控阀装置采用的是换向阀15。所述换向阀15为hv-02型号的三位四通手动空气阀，其中p为进气孔，a和b为出气换向孔，r为排气孔，所述排气孔r用来排气，其上设有消音器，用于降低噪音。50.如图9所示，所述换向阀15上设置有操作手柄，方便所述进气孔p在出气换向孔a，b之间进行来回切换，从而实现气缸的进入和回退动作。51.压缩空气通过进气装置17进入，进入后通过单向阀16，所述单向阀16保证了压缩空气的单向流动，使得气路中持续保持一定气压，该处气压为正常冲压设备用气压，其数值为常用的0.4～0.65mpa。随后压缩空气进入换向阀15，当把所述换向阀15的操作手柄拨到出气换向孔b时，气缸11的前进侧进气，气缸11向前推进，冲头13下降，并开始工作；把所述换向阀15的操作手柄拨到出气换向孔a时，气缸11的后退侧进气，气缸11回退，冲头13抬起不工作。52.本实施例中，虽然所述单向阀16和换向阀15均为常用的标准件。但增加此装置后，彻底改善了冲头回退，冲压件缺孔现象，通过简单有效的方法，取得了意想不到的效果，彻底改善了冲孔不良问题，冲孔不良率由之前的90％降低到零，大大提升了冲压车间一次下线合格率。53.图9为本发明的装置、凹模和气动换型机构的连接图，本案仅在压缩空气所用气管的气路上增加手控换向阀15及单向阀16，因此如图2所示，气动换型机构3保持原有安装结构不动，固定在斜楔固定座4上。手控换向阀15及单向阀16均安装在压缩空气气管所对应的上底板5外侧便于人工操作的地方，具体位置不固定，可以根据不同模具的实际情况布置。进气装置17也安装在压缩空气气管所对应的上底板5外部，便于接通气管，具体位置不限，可以根据不同模具的实际情况布置。54.本实施例解决的是三个冲头组合的气动换型机构，因冲压件生产过程中均会产生一定的振动力，此方案亦可扩展用于单冲头及其他多冲头的气动换型中，有同样因生产时的振动力而导致冲头回缩的情况。55.使用本发明的一种防止气动换型机构失效的装置的方法，包括如下步骤：56.将换向阀15的出气换向孔a和出气换向孔b通过两条气管分别连接至所述气缸11的后退侧和前进侧；57.冲孔时：将换向阀15的操作手柄拨到出气换向孔b；将设备用压缩空气气管连接至进气装置17；压缩空气再依次经过单向阀16，换向阀15的出气换向孔b，最后进入气缸11的前进侧，所述气缸11向前推进，冲头13下降，并开始工作；58.不冲孔时：将换向阀15的操作手柄拨到出气换向孔a；将设备用压缩空气气管连接至进气装置17；压缩空气再依次经过单向阀16，换向阀15的出气换向孔a，最后进入气缸11的后退侧，所述气缸11回退，冲头13抬起不工作。59.所述压缩空气气管提供稳定的气压，能够保证气动换型机构换型后状态的稳定性，不会随意变更冲头抬起或回缩的状态，保证生产过程的稳定性。60.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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