一种冲压模具及其凸模切换装置.pdf

本发明公开了一种冲压模具及其凸模切换装置，后者包括固定于上模座的气缸，其伸缩端安装有滑块，滑块处于远离气缸固定端的第一极限位置时，滑块挡住凸模的端面，滑块处于中间位置时，滑块避开所述凸模的端面；还包括转动安装于上模座的控制板，控制板包括横板和与横板呈锐角的竖板，横板远离竖板的一端固定于所述凸模，且控制板的转动中心为横板与竖板的交汇处；滑块上开设有缺口，且滑块处于所述中间位置时，竖板卡接于缺口；滑块沿伸缩方向的行程大于第一极限位置与中间位置的距离。这样，通过上述凸模切换装置实现了凸模的在线切换，无需生产线停止即能够实现凸模工作状态和非工作状态之间的切换。

权利要求书
1.  一种冲压模具的凸模切换装置，其特征在于，包括固定于上模座的 气缸(21)，所述气缸(21)的伸缩方向垂直于模具的开合方向，且其伸 缩端安装有滑块(22)，所述滑块(22)处于远离气缸固定端的第一极限 位置时，所述滑块(22)挡住凸模(23)的端面，所述滑块(22)处于中 间位置时，所述滑块(22)避开所述凸模(23)的端面；
还包括转动安装于所述上模座的控制板(24)，所述控制板(24)包 括横板(241)和与所述横板(241)呈锐角的竖板(242)，所述横板(241) 远离所述竖板(242)的一端固定于所述凸模(23)，且所述控制板(24) 的转动中心为所述横板(241)与所述竖板(242)的交汇处；
所述滑块(22)上开设有缺口(221)，且所述滑块(22)处于所述中 间位置时，所述竖板(242)卡接于所述缺口(221)；所述滑块(22)沿 伸缩方向的行程大于所述第一极限位置与所述中间位置的距离。

2.  根据权利要求1所述的凸模切换装置，其特征在于，还包括安装于 所述凸模(23)的固定块(25)，所述固定块(25)朝向所述控制板(24) 的一侧径向突出于所述凸模(23)，所述横板(241)的一端卡接于所述固 定块(25)的下端面。

3.  根据权利要求2所述的凸模切换装置，其特征在于，还包括安装于 所述上模座的安装座(26)，所述安装座(26)上开设有卡槽(261)，所 述控制板(24)卡装于所述卡槽(261)，且所述横板(241)的底边与所 述卡槽(261)的底壁可滑动地相贴合，所述竖板(242)的侧边与所述卡 槽(261)的侧壁可滑动地相贴合。

4.  根据权利要求3所述的凸模切换装置，其特征在于，所述横板(241) 与所述竖板(242)通过圆弧段过渡连接。

5.  根据权利要求3所述的凸模切换装置，其特征在于，所述安装座(26) 上开设有导滑槽(262)，所述导滑槽(262)沿所述气缸(21)的伸缩方 向延伸，所述滑块(22)设置于所述导滑槽(262)内，且所述滑块(22) 的高度与所述导滑槽(262)的深度相等。

6.  根据权利要求3所述的凸模切换装置，其特征在于，所述安装座(26) 上还开设有过孔(263)和沉台孔(264)，所述凸模(23)穿过所述过孔 (263)，且所述固定块(25)放置于所述沉台孔(264)内，并支撑于所 述沉台孔(264)的沉台部分。

7.  根据权利要求6所述的凸模切换装置，其特征在于，所述固定块(25) 上开设有沉台过孔(251)和沉台圆孔(252)，所述凸模(23)穿过所述 沉台过孔(251)，并以其端部的凸台支撑于所述沉台过孔(251)的沉台 部分。

8.  根据权利要求7所述的凸模切换装置，其特征在于，所述固定块(25) 的端面开设有向外倾斜的导向斜面(253)，所述滑块(22)上开设有楔形 面(222)，所述楔形面(222)与所述导向斜面(253)相配合。

9.  根据权利要求1至8任一项所述的凸模切换装置，其特征在于，还 包括气缸顶杆(27)，所述气缸顶杆(27)的一端安装于所述气缸(21) 的伸缩端，且其另一端与所述滑块(22)螺纹连接。

10.  一种冲压模具，包括上模座和安装于所述上模座的凸模切换装置， 其特征在于，所述凸模切换装置为如权利要求1至9任一项所述的凸模切 换装置。

说明书一种冲压模具及其凸模切换装置
技术领域
本发明涉及模具技术领域，尤其涉及一种用于冲压模具的凸模切换装 置。本发明还涉及一种包括上述凸模切换装置的冲压模具。
背景技术
为满足不断变化的市场需求，往往需要根据顾客需求、功能配置等开 发同一系列的多款车型，而在同一系列的不同款车型之间，其车身覆盖件 的造型基本一致，仅部分冲压件的局部结构不同，例如某冲压零件上增加 孔以实现安装等功能。在这种情况下，如果针对不同车型分别开发模具， 会增加生产成本，因此，在实际生产过程中通常采用凸模切换装置将两种 上述局部有孔、无孔的不同板件在同一副模具中生产，这样可以提高生产 效率，降低模具开发成本。
请参考图1，图1为现有技术中，一种典型了凸模切换装置的结构示 意图。
如图1所示，该凸模切换装置包括固定板13、垫板16、盖板17、螺 牙推杆11、牙杆连接板12、牙杆封板14和驱动块15；其中，牙杆连接板 12与固定板13安装连接，牙杆封板14与驱动块15螺栓连接，螺牙推杆 11通过其中部的螺杆与牙杆连接板12上的螺孔连接，其圆形光杆套装在 牙杆封板14的半圆孔内，圆形光杆的端头设置有台阶，该台阶设置在驱动 块15端部的凹台内，驱动块15上设置有斜面，并通过该斜面与凸模18滑 动连接。在凸模切换过程中，首先将冲压模具自机床上卸下，打开模具后 手动转动螺牙推杆，并通过螺牙连接板、螺牙封板等传动件将作用力传递 至驱动块，带动驱动块往复滑动，从而带动凸模沿驱动块的斜面滑动，以 实现凸模的升起或者降落，进而实现凸模切换，切换完成后，再将冲压模 具重新安装于机床。
但是，上述凸模切换装置进行两种款型的冲压件切换生产时，需要停 下生产线，将模具从机床上搬移下来并将模具打开，然后通过手工操作进 行凸模工作状态的切换；凸模工作状态切换完成后，将模具闭合起吊至机 床上并重新安装，然后进行新制件的冲压生产；这样就导致凸模的切换时 间较长，工作量较大，且切换过程操作较为繁琐，生产效率低，不利于自 动化生产。
因此，提供一种用于冲压模具的凸模切换装置，以期能够在无需停止 生产线的情况下实现凸模状态的切换，从而简化凸模切换操作过程，提高 生产效率，提高装置的自动化水平，就成为本领域技术人员亟需解决的问 题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于冲压模具的凸模切换装置，以期能够在无 需停止生产线的情况下实现凸模状态的切换，从而简化凸模切换操作过程， 提高生产效率，提高装置的自动化水平。本发明的另一目的是提供一种包 括上述凸模切换装置的冲压模具。
为了实现上述目的，本发明提供一种冲压模具的凸模切换装置，包括固 定于上模座的气缸，所述气缸的伸缩方向垂直于模具的开合方向，且其伸 缩端安装有滑块，所述滑块处于远离气缸固定端的第一极限位置时，所述 滑块挡住凸模的端面，所述滑块处于中间位置时，所述滑块避开所述凸模 的端面；
还包括转动安装于所述上模座的控制板，所述控制板包括横板和与所 述横板呈锐角的竖板，所述横板远离所述竖板的一端固定于所述凸模，且 所述控制板的转动中心为所述横板与所述竖板的交汇处；
所述滑块上开设有缺口，且所述滑块处于所述中间位置时，所述竖板 卡接于所述缺口；所述滑块沿伸缩方向的行程大于所述第一极限位置与所 述中间位置的距离。
优选地，还包括安装于所述凸模的固定块，所述固定块朝向所述控制 板的一侧径向突出于所述凸模，所述横板的一端卡接于所述固定块的下端 面。
优选地，还包括安装于所述上模座的安装座，所述安装座上开设有卡 槽，所述控制板卡装于所述卡槽，且所述横板的底边与所述卡槽的底壁可 滑动地相贴合，所述竖板的侧边与所述卡槽的侧壁可滑动地相贴合。
优选地，所述横板与所述竖板通过圆弧段过渡连接。
优选地，所述安装座上开设有导滑槽，所述导滑槽沿所述气缸的伸缩 方向延伸，所述滑块设置于所述导滑槽内，且所述滑块的高度与所述导滑 槽的深度相等。
优选地，所述安装座上还开设有过孔和沉台孔，所述凸模穿过所述过 孔，且所述固定块放置于所述沉台孔内，并支撑于所述沉台孔的沉台部分。
优选地，所述固定块上开设有沉台过孔和沉台圆孔，所述凸模穿过所 述沉台过孔，并以其端部的凸台支撑于所述沉台过孔的沉台部分。
优选地，所述固定块的端面开设有向外倾斜的导向斜面，所述滑块上 开设有楔形面，所述楔形面与所述导向斜面相配合。
优选地，还包括气缸顶杆，所述气缸顶杆的一端安装于所述气缸的伸 缩端，且其另一端与所述滑块螺纹连接。
本发明还提供一种冲压模具，包括上模座和安装于所述上模座的凸模 切换装置，所述凸模切换装置为如上所述的凸模切换装置。
本发明所提供的凸模切换装置用于冲压模具，该凸模切换装置包括固 定于上模座的气缸，所述气缸的伸缩方向垂直于模具的开合方向，且其伸 缩端安装有滑块，所述滑块处于远离气缸固定端的第一极限位置时，所述 滑块挡住凸模的端面，所述滑块处于中间位置时，所述滑块避开所述凸模 的端面；还包括转动安装于所述上模座的控制板，所述控制板包括横板和 与所述横板呈锐角的竖板，所述横板远离所述竖板的一端固定于所述凸模， 且所述控制板的转动中心为所述横板与所述竖板的交汇处；所述滑块上开 设有缺口，且所述滑块处于所述中间位置时，所述竖板卡接于所述缺口； 所述滑块沿伸缩方向的行程大于所述第一极限位置与所述中间位置的距 离。
在生产带有圆孔的制件时，凸模处于工作状态，此时气缸为伸长状态， 滑块处于第一极限位置，滑块挡住凸模的端面，使得凸模相对于上模座伸 出，能够参与冲压；当需要生产不带有圆孔的制件时，凸模应从工作状态 切换至非工作状态，启动气缸，气缸的伸缩端缩回，带动滑块从第一极限 位置向中间位置运动，并逐渐露出凸模的端面，当滑块运动至中间位置时， 滑块避开凸模的端面，同时缺口与控制板的竖板一端卡接，由于滑块的运 动行程大于第一极限位置与中间位置的距离，随着气缸的进一步缩回，滑 块带动竖板向气缸缩回的方向运动，则横板的远离竖板的一端向上运动， 从而带动凸模向上运动，并驱动凸模相对于上模座缩回，当滑块滑动至第 二极限位置时，即气缸完全缩回时，凸模处于非工作位置，不参与冲压。
这样，通过上述凸模切换装置实现了凸模的在线切换，无需生产线停 止即能够实现凸模工作状态和非工作状态之间的切换，从而简化了凸模切 换的操作过程，提高了生产效率，且提高了装置的自动化水平。
在一种优选的实施方式中，本发明所提供的凸模切换装置还包括安装 于所述凸模的固定块，所述固定块朝向所述控制板的一侧径向突出于所述 凸模，所述横板的一端卡接于所述固定块的下端面，通过固定块实现横板 与凸模的连接；这样，在工作过程中，控制板的转动带动横板与突出部连 接的一端向上运动，从而驱动固定块带动凸模向上运动，在不改变凸模既 有结构的情况下实现凸模与控制板的连接，从而避免了通用件的结构变化， 提高了装置的通用性，同时降低了生产成本。
在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的凸模切换装置还包括安 装于所述上模座的安装座，所述安装座上开设有卡槽，所述控制板卡装于 所述卡槽，且所述横板的底边与所述卡槽的底壁可滑动地相贴合，所述竖 板的侧边与所述卡槽的侧壁可滑动地相贴合；这样，该结构能够通过控制 板自身的结构与卡槽侧壁、底壁的配合实现转动，从而无需设置转动轴结 构，简化了装置的结构，降低了生产制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种典型的凸模切换装置的结构示意图；
图2为本发明所提供的凸模切换装置一种具体实施方式的轴测图；
图3为图2所示凸模切换装置处于凸模工作状态时的结构示意图；
图4为图2所示凸模切换装置处于凸模非工作状态时的结构示意图；
图5为图2所示凸模切换装置的局部结构示意图；
图6为本发明所提供的安装座一种具体实施方式的结构示意图；
图7为本发明所提供的固定块一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
11-螺牙推杆 12-牙杆连接板 13-固定板 14-牙杆封板 15-驱动块
16-垫板 17-盖板 18-凸模
21-气缸 22-滑块 221-缺口 222-楔形面 23-凸模 24-控制板
241-横板 242-竖板 25-固定块 251-沉台过孔 252-沉台圆孔
253-导向斜面 26-安装座 261-卡槽 262-导滑槽 263-过孔
264-沉台孔 27-气缸顶杆 28-盖板 29-圆形凸台
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于冲压模具的凸模切换装置，以期能够在 无需停止生产线的情况下实现凸模状态的切换，从而简化凸模切换操作过 程，提高生产效率，提高装置的自动化水平。本发明的另一核心是提供一 种包括上述凸模切换装置的冲压模具。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图 对本发明作进一步的详细介绍。
如图2-图7所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的凸模切换 装置用于冲压模具，该凸模切换装置包括固定于上模座的气缸21，所述气 缸21的伸缩方向垂直于模具的开合方向(即图中所示的水平方向)，且其 伸缩端安装有滑块22，所述滑块22处于远离气缸21固定端的第一极限位 置时，所述滑块22挡住凸模23的端面，所述滑块22处于中间位置时，所 述滑块22避开所述凸模23的端面；还包括转动安装于所述上模座的控制 板24，所述控制板24包括横板241和与所述横板241呈锐角的竖板242， 所述横板241远离所述竖板242的一端固定于所述凸模23，且所述控制板 24的转动中心为所述横板241与所述竖板242的交汇处；所述滑块22上 开设有缺口221，且所述滑块22处于所述中间位置时，所述竖板242卡接 于所述缺口221；所述滑块22沿伸缩方向的行程大于所述第一极限位置与 所述中间位置的距离，即滑块22经过中间位置后，还能够在气缸21的带 动下向远离第一极限位置的方向滑动。
在上述控制板24中，横板241的长度大于竖板242的长度，且两者的 长度及长度差应根据实际使用情况确定。
为了提高滑块22与气缸21之间的连接可靠性和便利性，同时缩小对 气缸21长度的要求，可以在滑块22与气缸21之间设置气缸顶杆27，所 述气缸顶杆27的一端安装于所述气缸21的伸缩端，且其另一端与所述滑 块22螺纹连接，以通过气缸顶杆27实现滑块22与气缸21的连接。显然 地，滑块22可以直接安装于气缸21的伸缩端，或者滑块22可以通过卡接、 焊接等方式安装于气缸顶杆27。
该气缸顶杆27的长度应根据滑块22行程要求等实际使用情况确定， 其具体长度数值在此不作限定。
在生产带有圆孔的制件时，凸模23处于工作状态，此时气缸21为伸 长状态，滑块22处于第一极限位置，滑块22挡住凸模23的端面，使得凸 模23相对于上模座伸出，能够参与冲压；当需要生产不带有圆孔的制件时， 凸模23应从工作状态切换至非工作状态，启动气缸21，气缸21的伸缩端 缩回，带动滑块22从第一极限位置向中间位置运动，并逐渐露出凸模23 的端面，当滑块22运动至中间位置时，滑块22避开凸模23的端面，同时 缺口221与控制的竖板242一端卡接，由于滑块22的运动行程大于第一极 限位置与中间位置的距离，随着气缸21的进一步缩回，滑块22带动竖板 242向气缸21缩回的方向运动，则横板241的远离竖板242的一端向上运 动，从而带动凸模23向上运动，并驱动凸模23相对于上模座缩回，当滑 块22滑动至第二极限位置时，即气缸21完全缩回时，凸模23处于非工作 位置，不参与冲压。
这样，通过上述凸模切换装置实现了凸模23的在线切换，无需生产线 停止即能够实现凸模23工作状态和非工作状态之间的切换，从而简化了凸 模23切换的操作过程，提高了生产效率，且提高了装置的自动化水平。
进一步地，上述凸模切换装置还包括安装于所述凸模23的固定块25， 所述固定块25朝向所述控制板24的一侧径向突出于所述凸模23，所述横 板241的一端卡接于所述固定块25的下端面，通过固定块25实现横板241 与凸模23的连接；这样，在工作过程中，控制板24的转动带动横板241 与固定块25连接的一端向上运动，从而驱动固定块25带动凸模23向上运 动，在不改变凸模23既有结构的情况下实现凸模23与控制板24的连接， 从而避免了通用件的结构变化，提高了装置的通用性，同时降低了生产成 本。
从理论上来讲，控制板24与固定块25的连接也不局限于上述方式， 只要能够实现固定块随控制板向上运动即可，控制板24与固定块25之间 可以为本领域常规使用的各种固定连接方式，例如可以在固定块25的侧壁 开设卡槽261，控制板24的一端卡接于该卡槽261内。
在上述具体实施方式中，本发明所提供的凸模切换装置还包括安装于 所述上模座的安装座26，所述安装座26上开设有卡槽261，所述控制板 24卡装于所述卡槽261，且所述横板241的底边与所述卡槽261的底壁可 滑动地相贴合，所述竖板242的侧边与所述卡槽261的侧壁可滑动地相贴 合；这样，该结构能够通过控制板24自身的结构与卡槽261侧壁、底壁的 配合实现转动，从而无需设置转动轴结构，简化了装置的结构，降低了生 产制造成本。
上述控制板24的转动也不局限于上述结构，也可以在控制板24与安 装座26之间设置转动轴，令控制板24在外力作用下绕该转动轴转动。
安装座26上还可以设置有盖板28，以便保护安装座26内的部件。该 盖板28可以采用螺栓连接的方式固定于安装座26。在安装座26下方设置 有圆形凸台29，圆形凸台29上也设置有通孔，凸模23穿过该通孔。
安装座26通过螺栓连接的方式固定于上模座，以便将整个凸模切换装 置安装于上模座。
在控制板24中，其横板241与竖板242之间优选通过圆弧段过渡连接， 这样，在控制板24转动过程中，可以通过该圆弧段与卡槽261的侧壁、底 壁之间的配合转动，避免转动时发生卡滞，提高了配合性能。
为了安装滑块22，并能够控制滑块22的滑动方向，避免滑块22在滑 动的过程中发生偏斜，所述安装座26上开设有导滑槽262，所述导滑槽262 沿所述气缸21的伸缩方向延伸，所述滑块22设置于所述导滑槽262内， 且所述滑块22的高度与所述导滑槽262的深度相等。显然地，该导滑槽 262的长度应不小于滑块22的滑动行程。
为实现凸模23和固定块25的安装，上述安装座26上还开设有同轴开 设的过孔263和沉台孔264，沉台孔264位于过孔263的上方，且外径大 于过孔263的外径，所述凸模23穿过所述过孔263，且所述固定块25放 置于所述沉台孔264内，并支撑于所述沉台孔264的沉台部分，显然地， 为了实现上述目的，过孔263的外径需要大于或者等于凸模23的外径，沉 台孔264的孔径需要大于或者等于固定块25的外径。
从理论上来讲，安装座26上也可以不设置过孔263和沉台孔264，此 时，凸模23需要安装于安装座26的外侧，并能够相对于安装座26上下滑 动，即安装座26的设置不应干涉凸模23的运动行程。
上述固定块25为轴向开设有沉台过孔251和沉台圆孔252的圆环结 构，其中，沉台过孔251与沉台圆孔252同轴设置，沉台圆孔252设置于 沉台过孔251之上，且外径大于沉台过孔251的外径，凸模23整体穿过所 述沉台过孔251，并以其端部的凸台支撑于所述沉台过孔251的沉台部分， 凸台部分设置在沉台圆孔252内。
固定块25上也可以不开设上述沉台过孔251和沉台圆孔252，且也可 以卡接或者焊接于凸模23的外侧。
进一步地，上述固定块25的端面开设有向外倾斜的导向斜面253，所 述滑块22上开设有楔形面222，所述楔形面222与所述导向斜面253相配 合，以便在凸模23上行过程中与滑块22形成导向，提高运动平滑性。具 体地，上述导向斜面253为45度，相应地，楔形面222也为45度；两斜 面的倾斜度也不局限于为45度，也可以为其他适当的角度值，例如50度 或者40度等。
具体地，文中所述凸模23特指横截面为圆形的圆形凸模，与其对应的 冲孔形状为圆形孔。
下面以上述具体实施方式为例，简述本发明所提供的凸模切换装置的 安装方式及工作过程。
具体结构安装方式如下：
凸模23依次穿过固定块25上的沉台过孔251、安装座26内部的过孔 263后安装在安装座26上，安装后固定块25的顶部高度与导滑槽262的 底部高度齐平；滑块22通过螺纹连接安装在气缸顶杆27的端头，滑块22 安装在导滑槽262内，控制板24放倒安装在卡槽261内，控制板24较长 的一端(即横板241的一端)与固定块25接触并卡在固定块25底部，控 制板24的圆弧段过渡部分别与卡槽261的底壁、侧壁相接触，控制板24 转动后会绕该圆弧过渡部转动并推动固定块25、凸模23向上运动，使冲 压时凸模23不参与工作，从而实现状态切换。
本发明所提供的凸模切换装置的工作过程为：
生产带有圆孔的制件时，凸模23为工作状态，气缸21为顶出状态， 如图3所示状态。由凸模23不参与工作到参与工作的切换过程为，气缸 21顶出推动滑块22向前运动，滑块22的楔形面222与固定块25的导向 斜面253接触并驱动固定块25及凸模23共同向下运动，直至导向斜面253 导滑结束并转入平面导滑运动；在导向斜面253导滑运动的同时，控制板 24绕圆弧过渡部转动直至滑块22转入平面导滑并运动至第一极限位置。
生产不带圆孔的制件时，凸模23为非工作状态，气缸21为收缩状态， 如图4所示状态。当进行不带孔制件车型的生产切换时，打开气路开关， 气缸21收缩并带动滑块22回退，当滑块22与凸模23顶部的平面导滑结 束后，滑块22继续运动，其缺口221拉动控制板24的竖板242并使其转 动，控制板24深入固定块25底部的横板241的端部翘起从而使固定块25 及凸模23整体向上运动，使冲压生产时凸模23始终不会与制件接触，凸 模23不参与冲压工作。
需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词是为了区分相同名 称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限 定。
除了上述凸模切换装置，本发明还提供一种包括上述凸模切换装置的 冲压模具，该冲压模具的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑， 对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用 各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上 是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。