一种具有梳齿结构的工件的冲裁设备以及冲裁方法与流程

本发明涉及一种冲裁设备，尤其涉及一种具有梳齿结构的工件的冲裁设备以及冲裁方法。

背景技术：

目前，对于某些具有梳齿结构的工件(该梳齿结构是指包括具有至少两个齿根的结构)，比如，如图2所示的汽车导轨限位部件，加工时对其精度要求高，必须保证光滑无毛刺无缺口、一体加工无接痕。为满足该产品工艺要求，常采用一次冲裁完成的加工工艺；然而，现有用于冲裁该种带有梳齿部的工件的现有冲裁设备中，其冲裁凹模板a的凹模刀口b为与具有梳齿结构的工件的结构相适配的形状，即，如图1所示，其凹模刀口b具有呈处于悬空状态的长条状的部分(如图1中标号c所示部分)，在采用一次冲裁的方式时，此时冲裁力过大，易导致凹模刀口被折断；因此，现也有采用两次冲裁的方式，但是，受现有的冲裁设备的限制，冲裁时采用冲裁设备的冲头先整体冲裁一定厚度，比如，工件厚度10cm，首次冲裁9.8cm，之后冲头沿着冲裁设备的凹模板的刀口再次向下运动进而将工件与料带冲裁分离，即第二次冲裁厚度为0.2cm；但是，在第二次冲裁时，冲头需要完全与凹模板的刀口匹配，而由于机械震动等原因，冲头在沿着凹模板运动过程中容易发生摩擦而损坏。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有梳齿结构的工件的冲裁设备，本发明的目的之二在于提供一种具有梳齿结构的工件的冲裁方法，其能避免凹模刀口被折断，且避免冲裁冲头与冲裁凹模板之间发生磨损。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种具有梳齿结构的工件的冲裁设备，包括冲裁冲头、冲裁凹模板、剪切冲头、剪切刀口工件；冲裁凹模板具有凹模刀口；所述冲裁冲头能与所述冲裁凹模板发生相对运动，并在相对运动时能够与所述冲裁凹模板配合用于对外部料带进行冲裁以冲裁出工件；所述冲裁冲头开设有避让槽；所述避让槽用于在所述冲裁冲头与所述冲裁凹模板配合冲裁出工件时，避让外部料带以使冲裁冲头未与所述凹模刀口配合对外部料带正对所述避让槽的部分进行冲裁，而使外部料带正对所述避让槽的部分形成连接工件和外部料带的连接部；所述剪切冲头能够与所述剪切刀口工件发生相对运动，并在相对运动时能够与所述剪切刀口工件配合用于对连接部进行剪切，以使工件从外部料带脱离。

进一步地，所述避让槽具有侧开口和下开口；所述侧开口的顶端所在的冲裁冲头的面与所述冲裁冲头的底面的距离大于外部料带的厚度。

进一步地，所述冲裁冲头包括连接板以及多根齿根；多根所述齿根沿所述连接板的长度方向依次间隔排列，并均固定在所述连接板上；所述避让槽开设在所述连接板上。

进一步地，所述剪切冲头可相对所述剪切刀口工件做直线运动，以使所述剪切冲头的侧面与所述剪切刀口工件的侧面相切或分离；所述剪切冲头的长度大于或等于所述侧开口的长度。

进一步地，所述凹模刀口的底端和所述冲裁凹模板底端齐平；所述具有梳齿结构的工件的冲裁设备还包括支撑垫板，所述支撑垫板承托所述冲裁凹模板和所述凹模刀口。

进一步地，所述冲裁冲头正对所述冲裁凹模板；所述冲裁冲头能够相对所述冲裁凹模板运动，以使所述冲裁冲头与所述凹模刀口匹配插合或分离。

进一步地，所述具有梳齿结构的工件的冲裁设备还包括顶托板和直线驱动机构；所述顶托板的横截面与工件的横截面的形状和尺寸均相同；所述顶托板与所述凹模刀口匹配插合，并能够相对所述冲裁凹模板沿所述冲裁冲头的运动方向运动；所述直线驱动机构用于带动所述顶托板运动。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种具有梳齿结构的工件的冲裁方法，采用如上述的具有梳齿结构的工件的冲裁设备进行工件冲裁，还包括以下步骤：

冲裁步骤：将料带放置在冲裁冲头和冲裁凹模板之间，采用冲裁冲头和冲裁凹模板配合对料带进行冲裁，冲裁出所需厚度的工件，且工件通过连接部与外部料带连接；

脱模步骤：将工件与冲裁冲头和冲裁凹模板分离；

剪切步骤；采用剪切冲头和剪切刀口工件配合将连接部与外部料带连接的部位切断，获得脱离外部料带的工件。

进一步地，所述具有梳齿结构的工件的冲裁设备还包括顶托板和直线驱动机构；所述顶托板的横截面与工件的横截面的形状和尺寸均相同；所述顶托板与所述凹模刀口匹配插合，并能够相对所述冲裁凹模板沿所述冲裁冲头的运动方向运动；所述直线驱动机构用于带动所述顶托板运动；在所述冲裁步骤中，采用顶托板托于料带远离冲裁冲头的一侧，并随着冲裁冲头运动，采用直线驱动机构带动顶托板沿与冲裁冲头运动方向相同的方向运动。

进一步地，在所述脱模步骤中，将冲裁冲头与冲裁凹模板分离，并采用直线驱动机构带动顶托板顶推冲裁工件与冲裁凹模板分离。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过在冲裁冲头上设置避让槽，通过避让槽可降低所需冲裁面积，从而降低在完全冲裁出工件时所需冲裁力，可在避免凹模刀口被折断；且，另外设置剪切冲头和剪切刀口工件，两者对正对避让槽的外部料带部分进行剪切，此时，无需再次采用冲裁冲头进行二次冲裁，且无需冲裁冲头再次相当于冲裁凹模板运动，从而可避免冲裁冲头与冲裁凹模板磨损。

附图说明

图1为现有冲裁装置的冲裁凹模板的结构示意图；

图2为现有汽车导轨限位部件的结构示意图；

图3为本发明具有梳齿结构的工件的冲裁设备的组装结构示意图；

图4为本发明具有梳齿结构的工件的冲裁设备的拆分结构示意图；

图5为本发明冲裁冲头的结构示意图；

图6为本发明冲裁冲头和顶托板配合的结构示意图。

图中：10、冲裁冲头；11、连接板；12、齿根；13、避让槽；20、冲裁凹模板；21、凹模刀口；30、剪切冲头；40、剪切刀口工件；50、顶托板；60、直线驱动机构；70、支撑垫板；80、工件；90、料带；100、连接部。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图3-6所示的一种具有梳齿结构的工件的冲裁设备，包括冲裁冲头10、冲裁凹模板20、剪切冲头30、剪切刀口工件40；冲裁凹模板20具有凹模刀口21；冲裁冲头10能与冲裁凹模板20发生相对运动，并在相对运动时能够与冲裁凹模板20配合用于对外部料带90进行冲裁以冲裁出工件80；冲裁冲头10开设有避让槽13；避让槽13用于在冲裁冲头10与冲裁凹模板20配合冲裁出工件80时，避让外部料带90以使冲裁冲头10未与凹模刀口21配合对外部料带90正对避让槽13的部分进行冲裁，而使外部料带90正对避让槽13的部分形成连接工件80和外部料带90的连接部100；剪切冲头30能够与剪切刀口工件40发生相对运动，并在相对运动时能够与剪切刀口工件40配合用于对连接部100进行剪切，以使工件80从外部料带90脱离。

在上述结构基础上，使用本具有梳齿结构的工件的冲裁设备，先使外部料带90置于在冲裁冲头10和冲裁凹模板20之间，使采用冲裁冲头10和冲裁凹模板20发生相对运动，从而使冲裁冲头10和冲裁凹模板20在外部料带90上冲裁出所需厚度的工件80，此处需要说明的是，工件80的厚度与料带90的厚度相同，此处所需厚度即为料带90的厚度；此时，由于避让槽13避让外部料带90，工件80通过外部料带90正对避让槽13的部分与外部料带90连接；之后，再使外部料带90带有工件80的部位置于剪切冲头30和剪切刀口工件40之间，再使剪切冲头30和剪切刀口工件40发生相对运动，从而对连接部100进行剪切，而获得脱离外部料带90的工件80；由上可知，通过形成避让槽13，如此，冲裁冲头10在冲裁出工件80时，可省去对料带90正对避让槽13的部分进行冲裁，从而可降低在一次冲裁出所需厚度的工件80所需的冲裁力，进而避免冲裁凹模板20的刀口发生折断，之后，再采用剪切冲头30和剪切刀口工件40的配合，对连接部100进行剪切，此时，无需再次采用冲裁冲头10进行二次冲裁，且无需冲裁冲头10再次相当于冲裁凹模板20运动，从而可避免冲裁冲头10与冲裁凹模板20磨损。

此处可以理解的是，冲裁冲头10在未开设避让槽13时，其的横截面形状和尺寸均与具有梳齿结构的工件80的横截面的形状和尺寸相同；且，凹模刀口21的横截面形状和尺寸均与未开设避让槽13的冲裁冲头10的形状和尺寸相适配。

具体地，避让槽13具有侧开口和下开口，如此，通过形成侧开口使得冲裁冲头10开设避让槽13的部位的侧面向内凹陷，从而不与凹模刀口21相切，进而可避免对外部料带90正对避让槽13的部位进行冲裁，具体地，侧开口的顶端所在的冲裁冲头10的面与冲裁冲头10的底面的距离k大于外部料带90的厚度，可确保在冲裁出所需厚度的工件80过程中，均不对外部料带90正对避让槽13的部位进行冲裁；再者，该下开口的设置，使得在随着冲裁冲头10和冲裁凹模板20相对运动时，正对避让槽13的外部料带90的部分能够暂时容置在避让槽13内。

上述需要说明的是，下开口为朝向与冲裁冲头10和冲裁凹模板20相对运动方向平行的口，侧开口为朝向与冲裁冲头10和冲裁凹模板20相对运动方向垂直的口。

进一步地，冲裁冲头10包括连接板11以及多根齿根12；多根齿根12沿连接板11的长度方向依次间隔排列，并均固定在连接板11上；避让槽13开设在连接板11上，确保冲裁出来的工件80的梳齿结构的平滑度；更具体地，齿根12的长度大于其宽度。

具体地，剪切冲头30可相对剪切刀口工件40做直线运动，以使剪切冲头30的侧面与剪切刀口工件40的侧面相切或分离，需要说明的是，剪切冲头30的侧面为剪切冲头30与剪切冲头30运动方向平行的面，且剪切刀口工件40的侧面为剪切刀口工件40与剪切冲头30运动方向平行的面；如此，将带有工件80的外部料带90水平置于剪切冲头30和剪切刀口工件40之间，并使连接部100与外部料带90相连的边(如图4所示的边d)与剪切冲头30和剪切刀口工件40的切线重合，之后驱动剪切冲头30运动，即可将连接部100与外部料带90切断，即可切断工件80与外部料带90；剪切冲头30的长度大于或等于侧开口的长度；需要说明的是，剪切冲头30的长度，是指剪切冲头30的侧面垂直于剪切冲头30运动方向的尺寸；在冲裁时，以确保剪切冲头30能够对冲裁过程中外部料带90正对避让口的部分进行完全剪切，而使的工件80可完全脱离外部料带90。

进一步地，凹模刀口21的底端和冲裁凹模板20底端齐平；本具有梳齿结构的工件的冲裁设备还包括支撑垫板70，支撑垫板70承托冲裁凹模板20和凹模刀口21，通过支撑垫板70进一步支撑凹模刀口21，可承受凹模刀口21所受冲裁力，进一步避免凹模刀口21被冲裁力所折断。

具体地，冲裁冲头10正对冲裁凹模板20；冲裁冲头10能够相对冲裁凹模板20运动，以使冲裁冲头10与凹模刀口21匹配插合或分离。

进一步地，本具有梳齿结构的工件的冲裁设备还包括顶托板50和直线驱动机构60；顶托板50的横截面与工件80的横截面的形状和尺寸均相同；顶托板50与凹模刀口21匹配插合，并能够相对冲裁凹模板20沿冲裁冲头10的运动方向运动；直线驱动机构60用于带动顶托板50运动；如此，在冲裁冲头10冲裁过程中，采用直线驱动机构60带动顶托板50向与冲裁冲头10运动方向相同的方向运动，此时，由于顶托板50与凹模刀口21相接触，如此，可承接该凹模刀口21所受的冲裁力，进而加强凹模刀口21的强度，从而降低凹模刀口21被折弯或折断的可能；再者，在冲裁完成之后，可通过顶托板50和直线驱动机构60的配合将形成的工件80推出该冲裁凹模板20。

上述直线驱动机构60可为现有的气缸、液缸或直线电机等等。

本发明还公开了一种具有梳齿结构的工件的冲裁方法，其采用上述的具有梳齿结构的工件的冲裁设备进行工件80冲裁，并包括以下步骤：

冲裁步骤：将料带90放置在冲裁冲头10和冲裁凹模板20之间，采用冲裁冲头10和冲裁凹模板20配合对料带90进行冲裁，冲裁出所需厚度的工件80，且工件80通过连接部100与外部料带90连接；

脱模步骤：将工件80与冲裁冲头10和冲裁凹模板20分离；

剪切步骤；采用剪切冲头30和剪切刀口工件40配合将连接部100与外部料带90连接的部位切断，获得脱离外部料带90的工件80。

进一步地，本具有梳齿结构的工件的冲裁设备还包括顶托板50和直线驱动机构60；顶托板50的横截面与工件80的横截面的形状和尺寸均相同；顶托板50与凹模刀口21匹配插合，并能够相对冲裁凹模板20沿冲裁冲头10的运动方向运动；直线驱动机构60用于带动顶托板50运动；在冲裁步骤中，采用顶托板50托于料带90远离冲裁冲头10的一侧，并随着冲裁冲头10运动，采用直线驱动机构60带动顶托板50沿与冲裁冲头10运动方向相同的方向运动。

更进一步地，在脱模步骤中，将冲裁冲头10与冲裁凹模板20分离，并采用直线驱动机构60带动顶托板50顶推冲裁工件80与冲裁凹模板20分离。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。