一种带有侧出机构的开卷落料模具及落料方法

摘要

本发明公开了一种带有侧出机构的开卷落料模具及落料方法，开卷落料模具包括模具本体（2）和侧出机构，侧出机构包括导轨（5）、托盘（6）和托盘驱动装置（7），其中导轨（5）安装在模具本体（2）上，托盘（6）在导轨（5）的槽中滑动，托盘（6）与导轨（5）组成一对滑动副，托盘驱动装置（7）为托盘（6）的运动提供驱动。本发明的开卷落料模具“一出二”侧出结构满足生产工艺要求，其模具型腔内堆垛整体侧面移出方式的实现，避免对开卷线节拍的影响，提升生产效率的同时拓展了开卷落料线的功能，提高设备利用率。具有可行的技术性和合理的经济性。

说明书

技术领域

本发明属于汽车冲压模具设计与制造技术领域，涉及该领域中的开卷落料模具的功能拓展及开卷落料线功能开发，具体涉及一种带有侧出机构的开卷落料模具以及采用其进行落料的方法。

背景技术

在现有的公知技术中，“一出二”落料工艺方案，因分离工序在模具内完成，第二片落料片由气缸/电机推出，或由机械手探入模具取件，这样占用压机节拍，造成开卷落料生产线产能浪费。

直线型开卷落料线是按单件生产工况设计，对于材料利用率提升而制定的“一出二”工艺，就需要在原设备功能基础上进行二次开发。目前普遍采用的方式有“正出”和“侧出”两种，其共同点是使用气缸/电机推出第二张落片。推料的动作占用压机工作时间，减小压机SPM(每分钟冲次数），限制开卷落料线产能，使得其效率降低。

对于手工落料模而言，一次冲压过程生产两张落料片非常容易实现，但是自动化程度较高的开卷落料线只能将前面的一张落料片传输出来，留在模具内的另一张落料片影响落料生产的连续性。对于采用开卷落料“一出二”工艺方案，如何进行第二片钢板在落料后的传输、堆垛，将是需要解决的问题。

发明内容

本发明致力于通过对落料模具结构的创新设计，使得“一出二”工艺方案连续进行生产。基于此，本发明从提升材料利用率及保证开卷落料线产能出发，对模具结构进行改造，同时配合精巧的机构设计，使得材料利用率与落料线产能兼顾。

本发明公开了一种带有侧出机构的开卷落料模具，包括模具本体和侧出机构，侧出机构包括导轨、托盘和托盘驱动装置，其中导轨安装在模具本体上，托盘在导轨的槽中滑动，托盘与导轨组成一对滑动副，托盘驱动装置为托盘的运动提供驱动。

其中，托盘驱动装置包括第一电机、第一支架、丝杠和丝杠螺母；托盘移出/移入功能由包括托盘和导轨组成的滑动副、丝杠和丝杠螺母组成的螺旋副的运动实现；丝杠螺母安装在托盘上，丝杠的旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动，从而带动托盘在导轨中做直线往复运动。

其中，丝杠的动力由第一电机提供，丝杠的一端通过轴承安装在第一支架上，第一支架固装在模具本体上。

其中，还包括支撑装置和支撑架开合装置，支撑装置安装在托盘前端，当托盘移入时收起，并同托盘一起移入；当托盘移出时，支撑装置同时打开，为托盘提供支撑，支撑架开合装置是提供支撑装置的打开/收起的控制装置。

其中，支撑架开合驱动装置包括第二电机、第二支架、外六角丝杠、内六角螺母、传动钢管、连杆和同步杆，连杆和同步杆组成曲柄摇杆机构,托盘前端部支撑装置的打开/收起功能由外六角丝杠和内六角螺母组成的滑动副并通过外六角丝杠的转动实现。

其中，传动钢管一端与内六角螺母焊固，另一端与连杆和同步杆组成曲柄摇杆机构连接，通过曲柄摇杆机构的动作将外六角丝杠的转动传递到支撑装置。

其中，支撑装置包括支腿和滚轮。

本发明还公开了采用上述开卷落料模具进行落料处理的方法，包括如下步骤：

1）钢卷按工位顺次前进，在模具首个工位将废料冲去；

2）在第二个工位冲裁出第一落料片和第二落料片；

3）将第一落料片通过磁性皮带传送到第三工位进行堆垛；

4）使第二落料片直接落入侧出机构的托盘上，形成钢板堆垛；

5）判断托盘上的钢板堆垛是否达到一定数量，当判断未达到一定数量，重复步骤2）-4）；当判断达到一定数量，进行步骤6）；

6）启动托盘驱动装置，驱动托盘连同钢板堆垛沿导轨缓缓移出模具。

其中，步骤6）中，托盘载着钢板堆垛移出模具，托盘前端部的支撑装置打开，支撑装置的支腿前端的滚轮沿着地面向前滚动，提供支撑托盘的支撑力。

进一步，当钢板堆垛全部移出模具后，关闭件托盘驱动装置的第一电机的电源开关，托盘停止运动,将钢板堆垛打包、吊运入库，侧出料完成。

本发明的结构特点：沿着卷料前进的方向，在落料模第一冲压工位，完成落料工件废料的剪切；卷料前进到第二冲压工位，完成两件落料片的分离。前一张落料片由开卷线设备传输装置运送到堆垛机构进行堆垛，后一张落料片直接落入模具型腔内托盘上。当落料片在模具型腔内托盘堆垛完成后，通过移动装置从模具侧面移出，由行车/叉车运送到库区打包、存放。

本发明之落料模具安装调试、生产使用等与普通落料模具相同，与直线型开卷落料线兼容性好，易操作。

上述开卷落料模具“一出二”侧出结构满足生产工艺要求，其模具型腔内堆垛整体侧面移出方式的实现，避免对开卷线节拍的影响，提升生产效率的同时拓展了开卷落料线的功能，提高设备利用率。具有可行的技术性和合理的经济性。

附图说明

图1为本发明总装布置落料位置示意图；

图2为本发明总装布置出件位置示意图；

图3为托盘驱动装置工作示意图；

图4为端部支撑同步装置原理图。

附图标记说明：

1、钢卷（板）；

2、模具本体（下模）；

3、钢板堆垛；

4、工作台；

5、导轨；

6、托盘；

7、托盘驱动装置；

71、第一电机；72、第一支架；73、丝杠；74、丝杠螺母；

8、支撑架开合驱动装置；

81、第二电机；82、第二支架； 83、外六角丝杠；

84、内六角螺母；85、传动钢管；86、连杆；87、同步杆；

9、支撑装置；

91、滚轮； 92、支腿；

10、第一落料片；

11、第二落料片。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，本发明开卷落料模具包括模具本体和侧出机构，侧出机构包括导轨5、托盘6、托盘驱动装置7、支撑装置9和支撑架开合驱动装置8。侧出机构设置在模具本体2内部。托盘6装配在导轨5中组成一对滑动副，托盘驱动装置7是提供托盘6运动的驱动装置。支撑装置9安装在托盘6前端，当托盘6移入时收起，并同托盘6一起移入(见图1)；当托盘6移出时，支撑装置9同时打开，提供支撑(见图2)。支撑架开合装置8是提供支撑装置9的打开/收起的控制装置，支撑架开合驱动装置8设置在侧出机构下部。

图3为托盘驱动装置工作示意图。该装置实现托盘相对模具位置的移出/移入功能和托盘前端部支撑装置的打开/收起功能。托盘驱动装置7包括第一电机71、第一支架72、丝杠73和丝杠螺母74；托盘移出/移入功能由包括托盘6和导轨5组成的滑动副、丝杠73和丝杠螺母74组成的螺旋副的运动实现。导轨5安装在模具本体2上，托盘6在导轨5的槽中滑动；丝杠螺母74安装在托盘6上，丝杠73的旋转运动转化为丝杠螺母74的直线运动，从而带动托盘6在导轨5中做直线往复运动；丝杠74的动力由第一电机71提供。第一电机71固装在模具本体2上，通过链条提供丝杠73旋转的动力；丝杠73的一端通过轴承安装在第一支架72上，第一支架72固装在模具本体2上。

支撑装置包括支腿92和滚轮91。支撑架开合驱动装置8包括第二电机81、第二支架82、外六角丝杠83、内六角螺母84、传动钢管85以及连杆86和同步杆87。连杆86和同步杆87组成曲柄摇杆机构。托盘前端部支撑装置9的打开/收起功能由外六角丝杠83和内六角螺母84组成的滑动副并通过外六角丝杠83的转动实现。内六角螺母84套在外六角丝杠83上，外六角丝杠83在内六角螺母84中做直线运动并可带动内六角螺母84做旋转运动。传动钢管85一端与内六角螺母84焊固，另一端与连杆86和同步杆87组成曲柄摇杆机构连接，通过曲柄摇杆机构的动作将外六角丝杠83的转动传递到支撑装置9；外六角丝杠83的动力由第二电机81提供。

图4为端部支撑装置原理图。托盘前端部支撑装置9通过连杆86、同步杆87组成的曲柄摇杆机构来实现左右两支腿的同步开合。

下面结合上述附图描述本发明的整体工作过程。

钢卷1通过开卷设备进入模具本体2进行落料，此时支撑同步装置9收起，同托盘6一起移入模具，处于图1的位置。开动生产线，钢卷1按工位顺次前进，在模具首个工位将废料冲去，在下个工位冲裁出第一落料片10、第二落料片11产品。第一落料片10如普通落料模具冲裁的落料片一样，通过磁性皮带传送到下一工位进行堆垛，第二落料片11则直接落入模具内的托盘6上。由于第二落料片11直接落入模具内，不会对钢卷1送料造成干涉，因而压机SPM不会受到影响，从而保证整条生产线的产能不会降低。

第二落料片11在托盘上堆垛形成钢板堆垛3，当钢板堆垛3达到一定数量时，停线取件。

开启件第一电机71的开关，第一电机71带动丝杠73转动，通过螺旋副把丝杠73的旋转运动转化为丝杠螺母74的直线运动，从而把托盘6连同钢板堆垛3沿滑轨缓缓移出模具。

在托盘6移动的全部过程中，外六角丝杠83在内六角螺母84中滑动。当托盘6移出一定位置时，启动件第二电机81的开关，第二电机81带动外六角丝杠83转动，通过内六角螺母84、传动钢管85，将转动传递到支撑装置9，此时支腿92渐渐开启，并在钢板堆垛3重心移出模具前完全打开，起到支撑作用。支撑装置9完全打开后第二电机81电源关闭。

第一电机71持续运转，托盘6载着钢板堆垛3继续移出模具，托盘6前端部的支腿92前端的滚轮91沿着地面向前滚动，提供支撑托盘6的支撑力。当钢板堆垛3全部移出模具后，关闭件第一电机71电源开关，托盘6停止运动。工作人员将钢板堆垛3打包、吊运入库，侧出料完成。

托盘6移入模具与上述过程相反，不再赘述。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然并未穷尽列举。因此，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的变动，或未经改进将本发明的发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。