一种流水线智能换位冲模

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一种流水线智能换位冲模\n技术领域\n[0001] 本发明涉及硅钢片加工领域的一种流水线智能换位冲模。\n背景技术\n[0002] 电机中使用的硅钢冲片一般是使用卷料冲制而成，但是由于制造工艺原因，硅钢冲片的厚度在横向上存在误差，即同板差。虽然，对于单张硅钢片而言，微米级别的同板差没有影响，但是电机通常都要叠装数千片甚至上万片硅钢片，此时累计的误差可能达到几毫米甚至几厘米，这会对电机的波浪度和动平衡等指标有十分严重的影响。\n[0003] 传统上，行业内采用垫片消除，但是随着电机转速越来越高，能耗指标不断降低，此方法已经不能适应电机制造的需要。目前，行业内采取的方法主要是通过转动硅钢片，以平均同板差带来的问题，方案主要有两种：\n[0004] 一是先将用于生产硅钢冲片的卷料,通过开卷机裁剪成方料，然后使用自动上下料机械臂转动相应度数，再送入冲床冲制；\n[0005] 二是使用流水线冲制不带标记的硅钢圆片，然后使用转位机随机转动，再手工冲制标记孔。\n[0006] 无论是哪一种方法，都十分繁琐，无法发挥出冲床流水线生产的高效率。\n[0007] 分析其原因，可以发现，问题的关键在于卷料是连续的，不能实现空间转位，因此可以从另一个角度来考虑，使模具转动，间接起到使硅钢冲片转位的目的。\n[0008] 但是，模具是高精度的机械，转位的结构势必造成模具的强度和刚性受影响，从而导致冲片质量不佳，甚至损坏机床和模具本身。因此，不能转动模具本体。\n发明内容\n[0009] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种流水线智能换位冲模，其能保证仅使用冲床流水线即可连续生产已转位的冲片，将三步工序合并为一步，达到高效生产的目的。\n[0010] 实现上述目的的一种技术方案是：一种流水线智能换位冲模，包括上模和下模，所述上模包括内卸料分装板，以及在所述内卸料分装板径向外侧从下至上同轴依次设置的凹模分装环、凹模固定板和上模座，所述内卸料分装板、所述凹模分装环、所述凹模固定板和所述上模座围成上模腔，\n[0011] 围绕所述凹模固定板的外圆周，均布有四个位于所述凹模固定板和所述上模座之间，可沿所述上模座的径向水平运动的气动斜楔组件；所述上模腔内，设有四个与所述上模座底面固定的，可向下竖直贯穿所述内卸料分装板的工艺键槽凸模组件，所述工艺键槽凸模组件的位置与所述气动斜楔组件的位置一一对应；\n[0012] 每个所述气动斜楔组件都连接有一个位于所述凹模固定板径向外侧，可驱动该气动斜楔组件沿所述上模座的径向水平运动的气缸。\n[0013] 进一步的，该流水线智能换位冲模还包括一个PLC控制器，每个所述气缸上都设有两个磁性开关，与所述PLC控制器上对应的信号端口连接。\n[0014] 再进一步的，每个所述气缸都对应一个电磁阀，所述电磁阀与对应的气缸之间通过一根气缸进气管和一根气缸排气管连接；每个所述电磁阀均设有正磁极和负磁极，与所述PLC控制器上对应的信号端口连接。\n[0015] 更进一步的，每个所述电磁阀上均连接有第一排气管、第二排气管和进气管。\n[0016] 还要进一步的，四个所述电磁阀上的第一排气管均连接第一总排气管、四个所述电磁阀上的第二排气管均连接第二总排气管，所述第一总排气管和所述第二总排气管的末端均设有消音器。\n[0017] 还要进一步的，四个所述电磁阀上的进气管均连接总进气管，所述总进气管与气源之间设有气体前置处理元件。\n[0018] 再进一步的，所述PLC控制器上还连接有：用于检测四个所述气缸沿所述上模座的径向，向内的进给是否到位的第一接近开关，以及用于检测四个所述气缸沿所述上模座的径向，向外的退回是否到位的第二接近开关，以及在四个所述气缸中的任意一个气缸的进给或退回不到位时点亮的报警指示灯，以及正常指示灯。\n[0019] 再进一步的，所述PLC控制器上还连接有用于在手动模式和自动模式间切换所述PLC控制器状态模式的状态模式切换开关。\n[0020] 进一步的，每个所述工艺键槽凸模组件的旁边设有油嘴。\n[0021] 进一步的，所述气缸的轴伸端在所述凹模固定板的径向外侧与对应的气动斜楔组件通过螺纹水平连接。\n[0022] 采用了本发明的一种流水线智能换位冲模的技术方案，包括上模和下模，所述上模包括内卸料分装板，以及在所述内卸料分装板径向外侧从下至上同轴依次设置的凹模分装环、凹模固定板和上模座，所述内卸料分装板、所述凹模分装环、所述凹模固定板和所述上模座围成上模腔，围绕所述凹模固定板的外圆周，均布有四个位于所述凹模固定板和所述上模座之间，可沿所述上模座的径向水平运动的气动斜楔组件；所述上模腔内，设有四个与所述上模座底面固定的，可向下竖直贯穿所述内卸料分装板的工艺键槽凸模组件，所述工艺键槽凸模组件的位置与所述气动斜楔组件的位置一一对应；每个所述气动斜楔组件都连接有一个位于所述凹模固定板径向外侧，可驱动该气动斜楔组件沿所述上模座的径向水平运动的气缸。其技术效果是：通过气缸和气动斜楔组件，使标志位的工艺键槽凸模组件按规律循环开合，以到达旋转模具的效果，因此仅使用冲床流水线即可连续生产已转位的冲片，将三步工序合并为一步，达到高效生产的目的。\n附图说明\n[0023] 图1为本发明的一种流水线智能换位冲模的上模的结构示意图。\n[0024] 图2为本发明的一种流水线智能换位冲模的下模的结构示意图。\n[0025] 图3为本发明的一种流水线智能换位冲模的控制系统的结构示意图。\n具体实施方式\n[0026] 请参阅图1至图3，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：\n[0027] 请参阅图1至图3，本发明的一种流水线智能换位冲模，包括上模和下模。\n[0028] 其中上模包括内卸料分装板11，以及围绕内卸料分装板11外圆周设置的环形的凹模分装环12，凹模分装环12的底面与内卸料分装板11的底面等高，凹模分装环12的顶面高于内卸料分装板11的顶面。凹模分装环12顶面上设有与凹模分装环12同轴的，环形的凹模固定板13。凹模固定板13与凹模分装环12之间通过围绕凹模分装环12顶面圆周设置的五十六个内六角螺钉，以及在所述的五十六个内六角螺钉的径向内侧围绕凹模分装环12顶面圆周设置的三十二个圆柱销固定。其中凹模固定板13的顶面设有与内卸料分装板11同轴的上模座14。上模座14与凹模固定板13之间通过围绕凹模固定板13顶面的圆周设置的十六个内六角螺钉和四个圆柱销固定。内卸料分装板11、凹模分装环12、凹模固定板13和上模座14围成一个上模腔15。上模腔15内设有顶部与上模座14的底面的中心固定，并可向下贯穿内卸料分装板11的中心的凸模16。凸模16与上模座14之间通过围绕凸模16顶面的圆周设置的三个内六角螺钉和二个圆柱销固定。上模腔15内还设有顶面与上模座14底面固定，围绕凸模\n16圆周均布的，向下可贯穿内卸料分装板11的四个工艺键槽凸模组件17。\n[0029] 上模座14的顶面的中心设有上垫块18，上垫块18通过围绕上垫块18顶面圆周设置的三个内六角螺钉与上模座14的顶面固定。在上垫块18的径向外侧设有位于上模座14顶面上的环形的弹板19。\n[0030] 弹板19，与上模座14以及内卸料分装板11之间通过围绕凹模分装环12的内圆周竖直设置的十二个脱模组件连接，所述脱模组件由螺钉套管110，位于螺钉套管110下方的打棒111、以及在竖直方向上连接螺纹套管110和打棒111的内六角螺钉组成。在所述脱模组件的径向内侧，设有围绕弹板19底面圆周设置的矩形弹簧112，矩形弹簧112的上端连接弹板\n19的底面，下端位于上模座14顶面的弹簧盲孔中，并与所述弹簧盲孔的底面连接。\n[0031] 上模座14的顶面上还设有位于弹板19径向外侧的上模垫板113。上模垫板113与上模座14之间通过围绕上模垫板113圆周设置的十六个内六角螺钉和四个圆柱销固定。\n[0032] 上模座14底面的外圆周上均布有两块上切断刃块114，上切断刃块114的顶面与上模座14的底面之间设有上切断垫块115。上模座14、上切断垫块115和上切断刀块114之间通过内六角螺钉和圆柱销固定。\n[0033] 上模座14的外圆周壁设有上起重螺栓116。\n[0034] 围绕凹模固定板13的外圆周,均布有四个位于凹模固定板13的顶面和所述上模座\n14的底面之间的,可沿上模座14的径向水平运动的气动斜楔组件117。四个气动斜楔组件\n117与四个工艺键槽凸模组件17的位置一一对应，即气动斜楔组件117与对应的工艺键槽凸模组件17的连线在上模座14底面的一条直径线上。\n[0035] 下模包括下模座21，围绕下模座21的圆周，均布有四个水平设置的下起重螺栓22。\n下模座21顶面的中心设有凸模垫板23。凸模垫板23的顶面的中心设有工艺键槽凹模24。下模座21、凸模垫板23和工艺键槽凹模24之间通过围绕工艺键槽凹模24圆周设置的十四个圆柱销和六个内六角螺钉固定。\n[0036] 工艺键槽凹模24的径向外侧设有凸模分装板25。工艺键槽凹模24和凸模分装板25之间形成环形托板槽。凸模分装板25与凸模垫板23之间通过两圈围绕凸模分装板25顶面圆周设置的圆柱销，以及一圈内六角螺钉固定，工艺键槽凹模24、凸模垫板23和下模座21之间一圈内六角螺钉以及一圈圆柱销固定。\n[0037] 工艺键槽凹模24和凸模分装板25之间的环形托板槽上覆盖有环形的托板26。托板\n26与凸模垫板23之间通过由成对设置的螺钉套管和内六角螺钉组成的连接装置连接。所述连接装置的径向外侧，设有沿托板26底面圆周均布的内卸料橡皮27。围绕托板26的底面圆周还均布有钢球弹顶装置28。\n[0038] 凸模分装板25顶面的外圆周上套接有外卸料分装板29，外卸料分装板29与下模座\n21之间通过与成对设置的内六角螺钉和螺钉套管固定。外卸料分装板29与下模座21之间设有围绕外卸料分装板29底面的圆周均布的外卸料橡皮210。\n[0039] 在外卸料分装板29的径向外侧，均布两个位于下模座21顶面上的下切断刃块211，下切断刃块211的底面与下模座21的顶面之间设有下切断垫块212，下模座21，下切断垫块\n212和下切断刃块211之间设有之间通过内六角螺钉和一圈圆柱销固定，下模座21的顶面上还均布有四个固定式滚珠导柱装置213，固定式滚珠导柱装置213与气动斜楔组件117的位置对应。\n[0040] 控制系统3包括PLC控制器31，四个电磁阀32，以及与电磁阀32一一对应的气缸33。\n每个电磁阀32上都设有一个正磁极321和负磁极322，正磁极321和负磁极322均与PLC控制器31上的对应信号端口连接。每个气缸33上都设有对应用于气缸33进给和退回运动的两个磁性开关331，所述的两个磁性开关331与PLC控制器31上的对应信号端口连接。由于气缸33在凹模固定板13的径向外侧与对应的气动斜楔组件17水平连接，因此气缸33的进给使气动斜楔组件17沿着上模座14底面的径向向内，即向上模座14底面的圆心运动。气缸33的退回使气动斜楔组件17沿着上模座14底面的径向向外，即远离上模座14底面的圆心运动。\n[0041] 电磁阀32与对应的气缸33之间通过气缸进气管332和气缸排气管333连接，对应用于气缸33的进气和排气，从而控制气缸33的进给和退回运动。\n[0042] 每个电磁阀32上还设有第一排气管323、第二排气管324和一根进气管325，第一排气管323和第二排气管324通过电磁阀32，控制对应气缸33的排气，进气管325通过电磁阀\n32，控制对应气缸33的进气。四个电磁阀32上第一排气管323均连接第一总排气管341，四个电磁阀32上第二排气管323连接第二总排气管342。第一总排气管341和第二总排气管342的末端均设有消音器35。四个电磁阀32上的进气管325连接总进气管343，总进气管343与气源之间设有气体前置处理元件36。\n[0043] 同时，PLC控制器31上还连接有用于检测四个气缸33运动位置的接近开关，即用于检测四个气缸33中的任意一个气缸33沿上模座14的径向，向内的进给是否到位的第一接近开关311，以及用于检测四个气缸33中的任意一个气缸33沿上模座14的径向，向外的退回是否到位的第二接近开关312。\n[0044] PLC控制器31上还连接用于指示四个气缸33中的任意一个气缸33的进给和退回运动到位的正常指示灯313，用于指示四个气缸33中的任意一个气缸33的进给和退回不到位，即气缸33损坏的报警指示灯314。PLC控制器31上还连接有用于在手动模式和自动模式间切换PLC控制器31状态模式的状态模式切换开关315。\n[0045] 本发明的一种流水线智能换位冲模，采用模块化设计，各模块之间采用防水航空接头连接，包括上模、下模、PLC控制器31和连接管线等。气缸33为SMC-CDQ2B型号菱形双作用气缸，并采用侧向内置形式，气缸33的轴伸端，在凹模固定板13的径向外侧通过螺纹与对应的气动斜楔组件117水平连接。工艺键槽凸模组件17径向与上模座14之间安装有圆柱销，防止工艺键槽凸模组件17自身沿轴心转动，工艺键槽凸模组件17旁设置油嘴118，既起到润滑作用，也起到油封效果，提高上切断刃块114和下切断刃块211进行刃磨时的防水性和模具使用寿命。\n[0046] PLC控制器31为三菱FX1N-40MR PLC控制器，电磁阀32采用SNC两位五通电磁阀。电磁阀32电路的强、弱电部分和气动元件均独立隔离，提高控制系统3的抗电磁干扰能力和整体稳定性。PLC控制器31上采用正常指示灯313和报警指示灯314显示PLC控制器31工作状态、气缸33的位置和其他工作状态，通过状态模式切换开关315，可以实现PLC控制器31手动和自动状态模式的切换。在手动模式下，可以实现工艺键槽凸模组件17全部升起或全部降下的功能，以实现上切断刃块114和和下切断刃块211的刃磨，也起到加工前测试系统完好的作用。\n[0047] 本发明一种流水线智能换位冲模通过PLC控制器31，将冲床滑块的上死点位置，作为模具工艺键槽凸模组件17换位的触发信号，利用内置程序驱动电磁阀32，分别控制四个气缸33的进给和退回，气缸33进给时，经过气动斜楔组件117转化为对应工艺键槽凸模组件\n17的上下运动，并使用平面对工艺键槽凸模组件17锁定，达到冲制的目的，其他三个工艺键槽凸模组件17则不参与冲制过程，冲床每次经过上死点，都将原工艺键槽凸模组件17放开，同时锁止顺时针或逆时针90度方向的工艺键槽凸模组件17，并通过气缸33上的磁性开关\n331，通过检测气缸33的位置信号，提高系统的稳定性，保证批量产品生产的要求。\n[0048] 与传统做法相比，使用该流水线智能换位冲模后，不需对硅钢片卷料进行开料作业，而且还取消了对冲片进行转位的工序，可直接取消开料机、转位机和自动上下料机械臂等设备的投入，一体化集成生产节约了大量的加工和半产品流转时间，同时因为流水线冲制搭边较少，也节约了大量硅钢片原材料。\n[0049] 因此，本发明的一种流水线智能换位冲模不转上模或下模，而是通过控制系统3，将标志位的工艺键槽凸模组件17按规律循环开合，以到达旋转模具的效果。这样，仅使用冲床流水线即可连续生产已转位的冲片，将三步工序合并为一步，达到高效生产的目的。同时，控制系统3的接口设计符合模具标准化和系列化的要求，可以更换至多副模具上使用，提高了系统的适应性，降低了使用成本。\n[0050] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。