[发明专利]一种卡盘式多刀模冲头、冲裁机及其冲裁方法

说明书

本发明公开了一种卡盘式多刀模冲头、冲裁机及冲裁方法，涉及智能装备领域，多刀模冲头包括旋转头和冲头，旋转头包括冲压盘法兰、通过冲压盘轴承设于冲压盘法兰下方的冲压盘齿轮、设于冲压盘法兰上的R轴驱动电机和与其共轴连接并与冲压盘齿轮啮合的R轴驱动齿轮；冲头通过其连接座与旋转头的R轴驱动齿轮下端刚性连接，冲头包含有多组用于冲裁的刀模组件，本发明中一组伸缩油缸驱动的带榫槽的伸缩杆实现多个刀模的伸缩换位，利用旋摆油缸驱动的旋摆卡盘和带榫槽的牛腿柱承担了工作刀模所承受的冲切力，从而简化了多刀模冲头总成的构造和尺寸，具有结构紧凑、换刀迅速、工作效率和可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及智能装备领域，具体涉及一种卡盘式多刀模冲头、冲裁机及冲裁方法。

背景技术

在工业制造领域，各种冲裁设备被用于对片材进行冲裁加工。冲裁设备的综合加工效率对提高生产效率尤其重要，特别在制鞋、玩具、工艺品劳动密集型制造领域，刀模冲裁工艺具有零件成型尺寸统一、加工速度快、设备技术成熟且成本较低等因素而得到广泛应用。在实际应用中，为了提高材料的利用率，用户希望对多种大小不一的零件在同一面材上进行混合排版并完成冲裁取料，但由于冲裁加工过程中的冲切力通常较大而导致冲裁设备的结构比较笨重，如果采用多刀模组合设计在统一冲裁设备中，则必然造成设备的整体构造更佳笨重而且由于粗笨结构件的惯性较大而导致设备中与多刀模相关机构的驱动功率加大、运动速度减低进而工效降低，市场上曾经出现的轮盘式多刀模冲裁机就因存在上述缺点而难以得到普及。

总之，制造领域目前使用的冲裁机及其应用的冲切头在多刀模组合、结构紧凑性、换刀速度、运行可靠性、成本和可操作性、可维护性方面急需改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卡盘式多刀模冲头、冲裁机及冲裁方法，以解决现有技术存在的上述缺陷。

一种卡盘式多刀模冲头，包括旋转头和冲头，旋转头包括冲压盘法兰、通过冲压盘轴承设于冲压盘法兰下方的冲压盘齿轮、设于冲压盘法兰上的R轴驱动电机和与其共轴连接并与冲压盘齿轮啮合的R轴驱动齿轮；

冲头通过其连接座与旋转头的冲压盘齿轮的下端刚性连接，冲头包含有多组用于冲裁的刀模组件。

优选的，所述冲头包括连接座、与前者刚性连接的冲头顶板、导向盘、上下端分别嵌入支撑于冲头顶板和导向盘之间的多个牛腿柱、通过直线轴承滑动设于导向盘外周上的多个伸缩杆、下端通过旋摆轴承设于导向盘中心的旋摆卡盘，旋摆油缸设于连接座内部的空腔中且旋摆油缸的活塞杆与旋摆卡盘的上端刚性连接，每个伸缩杆的上端与嵌设于冲头顶板外周槽口中的伸缩油缸的活塞杆连接而其下端与各自对应的刀模组件刚性连接。

优选的，所述旋摆卡盘的外周设有与伸缩杆的数量和方位对应的臂杆，牛腿柱和伸缩杆设有与旋摆卡盘的臂杆吻合的榫槽。

一种应用上述卡盘式多刀模冲头的冲裁机，包括机架、设于机架上方的X轴驱动模组、设于机架下部并与X轴驱动模组构造相同的Y轴驱动模组、设于Y轴驱动模组中Y轴重载滑块上的砧板、悬垂设于X轴驱动模组中X轴重载滑块上的冲压油缸、设于冲压油缸的活塞杆下端的旋转头以及设于旋转头下方的所述冲头；

X轴驱动模组通过X轴驱动导轨的底座和X轴重载导轨设于机架上部的门式横梁上；

Y轴驱动模组通过Y轴驱动导轨的底座和Y轴重载导轨悬挂吊设于机架下部的台架上。

优选的，所述X轴驱动模组包括X轴驱动导轨、X轴丝杆和通过丝杆螺母套设于其上的X轴驱动滑块、设于机架上并与X轴丝杆共轴连接的X轴驱动电机。

优选的，所述旋转头通过冲压盘法兰设于冲压油缸的活塞杆的下端。