[发明专利]一种微冲压模具原位制造装置

摘要

一种微冲压模具原位制造装置，属于精密机械制造领域。本发明所述的装置利用微细电火花方法实现了微型冲头和凹模的原位制造，省去了微冲压模具中微型冲头与凹模的二次装配，保证了冲头与凹模上的工作孔之间的间隙均匀性。所述微冲压模具采用分体式三层结构，四套导向机构均布设置在模具连接板和下模座之间，每个精密导柱的下端固装在凹模固定板上，每个精密导柱穿过第二层，每个精密导柱的上端可与第一层相配合，每个精密导柱与其上两个导套过盈配合；四套压边装置均布设置在上模座和压料板之间；四个顶出弹簧位于第二层和第三层之间。本发明可实现微冲孔、微拉深以及微胀形等多种微成形工艺，特别适合微孔类零件和微杯件的低成本批量制造。

主权项

一种微冲压模具原位制造装置，所述原位制造装置包括XY精密移动平台(1)、高分辨CCD视觉系统(4)和块电极(5)，所述块电极(5)安装在XY精密移动平台(1)上的工作臂(1‑1)上，高分辨CCD视觉系统(4)固定在XY精密移动平台(1)上，其特征在于：所述原位制造装置还包括微细电火花主轴系统(2)和微冲压模具(3)；XY精密移动平台(1)的设置高度与微细电火花主轴系统(2)的微冲压模具的冲头(2‑8)的位置一致；所述微细电火花主轴系统(2)包括直流电机(2‑1)、直流电机带轮(2‑2)、直流电机连接板(2‑5)、旋转主轴(2‑6)、从动带轮(2‑4)、主轴夹持体(2‑7)、碳刷(2‑3)、微冲压模具的冲头(2‑8)、旋转主轴夹头(2‑9)、主轴绝缘板(2‑10)和主轴L型支架(2‑12)；旋转主轴(2‑6)的下端设有旋转主轴夹头(2‑9)，直流电机(2‑1)固定在直流电机连接板(2‑5)上，旋转主轴(2‑6)通过压紧件(2‑13)安装在主轴夹持体(2‑7)内，微冲压模具的冲头(2‑8)固定在旋转主轴夹头(2‑9)上，且旋转主轴(2‑6)、旋转主轴夹头(2‑9)和微冲压模具的冲头(2‑8)三者同轴，旋转主轴(2‑6)的上端放置于碳刷(2‑3)的中心孔内，主轴夹持体(2‑7)及碳刷(2‑3)固定在主轴绝缘板(2‑10)上，直流电机带轮(2‑2)与安装在旋转主轴(2‑6)上端的从动带轮(2‑4)通过皮带相连，主轴绝缘板(2‑10)固定在主轴L型支架(2‑12)上；所述微冲压模具(3)采用分体式结构，包括由从上至下叠置且固定在一起的模具连接板(3‑1)、上模座(3‑2)和上模板(3‑3)构成的第一层(Ⅰ)、由从上至下叠置且固定在一起的中间垫板(3‑5)和压料板(3‑10)构成的第二层(Ⅱ)、由从上至下叠置且固定在一起的凹模固定板(3‑7)和下模座(3‑8)构成第三层(Ⅲ)、四套导向机构、四套压边装置、四个顶出弹簧(3‑9)、凹模(3‑16)、冲头导套(3‑17)和两个档板(3‑15)；每套导向机构包括精密导柱(3‑4)和两个导套(3‑6)，每套压边装置包括压边力弹簧(3‑12)、压边力螺柱(3‑11)、压边力螺钉(3‑14)和挡圈(3‑13)；第一层(Ⅰ)、第二层(Ⅱ)、第三层(Ⅲ)由上至下依次设置，模具连接板(3‑1)与微细电火花主轴系统(2)的主轴夹持体(2‑7)的下端面连接；旋转主轴(2‑6)的下端位于模具连接板(3‑1)上中心处开有的主轴通孔(3‑1‑1)、旋转主轴(2‑6)上的旋转主轴夹头(2‑9)位于上模座(3‑2)中心处开有的夹头通孔(3‑2‑1)内，微冲压模具的冲头(2‑8)经由上模板(3‑3)上的冲头通孔(3‑3‑1)并穿出所述冲头通孔(3‑3‑1)；中间垫板(3‑5)的中心处设有微冲压模具的冲头(2‑8)可穿过的中间垫板通孔(3‑5‑1)，中间垫板通孔(3‑5‑1)的下方的设有冲头导套(3‑17)，所述冲头导套(3‑17)安装在压料板(3‑10)上，位于冲头导套(3‑17)正下方的凹模(3‑16)安装在凹模固定板(3‑7)上；四套导向机构均布设置在模具连接板(3‑1)和下模座(3‑8)之间，每个精密导柱(3‑4)的下端固装在凹模固定板(3‑7)上，每个精密导柱(3‑4)穿过第二层(Ⅱ)，每个精密导柱(3‑4)的上端可与第一层(Ⅰ)中的上模座(3‑2)及上模板(3‑3)上的导向通孔(3‑2‑3‑3)相配合，每个精密导柱(3‑4)与压料板(3‑10)之间设有一个导套(3‑6)，每个精密导柱(3‑4)与上模板(3‑3)之间设有另一个导套(3‑6)，每个精密导柱(3‑4)与其上两个导套(3‑6)过盈配合；四套压边装置均布设置在上模座(3‑2)和压料板(3‑10)之间，每个压边力螺柱(3‑11)由下至上依次穿过压料板(3‑10)、中间垫板(3‑5)，且压边力螺柱(3‑11)上的螺帽顶在压料板(3‑10)上的螺帽阶梯孔(3‑10‑1)的台肩上，通过挡圈(3‑13)及压边力螺钉(3‑14)将压边力弹簧(3‑12)套装在压边力螺柱(3‑11)上，压边力螺钉(3‑14)与压边力螺柱(3‑11)螺纹连接；在上模板(3‑3)及上模座(3‑2)开设四个压边装置阶梯孔(3‑3‑2)，每套压边装置的正上方对应于一个压边装置阶梯孔(3‑3‑2)，第一层(Ⅰ)下行时，压边装置阶梯孔(3‑3‑2)上的台肩(3‑2‑2)与相应的挡圈(3‑13)的上端面接触；四个顶出弹簧(3‑9)位于第二层(Ⅱ)和第三层(Ⅲ)之间，且均布设置在凹模固定板(3‑7)上；凹模固定板(3‑7)两侧各固定有一个档板(3‑15)，顶出弹簧(3‑9)的伸长长度和挡板(3‑15)共同决定凹模固定板(3‑7)和压料板(3‑10)之间的距离。