CN108176755B - 一种用于自动冲孔装置及其自动冲孔方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种用于自动冲孔装置及一种自动冲孔方法，包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；所述冲裁模包括上模，所述上模在冲孔工作过程中作上下往复运动；在所述上模向下止点位置运动过程中，所述上模带动所述联动机构运动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置；在返回上止点位置运动过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动；配合所述冲裁模依次完成对工件的冲孔，实现了在间隔冲裁过程中无需人工去转动一定角度，使工件定位，且定位精准，提高了生产效率，降低了操作工人劳动强度，且在操作过程中降低了工人的生产危险的问题。

Description

一种用于自动冲孔装置及其自动冲孔方法
技术领域
本申请涉及冲压模具技术领域，具体涉及一种用于自动冲孔装置及自动其冲孔方法。
背景技术
随着制造行业的高速发展，市场对模具的需求量也在不断上升。而市场竞争的日益加剧，使得人们越来越认识到产品的质量、成本和新产品开发的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。
如图5所示，针对目前市场上这类沿圆周方向在形状面上均匀分布有孔的产品，如果采用一次全部冲裁出，其模具结构不但复杂，而且其间隙均匀性难以保证，凹模刃口易崩，维护费时费力，工序件外观质量无法保证，所以需要间隔分步进行冲裁。按照传统方法，工件靠一个孔(工艺孔)定位放置于下模上(下模工作部分与工件形状面相附贴)，冲裁第一个孔，设备滑块带动上模上行过程中，人工转动零件一定角度定位，设备滑块带动上模下行冲裁第二个孔，以此类推，完成所有孔的冲裁。
现有的技术在间隔冲裁过程中需要人工不断去转动一定角度，使工件定位，这样就造成生产效率低，增加操作工人劳动强度，且在操作过程中给工人带来生产危险的问题。
发明内容
本申请提供一种用于自动冲孔装置及一种自动冲孔方法，以解决现有技术中在间隔冲裁过程中需要人工不断去转动一定角度，使工件定位，进而造成生产效率低，增加操作工人劳动强度，且在操作过程中给工人带来生产危险的问题。
本申请提供一种用于自动冲孔装置，包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；
所述冲裁模包括上模，所述上模在冲孔工作过程中作上下往复运动；
所述旋转机构包括旋转轴和齿轮，所述齿轮套设于所述旋转轴上，以带动所述旋转轴同步转动；
所述联动机构的一端连接于所述上模，另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮；
在所述上模返回上止点位置运动过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动；在所述上模向下止点位置运动过程中，所述上模带动所述联动机构运动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置。
可选地，所述冲裁模的上模包括：上底板、凸模、凸模固定板和退料板；
所述上底板的下端面与所述凸模固定板一端连接，所述退料板套设于所述凸模固定板的另一端，所述凸模依次嵌设于所述退料板和所述凸模固定板内，且所述凸模固定板、所述退料板和所述凸模沿所述上模的上下运动方向连接；
所述上模在所述上止点位置时，所述工件置于所述托料定位板上，所述上模向下运行，所述退料板先将所述工件压紧，在所述上模运行至所述下止点位置时，所述凸模完成对所述工件的一次冲孔，所述上模返回所述上止点位置，继续运行进行下一次冲孔。
可选地，所述冲裁模还包括下模，所述下模包括：下底板、凹模、凹模固定板、下模浮动板以及限位机构；
所述下底板的上端面与所述凹模固定板一端连接，所述凹模嵌设于所述凹模固定板内，所述凹模固定板和所述凹模依次沿沿所述上模的上下运动方向连接；所述旋转机构和定向定位机构分别设置于所述下模浮动板上，所述下模浮动板通过所述限位机构连接于所述下模；在所述联动机构带动所述旋转机构转动时，所述下模浮动板通过所述限位机构固定。
可选地，包括：所述限位机构为橡胶块和限位杆；
所述下模浮动板底部通过所述橡胶块连接于所述下底板，所述下模浮动板的一侧通过所述限位杆连接于所述凹模固定板；
其中，所述下模浮动板的一侧为所述凹模固定板与所述下模浮动板相对的一侧。
可选地，所述联动机构包括连杆摆臂机构和拨齿限位机构；
所述联动机构的一端连接于所述上模，是通过所述连杆摆臂机构的一端与所述上模连接；所述连杆摆臂机构另一端连接于所述拨齿限位机构；
在所述上模作往复运动过程中，所述连杆摆臂机构随之摆动，带动所述拨齿限位机构转动；
所述拨齿限位机构具有拨舌；所述联动机构的另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮，是所述拨舌与套设于所述旋转机构中的旋转轴上的齿轮相啮合。
可选地，所述定向定位机构包括一个以上的定位孔和坡口销，所述定位孔设置于所述齿轮的下端面，各个所述定位孔之间以预定角度间隔；所述坡口销与所述定位孔相匹配，并设置在与所述齿轮上的定位孔的相对的固定位置，且位于所述下模浮动板的上端面，并在所述坡口销内的弹簧的作用下能够上下滑动；所述坡口销对所述齿轮限位，并使所述齿轮定角度单向转动。
可选地，所述坡口销对所述齿轮限位，并使所述齿轮定角度单向转动，具体包括：
在所述上模从所述上止点位置运动至所述下止点位置时，所述坡口销滑入所述定位孔，使所述齿轮保持原位置，同时所述拨舌从所述齿轮的当前齿槽划入相临的齿槽中；
在所述上模从所述下止点位置运动至所述上止点位置时，所述齿轮在所述拨舌的作用下旋转，所述齿轮的下端面依次与所述坡口销的低端至高端接触，同时所述坡口销从当前的定位孔滑出并滑入相临的定位孔中，使得所述齿轮定角度单向转动。
可选地，包括：所述定位孔的数量与所述齿轮的齿数以及所述工件的冲裁孔数相同。
可选地，所述连杆摆臂机构包括：上连杆、下连杆，上转轴、中转轴以及下转轴，以及摆臂；
所述连杆摆臂机构的一端与所述上模连接，具体是所述上连杆的一端通过所述上转轴与所述冲裁模的上模连接；所述上连杆的另一端通过所述中转轴连接于所述下连杆的一端；所述下连杆的另一端和所述摆臂的一端共同通过所述下转轴连接于所述下底板，所述连杆摆臂机构另一端连接于所述拨齿限位机构，具体是所述摆臂的另一端设有与所述拨齿限位机构啮合的啮合结构；
所述上模带动所述上连杆运动，所述上连杆通过所述中转轴带动所述下连杆绕所述下转轴转动，所述下转轴带动所述摆臂转动，所述摆臂带动所述拨齿限位机构绕所述旋转轴转动。
可选地，所述啮合结构为U型凹槽或者为方形凹槽。
可选地，包括：所述上连杆的另一端通过所述中转轴连接于所述下连杆的一端，具体采用如下结构实现：所述上连杆与所述中转轴连接的一端设置有滑槽，所述中转轴在所述滑槽内滑动，并随所述上连杆作往复运动，以带动所述下连杆摆动。
可选地，所述拨齿限位机构还包括拨杆和拨板；
所述拨杆的一端固定于所述拨板内，另一端设置于所述拨板外，并设置与所述摆臂一端的所述啮合结构配合的连接结构；
所述拨舌固定于所述拨板内，所述拨舌内还设置有压缩弹簧，可使所述拨舌向与所述齿轮啮合的方向滑动；
所述拨板套设于所述旋转机构中的旋转轴上，并通过所述拨舌与所述齿轮的啮合带动所述旋转轴转动。
可选地，包括：所述连接结构为球头结构，所述球头结构与所述摆臂的U型凹槽或者方形凹槽相匹配。
可选地，所述冲裁模还包括：导套和导柱；
所述导套设置于所述上底板的下端面，所述导柱设置于所述下底板的上端面，所述导柱与所述导套套接；在所述上模作上下往复运动的过程中，所述导套沿所述导柱随所述上模同步作上下往复运动。
可选地，包括：轴承或轴套；设置于所述下模浮动板内；
所述旋转轴下端通过所述轴承或所述轴套连接于所述下模浮动板上；
所述齿轮连接于所述旋转轴的中部，且位于所述下模浮动板上方。
可选地，所述托料定位板通过第一定位键固定于所述旋转轴的上端；所述齿轮通过第二定位键固定于所述旋转轴上。
可选地，包括：至少两个用于固定待加工工件的定位销，设置于所述托料定位板上。
本申请还提供了一种自动冲孔方法，采用上述所述的用于自动冲孔装置对工件进行冲孔，所述装置包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；具体包括：
根据工件沿圆周方向均匀分布的孔的数量，将其分成N次冲裁；
在所述上模第一次从上止点位置向下止点位置运动过程中，通过所述上模带动所述联动机构摆动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置，在所述上模运动至所述下止点位置时，完成对所述工件的第一次冲孔；
在所述上模从所述下止点位置向所述上止点位置返回过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动，所述上模到达所述上止点位置，完成冲孔的一个循环过程；
所述上模依次进行第二次、第三次往复运动，直至完成第N次冲裁后，所述工件加工完毕。
可选地，所述上模进行冲孔的一个循环过程具体包括：
所述联动机构包括连杆摆臂机构和拨齿限位机构，所述定向定位机构为坡口销和定位孔；
所述连杆摆臂机构具有上连杆、下连杆、上转轴、中转轴、下转轴和摆臂；所述拨齿限位机构具有拨舌、拨杆和拨板；
所述上模第一次从所述上止点位置向所述下止点位置运动过程中，所述上模带动所述上连杆向下运动，所述上连杆通过所述中转轴带动所述下连杆绕所述下转轴逆时针方向转动，所述下转轴带动所述摆臂逆时针转动第一预定角度；所述摆臂拨动所述拨齿机构绕所述旋转轴顺时针转动；所述齿轮在所述坡口销和所述定位孔的配合下保持原位置，所述拨舌从所述齿轮的第一齿槽滑入相邻的第二齿槽；在所述齿轮未转动时，所述旋转机构与所述工件未转动，所述上模将所述工件压紧，并将第一个孔冲出；
之后，所述上模带动所述上连杆向上运动，所述上连杆带动所述下连杆绕所述下转轴顺时针方向转动；所述下转轴带动所述摆臂顺时针转动所述第一预定角度，所述摆臂拨动所述拨齿机构绕所述旋转轴逆时针转动，所述齿轮在所述拨齿机构的拨舌作用下绕所述旋转轴逆时针转动第二预定角度；同时坡口销从所述齿轮下端面的第一定位孔滑入相邻的第二定位孔；所述齿轮带动所述旋转轴，所述旋转轴带动所述托料定位板上的工件转动相应的角度，使工件定位；所述上模到达所述上止点位置，完成冲孔的一个循环过程。
可选地，所述N为大于等于1的整数。
与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请提供了一种用于自动冲孔装置及一种自动冲孔方法，包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；所述冲裁模包括上模，所述上模在冲孔工作过程中作上下往复运动；所述旋转机构包括旋转轴和齿轮，所述齿轮套设于所述旋转轴上，以带动所述旋转轴同步转动；所述联动机构的一端连接于所述上模，另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮；在所述上模向下止点位置运动过程中，所述上模带动所述联动机构运动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置；在所述上模返回上止点位置运动过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动；配合所述冲裁模依次完成对工件的冲孔，实现了在间隔冲裁过程中无需人工去转动一定角度，使工件定位，且定位精准，提高了生产效率，降低了操作工人劳动强度，且在操作过程中降低了工人的生产危险的问题。
附图说明
图1是本申请提供的一种用于自动冲孔装置实施例的结构示意图；
图2是本申请提供的一种用于自动冲孔装置实施例的结构剖视图；
图3是本申请提供的一种用于自动冲孔装置实施例的连杆摆臂机构的结构示意图；
图4是本申请提供的一种用于自动冲孔装置实施例的拨齿限位机构的结构示意图；
图5是本申请提供的一种用于自动冲孔装置实施例的生成的产品结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种自动冲孔方法的流程示意图。
其中，冲裁模1，上模1-1，上底板1-1-1，凸模1-1-2，凸模固定板1-1-3，退料板1-1-4；下模1-2，下底板1-2-1，凹模1-2-2，凹模固定板1-2-3，下模浮动板1-2-4，橡胶块1-2-5，限位杆1-2-6；
联动机构2，连杆摆臂机构2-1，上连杆2-1-1，下连杆2-1-2，上转轴2-1-3，中转轴2-1-4，下转轴2-1-5，摆臂2-1-6；拨齿限位机构2-2，拨舌2-2-1，拨杆2-2-2，拨板2-2-3；
旋转机构3，旋转轴3-1，齿轮3-2，托料定位板3-3；定向定位机构4，定位孔4-1，坡口销4-2；导套5，导柱6，轴承7，第一定位键8，第二定位键9，定位销10，工件11，自动冲孔装置12。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本申请提供一种用于自动冲孔装置，实现了在间隔冲裁过程中无需人工去转动一定角度，使工件自动定位，提高了生产效率，降低了操作工人劳动强度，且在操作过程中降低了工人的生产危险的问题。
请参考图1所示，图1是本申请提供的一种用于自动冲孔装置实施例的结构示意图。
如图1、图2所示，本申请实施例提供了一种用于自动冲孔装置12，包括冲裁模1、联动机构2、旋转机构3和定向定位机构4；所述冲裁模1包括上模1-1，所述上模1-1在冲孔工作过程中作上下往复运动；所述旋转机构3包括旋转轴3-1和齿轮3-2，所述齿轮3-2套设于所述旋转轴3-1上，以带动所述旋转轴3-1同步转动；所述联动机构2的一端连接于所述上模1-1，另一端连接于所述旋转机构3中的所述齿轮3-2；
在所述上模1-1返回上止点位置运动过程中，所述上模1-1通过所述联动机构2带动所述齿轮3-2转动，进而带动所述旋转轴3-1上端固定的用于承载工件11的托料定位板3-3同步定角度转动；在所述上模1-1向下止点位置运动过程中，所述上模1-1带动所述联动机构2运动，所述齿轮3-2在所述定向定位机构4的作用下，保持原位置。
本申请是通过所述上模1-1的往复运动带动所述联动机构2，以使所述齿轮3-2在所述定位机构的配合下带动所述旋转轴3-1上端固定的用于承载工件11的托料定位板3-3同步定角度转动，完成对所述工件11的多个冲孔。
具体的，如图2所示，为本申请实施例提供的一种用于自动冲孔装置的剖视图。
其中，所述冲裁模1的上模1-1包括：上底板1-1-1、凸模1-1-2、凸模固定板1-1-3和退料板1-1-4；所述上底板1-1-1的下端面与所述凸模固定板1-1-3一端连接，所述退料板1-1-4套设于所述凸模固定板1-1-3的另一端，所述凸模1-1-2依次嵌设于所述退料板1-1-4和所述凸模固定板1-1-3内，且所述凸模固定板1-1-3、所述退料板1-1-4和所述凸模1-1-2沿所述上模1-1的上下运动方向连接。
其中，为了使得所述自动冲孔装置12便于冲孔，在本申请实施例中，所述凸模固定板1-1-3、所述退料板1-1-4和所述凸模1-1-2设置于所述上底板1-1-1下端面的中间位置，所述凸模1-1-2通过螺栓固定于所述所述退料板1-1-4和所述凸模固定板1-1-3内，所述凸模固定板1-1-3内通过螺栓和所述下底板1-2-1连接；当然，为了使所述退料板1-1-4和所述凸模固定板1-1-3的连接更加稳固，二者之间同样也可以通过螺栓连接，这样不仅使得各个结构在冲孔的过程中稳固不脱落，还可以使得在更换所述凸模1-1-2的时候方便拆卸和组装，提升了操作的灵活性，相对于一些一体式的凸模连接结构方便许多。
需要说明的是，作为所述自动冲孔装置12的驱动结构，所述上模1-1可以在冲孔工作过程中作上下往复运动主要是由设备滑块来来带动的，通常所述设备滑块是在模具的开模动作中能够按垂直于开合模方向或与开合模方向成一定角度滑动的结构。当工件产品结构使得模具在不采用滑块不能正常脱模的情况下，就需要使用设备滑块。设备滑块的材料具备适当的硬度、耐磨性，足够承受运动的摩擦。基于所述设备滑块不是本申请的发明重点，故在此不作详细解释说明。在本申请实施例中，所述设备滑块通过T型螺栓固定连接于所述上模1-1的上底板1-1-1上方，并沿所述上模1-1上下运行方向滑动。
为了配合所述上模1-1完成冲孔，所述冲裁模1还包括下模1-2，所述下模1-2包括：下底板1-2-1、凹模1-2-2、凹模固定板1-2-3、下模浮动板1-2-4以及限位机构。
具体的，所述下底板1-2-1的上端面与所述凹模固定板1-2-3一端连接，所述凹模1-2-2嵌设于所述凹模固定板1-2-3内，所述凹模固定板1-2-3和所述凹模1-2-2依次沿沿所述上模1-1的上下运动方向连接；所述旋转机构3和定向定位机构4分别设置于所述下模浮动板1-2-4上，所述下模浮动板1-2-4通过所述限位机构连接于所述下模1-2；在所述联动机构2带动所述旋转机构3转动时，所述下模浮动板1-2-4通过所述限位机构固定不动。
其中，在本申请实施例中，所述下模浮动板1-2-4的板面是具有一定的斜度的，所述定向定位机构4设置于所述下模浮动板1-2-4上，所述旋转机构3的旋转轴3-1的轴线方向垂直于所述下模浮动板1-2-4的板面，且为了所述旋转轴3-1可稳定旋转，在所述下模浮动板1-2-4内设置有轴承7或轴套，所述旋转轴3-1下端通过所述轴承7或所述轴套连接于所述下模浮动板1-2-4上，减少了所述旋转轴3-1和所述下模浮动板1-2-4的摩擦，不仅提升了所述旋转轴3-1的使用寿命，还间接地提升了所述旋转轴3-1的旋转精度。
为了使得所述下模浮动板1-2-4在冲孔的过程中不随所述联动机构2的转动而移动，本申请实施例通过所述限位机构对所述下模浮动板1-2-4进行限位固定，所述限位机构为橡胶块1-2-5和限位杆1-2-6；所述下模浮动板1-2-4底部通过所述橡胶块1-2-5连接于所述下底板1-2-1，所述下模浮动板1-2-4的一侧通过所述限位杆1-2-6连接于所述凹模固定板1-2-3；其中，所述下模浮动板1-2-4的一侧为所述凹模固定板1-2-3与所述下模浮动板1-2-4相对的一侧。
需要说明的是，所述橡胶块1-2-5设置于所述下模浮动板1-2-4底部，并通过所述橡胶块1-2-5连接于所述下模1-2的下底板1-2-1，所述橡胶块1-2-5不仅对所述下模浮动板1-2-4进行限位固定，还可以起到减震缓冲的作用，提高了所述自动冲孔装置12的使用寿命；其次，如图2所示，在本实施例中，所述限位杆1-2-6为水平设置，主要是为了对所述下模浮动板1-2-4的水平方向上进行限位。其中，所述限位杆1-2-6的一端连接于所述下模浮动板1-2-4的一侧，另一端连接在所述凹模固定板1-2-3上，且该端为了配合所述橡胶块1-2-5的缓冲，则该端设置为活动结构，即该端可通过活动轴连接，且转动的范围随所述下模浮动板1-2-4的上下震幅而定。
为了使所述凸模1-1-2的冲孔方向精准，所述上模1-1在进行往复运行时需在同一运行直线上(轨迹)运行，所以所述冲裁模1还包括导套5和导柱6。
具体的，所述导套5设置于所述上底板1-1-1的下端面，所述导柱6设置于所述下底板1-2-1的上端面，所述导柱6与所述导套5套接；在所述上模1-1作上下往复运动的过程中，所述导套5沿所述导柱6随所述上模1-1同步作上下往复运动。如图1所示，所述导套5和导柱6为2组，且对称设置在所述上模1-1和所述下模1-2之间，当然，所述导柱6和导套5的数量组并不唯一，所述数量并不影响本申请实施例所要保护的范围。
在所述上模1-1的带动下，通过所述联动机构2带动所述齿轮3-2转动，以带动所述旋转机构3转动。
具体的，所述联动机构2包括连杆摆臂机构2-1和拨齿限位机构2-2；所述联动机构2的一端连接于所述上模1-1，是通过所述连杆摆臂机构2-1的一端与所述上模1-1连接；所述连杆摆臂机构2-1另一端连接于所述拨齿限位机构2-2；在所述上模1-1作往复运动过程中，所述连杆摆臂机构2-1随之摆动，带动所述拨齿限位机构2-2转动；所述拨齿限位机构2-2具有拨舌2-2-1；所述联动机构2的另一端连接于所述旋转机构3中的所述齿轮3-2，使所述拨舌2-2-1与套设于所述旋转机构3中的旋转轴3-1上的齿轮3-2相啮合。
其中，如图3所示，所述连杆摆臂机构2-1包括：上连杆2-1-1、下连杆2-1-2，上转轴2-1-3、中转轴2-1-4以及下转轴2-1-5，以及摆臂2-1-6。
所述连杆摆臂机构2-1的一端与所述上模1-1连接，具体是所述上连杆2-1-1的一端通过所述上转轴2-1-3与所述冲裁模1的上模1-1连接；所述上连杆2-1-1的另一端通过所述中转轴2-1-4连接于所述下连杆2-1-2的一端；所述下连杆2-1-2的另一端和所述摆臂2-1-6的一端共同通过所述下转轴2-1-5连接于所述下底板1-2-1，所述连杆摆臂机构2-1另一端连接于所述拨齿限位机构2-2，具体是所述摆臂2-1-6的另一端设有与所述拨齿限位机构2-2啮合的啮合结构；所述啮合结构为U型凹槽或者为方形凹槽。所述上模1-1带动所述上连杆2-1-1运动，所述上连杆2-1-1通过所述中转轴2-1-4带动所述下连杆2-1-2绕所述下转轴2-1-5转动，所述下转轴2-1-5带动所述摆臂2-1-6转动，所述摆臂2-1-6带动所述拨齿限位机构2-2绕所述旋转轴3-1转动。
需要说明的是，在所述自动冲孔装置12未进行冲孔时，所述啮合结构和下述的连接结构处于分离状态，即所述啮合结构和所述连接结构各自独立，没有任何的连接；在所述自动冲孔装置12进行冲孔时，所述啮合结构和下述的连接结构处于啮合状态，以使得所述连杆摆臂机构2-1带动所述拨齿限位机构2-2转动。
为了使得所述下连杆2-1-2的摆动更加灵活，所述上连杆2-1-1的另一端通过所述中转轴2-1-4连接于所述下连杆2-1-2的一端，具体采用如下结构实现：所述上连杆2-1-1与所述中转轴2-1-4连接的一端设置有滑槽，所述中转轴2-1-4在所述滑槽内滑动，并随所述上连杆2-1-1作往复运动，以带动所述下连杆2-1-2摆动。
作为所述连杆摆臂机构2-1连接并带动的所述拨齿限位机构2-2，如图4所示，所述拨齿限位机构2-2还包括拨杆2-2-2和拨板2-2-3；所述拨杆2-2-2的一端固定于所述拨板2-2-3内，另一端设置于所述拨板2-2-3外，并设置与所述摆臂2-1-6一端的所述啮合结构配合的连接结构；所述拨舌2-2-1固定于所述拨板2-2-3内，所述拨舌2-2-1内还设置有压缩弹簧，可使所述拨舌2-2-1向与所述齿轮3-2啮合的方向滑动；所述拨板2-2-3套设于所述旋转机构3中的旋转轴3-1上，并通过所述拨舌2-2-1与所述齿轮3-2的啮合带动所述旋转轴3-1转动。在本实施例中，所述连接结构为球头结构；所述球头结构与所述摆臂2-1-6的U型凹槽或方形凹槽相匹配，所述球头结构可在所述U型凹槽或方形凹槽中相对运动，以带动的所述拨齿限位机构2-2转动，且啮合位置为A处；在本实施中，将连接结构为球头结构的拨杆称为球头拨杆。
需要说明的是，作为直接与所述工件11连接的结构，如图2所示，所述旋转机构3的齿轮3-2设置于所述旋转轴3-1的中部，且位于所述下模浮动板1-2-4的上方；为了使得所述齿轮3-2更加稳固，所述齿轮3-2通过第二定位键9固定于所述旋转轴3-1上；所述第二定位键9可以是一个，也可以是多个。在所述齿轮3-2的上方，设置有所述拨齿限位机构2-2的所述拨板2-2-3，所述拨板2-2-3的上方即为所述旋转轴3-1的上端，设置有所述托料定位板3-3，同样的，为了使得所述托料定位板3-3稳固，设置在所述旋转轴3-1上，所述托料定位板3-3通过第一定位键8固定于所述旋转轴3-1的上端，所述第一定位键8可以是一个，也可以是多个。所述托料定位板3-3上还设置有至少两个用于固定待加工工件11的定位销10，以实现对所述工件11的定位，使其稳定固定在所述托料定位板3-3上。
又需要说明的是，本申请实施例所述自动冲孔装置12是能够实现冲孔的自动进行，即无需人工对所述工件11进行搬运和定位，所以，本申请实施例在设置了上述各个机构后，还设置了定向定位机构4。该机构的设置不仅实现了所述齿轮3-2定角度单向转动，也实现了所述工件11的自动定位。
具体的，所述定向定位机构4包括一个以上的定位孔4-1和坡口销4-2，所述定位孔4-1设置于所述齿轮3-2的下端面，各个定位孔4-1之间以预定角度间隔；所述坡口销4-2与所述定位孔4-1相匹配，并设置在与所述齿轮3-2上的定位孔4-1的相对的固定位置，且位于所述下模浮动板1-2-4的上端面，并在所述坡口销4-2内的弹簧的作用下能够上下滑动；所述坡口销4-2对所述齿轮3-2限位，并使所述齿轮3-2定角度单向转动。
其中，所述坡口销4-2对所述齿轮3-2限位，并使所述齿轮3-2定角度单向转动，具体包括：在所述上模1-1从所述上止点位置运动至所述下止点位置时，所述坡口销4-2滑入所述定位孔4-1，使所述齿轮3-2不转动，同时所述拨舌2-2-1从所述齿轮3-2的当前齿槽划入相临的齿槽中；需要说明的是，所述坡口销4-2滑入所述定位孔4-1，使所述齿轮3-2不转动，是因为基于所述坡口销4-2内部设置有所述弹簧，且此时所述弹簧处于拉升状态，即给了所述坡口销4-2支持力，使得所述坡口销4-2卡在所述定位孔4-1中，以使所述齿轮3-2不转动。
在所述上模1-1从所述下止点位置运动至所述上止点位置时，所述齿轮3-2在所述拨舌2-2-1的作用下旋转，所述齿轮3-2的下端面依次与所述坡口销4-2的低端至高端接触(坡口形状，从而有低端和高端)，基于所述坡口销4-2内部设置有所述弹簧，当所述齿轮3-2转动时，所述齿轮3-2的下端面会接触所述坡口销4-2，所述坡口销4-2会受到所述齿轮3-2的下端面压力的作用，将所述坡口销4-2内部的弹簧压缩，从而所述坡口销4-2从当前的定位孔4-1滑出并滑入相临的定位孔4-1中，使得所述齿轮3-2定角度单向转动。为了实现对冲孔的精确定位，在本申请实施例中，所述定位孔4-1的数量与所述齿轮3-2的齿数以及所述工件11的冲裁孔数相同。
为了更加清楚地说明所述自动冲孔装置12的工作原理，下述通过具体的应用场景作以解释说明。
当需要进行冲孔时，工作人员将需要冲孔的工件11放置在所述托料定位板3-3上，并通过所述定位销10将所述工件11进行定位。而后，工作人员启动所述自动冲孔装置12，设备滑块从上止点位置向下止点位置滑动，继而带动所述上模1-1从所述上止点向所述下止点运动，在运行过程中，所述凸模1-1-2逐渐接近所述工件11，并在压力的作用下，所述工件11与所述凹模1-2-2形状面(冲孔的具***置)服帖；同时，所述上模1-1带动所述上连杆2-1-1向下运行，所述中转轴2-1-4从所述滑槽的下端滑动至上端，以使所述下连杆2-1-2在所述中转轴2-1-4带动下摆动相应的角度，并通过所述下转轴2-1-5带动所述摆臂旋转对应的角度；进一步地，所述U型凹槽与所述球头连杆啮合，使所述拨齿限位机构2-2绕所述旋转轴3-1转动，此时，所述定向定位机构4的坡口销4-2和所述定位孔4-1配合，所述坡口销4-2嵌入所述定位孔4-1中，使所述齿轮3-2不转动(保持原位)，所述拨舌2-2-1从当前的一齿槽沿所述齿轮3-2啮合的方向滑入相临的一齿槽中。由于所述齿轮3-2未转动，则所述旋转机构3未转动，继而所述工件11未转动，所述退料板1-1-4将所述工件11压紧，并在所述凸模1-1-2的作用下将第一个孔冲出。而后，所述上模1-1从所述下止点位置向所述上止点位置返回，所述退料板1-1-4将所述工件11冲下的废料退出；在返回的过程中，所述上模1-1继续带动所述上连杆2-1-1向上运行，所述中转轴2-1-4从所述滑槽的上端滑动至下端，以使所述下连杆2-1-2在所述中转轴2-1-4带动下摆动相应的角度(与上模1-1下行时的角度方向相反，角度数相同)，并通过所述下转轴2-1-5带动所述摆臂2-1-6旋转对应的角度(与上模1-1下行时的角度方向相反，角度数相同)；进一步地，所述U型凹槽与所述球头连杆啮合，使所述拨齿限位机构2-2绕所述旋转轴3-1转动(与上模1-1下行时的转动方向相反)，此时，所述齿轮3-2在所述拨舌2-2-1的拨动下旋转对应的角度，所述定向定位机构4的坡口销4-2和所述定位孔4-1配合，所述坡口销4-2会受到所述齿轮3-2的下端面压力的作用，将所述坡口销4-2内部的弹簧压缩，从而所述坡口销4-2从当前的定位孔4-1滑出并滑入相临的定位孔4-1中，使得所述齿轮3-2定角度单向转动；再进一步，所述齿轮3-2带动所述旋转轴3-1转动，同时使得所述旋转轴3-1上端的所述托料定位板3-3带动所述工件11同步定角度转动；即实现了所述工件11的自动精准定位。
所述自动冲孔装置12继续循环以上步骤，实现对所述工件11的所有冲孔，如图5所示，是成型的产品结构示意图。
本申请提供了一种用于自动冲孔装置，包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；所述冲裁模包括上模，所述上模在冲孔工作过程中作上下往复运动；所述旋转机构包括旋转轴和齿轮，所述齿轮套设于所述旋转轴上，以带动所述旋转轴同步转动；所述联动机构的一端连接于所述上模，另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮；在所述上模向下止点位置运动过程中，所述上模带动所述联动机构运动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置；在所述上模返回上止点位置运动过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动；配合所述冲裁模依次完成对工件的冲孔，实现了在间隔冲裁过程中无需人工去转动一定角度，使工件定位，且定位精准，提高了生产效率，降低了操作工人劳动强度，且在操作过程中降低了工人的生产危险的问题。
本申请还提供了一种自动冲孔方法，采用上述用于自动冲孔装置对工件进行冲孔，所述装置包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构。
如图6所示，为本申请实施例提供的一种自动冲孔方法的流程示意图。
步骤S101，根据工件沿圆周方向均匀分布的孔的数量，将其分成N次冲裁。
步骤S102，在所述上模第一次从上止点位置向下止点位置运动过程中，通过所述上模带动所述联动机构摆动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置，在所述上模运动至所述下止点位置时，完成对工件的第一次冲孔。
步骤S103，在所述上模从所述下止点位置向所述上止点位置返回过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动，所述上模到达所述上止点位置，完成冲孔的一个循环过程；所述上模依次进行第二次、第三次往复运动，直至完成第N次冲裁后，所述工件加工完毕；所述N为大于等于1的整数。
所述上模进行冲孔的一个循环过程具体包括：
所述联动机构包括连杆摆臂机构和拨齿限位机构，所述定向定位机构为坡口销和定位孔；
所述连杆摆臂机构具有上连杆、下连杆、上转轴、中转轴、下转轴和摆臂；所述拨齿限位机构具有拨舌、拨杆和拨板；
所述上模第一次从所述上止点位置向下止点位置运动过程中，所述上模带动所述上连杆向下运动，所述上连杆通过所述中转轴带动所述下连杆绕所述下转轴逆时针方向转动，所述下转轴带动所述摆臂逆时针转动第一预定角度；所述摆臂拨动所述拨齿机构绕所述旋转轴顺时针转动；所述齿轮在所述坡口销和所述定位孔的配合下保持原位置，所述拨舌从所述齿轮的第一齿槽滑入相邻的第二齿槽；在所述齿轮未转动时，所述旋转机构与所述工件未转动，所述上模将所述工件压紧，并将第一个孔冲出；
之后，所述上模带动所述上连杆向上运动，所述上连杆带动所述下连杆绕所述下转轴顺时针方向转动；所述下转轴带动所述摆臂顺时针转动所述第一预定角度，所述摆臂拨动所述拨齿机构绕所述旋转轴逆时针转动，所述齿轮在所述拨齿机构的拨舌作用下绕所述旋转轴逆时针转动第二预定角度；同时坡口销从所述齿轮下端面的第一定位孔滑入相邻的第二定位孔；所述齿轮带动所述旋转轴，所述旋转轴带动所述托料定位板上的工件转动相应的角度，使工件定位；所述上模到达所述上止点位置，完成冲孔的一个循环过程。
其中，所述第一预定角度和所述第二预定角度可根据实际的操作设定，在此不作具体限制，只要是可完成运转的摆动角度均是本申请所要保护的技术范围。
通过本申请实施例提供的一种自动冲孔方法，可以在间隔冲裁过程中无需人工去转动一定角度，使工件自动定位，提高了生产效率，降低了操作工人劳动强度，且在操作过程中降低了工人的生产危险的问题。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种用于自动冲孔装置，其特征在于，包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；
所述冲裁模包括上模，所述上模在冲孔工作过程中作上下往复运动；
所述旋转机构包括旋转轴和齿轮，所述齿轮套设于所述旋转轴上，以带动所述旋转轴同步转动；
所述联动机构的一端连接于所述上模，另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮；
在所述上模返回上止点位置运动过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动；在所述上模向下止点位置运动过程中，所述上模带动所述联动机构运动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置；
其中，所述联动机构包括连杆摆臂机构和拨齿限位机构；
所述联动机构的一端连接于所述上模，是通过所述连杆摆臂机构的一端与所述上模连接；所述连杆摆臂机构另一端连接于所述拨齿限位机构；
在所述上模作往复运动过程中，所述连杆摆臂机构随之摆动，带动所述拨齿限位机构转动；
所述拨齿限位机构具有拨舌；所述联动机构的另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮，使所述拨舌与套设于所述旋转机构中的旋转轴上的齿轮相啮合；
其中，所述定向定位机构包括一个以上的定位孔和坡口销，所述定位孔设置于所述齿轮的下端面，各个所述定位孔之间以预定角度间隔；所述坡口销与所述定位孔相匹配，并设置在与所述齿轮上的定位孔相对的固定位置，且位于所述冲裁模的下模浮动板的上端面，并在所述坡口销内的弹簧的作用下能够上下滑动；所述坡口销对所述齿轮限位，并使所述齿轮定角度单向转动。
2.根据权利要求1所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述冲裁模的上模包括：上底板、凸模、凸模固定板和退料板；
所述上底板的下端面与所述凸模固定板一端连接，所述退料板套设于所述凸模固定板的另一端，所述凸模依次嵌设于所述退料板和所述凸模固定板内，且所述凸模固定板、所述退料板和所述凸模沿所述上模的上下运动方向连接；
所述上模在所述上止点位置时，所述工件置于所述托料定位板上，所述上模向下运行，所述退料板先将所述工件压紧，在所述上模运行至所述下止点位置时，所述凸模完成对所述工件的一次冲孔，所述上模返回所述上止点位置，继续运行进行下一次冲孔。
3.根据权利要求2所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述冲裁模还包括下模，所述下模包括：下底板、凹模、凹模固定板、所述下模浮动板以及限位机构；
所述下底板的上端面与所述凹模固定板一端连接，所述凹模嵌设于所述凹模固定板内，且所述凹模靠近所述凸模设置；所述旋转机构和定向定位机构分别设置于所述下模浮动板上，所述下模浮动板通过所述限位机构连接于所述下模；在所述联动机构带动所述旋转机构转动时，所述下模浮动板通过所述限位机构固定。
4.根据权利要求3所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，包括：所述限位机构为橡胶块和限位杆；
所述下模浮动板底部通过所述橡胶块连接于所述下底板，所述下模浮动板的一侧通过所述限位杆连接于所述凹模固定板；
其中，所述下模浮动板的一侧为所述凹模固定板与所述下模浮动板相对的一侧。
5.根据权利要求4所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述坡口销对所述齿轮限位，并使所述齿轮定角度单向转动，所述坡口销为坡口形状，包括低端和高端，具体包括：
在所述上模从所述上止点位置运动至所述下止点位置时，所述坡口销滑入所述定位孔，使所述齿轮保持原位置，同时所述拨舌从所述齿轮的当前齿槽划入相临的齿槽中；
在所述上模从所述下止点位置运动至所述上止点位置时，所述齿轮在所述拨舌的作用下旋转，在所述齿轮旋转的过程中，所述齿轮的下端面依次接触于所述坡口销的低端、所述坡口销的高端，同时所述坡口销从当前的定位孔滑出并滑入相临的定位孔中，使得所述齿轮定角度单向转动。
6.根据权利要求4所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，包括：所述定位孔的数量与所述齿轮的齿数以及所述工件的冲裁孔数相同。
7.根据权利要求3所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述连杆摆臂机构包括：上连杆、下连杆，上转轴、中转轴以及下转轴，以及摆臂；
所述连杆摆臂机构的一端与所述上模连接，具体是所述上连杆的一端通过所述上转轴与所述冲裁模的上模连接；所述上连杆的另一端通过所述中转轴连接于所述下连杆的一端；所述下连杆的另一端和所述摆臂的一端共同通过所述下转轴连接于所述下底板，所述连杆摆臂机构另一端连接于所述拨齿限位机构，具体是所述摆臂的另一端设有与所述拨齿限位机构啮合的啮合结构；
所述上模带动所述上连杆运动，所述上连杆通过所述中转轴带动所述下连杆绕所述下转轴转动，所述下转轴带动所述摆臂转动，所述摆臂带动所述拨齿限位机构绕所述旋转轴转动。
8.根据权利要求7所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述啮合结构为U型凹槽或者为方形凹槽。
9.根据权利要求7所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，包括：所述上连杆的另一端通过所述中转轴连接于所述下连杆的一端，具体采用如下结构实现：所述上连杆与所述中转轴连接的一端设置有滑槽，所述中转轴在所述滑槽内滑动，并随所述上连杆作往复运动，以带动所述下连杆摆动。
10.根据权利要求3所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述拨齿限位机构还包括拨杆和拨板；
所述拨杆的一端固定于所述拨板内，另一端设置于所述拨板外，所述拨杆的另一端被设置为与所述摆臂一端的所述啮合结构配合的连接结构；
所述拨舌固定于所述拨板内，所述拨舌内还设置有压缩弹簧，可使所述拨舌向与所述齿轮啮合的方向滑动；
所述拨板套设于所述旋转机构中的旋转轴上，并通过所述拨舌与所述齿轮的啮合带动所述旋转轴转动。
11.根据权利要求10所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，包括：所述连接结构为球头结构，所述球头结构与所述摆臂的U型凹槽或者方形凹槽相匹配。
12.根据权利要求3所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述冲裁模还包括：导套和导柱；
所述导套设置于所述上底板的下端面，所述导柱设置于所述下底板的上端面，所述导柱与所述导套套接；在所述上模作上下往复运动的过程中，所述导套沿所述导柱随所述上模同步作上下往复运动。
13.根据权利要求3所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，包括：轴承或轴套；设置于所述下模浮动板内；
所述旋转轴下端通过所述轴承或所述轴套连接于所述下模浮动板上；
所述齿轮连接于所述旋转轴的中部，且位于所述下模浮动板上方。
14.根据权利要求1所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，所述托料定位板通过第一定位键固定于所述旋转轴的上端；所述齿轮通过第二定位键固定于所述旋转轴上。
15.根据权利要求1所述的用于自动冲孔装置，其特征在于，包括：至少两个用于固定待加工工件的定位销，设置于所述托料定位板上。
16.一种自动冲孔方法，采用上述权利要求1所述的用于自动冲孔装置对工件进行冲孔，所述装置包括冲裁模、联动机构、旋转机构和定向定位机构；其特征在于，具体包括：
根据工件沿圆周方向均匀分布的孔的数量，将其分成N次冲裁；
在所述上模第一次从上止点位置向下止点位置运动过程中，通过所述上模带动所述联动机构摆动，所述齿轮在所述定向定位机构的作用下，保持原位置，在所述上模运动至所述下止点位置时，完成对所述工件的第一次冲孔；
在所述上模从所述下止点位置向所述上止点位置返回过程中，所述上模通过所述联动机构带动所述齿轮转动，进而带动所述旋转轴上端固定的用于承载工件的托料定位板同步定角度转动，所述上模到达所述上止点位置，完成冲孔的一个循环过程；
所述上模依次进行第二次、第三次往复运动，直至完成第N次冲裁后，所述工件加工完毕；
其中，所述联动机构包括连杆摆臂机构和拨齿限位机构；
所述联动机构的一端连接于所述上模，是通过所述连杆摆臂机构的一端与所述上模连接；所述连杆摆臂机构另一端连接于所述拨齿限位机构；
在所述上模作往复运动过程中，所述连杆摆臂机构随之摆动，带动所述拨齿限位机构转动；
所述拨齿限位机构具有拨舌；所述联动机构的另一端连接于所述旋转机构中的所述齿轮，使所述拨舌与套设于所述旋转机构中的旋转轴上的齿轮相啮合；
其中，所述定向定位机构包括一个以上的定位孔和坡口销，所述定位孔设置于所述齿轮的下端面，各个所述定位孔之间以预定角度间隔；所述坡口销与所述定位孔相匹配，并设置在与所述齿轮上的定位孔相对的固定位置，且位于所述冲裁模的下模浮动板的上端面，并在所述坡口销内的弹簧的作用下能够上下滑动；所述坡口销对所述齿轮限位，并使所述齿轮定角度单向转动。
17.根据权利要求16所述的自动冲孔方法，其特征在于，所述上模进行冲孔的一个循环过程具体包括：
所述连杆摆臂机构具有上连杆、下连杆、上转轴、中转轴、下转轴和摆臂；所述拨齿限位机构还具有拨杆和拨板；
所述上模第一次从所述上止点位置向所述下止点位置运动过程中，所述上模带动所述上连杆向下运动，所述上连杆通过所述中转轴带动所述下连杆绕所述下转轴逆时针方向转动，所述下转轴带动所述摆臂逆时针转动第一预定角度；所述摆臂拨动所述拨齿限位机构绕所述旋转轴顺时针转动；所述齿轮在所述坡口销和所述定位孔的配合下保持原位置，所述拨舌从所述齿轮的第一齿槽滑入相邻的第二齿槽；在所述齿轮未转动时，所述旋转机构与所述工件未转动，所述上模将所述工件压紧，并将第一个孔冲出；
之后，所述上模带动所述上连杆向上运动，所述上连杆带动所述下连杆绕所述下转轴顺时针方向转动；所述下转轴带动所述摆臂顺时针转动所述第一预定角度，所述摆臂拨动所述拨齿限位机构绕所述旋转轴逆时针转动，所述齿轮在所述拨齿限位机构的拨舌作用下绕所述旋转轴逆时针转动第二预定角度；同时坡口销从所述齿轮下端面的第一定位孔滑入相邻的第二定位孔；所述齿轮带动所述旋转轴，所述旋转轴带动所述托料定位板上的工件转动相应的角度，使工件定位；所述上模到达所述上止点位置，完成冲孔的一个循环过程。
18.根据权利要求16所述的自动冲孔方法，其特征在于，所述N为大于等于1的整数。
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