CN204320896U - 一种闭合式超声波辅助冲压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闭合式超声波辅助冲压设备，其机架的固定支撑板上端侧装设固定支撑架，固定支撑架包括支撑架底板、支撑架顶板、支撑柱，支撑架底板上表面的中间位置螺装冲压下模，支撑架顶板下端侧于冲压下模正上方装设活动安装架，活动安装架包括安装架顶板、安装架底板、安装架竖板，安装架底板的套装孔内嵌装超声波变幅杆，超声波变幅杆上端部装设超声波换能器，超声波变幅杆下端部装设冲压工具头，机架装设超声波发生器，超声波发生器与超声波换能器电连接，支撑架顶板螺装驱动气缸，驱动气缸的活塞杆外延端部与安装架顶板连接。通过上述结构设计，本实用新型能够有效地适用于脆性材料成形加工且成形精度高，结构设计新颖且适用范围广。

Description

一种闭合式超声波辅助冲压设备

技术领域

本实用新型涉及冲压成形加工技术领域，尤其涉及一种闭合式超声波辅助冲压设备。

背景技术

冲压机床是通过相应的冲压模具对冲压材料进行冲压成形的关键设备，在零部件成形加工过程中，相对于传统机械切削加工而言，冲压成形工艺具有节约材料和能源、工作效率高、对操作人员技术要求不高的优点；凭借着上述优点，冲压成形加工被广泛地应用于制造业中。

在利用现有的冲压机床完成冲压成形加工的过程中，普遍存在以下缺陷，具体为：1、现有的冲压机床能难避免由于金属材料所产生的反弹力而引起的成形效果误差，成形精度不高；2、为保证成形精度，一般只能通过增大冲压载荷的方式来实现，而一旦冲压载荷变大，冲压模具所必须承受的冲击力变大，冲压模具的使用寿命大大减小，且能耗能增加；3、对于脆性材料而言，现有的冲压机床根本不能适用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种闭合式超声波辅助冲压设备，该闭合式超声波辅助冲压设备能够有效地适用于脆性材料成形加工且成形精度高，结构设计新颖且适用范围广。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种闭合式超声波辅助冲压设备，包括有机架，机架的上端部设置有呈水平横向布置的固定支撑板，固定支撑板的上端侧装设有固定支撑架，固定支撑架包括有分别呈水平横向布置的支撑架底板以及位于支撑架底板上端侧的支撑架顶板，支撑架底板装设于固定支撑板的上表面，支撑架顶板与支撑架底板平行间隔布置，支撑架顶板与支撑架底板之间装设有四个呈均匀间隔分布且分别竖向延伸的支撑柱，各支撑柱的上端部分别与支撑架顶板螺接，各支撑柱的下端部分别与支撑架底板螺接；

支撑架底板上表面的中间位置螺装有用于放置冲压工件的冲压下模，支撑架顶板的下端侧于冲压下模的正上方可相对上下活动地装设有活动安装架，活动安装架包括有呈水平横向布置的安装架顶板、位于安装架顶板下端侧且与安装架顶板平行间隔布置的安装架底板，安装架顶板与安装架底板之间装设有呈竖向布置的安装架竖板，安装架竖板的上端部与安装架顶板螺接，安装架竖板的下端部与安装架底板螺接，安装架底板开设有上下完全贯穿的套装孔，套装孔内嵌装有呈竖向布置的超声波变幅杆，超声波变幅杆的上端部延伸至安装架底板的上端侧，超声波变幅杆的下端部穿过套装孔并延伸至安装架底板的下端侧，超声波变幅杆的上端部装设有超声波换能器，超声波变幅杆的下端部装设有冲压工具头，机架于固定支撑板的下端侧装设有与外部电源电连接的超声波发生器，超声波发生器与超声波换能器电连接；

支撑架顶板的上表面螺装有上下动作的驱动气缸，驱动气缸的活塞杆外延端部朝下穿过支撑架顶板并延伸至支撑架顶板的下端侧，驱动气缸的活塞杆外延端部与安装架顶板连接。

其中，所述套装孔的内壁设置有底板挡肩，所述超声波变幅杆的外表面对应底板挡肩设置有呈圆环状的变幅杆固定环，变幅杆固定环位于底板挡肩的上端侧，变幅杆固定环与底板挡肩之间卡装有呈圆环状的下减振胶圈，所述安装架底板的上表面于变幅杆套装孔的上开口处螺装有呈圆环状的固定卡环，固定卡环位于变幅杆固定环的上端侧，变幅杆固定环与固定卡环之间卡装有呈圆环状的上减振胶圈。

其中，所述支撑架顶板与所述安装架顶板之间装设有导向机构，导向机构包括有呈竖向布置的导柱，导柱的下端部与安装架顶板连接，导柱的上端部穿过支撑架顶板并延伸至支撑架顶板的上端侧，支撑架顶板对应导柱装设有导套，导柱与导套相配合。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种闭合式超声波辅助冲压设备，其机架的固定支撑板上端侧装设固定支撑架，固定支撑架包括支撑架底板、支撑架顶板及四个支撑柱，支撑架底板上表面的中间位置螺装冲压下模，支撑架顶板下端侧于冲压下模正上方装设活动安装架，活动安装架包括安装架顶板、安装架底板、安装架竖板，安装架底板开设套装孔，套装孔内嵌装超声波变幅杆，超声波变幅杆上端部延伸至安装架底板上端侧，超声波变幅杆下端部穿过套装孔并延伸至安装架底板下端侧，超声波变幅杆上端部装设超声波换能器，超声波变幅杆下端部装设冲压工具头，机架于固定支撑板下端侧装设超声波发生器，超声波发生器与超声波换能器电连接，支撑架顶板上表面螺装驱动气缸，驱动气缸的活塞杆外延端部与安装架顶板连接。通过上述结构设计，本实用新型能够有效地适用于脆性材料成形加工且成形精度高，结构设计新颖且适用范围广。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型另一视角的结构示意图。

图3为本实用新型的剖面示意图。

在图1至图3中包括有：

1——机架                  11——固定支撑板

2——固定支撑架         21——支撑架底板

22——支撑架顶板       23——支撑柱

3——冲压下模            4——活动安装架

41——安装架顶板       42——安装架底板

421——套装孔          422——底板挡肩

43——安装架竖板       51——超声波发生器

52——超声波换能器     53——超声波变幅杆

531——变幅杆固定环    6——冲压工具头

7——驱动气缸          71——活塞杆

81——固定卡环         82——上减振胶圈

83——下减振胶圈       9——导向机构

91——导柱             92——导套。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1至图2所示，一种闭合式超声波辅助冲压设备，包括有机架1，机架1的上端部设置有呈水平横向布置的固定支撑板11，固定支撑板11的上端侧装设有固定支撑架2，固定支撑架2包括有分别呈水平横向布置的支撑架底板21以及位于支撑架底板21上端侧的支撑架顶板22，支撑架底板21装设于固定支撑板11的上表面，支撑架顶板22与支撑架底板21平行间隔布置，支撑架顶板22与支撑架底板21之间装设有四个呈均匀间隔分布且分别竖向延伸的支撑柱23，各支撑柱23的上端部分别与支撑架顶板22螺接，各支撑柱23的下端部分别与支撑架底板21螺接。

进一步的，支撑架底板21上表面的中间位置螺装有用于放置冲压工件的冲压下模3，支撑架顶板22的下端侧于冲压下模3的正上方可相对上下活动地装设有活动安装架4，活动安装架4包括有呈水平横向布置的安装架顶板41、位于安装架顶板41下端侧且与安装架顶板41平行间隔布置的安装架底板42，安装架顶板41与安装架底板42之间装设有呈竖向布置的安装架竖板43，安装架竖板43的上端部与安装架顶板41螺接，安装架竖板43的下端部与安装架底板42螺接，安装架底板42开设有上下完全贯穿的套装孔421，套装孔421内嵌装有呈竖向布置的超声波变幅杆53，超声波变幅杆53的上端部延伸至安装架底板42的上端侧，超声波变幅杆53的下端部穿过套装孔421并延伸至安装架底板42的下端侧，超声波变幅杆53的上端部装设有超声波换能器52，超声波变幅杆53的下端部装设有冲压工具头6，机架1于固定支撑板11的下端侧装设有与外部电源电连接的超声波发生器51，超声波发生器51与超声波换能器52电连接。

更进一步的，支撑架顶板22的上表面螺装有上下动作的驱动气缸7，驱动气缸7的活塞杆71外延端部朝下穿过支撑架顶板22并延伸至支撑架顶板22的下端侧，驱动气缸7的活塞杆71外延端部与安装架顶板41连接。

在冲压成形的过程中，本实用新型的驱动气缸7通过其活塞杆71顶推活动安装架4朝下移动，活动安装架4再带动超声波换能器52、超声波变幅杆53以及冲压工具头6一并朝冲压下模3侧移动，其中，超声波发生器51将变频电流信号输送至超声波换能器52，超声波换能器52将变频电流信号转换成机械能并最终使得超声波变幅杆53进行高频率、低振幅的微小振动，且超声波变幅杆53带动冲压工具头6动作并最终通过冲压工具头6接触抵压待成形工件。

在利用本实用新型进行冲压成形加工的过程中，通过上述结构设计，本实用新型一方面通过超声波变幅杆53所产生的高频低振幅机械振动来有效地抵消工件成形时所产生的反弹力，进而有效地提高工件的成形精度；另一方面，冲压工具头6所产生的高频低振幅机械振动能够起到升高温度的效果，进而使工件材料的屈服强度降低且变形更容易。另外，对于脆性材料而言，冲压工具头6所产生的高频低振幅机械振动可以使其缓慢变形，不至于因为突然的强大冲力施加而使金属断裂。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本实用新型能够有效地适用于脆性材料成形加工且成形精度高，结构设计新颖且适用范围广。

作为优选的实施方式，如图1至图3所示，套装孔421的内壁设置有底板挡肩422，超声波变幅杆53的外表面对应底板挡肩422设置有呈圆环状的变幅杆固定环531，变幅杆固定环531位于底板挡肩422的上端侧，变幅杆固定环531与底板挡肩422之间卡装有呈圆环状的下减振胶圈83，安装架底板42的上表面于变幅杆套装孔421的上开口处螺装有呈圆环状的固定卡环81，固定卡环81位于变幅杆固定环531的上端侧，变幅杆固定环531与固定卡环81之间卡装有呈圆环状的上减振胶圈82。

需进一步解释，本实用新型的超声波变幅杆53通过变幅杆固定环531卡装于固定卡环81与底板挡肩422之间的方式来实现配装于安装架底板42，在超声波变幅杆53带动冲压工具头6振动的过程中，本实用新型的上减振胶圈82和下减振胶圈83能够有效地避免活动安装架4随着超声波变幅杆53同步振动，进而有效地保证活动安装架4的安装稳定可靠性。

作为优选的实施方式，如图1至图3所示，为保证活动安装架4相对固定支撑架2平稳地上下移动，本实用新型采用下述结构设计，具体为：支撑架顶板22与安装架顶板41之间装设有导向机构9，导向机构9包括有呈竖向布置的导柱91，导柱91的下端部与安装架顶板41连接，导柱91的上端部穿过支撑架顶板22并延伸至支撑架顶板22的上端侧，支撑架顶板22对应导柱91装设有导套92，导柱91与导套92相配合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.一种闭合式超声波辅助冲压设备，其特征在于：包括有机架（1），机架（1）的上端部设置有呈水平横向布置的固定支撑板（11），固定支撑板（11）的上端侧装设有固定支撑架（2），固定支撑架（2）包括有分别呈水平横向布置的支撑架底板（21）以及位于支撑架底板（21）上端侧的支撑架顶板（22），支撑架底板（21）装设于固定支撑板（11）的上表面，支撑架顶板（22）与支撑架底板（21）平行间隔布置，支撑架顶板（22）与支撑架底板（21）之间装设有四个呈均匀间隔分布且分别竖向延伸的支撑柱（23），各支撑柱（23）的上端部分别与支撑架顶板（22）螺接，各支撑柱（23）的下端部分别与支撑架底板（21）螺接；

支撑架底板（21）上表面的中间位置螺装有用于放置冲压工件的冲压下模（3），支撑架顶板（22）的下端侧于冲压下模（3）的正上方可相对上下活动地装设有活动安装架（4），活动安装架（4）包括有呈水平横向布置的安装架顶板（41）、位于安装架顶板（41）下端侧且与安装架顶板（41）平行间隔布置的安装架底板（42），安装架顶板（41）与安装架底板（42）之间装设有呈竖向布置的安装架竖板（43），安装架竖板（43）的上端部与安装架顶板（41）螺接，安装架竖板（43）的下端部与安装架底板（42）螺接，安装架底板（42）开设有上下完全贯穿的套装孔（421），套装孔（421）内嵌装有呈竖向布置的超声波变幅杆（53），超声波变幅杆（53）的上端部延伸至安装架底板（42）的上端侧，超声波变幅杆（53）的下端部穿过套装孔（421）并延伸至安装架底板（42）的下端侧，超声波变幅杆（53）的上端部装设有超声波换能器（52），超声波变幅杆（53）的下端部装设有冲压工具头（6），机架（1）于固定支撑板（11）的下端侧装设有与外部电源电连接的超声波发生器（51），超声波发生器（51）与超声波换能器（52）电连接；

支撑架顶板（22）的上表面螺装有上下动作的驱动气缸（7），驱动气缸（7）的活塞杆（71）外延端部朝下穿过支撑架顶板（22）并延伸至支撑架顶板（22）的下端侧，驱动气缸（7）的活塞杆（71）外延端部与安装架顶板（41）连接。

2.根据权利要求1所述的一种闭合式超声波辅助冲压设备，其特征在于：所述套装孔（421）的内壁设置有底板挡肩（422），所述超声波变幅杆（53）的外表面对应底板挡肩（422）设置有呈圆环状的变幅杆固定环（531），变幅杆固定环（531）位于底板挡肩（422）的上端侧，变幅杆固定环（531）与底板挡肩（422）之间卡装有呈圆环状的下减振胶圈（83），所述安装架底板（42）的上表面于变幅杆套装孔（421）的上开口处螺装有呈圆环状的固定卡环（81），固定卡环（81）位于变幅杆固定环（531）的上端侧，变幅杆固定环（531）与固定卡环（81）之间卡装有呈圆环状的上减振胶圈（82）。

3.根据权利要求2所述的一种闭合式超声波辅助冲压设备，其特征在于：所述支撑架顶板（22）与所述安装架顶板（41）之间装设有导向机构（9），导向机构（9）包括有呈竖向布置的导柱（91），导柱（91）的下端部与安装架顶板（41）连接，导柱（91）的上端部穿过支撑架顶板（22）并延伸至支撑架顶板（22）的上端侧，支撑架顶板（22）对应导柱（91）装设有导套（92），导柱（91）与导套（92）相配合。