一种金属托盘生产用冲压模具的制作方法

本发明涉及金属冲压，具体为一种金属托盘生产用冲压模具。

背景技术：

1、冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。

2、金属托盘可以通过金属圆片进行冲压获取，现有冲压方式，往往就是采用单一托盘模座，配合冲压头，在人工上下料的配合下，进行金属托盘的冲压制备，效率较低，并且一个冲压头在一个托盘模座中进行频繁的冲压，热量大量的积累，严重影响冲压机的有效使用寿命。

3、如申请号为202021353661.x所述的一种可调节冲压头的汽车零件冲压装置，其通过转动转盘切换不同的冲压头对零件进行冲压，提升了冲压头的调节功能，其次，当冲压头向下挤压将零件冲压进冲压孔内，同时弹出板向下挤压，复位弹簧收缩，当冲压头向上移动后，弹出板将冲压后的零件向上推出冲压孔内，当冲压头向上移动时，第二偏心轮将推板向右侧推动，将弹出板弹出的零件向右侧推动，从而将冲压完成的零件推出，提升了冲压件冲压结束后取件的速率。

4、又如申请号为202011116260.7所述的一种金属托盘生产用冲压模具，其通过转动的方式，对冲压头和模孔进行交替使用，并且通过机械臂上的吸盘将圆铁片放入对应的朝向安装板的模孔孔底，以实现自动上料，其中冲压头和模孔的转动采用分离的动力系统进行驱动，并且圆铁片的上料还要依靠机械臂，驱动系统较为分散。

5、基于对上述资料的检索，可以看出，现有技术存在如下缺陷：

6、一、冲压用料的上料和冲压成品的下料不够便捷，影响冲压的高效进行；

7、二、驱动系统较为分散，对不同驱动系统之间的协作和配合要求较高，上手难度较高；

8、三、对于冲压头和托盘模腔的更换需要人工主动干预，自动化程度较低。

9、故，特提出一种金属托盘生产用冲压模具，实现便捷的上下料，为冲压的高效进行提供稳定保障，并且操作简单，不需要人工主动干预，就可以实现多个冲压头和托盘模腔的自动化交替使用。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属托盘生产用冲压模具，解决了上述的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种金属托盘生产用冲压模具，包括基座，以及设置在基座上的下模板和四个冲压头，所述基座的底部固定连接有步进电机，所述步进电机的输出端贯穿基座，并通过转轴固定连接有料盘，所述基座的表面设置有间歇上料组件和冲压集成组件，所述转轴通过往复驱动组件与间歇上料组件相配合使用，所述往复驱动组件用于驱动间歇上料组件将金属圆片置于料盘中，所述冲压集成组件与四个冲压头相配合使用，且冲压集成组件通过冲压头转换组件与往复驱动组件相配合使用，所述基座的顶部通过转动件与下模板转动连接，所述往复驱动组件的表面还设置有转动驱动组件，所述转动驱动组件用于驱动下模板进行往复转动。

5、为了方便金属圆片的自动上料，本发明进一步设置为：所述间歇上料组件包括支撑架，所述支撑架的顶部开设有两个装配孔，两个所述装配孔的内部均贯穿搭接有预存筒，所述预存筒用于预存金属圆片；

6、所述支撑架固定连接在基座的外周。

7、为了实现金属圆片的自动上料，本发明进一步设置为：所述往复驱动组件包括驱动齿轮、u型架和三个协作齿轮，所述驱动齿轮套设并固定连接在转轴的外周，三个所述协作齿轮依次啮合配合，并且三个所述协作齿轮分别转动安装在基座的顶部和支撑架内腔的底部，所述驱动齿轮与一个协作齿轮相啮合配合，位于所述支撑架内腔底部的协作齿轮顶部固连有转盘，所述转盘的顶部固定连接有偏心柱，所述u型架的底部开设有活动槽，所述活动槽与偏心柱相配合使用，且u型架内腔的顶部与料盘的顶部滑动接触；

8、所述u型架的顶部与两个预存筒的底部滑动接触，且u型架的顶部开设有双芯转接孔，所述双芯转接孔与金属圆片相配合使用；

9、所述支撑架内腔的一侧固定连接有定位方板，所述定位方板的一端贯穿u型架，并延伸至u型架的内部；

10、所述料盘的顶部间隔均匀地开设有四个缓存孔。

11、为了保证料盘结构的稳定性，并为金属托盘的便捷下料提供帮助，本发明进一步设置为：所述转动件包括三个立杆，三个所述立杆的顶端共同固定连接有托环，所述下模板的底部固定连接有卡环，所述托环转动安装在卡环的内部，且托环的顶部与下模板的底部滑动接触；

12、所述料盘的底部与下模板的顶部滑动接触，所述下模板的底部固定连接有圆管，所述圆管的底端固定连接有承载环，所述承载环的底部与驱动齿轮的顶部相接触；

13、所述转轴的顶端依次贯穿承载环、圆管和下模板设置；

14、所述下模板的顶部呈环周阵列依次开设有两个下料孔和两个托盘模腔，两个所述下料孔和两个托盘模腔分别与四个缓存孔相配合使用；

15、所述托盘模腔内腔的底部开设有阶梯孔，所述下模板的底部通过螺栓固定连接有安装架，所述安装架的顶部贯穿并滑动安装有导杆，所述导杆的顶端穿过阶梯孔，并固定连接有顶块，所述导杆的外周套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与顶块和安装架相对的一侧固定连接。

16、为了方便实现四个冲压头3的交替使用，本发明进一步设置为：所述冲压集成组件包括l型板和安装环，所述l型板的竖直部贯穿并转动安装有支管，所述安装环的背部固定连接有空心十字板，所述支管的前端与空心十字板连通固定，所述支管的外周套设并固定连接有定位圈，所述定位圈的正面与l型板的背部相接触，所述l型板的背部通过螺栓固定连接有定位框，所述定位框设置在定位圈的外周，所述定位框的内部固定连接有装配杆，所述装配杆的前端依次贯穿支管和空心十字板，并固定连接有液压伸缩杆；

17、四个所述冲压头分别贯穿并滑动安装在安装环的四周，所述冲压头位于安装环内部的一端固定连接有限位环，所述冲压头的外周套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与限位环和安装环的内壁固定连接；

18、所述液压伸缩杆设置在四个冲压头之间，且四个冲压头位于安装环内部的一端均开设有定位盲孔，所述定位盲孔与液压伸缩杆的伸缩端相配合使用，所述冲压头与缓存孔和托盘模腔相配合使用。

19、为了实现四个冲压头3的自动交替使用，本发明进一步设置为：所述冲压头转换组件包括l型支架，所述l型支架固定连接在u型架的背部，所述l型支架的一侧固定连接有支板，所述支板的顶部固定连接有若干个第一辅助杆，若干个所述第一辅助杆的外周共同套设并滑动安装有第一异形齿牙板，且第一辅助杆的顶端固定连接有第一限位板，所述第一辅助杆的外周还套设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别与第一异形齿牙板和支板相对的一侧固定连接，所述支管的外周套设有第一异形齿轮，所述第一异形齿轮和第一异形齿牙板相啮合配合，并且第一异形齿轮的齿牙一侧呈逆时针方向倒圆角设置；

20、所述安装环外周的前后两侧均套设并固定连接有集水箱环，且集水箱环的内部填充有二分之一容量的液体。

21、为了实现托盘模腔的自动交替使用，本发明进一步设置为：所述转动驱动组件包括两个装配板，两个所述装配板相对的一侧均固定连接有若干个第二辅助杆，两个所述装配板上若干个第二辅助杆的表面均共同套设并滑动安装有第二异形齿牙板，所述第二辅助杆的外周套设有第四弹簧，所述第四弹簧的两端分别与第二异形齿牙板的一侧和装配板的一侧固定连接，且第二辅助杆的一端固定连接有第二限位板，所述圆管的外周套设并固定连接有第二异形齿轮，所述第二异形齿轮设置在两个第二异形齿牙板之间，并与两个第二异形齿牙板相啮合配合，并且第二异形齿轮齿牙的一侧呈顺时针方向倒圆角设置；

22、两个所述装配板均固定连接在u型架内腔的底部，两个所述第二异形齿牙板的底部均与承载环的顶部滑动接触。

23、为了避免金属圆片从下料孔中掉落，本发明进一步设置为：所述支撑架内腔的一侧固定连接有定位壳，所述定位壳的一端贯穿并滑动安装有凸圆滑块，所述定位壳的一端贯穿u型架设置，所述凸圆滑块的一端与下模板的外周接触配合，所述凸圆滑块的另一端和定位壳内腔的一侧之间固定连接有第五弹簧；

24、所述下模板的外周开设有与一个下料孔连通的圆弧槽，且凸圆滑块的一端与圆弧槽相配合使用。

25、本发明还公开了一种金属托盘生产用冲压模具的使用方法，包括以下步骤：

26、步骤一、将金属圆片置于预存筒中堆叠放置后，将带有金属圆片的预存筒穿过装配孔置于支撑架上，使预存筒的底部与u型架的顶部接触后，完成预存装配，此时，左侧设置的预存筒中最底部的金属圆片落入双芯转接孔中；

27、步骤二、启动步进电机，控制步进电机单次逆时针转动四分之一周，在步进电机带动转轴使料盘转动四分之一周，转轴转动过程中，带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过三个协作齿轮的啮合转动，带动转盘转动，转盘带动偏心柱转动二分之一周，过程中，偏心柱通过与活动槽的配合，带动u型架沿着定位方板向右移动，在转轴转动四分之一周时，u型架停止移动，双芯转接孔带动金属圆片移动至缓存孔上，并落入缓存孔中，右侧设置的预存筒中最底部的金属圆片落入双芯转接孔中；

28、步骤三、再次启动步进电机，控制步进电机单次逆时针转动四分之一周，在步进电机带动转轴使料盘转动四分之一周，转轴转动过程中，带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过三个协作齿轮的啮合转动，带动转盘转动，转盘带动偏心柱转动二分之一周，过程中，偏心柱通过与活动槽的配合，带动u型架沿着定位方板向左移动，在转轴转动四分之一周时，u型架停止移动，步骤二中落入到缓存孔中的金属圆片移送至冲压头下方，启动液压伸缩杆，液压伸缩杆伸缩端伸长并插入定位盲孔中，后推动冲压头向下进入缓存孔，在托盘模腔的配合下，将金属圆片冲压成金属托盘，完成冲压后，液压伸缩杆伸缩端收缩复位；

29、u型架停止移动时，双芯转接孔中的金属圆片再次落入缓存孔中；

30、步骤四、步骤三中，金属圆片受到冲压作用力时，金属圆片挤压顶块，顶块对第一弹簧进行挤压，使顶块没入阶梯孔中，液压伸缩杆收缩复位时，第一弹簧复位，推动顶块将金属托盘顶起，使其脱落托盘模腔；

31、步骤五、重复启动步进电机，两个预存筒中的金属圆片间隔的通过双芯转接孔落入到缓存孔中，并且料盘带动冲压后的金属托盘移动，在金属托盘移动至下料孔处，从下料孔处实现自动下料。

32、本发明进一步设置为：所述步骤二中u型架向右移动过程中，u型架带动l型支架使第一异形齿牙板向右移动，过程中，第一异形齿牙板与第一异形齿轮上的倒圆角部分接触，摩擦力降低后，第一异形齿牙板受到倒圆角部分的挤压，沿着第一辅助杆向下挤压第三弹簧，此时第一异形齿牙板不发生转动；

33、所述步骤三中u型架向左移动过程中，u型架带动l型支架使第一异形齿牙板向左移动，在u型架停止移动时，第一异形齿牙板推动第一异形齿轮转动四分之一周，过程中，第一异形齿轮带动支管使空心十字板转动，空心十字板带动安装环发生转动，使右侧水平状态的冲压头呈竖直朝下状态，实现冲压头的交替使用；

34、所述步骤二中u型架向右移动过程中，u型架带动两个第二异形齿牙板向右移动，过程中，前侧设置的第二异形齿牙板带动第二异形齿轮转动，此时第二异形齿轮上的倒圆角部分与后侧设置的第二异形齿牙板接触，摩擦力降低后，第二异形齿牙板受到倒圆角部分的挤压，沿着第二辅助杆向后挤压第四弹簧，在u型架停止移动时，第二异形齿牙板拉动第二异形齿轮逆时针转动四分之一周，第二异形齿轮带动圆管使下模板转动，下模板带动托盘模腔转动，停止转动时，圆弧槽移动至凸圆滑块处，第五弹簧推动凸圆滑块插入圆弧槽中，避免缓存孔中的金属圆片脱落；

35、所述步骤三中u型架向右移动过程中，u型架带动两个第二异形齿牙板向左移动，过程中，后侧设置的第二异形齿牙板带动第二异形齿轮转动，此时第二异形齿轮上的倒圆角部分与前侧设置的第二异形齿牙板接触，摩擦力降低后，第二异形齿牙板受到倒圆角部分的挤压，沿着第二辅助杆向前挤压第四弹簧，在u型架停止移动时，第二异形齿牙板推动第二异形齿轮顺时针转动四分之一周，第二异形齿轮带动圆管使下模板转动，下模板带动托盘模腔转动，实现托盘模腔的交替使用，过程中，下模板带动圆弧槽对凸圆滑块进行挤压，使下模板外周通过凸圆滑块对第五弹簧进行挤压。

36、（三）有益效果

37、本发明提供了一种金属托盘生产用冲压模具。具备以下有益效果：

38、（1）本发明通过步进电机、转轴、料盘、往复驱动组件和间歇上料组件的设置，可以将金属圆片持续不断地输送到料盘的对应位置，并且通过料盘的转动，将金属圆片输送至冲压点进行冲压，提高金属托盘冲压效率的同时，通过转动驱动组件和往复驱动组件的配合，实现下模板的往复转动，在保证便捷上下料的同时，实现托盘模腔的自动交替使用，并且通过冲压集成组件、冲压头转换组件和往复驱动组件的配合，还可以实现四个冲压头的自动交替使用，有效避免冲压热量积累的同时，有效提高了模具的使用寿命。

39、（2）本发明在驱动齿轮和协作齿轮的配合设置下，对二者之间的传动比进行调节，即可达到在步进电机四分之一周行程下，转盘的二分之一周行程，调节方便的同时，通过u型架、定位方板、活动槽和偏心柱的配合下，实现u型架的左右往复移动，配合双芯转接孔的设置，为两个预存筒中预存储的金属圆片向缓存孔中的精准投放提供可靠的便捷条件。

40、（3）本发明通过l型板、安装环、空心十字板、支管和定位圈的配合，实现安装环相对于l型板的转动配合，在定位框和装配杆的设置下，保证安装环稳定性的同时，为液压伸缩杆提供安装支点，配合l型支架、支板、第一辅助杆、第三弹簧、第一异形齿牙板和第一异形齿轮的设置，在第一异形齿牙板向右移动时，不会驱动第一异形齿牙板转动，在第一异形齿牙板向左移动时，驱动第一异形齿牙板转动四分之一周，实现冲压头的自动交替使用，并且配合填充有液体的集水箱环的设置，为安装环转动调节后位置的稳定性提供进一步的保障。

41、（4）本发明通过装配板、第二辅助杆、两个第二异形齿牙板和第二异形齿轮的配合设置，在两个第二异形齿牙板同时向右移动时，后侧设置的第二异形齿牙板向后移动，以保证第二异形齿轮的逆时针转动四分之一周，在两个第二异形齿牙板同时向左移动时，前侧设置的第二异形齿牙板向前移动，以保证第二异形齿轮的顺时针转动四分之一周，进而达到第二异形齿轮的往复转动的目的，配合圆管、下模板和两个托盘模腔的设置，实现两个托盘模腔自动交替进行冲压使用的目的。

42、（5）本发明通过定位壳、凸圆滑块、第五弹簧和圆弧槽的配合，在下料孔移动至双芯转接孔下方时，可以对其对应的缓存孔进行封堵，避免金属圆片从下料孔中掉落的情况，且在下模板的继续转动下，还可以通过圆弧槽与凸圆滑块的弧形接触，保证凸圆滑块可以稳定地收纳入定位壳中。

43、（6）本发明通过阶梯孔、安装架、导杆、顶块和第一弹簧的配合，利用第一弹簧的弹力作用，可以实现对托盘模腔的清理，避免金属圆片或者金属托盘卡在托盘模腔中，影响后续冲压和金属托盘下料的情况，为金属托盘的高效冲压提供便捷稳定的保障。