專利名稱：一種異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，屬于沖壓技術(shù)，特別適于成形空調(diào)換熱器用異形翅片。
翅片是管片式換熱器的主要換熱元件，其需要量很大，故均采用自動(dòng)連續(xù)沖模沖制。一般模具為多列，送進(jìn)步距為孔距(也有雙孔距的)，縱向列切為連續(xù)進(jìn)行，每行程切一步距(孔距)長度，橫向端切為直切，且為間歇(按翅片長度)沖切，因此所沖制的翅片外形均為長方形。然而隨著空調(diào)器的發(fā)展，分體式壁掛空調(diào)器的出現(xiàn)，向超薄型結(jié)構(gòu)發(fā)展，由于其結(jié)構(gòu)和安裝等原因，要求翅片外形為異形，即翅片的部分側(cè)邊和端頭為不同角度的直線和曲線組成。對這種異形翅片采用現(xiàn)有的翅片沖模是無法自動(dòng)連續(xù)成形的。在自動(dòng)連續(xù)沖壓過程中，如何實(shí)現(xiàn)異形翅片的成形，成為制造分體式壁掛空調(diào)器的一大課題。
本實(shí)用新型的目的是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)成形異形翅片而提供的一種新技術(shù)。
本實(shí)用新型的目的可通過下述技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)。一種用于成形換熱器異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，包括異形翅片孔的成形、沖底孔和翻邊部分，自動(dòng)送料部分和切刀部分，本實(shí)用新型的特征在于切刀為異形刀，和與切刀相連的控制系統(tǒng)。
異形翅片是指翅片的側(cè)邊和端頭部分不全是直邊，而是由不同角度的直線和曲線組成，即一切非長方形翅片均屬于異形翅片。
異形翅片一般可采用兩種成形方式整體落料成形和分段沖切成形。
整體落料成形，其模具結(jié)構(gòu)是，在沖模的末端設(shè)置異形落料模，由于有廢料產(chǎn)生，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的沖除廢料機(jī)構(gòu)。整體落料模的優(yōu)點(diǎn)是，翅片外形的尺寸和形狀一致性好。缺點(diǎn)是模具尺寸過大，當(dāng)翅片較長時(shí)甚至無法實(shí)現(xiàn)，增加了材料消耗；當(dāng)異形翅片長度(直邊段部分)改變時(shí)，需要更換模具才能成形，模具通用性差。
分段沖切成形，其模具結(jié)構(gòu)是，在沖模的翅片孔成形部分之后，設(shè)置翅片異形邊沖切部分、縱向列切部分、送料機(jī)構(gòu)部分和橫向端切部分。翅片異形邊的沖裁凸模的形狀，是由相鄰翅片左右異形側(cè)邊和前后翅片首尾異形端頭所包合的形狀，陰模設(shè)有相應(yīng)的異形孔?？v向列切刀的長度為一個(gè)送進(jìn)步距(孔距)，用于沖切異形翅片的直邊(非異形邊)部分和卷料兩側(cè)的余邊。沖模的末端設(shè)有橫向端切刀，把成形好的翅片切斷分離。端切刀的形狀取決于翅片首尾端頭的形狀。異形翅片首尾端頭的形狀有二類不同的形狀，即首尾端頭有共同的銜接部分和無共同的銜接部分。所謂有共同的銜接部分，是指能夠在銜接部分的分界線切開，將前后兩個(gè)翅片分離，而不產(chǎn)生廢料。對于有共同的銜接部分的異形翅片，其端切刀的形狀為銜接部分的分界線形狀。對于無共同的銜接部分異形翅片，其端切刀為一沖斷凸模和與之相配的陰?？?，由于有廢料產(chǎn)生，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的清除廢料機(jī)構(gòu)。分段沖切模的特點(diǎn)是，異形沖頭的沖切為間歇沖切，即沖床行程若干次沖切一次，間歇周期決定于翅片的孔距數(shù)(孔數(shù))，縱向列切為連續(xù)沖切，即沖床每次行程均切一次，沖切長度為一個(gè)孔距(一個(gè)送進(jìn)步距)，端切為間歇沖切，間歇周期決定于翅片的孔距數(shù)(孔數(shù))。分段沖切模與整體落料模相比，具有模具結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省材料和通用性好等優(yōu)點(diǎn)。
分段沖裁的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)間歇沖裁。間歇沖裁就是在不進(jìn)行沖裁的行程中異形凸模(或端切刀)不進(jìn)入凹模，翅片在模具內(nèi)可自由通過，當(dāng)需要進(jìn)行沖裁時(shí)，異形凸模(或端切刀)的下死點(diǎn)位置下移一定長度，在沖模向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)入凹模，對翅片進(jìn)行沖裁(或端切)。因此，應(yīng)設(shè)置一個(gè)控制機(jī)構(gòu)，用來改變異形凸模(或端切刀)的下死點(diǎn)位置。
一種斜塊機(jī)構(gòu)。異形凸模(或端切刀)置于上模座的導(dǎo)板孔內(nèi)，異形凸模的上端設(shè)有一斜塊，導(dǎo)板的臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有彈簧，使異形凸模保持在上極限位置并與斜塊接觸，在需要進(jìn)行沖裁時(shí)，對斜塊施加作用力，推動(dòng)斜塊運(yùn)動(dòng)，斜塊的斜面推動(dòng)異形凸?？朔椈闪ο蛳乱苿?dòng)一定長度，當(dāng)上模下行時(shí)，異形凸模進(jìn)入凹模，完成沖裁動(dòng)作。斜塊機(jī)構(gòu)適于異形凸模隨上模一起作行程運(yùn)動(dòng)的場合。
一種墊塊機(jī)構(gòu)。此墊塊機(jī)構(gòu)為一子模，異形凸模(或端切刀)固定在一固定板上并與子模的上座連接在一起，下模座上設(shè)有導(dǎo)柱，導(dǎo)柱置于子模的上座孔內(nèi)，導(dǎo)柱上的彈簧使異形凸模處于凹模的上方，使翅片在凹模上能自由通過。子模的上座設(shè)有墊塊，墊塊的一側(cè)設(shè)有打條，打條固定在上模座上隨沖床作行程運(yùn)動(dòng)，在需要沖裁時(shí)，對墊塊施加一作用力，使墊塊移動(dòng)一距離，處于打條的下方，當(dāng)沖床下行時(shí)，打條通過墊塊推動(dòng)子模上座克服導(dǎo)柱彈簧力向下運(yùn)動(dòng)，異形凸模進(jìn)入凹模，完成沖裁動(dòng)作。墊塊機(jī)構(gòu)適于異形凸模不隨上模一起作行程運(yùn)動(dòng)的場合。
對斜塊(或墊塊)，施加的作用力，可以是氣動(dòng)力(如氣缸)，或者是電磁力(如電磁鐵)，也可以是機(jī)械力或其他方式的作用力。
分段沖裁的另一關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)對斜塊(或墊塊)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)控制。
一種機(jī)械式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，將棘輪和雙凸輪組合安裝在下模(或上模)上，擺桿的外端由沖模的一行程運(yùn)動(dòng)部件帶動(dòng)，沖床行程一次，帶動(dòng)擺桿擺動(dòng)一次，擺桿撥動(dòng)棘輪使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒角。棘輪的齒數(shù)即為間歇周期，凸輪的凸出部位推動(dòng)斜塊(或墊塊)克服彈簧作用力移動(dòng)，完成沖裁動(dòng)作。雙凸輪的目的是分別控制異形凸模和端切刀的沖裁動(dòng)作。改變棘輪齒數(shù)，即可改變間歇周期，改變兩個(gè)凸輪的相對位置，即可實(shí)現(xiàn)不同步間歇沖裁，沖制出各種不同長度的異形翅片。
異形翅片長度(孔距數(shù))改變時(shí)，如何進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)沖制任務(wù)，有下述控制方法令n－異形翅片的孔距數(shù)(孔數(shù))T1－端切刀沖切間歇周期T2－異形凸模沖裁間歇周期K－異形凸模到端切刀間的長度(孔距數(shù))對于一種模具K為定值。
G－端切刀比異形凸模提前進(jìn)行沖切的行程數(shù)，即控制端切刀的凸輪凸出部分的位置比控制異形凸模的凸輪凸出部分的位置提前的棘輪齒角數(shù)。
G＝(A＋1)n－k式中A為當(dāng)k／n≥1時(shí)，A取k／n的整數(shù)部分。
當(dāng)k／n＜1時(shí)，A為零。
T1＝T2＝n，即端切刀和異形凸模的棘輪齒數(shù)為異形翅片的孔數(shù)(孔距數(shù))。
一種電子計(jì)數(shù)器自動(dòng)控制技術(shù)。設(shè)一訊號發(fā)生器，將沖床的行程變?yōu)殡娒}沖訊號，輸入電子計(jì)數(shù)器。電子計(jì)數(shù)器有預(yù)置數(shù)字和記數(shù)的功能，將需要的間歇周期(T)數(shù)預(yù)置到電子計(jì)數(shù)器。沖床開動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿預(yù)置數(shù)字時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出一個(gè)電訊號，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如電磁鐵、行程開關(guān)或電磁閥等)動(dòng)作，推動(dòng)斜塊(或墊塊)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)間歇沖裁的目的。


圖1為一種雙列孔片長為9孔(9個(gè)孔距)的異形翅片圖。
圖2為圖1所示異形翅片在分段間歇沖裁模中沖裁工藝過程圖。1－沖切翅片異形部分，2－縱向列切和切余邊，3－橫向端切分離，4－異形翅片成品。
圖3為墊塊控制異形凸模(端刀)機(jī)構(gòu)原理圖。
1－凹模，2－模座，3－導(dǎo)柱，4－彈簧，5－子模上座，6－打條，7－固定板，8－異形凸模(或端切刀)，9－墊塊，10－氣缸，A－為打條6的下極限位置。
圖4為斜塊控制異形凸模(或端切刀)機(jī)構(gòu)原理圖。1－上模座，2－擋銷，3－彈簧，4－斜塊，5－氣缸，6－導(dǎo)板，7－異形凸模(或端切刀)，A，A’為斜塊4推入前后異形凸模7的位置。
圖5為電子計(jì)數(shù)器電路原理圖。JW－接近開關(guān)，JSK、JST－電子計(jì)數(shù)器，DF1、DF2－電磁換向閥，J1、J2－繼電器，SSR1、SSR2－固態(tài)繼電器。
實(shí)施例現(xiàn)以沖制圖1所示異形翅片為例，對分段異步間歇沖裁模作進(jìn)一步詳細(xì)說明。沖?？傮w結(jié)構(gòu)安排是從右(送料端)到左(出翅片端)為翅片孔成形部分、沖底孔部分，翻邊部分(也可設(shè)有副肋部分)異形沖裁部分、縱向列切和切余邊部分、送料機(jī)構(gòu)部分和橫向端切分離部分。異形沖裁部分為一子模機(jī)構(gòu)，如圖3所示，模座2上設(shè)有凹模1和導(dǎo)柱3，凹?？椎男螤顬樗尚蔚南噜弮沙崞淖笥覀?cè)邊和前后相鄰翅片的首尾所包合的形狀(如圖2的1所示形狀)，凹?？讛?shù)由要成形的翅片數(shù)決定。固定板7設(shè)有異形凸模8，并與子模的上座5相連接，異形凸模的形狀與凹模孔相同。子模的上座5裝入導(dǎo)柱3上，彈簧4與螺母使異形凸模8與凹模1保持一定距離，異形翅片能在其間自由通過。子模的上座5設(shè)有二個(gè)墊塊9，銷子將墊塊9固定在心軸上，心軸置于子模上座5的凸臺(tái)孔內(nèi)并與氣缸10的活塞相連接。打條6與上模相連接。端切分離部分為一斜塊控制端切刀機(jī)構(gòu)，如圖4所示。導(dǎo)板6與上模座1為固定連接，其間設(shè)有斜塊4，斜塊4與上模座1和導(dǎo)板6為滑動(dòng)配合。端切刀7置于導(dǎo)板6的孔內(nèi)，其上部設(shè)有擋銷2，導(dǎo)板6的槽內(nèi)設(shè)有彈簧3，端切刀7保持與斜塊接觸。氣缸5固定在上模座1上，氣缸活塞與斜塊4相連接。當(dāng)上模座1處于下極限位置時(shí)，端切刀7到陰模板應(yīng)有一定距離，使翅片能自由通過。端切刀刀刃的形狀應(yīng)與翅片端頭的銜接部分的分界線形狀相一致，陰模板端頭應(yīng)與端切刀的刀刃相配。
異形凸模和端切刀的沖裁動(dòng)作采用電子計(jì)數(shù)器自動(dòng)控制，其原理如圖5所示。36V交流電源經(jīng)ZLQ硅整流橋和WY集成穩(wěn)壓器整流穩(wěn)壓加在各元器件上。沖床主軸上裝一凸輪，JW晶體管接近開關(guān)通過支架安裝在機(jī)床殼體上，JW接近開關(guān)和凸輪組成一個(gè)訊號發(fā)生器，將沖床的上下行程運(yùn)動(dòng)變?yōu)槊}沖訊號分別加在控制異形凸模和端切刀的電子計(jì)數(shù)器JSK和JST的輸入端上。計(jì)數(shù)器接受電脈沖訊號進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)其中一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)滿其預(yù)置數(shù)時(shí)，即輸出一電訊號，經(jīng)整形和放大加在電磁轉(zhuǎn)向閥(DF1或DF2)上，控制電磁轉(zhuǎn)向閥動(dòng)作，將氣缸氣路接通，氣缸活塞推動(dòng)墊塊(或斜塊)移動(dòng)，使異形凸模(或端切刀)的下死點(diǎn)位置下移一定距離，為沖裁作好準(zhǔn)備，當(dāng)沖模下行時(shí)，完成沖裁動(dòng)作。當(dāng)沖模上行時(shí)，訊號發(fā)生器輸出高電位脈沖訊號，電磁轉(zhuǎn)向閥失電，氣缸活塞復(fù)位，帶動(dòng)墊塊(或斜塊)復(fù)位，異形凸模(或端切刀)的下死點(diǎn)位置上移復(fù)位。計(jì)數(shù)器在未接到清零訊號時(shí)，不清零但封住訊號進(jìn)入，停止計(jì)數(shù)，這是計(jì)器本身所具有的功能。當(dāng)另一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)滿預(yù)置數(shù)時(shí)，兩個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)清零，完成一個(gè)翅片的沖制任務(wù)，開始下一個(gè)工作循環(huán)。計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)可用下述方法確定令n－異形翅片的孔數(shù)(孔距數(shù))k－異形凸模到端切刀間的孔距數(shù)T1－端切刀沖切間歇周期T2－異形凸模沖切間歇周期
X－控制端切刀的計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)y－控制異形凸模的計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)有T1＝T2＝n，即異形凸模和端切刀沖切的間歇周期均為翅片的孔數(shù)。
x＝ny＝(A＋1)n－k式中A為當(dāng)k／n≥1時(shí)，A取k／n的整數(shù)部分當(dāng)k／n＜1時(shí)，A為零。
沖制圖1所示9孔異形翅片，n＝9，k＝13，T1＝T2＝n＝9，x＝9，y＝(A＋1)n－K＝5。
本實(shí)用新型為制造各類異形翅片提供了自動(dòng)連續(xù)成形技術(shù)，此模具具有結(jié)構(gòu)緊湊，通用性能好的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種用于成形換熱器異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，包括異形翅片孔的成形、沖底孔和翻邊部分，自動(dòng)送料部分和切刀部分，本實(shí)用新型的特征在于切刀為異形刀，和與切刀相連的控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，其特征在于所述的異形刀為一整體落料模。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，其特征在于所述的異形刀是由縱向列切刀、外形為不同角度的直線和曲線組成的凸模和與之相配的陰?？准皺M向端切刀構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，其特征在于所述的異形刀是由縱向列切刀、外形為不同角度的直線和曲線組成的凸模和與之相配的陰?？准皺M向端切凸模和與之相配的陰?？讟?gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，其特征在于所述的控制系統(tǒng)設(shè)有棘輪、擺桿、凸輪與斜塊或墊塊相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，其特征在于所述的控制系統(tǒng)是，晶體管接近開關(guān)和沖床主軸上的凸輪組成訊號發(fā)生器，同電子計(jì)數(shù)器的輸入端電連接，電子計(jì)數(shù)器的輸出端同電磁轉(zhuǎn)向閥電連接，氣路通過電磁轉(zhuǎn)向閥與氣缸連通，氣缸活塞與斜塊或墊塊相連接。
專利摘要一種用于成型空調(diào)換熱器異形翅片的自動(dòng)連續(xù)沖模，由翅片孔的成型、切底孔和翻邊部分、自動(dòng)送料部分和切刀組成。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于所述的切刀是由縱向列切刀、不同角度的直線和曲線組成的異形凸模及橫向端切刀組成。此模具可沖制出不同長度的異形翅片，具有結(jié)構(gòu)緊湊，通用性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21D28/14GK2142762SQ9223215
公開日1993年9月29日 申請日期1992年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月17日
發(fā)明者麥秉方 申請人:國營第一三四廠