專利名稱：從一種材料上精密沖裁工件的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是，從一種材料上精密沖裁工件的裝置，包括一個處在鋸齒環工作缸壓力作用下的具有鋸齒環的壓板和一個由壓板導向的沖裁柱塞，該柱塞在砧座上與一個具有托架(頂料器)的沖裁板相配合。
所述精密沖裁工作原理見《精密沖裁實用手冊》，出版者呂斯精密工具股份公司，第二版，1977年，15至17頁所述。精密沖裁模具主要由一個具有鋸齒環的壓板，在該壓板內穿過一個沖裁柱塞。在沖裁柱塞的對面由一個托架或頂料器設置在沖裁板內。
在壓板和沖裁柱塞或沖裁板以及托架之間放入一個工件，例如一張薄板。模具的上部和下部將閉合，材料在沖裁線的內外通過一條鋸齒環壓力和反力夾緊。壓板和沖裁板做相對于沖裁柱塞和托架的運動，將工件從板材上沖壓下來。沖裁完畢后，模具打開，工件大多通過頂料器從沖裁板內頂出。
在這種公知的的精密沖裁壓力機中，鋸齒環工作缸大多設置在機架的上部橫梁上，它承受沖裁力的作用。托架工作缸安裝在砧座或工作活塞內，它將工件壓在模具上部，托架支承力同樣是沖裁力的反作用力。所述鋸齒環工作缸的反力可以達到工作力的50％，托架的反力可以達到工作力的25％。所以整個裝置的功率大大減小。
為解決以上問題，德國專利文獻DE 19642635 A1建議的方案是，所述鋸齒環工作缸和托架工作缸變換方式布置，其中鋸齒環工作缸在機架上方安裝在一個本身的橫梁上，并且經立柱與砧座相連，使得該工作缸與砧座向上同步運動。所述托架工作缸也設置在砧座和機架下橫梁之間，在托架工作缸和機架之間的工作行程上不發生相對運動，所以托架工作缸的支承力是由機架承受的。
除此之外，該裝置的結構非常復雜，必須采用不同的液壓回路工作，可以確認，出于強度的原因，鋸齒環工作缸的橫梁必須具有很大的尺寸。這就造成設備結構的重量大而且成本高，所以這種同步運動的鋸齒環工作缸由于在每個行程上必須驅動很大的質量而無法節省能量。另外裝置的裝配也很困難。
本發明的任務是，提供一種上述類型的裝置，它的鋸齒環工作缸的作用力能夠采用簡單的方式補償，其結構大大簡化。
以上任務的解決方案是，所述砧座被支承在至少一個補償工作缸上面，該工作缸與所述鋸齒環工作缸經液壓管道連通。
所述補償工作缸的設計方式是，它與所述鋸齒環工作缸構成一種液壓平衡。這就是說，通過該補償工作缸，在砧座的每個行程中可以承受和補償鋸齒環工作缸的作用力，而且它不會影響到砧座本身的行程。
出于受力分配的原因，建議由補償工作缸產生的反力應當分配在多個補償工作缸上。在所述的實施例中設想了4個補償工作缸，但是根據壓力機的種類和結構也可設置更多或更少的補償工作缸。
所述補償工作缸經一個活塞上的活塞桿與砧座固定連接。所述砧座受到的壓力與鋸齒環工作缸活塞的壓力相同，其中這種壓力平衡的建立可采用以下簡單的方式實現，即所述補償活塞的有效截面積等于鋸齒環工作缸活塞的有效截面積。這樣無需附加的壓力供應單元即可在兩個活塞上保持相等的壓力。只需要鋸齒環工作缸和補償工作缸的兩個工作腔之間用液壓管道相互連通即可。相同大小的活塞截面積可在壓板或沖裁板或砧座上作用相同大小的壓力。
為了簡化起見，所述鋸齒環工作缸設置在機架橫梁上，所以取消了附加的橫梁。大大減小了在砧座行程內的運動質量，因此每個行程中的能量消耗以及機器的重量可大大減小。也不需要額外的連接框架(橫梁)，因而明顯簡化了結構，降低了成本。
機器的裝配性能也得到明顯改善，并且減小了機器的高度。
如果需要機器進行快速運動，在所述鋸齒環工作缸和補償工作缸之間加速進行液壓油的交換，可以經相應的邏輯閥與油箱連通，使得短時間內所需的大油量能夠經邏輯閥從油箱吸出。
本發明所述方案的其他優點、特征和細節見對以下一個優選實施例的說明，并且參見附圖
。該唯一的附圖表示的是本發明所述從一種材料上精密沖裁工件的裝置的剖視圖，所述材料例如是薄板1。該薄板1穿過機架2位于橫梁3和底座4之間。標號5和6表示的是側壁。
在橫梁3和砧座7之間設置了一個公知的精密沖裁模具8。就此可參見《精密沖裁實用手冊》，出版者呂斯精密工具股份公司，第二版，1977年，15至17頁。
這種精密沖裁模具8具有一個沖裁柱塞9，它由一個壓板10導向。該壓板10在面對薄板1的方向上具有鋸齒環11。所述壓板10相對支承在鋸齒環工作缸13內的一個鋸齒環活塞12上。所述鋸齒環工作缸13位于橫梁3的一個對應的殼體14內，其中的鋸齒環活塞12經一個活塞桿15和橫梁，以及未詳細畫出的壓板和砧座穿過橫梁3與壓板10固定連接。
在砧座7上設置了一個與沖裁柱塞9相配合的托架16，它也可作為頂料器使用。用于該托架16壓力作用的液壓系統此處不再贅述。可參見上述手冊中的說明。
所述托架16在一個沖裁板17內導向安裝，其中的沖裁柱塞9將需沖裁的工件壓到該沖裁板17內，此時托架16移開。
砧座7在雙箭頭18方向上的行程是通過兩個主工作缸19.1和19.2實現的，在該缸內設置由活塞20.1和20.2。每個活塞20.1和20.2均經活塞桿21.1和21.2與砧座7固定連接。
根據本發明，所述砧座7優選支承在4個補償工作缸22上，下面僅對其中的一個加以說明。在所述補償工作缸22內設置一個補償活塞23，它也經活塞桿24與砧座7固定連接。根據本發明，所述補償活塞23的有效截面積與鋸齒環活塞的截面積相等。此外，所述鋸齒環工作缸13和補償工作缸22經液壓管道25相互連通。在該液壓管道上可經另一條管道26和邏輯閥27與圖中未畫出的油箱連通。
所述兩個主工作缸19.1和19.2相互之間也連通，并且經閥28與圖中未畫出的油箱連通。
本發明的工作原理如下在模具8打開時，在沖裁柱塞9和沖裁板17或壓板10和托架16之間放入薄板1，在該薄板上應當沖裁出工件。
所述砧座7在兩個主工作缸19.1和19.2的作用下向上移動，將薄板1夾緊在沖裁板17和壓板10之間。此時鋸齒環11壓入薄板1。由鋸齒環工作缸13發出的作用力由補償工作缸22吸收，因為它們的活塞和鋸齒環工作缸活塞12一樣，具有相同的有效截面積。
在另一個砧座行程中，沖裁柱塞9將需沖裁的工件壓到沖裁板17內，同時托架16后退。
當工件從薄板上裁下后，機器打開，托架16可將工件從沖裁板17中頂出。
如果該裝置需要快速移動，則經管道25進行的液壓油交換可能不能做到足夠快。在這種情況下，可能需要短時間地經邏輯閥28從油箱內抽出大量的液壓油。
權利要求
1.從一種材料(1)上精密沖裁工件的裝置，包括一個處在鋸齒環工作缸(13)壓力作用下的具有鋸齒環(11)的壓板(10)和一個由壓板(10)導向的沖裁柱塞(9)，該柱塞在砧座(7)上與一個具有托架(16)(預料器)的沖裁板(17)相配合，本發明的特征是，所述砧座(7)被支承在至少一個補償工作缸(22)上面，該工作缸與所述鋸齒環工作缸(13)經液壓管道連通。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征是，設置四個所述補償工作缸(22)。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征是，在所述一個或多個補償工作缸(22)內設置活塞(23)，并且所述活塞經活塞桿(24)與砧座(7)固定連接。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征是，所述補償活塞(23)的有效截面積等于鋸齒環工作缸活塞(12)的有效截面積。
5.如權利要求1至4中至少一項所述的裝置，其特征是，所述鋸齒環工作缸(13)設置在機架(2)的橫梁(3)上。
6.權利要求1至5中至少一項所述的裝置，其特征是，所述砧座(7)還被支承在至少一個主工作缸(19.1，19.2)上面。
7.權利要求6所述的裝置，其特征是，所述主工作缸(19.1，19.2)的活塞(20.1，20.2)的有效截面積大于補償活塞(23)的截面積。
8.權利要求1至7中至少一項所述的裝置，其特征是，所述補償工作缸(22)和鋸齒環工作缸(13)之間的液壓連接管道(25)還具有一條經邏輯閥(27)至油箱的連接管道(26)。
全文摘要
本發明涉及一種從一種材料(1)上精密沖裁工件的裝置，包括一個處在鋸齒環工作缸(13)壓力作用下的具有鋸齒環(11)的壓板(10)和一個由壓板(10)導向的沖裁柱塞(9)，該柱塞在砧座(7)上與一個具有托架(16)(頂料器)的沖裁板(17)相配合，所述砧座(7)應當支承在至少一個補償工作缸(22)上面，該工作缸與所述鋸齒環工作缸(13)經液壓管道連通。
文檔編號B21D28/16GK1455712SQ00809361
公開日2003年11月12日 申請日期2000年6月20日 優先權日1999年6月25日
發明者E·賴茨, H·R·古布勒 申請人:精密器械國際持股公司