[发明专利]一种凸凹模在线加工的微冲裁系统

说明书

技术领域

本发明属于精密机械制造领域，涉及一种适用于凸凹模在线加工的微冲裁系统。

背景技术

现有微冲压设备大部分采用精密导柱导套实现凸凹模的对合，因此对模具的加工及装配精度要求高，拆卸困难。而且由于模具对心困难，大部分微冲裁模具不能实现异形零件冲压。微细电火花加工是一种利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，它具有成型精度高，适用材料广的优点。

针对现有微冲压设备的问题并结合微细电火花加工的优点，研究人员成功将微细电火花整合到微冲压设备上，实现了微冲压设备模具原位加工，解决了模具对心的问题。如哈尔滨工业大学的徐杰等人的专利“一种微冲压模具原位制造装置”ZL 201110429417.6利用微细电火花原位加工微型凸模和凹模，省去了微冲压模具中微型凸模与凹模的二次装配，保证凸凹模冲裁间隙的均匀性。这种方法只能实现微型圆孔的冲压，而且由于凸模夹持在电火花加工旋转主轴上，所以限制了冲裁载荷，长时间冲压会损坏精密旋转主轴。台湾国立云林科技大学的Chern等人的“Punching of noncircular micro-holes and development of micro-forming”,Precision engineering,2007,31(3):210-217.利用线电极电火花磨削WEDG技术加工出多边形结构三角形、方形和六边形凸模，并用加工出的凸模作为后续的微细电火花加工电极加工凹模，实现凸凹模原位对心，解决了冲裁微型异形件时对心困难的问题。但是该设备是用凸模作为电极加工凹模，加工过程中会严重损耗凸模，拷贝式加工凹模会存在凹模侧壁锥度大，凹模加工精度低等问题，而且无法加工形状复杂的异形模具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服微冲裁，特别是异形零件微冲裁过程中凸凹模的对心问题。发明一种凸凹模在线加工的微冲裁设备，通过微细电火花加工凸凹模，加工后的凹模通过精密XYZ三轴定位组件实现凸凹模对心并完成后续冲裁过程。该设备可以根据需求分别加工出不同结构凸凹模，实现微型复杂外形零件的冲切、拉伸及在线修整凸凹模等工艺，具有高柔性、高输出载荷和高精度等优点。

本发明采取的技术方案是：

一种凸凹模在线加工的微冲裁系统，该微冲裁系统包括凸模组件1、门架组件2、凹模组件3、托架组件4、精密XYZ三轴定位组件5、配重组件6、电火花主轴组件7、WEDG线电极磨削组件8、大理石立板9和大理石台面10，大理石立板9垂直安装于大理石台面10一端，凸模组件1和电火花主轴组件7分别固定于大理石立板9上，并置于左右两边，门架组件2和精密XYZ三轴定位组件5分别独立安装于大理石台面10上，使精密XYZ三轴定位组件5的X轴分别与大理石立板9及大理石台面10的安装面平行，且保证精密XYZ三轴定位组件5的运动空间达到凸模组件1及电火花主轴组件7的加工区域，托架组件4安装于门架组件2的底板上，凹模组件3和WEDG线电极磨削组件8安装于精密XYZ三轴定位组件5Z轴的移动滑台上，配重组件6安装于精密XYZ三轴定位组件5的Z轴支架上且与凹模组件3和WEDG线电极磨削组件8平衡；

凸模组件1包括凸模导轨基座1-1、凸模直线导轨1-2、凸模导轨滑块1-3、调心结构件1-4、弹性体1-5、钢球1-6、夹头安装块1-7、凸模夹头1-8、凸模1-9、凸模紧固螺帽1-10、推杆1-11、推杆连接头1-12、光栅尺支座1-13、光栅尺读头1-14和光栅尺主尺1-15；

调心结构件1-4包括调心上板1-4-1、调心中板1-4-2、调心下板1-4-3、调心螺钉1-4-4、连接立板1-4-5及结构件安装面1-4-6六部分，调心上板1-4-1、调心中板1-4-2及调心下板1-4-3依次自上而下平行布置，两连接立板1-4-5用于连接调心上板1-4-1、调心中板1-4-2及调心下板1-4-3左右两侧，构成日字型结构；调心中板1-4-2和调心下板1-4-3前后两侧面平齐，调心上板1-4-1前后方向宽度小于调心中板1-4-2及调心下板1-4-3前后方向宽度；调心螺钉1-4-4设置在调心上板1-4-1中间位置的螺纹孔中，并通过螺母从上方锁紧，保证调心螺钉1-4-4轴线与调心上板1-4-1的垂直度；结构件安装面1-4-6固定于连接立板1-4-5后侧面上且与调心下板1-4-3下表面垂直，结构件安装面1-4-6所在平面高出调心中板1-4-2及调心下板1-4-3的后侧面；