[发明专利]一种凸凹模在线加工的微冲裁系统

摘要

本发明属于精密机械制造领域，一种适用于凸凹模在线加工的微冲裁系统。凸模组件和电火花主轴组件分别固定于大理石立板上，动力源门架组件独立安装在大理石台面上且与凸模组件连接，承力的托架组件安装在门架组件的门架底板上，精密XYZ三轴定位组件安装于大理石台面上，凹模组件和WEDG线电极磨削组件安装于精密XYZ三轴定位组件Z轴上，配重组件安装于Z轴上与凹模组件和WEDG线电极磨削组件重量平衡。其中凸模组件采用超精密直线导轨与高载荷直线执行器的球面接触刚性连接结构，凹模组件采用基于精密直线导轨的浮动式结构，该微冲裁系统实现异形凸凹模在线加工、修整、对心，以及微型异形零件的冲裁、高载荷冲裁以及拉伸等多种工艺。

主权项

一种凸凹模在线加工的微冲裁系统，其特征在于，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(5)Z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；夹头安装块(1‑7)包括夹头安装块底板(1‑7‑1)、夹头安装块上板(1‑7‑2)、夹头安装块下板(1‑7‑3)和光栅尺主尺安装板(1‑7‑4)四部分，其中夹头安装块上板(1‑7‑2)和夹头安装块下板(1‑7‑3)相互平行且通过夹头安装块底板(1‑7‑1)连接为C型，其中夹头安装块底板(1‑7‑1)背部安装面与夹头安装块上板(1‑7‑2)垂直，夹头安装块底板(1‑7‑1)一端连接有光栅尺主尺安装板(1‑7‑4)，其中光栅尺主尺安装板(1‑7‑4)上安装面与夹头安装块底板(1‑7‑1)背部安装面平行；推杆(1‑11)由下而上依次包含下推杆(1‑11‑1)、推杆中板(1‑11‑2)及推杆上板(1‑11‑3)三个结构，其中推杆中板(1‑11‑2)和推杆上板(1‑11‑3)相互平行且与下推杆(1‑11‑1)轴线垂直，推杆中板(1‑11‑2)和推杆上板(1‑11‑3)一端通过板连接成C型；凸模导轨基座(1‑1)安装于大理石立板(9)上，两根凸模直线导轨(1‑2)并列固定于凸模导轨基座(1‑1)上并保证与大理石台面(10)的垂直度，每根凸模直线导轨(1‑2)上设置有上下两个凸模导轨滑块(1‑3)；夹头安装块底板(1‑7‑1)的背部安装面与下方的凸模导轨滑块(1‑3)的安装面配合并通过螺钉紧固，保证夹头安装块下板(1‑7‑3)与大理石台面(10)的平行度；凸模夹头(1‑8)固定于夹头安装块下板(1‑7‑3)的下端面上，凸模(1‑9)通过孔定位安装于凸模夹头(1‑8)中并通过凸模紧固螺帽(1‑10)紧固；调心结构件(1‑4)的结构件安装面(1‑4‑6)与上方的凸模导轨滑块(1‑3)的安装面配合并通过螺钉紧固，保证调心下板(1‑4‑3)与大理石台面(10)的平行度；夹头安装块上板(1‑7‑2)下端面与调心中板(1‑4‑2)上端面之间设置有弹性体(1‑5)，推杆(1‑11)的下推杆(1‑11‑1)与夹头安装块上板(1‑7‑2)上端面之间设置钢球(1‑6)实现球面接触，推杆中板(1‑11‑2)上端面与调心螺钉(1‑4‑4)的下端之间设置钢球(1‑6)实现球面接触；推杆连接头(1‑12)一端与推杆上板(1‑11‑3)紧固连接，保证推杆连接头(1‑12)另一端外螺纹轴线和下推杆(1‑11‑1)轴线同轴且与大理石台面(10)垂直；光栅尺读头(1‑14)通过光栅尺支座(1‑13)安装于凸模导轨基座(1‑1)上，光栅尺主尺(1‑15)安装于光栅尺主尺安装板(1‑7‑4)的安装面上；门架组件(2)包括门架底板(2‑1)、门架主体(2‑2)和直线执行器(2‑3)；其中门架底板(2‑1)安装于大理石台面(10)上，门架主体(2‑2)呈门形框架结构安装于门架底板(2‑1)上并使门架主体(2‑2)顶端安装面与大理石台面(10)平行，直线执行器(2‑3)安装于门架主体(2‑2)顶端安装面上并使直线执行器(2‑3)的执行进给方向与大理石台面(10)垂直，直线执行器(2‑3)的执行端与凸模组件(1)中的推杆连接头(1‑12)连接紧固并使直线执行器(2‑3)推力中轴线与下推杆(1‑11‑1)同轴；凹模组件(3)包括连接板(3‑1)、凹模导轨(3‑2)、凹模导轨滑块(3‑3)、凹模过渡体(3‑4)、凹模安装板(3‑5)、凹模(3‑6)、凹模压料板(3‑7)、压料支撑钉(3‑8)、微型导柱导套(3‑9)、球头支撑钉(3‑10)、微量进给装置(3‑11)和进给装置支架(3‑12)；多个凹模导轨(3‑2)相互平行固定于连接板(3‑1)上；凹模过渡体(3‑4)包括后侧面、上表面和下表面三个安装面，其中上表面与下表面平行且垂直于后侧面，凹模过渡体(3‑4)后侧面与凹模导轨滑块(3‑3)的安装面配合并通过螺钉紧固并保证凹模过渡体(3‑4)上表面与凹模导轨滑块(3‑3)运动方向垂直，凹模安装板(3‑5)安装于凹模过渡体(3‑4)的上表面，其中凹模安装板(3‑5)为上方敞开的槽结构，槽底面与凹模安装板(3‑5)下表面平行，凹模(3‑6)定位安装于凹模安装板(3‑5)的槽内，凹模压料板(3‑7)通过微型导柱导套(3‑9)实现与凹模安装板(3‑5)槽底面垂直的相对运动，并保证凹模压料板(3‑7)底部的压力作用面与凹模(3‑6)上表面平行，多个压料支撑钉(3‑8)通过螺纹紧固于凹模压料板(3‑7)上并保证压料支撑钉(3‑8)轴线与凹模压料板(3‑7)的运动轨迹平行，且使压料支撑钉(3‑8)支撑中心与凹模(3‑6)中心重合；多个球头支撑钉(3‑10)固定于凹模过渡体(3‑4)下表面上并使球头螺钉(3‑10)的球头向下，球头支撑钉(3‑10)的球头所在平面与凹模导轨滑块(3‑3)运动方向垂直且其支撑点重心位置与凹模(3‑6)中心重合；进给装置支架(3‑12)紧固于连接板(3‑1)上，微量进给装置(3‑11)安装于进给装置支架(3‑12)上并使微量进给装置(3‑11)的进给推杆与安装于凹模导轨滑块(3‑3)上的凹模过渡体(3‑4)实现点接触；连接板(3‑1)安装于精密XYZ三轴定位组件(5)的Z轴上并保证凹模导轨(3‑2)垂直于大理石台面(10)；托架组件(4)包含托架底板(4‑1)、托架导轨(4‑2)、托架导轨滑块(4‑3)、托架支撑体(4‑4)、螺纹套(4‑5)、顶钉(4‑6)和紧固螺母(4‑7)；托架底板(4‑1)安装于门架底板(2‑1)上，多个托架导轨(4‑2)安装于托架底板(4‑1)上，托架支撑体(4‑4)包括上下两个安装面，托架支撑体(4‑4)的下安装面与托架导轨滑块(4‑3)的安装面配合并通过螺钉紧固；与球头支撑钉(3‑10)位置对应的螺纹套(4‑5)安装于托架支撑体(4‑4)的上安装面并使螺纹套(4‑5)的内螺纹轴线垂直于大理石台面(10)，多个顶钉(4‑6)的外螺纹旋入紧固螺母(4‑7)后再旋入所有螺纹套(4‑5)的内螺纹中并使所有顶钉(4‑6)的上端支撑面均在一个平面且该平面与大理石台面(10)平行。