一种带冲力监测的冲压模具论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种带冲力监测的冲压模具，包括底座、下模具、上模具、顶板，所述底座两侧焊接有安装耳，所述底座内部通过螺钉固定安装有电路板，所述电路板上方通过锡焊接有控制芯片，所述底座顶部成型有安装槽，所述安装槽内部粘接有减震垫。本实用新型的一体化设计使得冲压模具便于安装和拆卸，冲压时，冲压设备的冲压头接触保护垫压着连接柱向下移动，保护垫能够对冲压模具起到保护作用，延长了冲压模具的使用寿命，导向外筒和导向内柱能够为上模具起到导向作用，保证了冲压件的冲压质量，冲压过程中，能够将冲力值显示在显示屏上，方便工作人员查看，其中，第二缓冲弹簧和第一缓冲弹簧既能起到减震缓冲的作用，又可提供复位力。

主设计要求

1.一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：包括底座(1)、下模具(7)、上模具(10)、顶板(18)，所述底座(1)两侧焊接有安装耳(2)，所述底座(1)内部通过螺钉固定安装有电路板(3)，所述电路板(3)上方通过锡焊接有控制芯片(4)，所述底座(1)顶部成型有安装槽(5)，所述安装槽(5)内部粘接有减震垫(6)，所述减震垫(6)上方设置有所述下模具(7)，所述下模具(7)内部通过螺钉固定安装有压力传感器(8)，所述压力传感器(8)上方粘接有保护片(9)，所述下模具(7)上方设置有所述上模具(10)，所述上模具(10)两侧设置有导向外筒(11)，所述导向外筒(11)下端成型有限位环(12)，所述限位环(12)上方粘接有橡胶圈(13)，所述导向外筒(11)内部安装有第二缓冲弹簧(14)，所述第二缓冲弹簧(14)下方设置有限位块(15)，所述限位块(15)焊接在导向内柱(16)上方，所述导向内柱(16)外侧设置有第一缓冲弹簧(17)，所述上模具(10)通过螺栓固定安装在所述顶板(18)下方，所述顶板(18)上方焊接有连接柱(19)，所述连接柱(19)上方粘接有保护垫(20)，所述底座(1)前部镶嵌有显示屏(21)，所述压力传感器(8)和所述显示屏(21)与所述控制芯片(4)电连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述安装耳(2)的数量为4个，所述安装耳(2)在所述底座(1)两侧对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述安装槽(5)的形状为长方形，所述安装槽(5)的深度为10mm。

4.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述减震垫(6)的材料为聚乙烯，所述下模具(7)与所述底座(1)通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述保护片(9)的材料为聚异戊二烯橡胶，所述保护片(9)的形状为圆形，所述保护片(9)的厚度为2mm。

6.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述限位块(15)的形状为圆形，所述限位块(15)的直径大小与所述导向外筒(11)的内径大小一致。

7.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述导向内柱(16)与所述下模具(7)焊接，所述下模具(7)和所述导向外筒(11)与所述第一缓冲弹簧(17)焊接，所述导向外筒(11)与所述顶板(18)焊接。

8.根据权利要求1所述的一种带冲力监测的冲压模具，其特征在于：所述连接柱(19)的形状为圆柱形，所述保护垫(20)的形状为圆形，所述保护垫(20)的材料为聚异戊二烯橡胶。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及冲压设备领域，具体而言，涉及一种带冲力监测的冲压模具。

背景技术

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(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60～70％是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。

冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

但是，目前的冲压模具的上模与下模多为分开式，需要分别对冲压模具的上模和下模进行安装，不便拆卸，且上模与下模不易对齐，降低了冲压件的质量，且不便监测冲力大小，冲压过程中产生的震动容易对冲压模具造成损害，降低了冲压模具的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种带冲力监测的冲压模具，以解决上述背景中提出目前的冲压模具的上模与下模多为分开式，需要分别对冲压模具的上模和下模进行安装，不便拆卸，且上模与下模不易对齐，降低了冲压件的质量，且不便监测冲力大小，冲压过程中产生的震动容易对冲压模具造成损害，降低了冲压模具的使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带冲力监测的冲压模具，包括底座、下模具、上模具、顶板，所述底座两侧焊接有安装耳，所述底座内部通过螺钉固定安装有电路板，所述电路板上方通过锡焊接有控制芯片，所述控制芯片的型号是ARMIC0016，所述底座顶部成型有安装槽，所述安装槽内部粘接有减震垫，所述减震垫上方设置有所述下模具，所述下模具内部通过螺钉固定安装有压力传感器，所述压力传感器的型号是113B24，所述压力传感器上方粘接有保护片，所述下模具上方设置有所述上模具，所述上模具两侧设置有导向外筒，所述导向外筒下端成型有限位环，所述限位环上方粘接有橡胶圈，所述导向外筒内部安装有第二缓冲弹簧，所述第二缓冲弹簧下方设置有限位块，所述限位块焊接在导向内柱上方，所述导向内柱外侧设置有第一缓冲弹簧，所述上模具通过螺栓固定安装在所述顶板下方，所述顶板上方焊接有连接柱，所述连接柱上方粘接有保护垫，所述底座前部镶嵌有显示屏，所述压力传感器和所述显示屏与所述控制芯片电连接。

优选的，所述安装耳的数量为4个，所述安装耳在所述底座两侧对称分布。

优选的，所述安装槽的形状为长方形，所述安装槽的深度为10mm。

优选的，所述减震垫的材料为聚乙烯，所述下模具与所述底座通过螺栓连接。

优选的，所述保护片的材料为聚异戊二烯橡胶，所述保护片的形状为圆形，所述保护片的厚度为2mm。

优选的，所述限位块的形状为圆形，所述限位块的直径大小与所述导向外筒的内径大小一致。

优选的，所述导向内柱与所述下模具焊接，所述下模具和所述导向外筒与所述第一缓冲弹簧焊接，所述导向外筒与所述顶板焊接。

优选的，所述连接柱的形状为圆柱形，所述保护垫的形状为圆形，所述保护垫的材料为聚异戊二烯橡胶。

采用上述技术方案的有益效果是：

1、使用时，只需通过安装耳将冲压模具安装在冲压设备上，冲压模具的一体化设计使得冲压模具便于安装和拆卸。

2、冲压时，冲压设备的冲压头接触保护垫压着连接柱向下移动，保护垫能够对冲压模具起到保护作用，延长了冲压模具的使用寿命，第二缓冲弹簧和第一缓冲弹簧收缩，使得导向内柱在导向外筒内侧移动，导向外筒和导向内柱能够为上模具起到导向作用，保证了冲压件的冲压质量，顶板带动上模具向下移动，上模具与下模具配合对板材进行冲压，冲材接触保护片使得压力传感器受力，压力传感器利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号，并通过控制芯片显示在显示屏上，方便工作人员查看读取。

3、冲压结束后，冲压设备的冲头向上运动，在第二缓冲弹簧和第一缓冲弹簧的复位力作用下，导向外筒和导向内柱的总体长度伸长，使得上模具离开下模具，即可将冲压好的工件取出，其中，第二缓冲弹簧和第一缓冲弹簧既能起到减震缓冲的作用，又可提供复位力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述一种带冲力监测的冲压模具的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种带冲力监测的冲压模具的主视内部结构示意图；

图3是本实用新型所述一种带冲力监测的冲压模具的主视图；

图4是本实用新型所述一种带冲力监测的冲压模具中导向外筒的主视内部结构放大示意图；

图5是本实用新型所述一种带冲力监测的冲压模具的电路结构流程框图。

图中：1、底座；2、安装耳；3、电路板；4、控制芯片；5、安装槽；6、减震垫；7、下模具；8、压力传感器；9、保护片；10、上模具；11、导向外筒；12、限位环；13、橡胶圈；14、第二缓冲弹簧；15、限位块；16、导向内柱；17、第一缓冲弹簧；18、顶板；19、连接柱；20、保护垫；21、显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5所示，本实用新型提供一种技术方案：底座1、下模具7、上模具10、顶板18，底座1两侧焊接有安装耳2，安装耳2用以安装模具，底座1内部通过螺钉固定安装有电路板3，电路板3用以安装电路元件，电路板3上方通过锡焊接有控制芯片4，控制芯片4的型号是ARMIC0016，用以控制装置工作，底座1顶部成型有安装槽5，安装槽5用以安装下模具7，安装槽5内部粘接有减震垫6，减震垫6用以减震，减震垫6上方设置有下模具7，下模具7用以冲压模具，下模具7内部通过螺钉固定安装有压力传感器8，压力传感器8的型号是113B24，用以检测冲压压力，压力传感器8上方粘接有保护片9，保护片9用以保护压力传感器8，下模具7上方设置有上模具10，上模具10用以冲压模具，上模具10两侧设置有导向外筒11，导向外筒11用以导向支撑，导向外筒11下端成型有限位环12，限位环12用以限位，防止导向内柱16从导向外筒11中滑出，限位环12上方粘接有橡胶圈13，橡胶圈13用以减震，导向外筒11内部安装有第二缓冲弹簧14，第二缓冲弹簧14用以缓冲减震并提供复位力，第二缓冲弹簧14下方设置有限位块15，限位块15用以限位，防止导向内柱16从导向外筒11中滑出，限位块15焊接在导向内柱16上方，导向内柱16用以支撑导向，导向内柱16外侧设置有第一缓冲弹簧17，第一缓冲弹簧17用以缓冲减震并提供复位力，上模具10通过螺栓固定安装在顶板18下方，顶板18用以安装支撑上模具10，顶板18上方焊接有连接柱19，连接柱19用以冲压设备冲压，连接柱19上方粘接有保护垫20，保护垫20用以保护连接柱19，底座1前部镶嵌有显示屏21，显示屏21用以显示冲力值，压力传感器8和显示屏21与控制芯片4电连接。

安装耳2的数量为4个，安装耳2在底座1两侧对称分布，安装槽5的形状为长方形，安装槽5的深度为10mm，减震垫6的材料为聚乙烯，下模具7与底座1通过螺栓连接，保护片9的材料为聚异戊二烯橡胶，保护片9的形状为圆形，保护片9的厚度为2mm，限位块15的形状为圆形，限位块15的直径大小与导向外筒11的内径大小一致，导向内柱16与下模具7焊接，下模具7和导向外筒11与第一缓冲弹簧17焊接，导向外筒11与顶板18焊接，连接柱19的形状为圆柱形，保护垫20的形状为圆形，保护垫20的材料为聚异戊二烯橡胶。

工作原理：使用时，只需通过安装耳2将冲压模具安装在冲压设备上，冲压模具的一体化设计使得冲压模具便于安装和拆卸，将冲材放置在下模具7上，冲压时，冲压设备的冲压头接触保护垫20压着连接柱19向下移动，保护垫20能够对冲压模具起到保护作用，延长了冲压模具的使用寿命，第二缓冲弹簧14和第一缓冲弹簧17收缩，使得导向内柱16在导向外筒11内侧移动，导向外筒11和导向内柱16能够为上模具10起到导向作用，保证了冲压件的冲压质量，顶板18带动上模具10向下移动，上模具10与下模具7配合对板材进行冲压，冲材接触保护片9使得压力传感器8受力，压力传感器8利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号，并通过控制芯片4显示在显示屏21上，方便工作人员查看读取，冲压结束后，冲压设备的冲头向上运动，在第二缓冲弹簧14和第一缓冲弹簧17的复位力作用下，导向外筒11和导向内柱16的总体长度伸长，使得上模具10离开下模具7，即可将冲压好的工件取出，其中，第二缓冲弹簧14和第一缓冲弹簧17既能起到减震缓冲的作用，又可提供复位力。

本实用新型的底座1、安装耳2、电路板3、控制芯片4、安装槽5、减震垫6、下模具7、压力传感器8、保护片9、上模具10、导向外筒11、限位环12、橡胶圈13、第二缓冲弹簧14、限位块15、导向内柱16、第一缓冲弹簧17、顶板18、连接柱19、保护垫20、显示屏21件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

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主设计要求

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