摘 要：通常沖壓裝置進(jìn)行使用時(shí)，一般都是需要機(jī)械手或人工取出工件，而機(jī)械手可能會(huì)在取件時(shí)出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、故障等問題，工件則會(huì)被沖頭下行時(shí)損壞，且人工取料不僅會(huì)嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率，如若人工操作不當(dāng)還容易引發(fā)安全事故，因此，需進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種不需要額外動(dòng)力，憑借壓力機(jī)的開合模動(dòng)作就能完成自動(dòng)接料的設(shè)備。針對(duì)上述問題，提供了一種電機(jī)磁極片沖壓倒裝復(fù)合模產(chǎn)品的自動(dòng)收集裝置，能夠在復(fù)合模上模移動(dòng)時(shí)，自動(dòng)接住從上模中掉落的工件，降低了工人工作量，提高了沖壓效率。

關(guān)鍵詞：沖壓 沖模 收集裝置 自動(dòng)卸料

0 引言

模具現(xiàn)在是應(yīng)用在全國(guó)各大制造業(yè)產(chǎn)品中生產(chǎn)所需要用到的重要工藝設(shè)備，沖壓成形模具作為我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)中一種非常十分重要的模具加工技術(shù)，是專門用來制造和生產(chǎn)各種模具或者板料等零件，它們還具有許多獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，模具材料的工藝性能不僅能夠使模具在生產(chǎn)過程中操作簡(jiǎn)單、更易于制造生產(chǎn)，還可以降低制作的成本。便于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)工藝機(jī)械的自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，是其他的加工設(shè)備和方法之間無法相比，和其他不可以互為替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在我國(guó)裝備制造業(yè)中占據(jù)著很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械制造、汽車、航空飛行、電子、輕工和日常用品等行業(yè)[1]。

倒裝式復(fù)合模將工件在模具內(nèi)部進(jìn)行一定溫度沖壓后遺留下來，而正裝式復(fù)合模模具沖壓后的工件和廢料都會(huì)遺留在模具的表面上，而這些工件一般都是需要機(jī)械手或人工取出。而且機(jī)械手可能在取件時(shí)反應(yīng)遲鈍或者發(fā)生故障時(shí)，被沖頭下行時(shí)而損壞，人工取料的話不僅會(huì)嚴(yán)重的降低生產(chǎn)效率，而且人工操作不安全的話很容易造成安全事故[2]。本次的改進(jìn)僅憑借壓力機(jī)的開合模動(dòng)作就能完成自動(dòng)接料，而不需要額外的動(dòng)力;沖壓件留置在凹模腔內(nèi)，頂出機(jī)構(gòu)能將沖壓件頂離一段距離，然后沖壓件落到轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)將沖壓件接住并向后移，本次設(shè)計(jì)可以方便快捷的將沖壓件從凹模內(nèi)落出的電極片接住，并將沖壓件自動(dòng)轉(zhuǎn)移，提高了產(chǎn)品的沖壓效率。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)方案

一種電機(jī)磁極片沖壓倒裝復(fù)合模產(chǎn)品的自動(dòng)收集裝置，包括連接桿、固定桿、擺桿以及接料組件，固定桿能夠布置于復(fù)合模的出料側(cè)，固定桿的中部套設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承件，連接桿的Ⅰ端能夠鉸接連接在復(fù)合模上模上，且連接桿的Ⅱ端與軸承件固定連接，且軸承件能夠在上模上下移動(dòng)情形下正反轉(zhuǎn)動(dòng)，擺桿的Ⅰ端固定連接在軸承件上，擺桿的Ⅱ端連接有接料組件，擺桿能夠在上模上下移動(dòng)情形下前后擺動(dòng)，且接料組件的橫向后端能夠在上模向上移動(dòng)情形下向后移動(dòng)至上模的正下方位置。

其中，接料組件包括接料桿和接料板，擺桿的Ⅱ端開設(shè)有第一通孔，接料桿沿縱向穿置于第一通孔且其可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在擺桿的Ⅱ端，接料板的縱向兩側(cè)均設(shè)置連接有連接板，連接板設(shè)有第二通孔，接料桿的兩端分別穿置并連接于兩個(gè)連接板的第二通孔處。連接桿與復(fù)合模上模之間設(shè)置支撐座，支撐座的底部固定連接在復(fù)合模上模的側(cè)邊端面，連接桿的Ⅰ端鉸接連接于支撐座的頂部。連接桿包括第一連桿和第二連桿，第一連桿的Ⅰ端鉸接連接于支撐座的頂部，第一連桿的Ⅱ端與第二連桿的Ⅰ端鉸接連接，第二連桿的Ⅱ端固定連接在軸承件上，且兩根連桿之間的夾角為75°～90°。

通過上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)沖壓裝置的復(fù)合模上模向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)連接桿使軸承件轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擺桿進(jìn)行橫向向前擺動(dòng)，此時(shí)，擺桿帶動(dòng)接料板向遠(yuǎn)離模具的方向移動(dòng)，直至接料板移動(dòng)出復(fù)合模工作區(qū)域；當(dāng)工件完成沖壓后，復(fù)合模上模向上運(yùn)動(dòng)，擺桿帶動(dòng)接料板向靠近離模具的方向移動(dòng)，直至接料板移動(dòng)至復(fù)合模上模正下方，此時(shí)，復(fù)合模上模的頂桿將模具中的工件頂出掉落至接料板中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)收集工件。

1.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，定義圖示坐標(biāo)軸X為橫向、坐標(biāo)軸Y為縱向，坐標(biāo)軸Z為豎向便于輔助說明，模具橫向左側(cè)為出料側(cè)，圖3給出了該裝置結(jié)構(gòu)示例的部分尺寸，其單位為cm。

參見圖1-圖4，本實(shí)施例1的一種電機(jī)磁極片沖壓倒裝復(fù)合模產(chǎn)品的自動(dòng)收集裝置，包括連接桿3、固定桿5、擺桿7以及接料組件8，固定桿能夠布置于復(fù)合模的出料側(cè)，固定桿的中部套設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承件，連接桿3的Ⅰ端能夠鉸接連接在復(fù)合模上模1上，且連接桿3的Ⅱ端與擺桿7的Ⅰ端均焊接連接在軸承件4上，擺桿7的Ⅱ端設(shè)置連接有接料組件8，軸承件能夠在上模上下移動(dòng)情形下正反轉(zhuǎn)動(dòng)，擺桿能夠在上模上下移動(dòng)情形下前后擺動(dòng)，且接料組件的橫向后端能夠在上模向上移動(dòng)情形下向后移動(dòng)至上模的正下方位置以接住工件。

其中，連接桿3與復(fù)合模上模1之間設(shè)置支撐座2，支撐座2的底部固定連接在復(fù)合模上模1的側(cè)邊端面，連接桿3的Ⅰ端鉸接連接于支撐座2的頂部。連接桿3包括第一連桿301和第二連桿302，連桿301的Ⅰ端鉸接連接于支撐座2的頂部，第一連桿301的Ⅱ端與第二連桿302的Ⅰ端鉸接連接連桿302的Ⅱ端焊接連接在軸承件4上，且兩根連桿301、302之間的夾角為75°～90°，擺桿7與連桿302的夾角固定為90°或80°等。

接料組件8包括接料桿801和接料板802，擺桿7的Ⅱ端開設(shè)有第一通孔，接料桿801沿縱向穿置于第一通孔且其可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在擺桿的Ⅱ端，接料板802的縱向兩側(cè)均設(shè)置連接有連接板803，連接板803設(shè)有第二通孔，接料桿801的兩端分別穿置并連接于兩個(gè)連接板803的第二通孔處。

如上述，當(dāng)沖壓裝置的復(fù)合模上模1向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)連接桿3使軸承件4轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擺桿7進(jìn)行橫向向前擺動(dòng)，此時(shí)，連桿301、302間的夾角為90°，擺桿7帶動(dòng)接料板802向遠(yuǎn)離模具的方向移動(dòng)（橫向向前移動(dòng)），直至接料板移動(dòng)出復(fù)合模工作區(qū)域；當(dāng)工件完成沖壓后，復(fù)合模上模1向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，連桿301、302間的夾角變?yōu)?5°，擺桿7帶動(dòng)接料板802向靠近模具的方向移動(dòng)（橫向向后移動(dòng)），直至接料板802移動(dòng)至復(fù)合模上模1的正下方，復(fù)合模上模1的頂桿將模具中的工件頂出掉落至接料板802中，完成工件自動(dòng)收集。該裝置憑借沖壓裝置的開合模動(dòng)作就能完成自動(dòng)接料，不需要額外的動(dòng)力，運(yùn)動(dòng)原理簡(jiǎn)單，且該裝置接料板不會(huì)與沖壓裝置發(fā)生接觸碰撞，工件收集過程不易出錯(cuò)，減少了人工的工作量，提高了沖壓的生產(chǎn)及收集效率。

參見圖1-圖4，擺桿7包括調(diào)節(jié)桿701、滑動(dòng)桿702和鎖緊螺栓，調(diào)節(jié)桿701的Ⅰ端固定連接在軸承件4上，調(diào)節(jié)桿的II端和滑動(dòng)桿的I端均開設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸布置的槽孔，第一通孔設(shè)置在滑動(dòng)桿702的Ⅱ端，鎖緊螺栓能夠置于該槽孔內(nèi)并在槽孔長(zhǎng)度方向上調(diào)整穿置位置，鎖緊螺栓在擰緊情形下能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)桿和滑動(dòng)桿固定，使得第一通孔與軸承件之間的距離可調(diào)節(jié)。

具體的，槽孔可以為沿桿長(zhǎng)度方向延伸的條形孔，此時(shí)鎖緊螺栓沿桿長(zhǎng)度方向滑動(dòng)以調(diào)整穿置固定位置，調(diào)節(jié)桿和滑動(dòng)桿相互交叉疊放并調(diào)整交叉角度及長(zhǎng)度，進(jìn)而擰緊鎖緊螺栓固定。或者，槽孔為依次排列的通孔組，此時(shí)鎖緊螺栓能夠分別穿置在各個(gè)通孔組的通孔內(nèi)以調(diào)整穿置固定位置，調(diào)節(jié)桿和滑動(dòng)桿相互交叉疊放并調(diào)整交叉角度及長(zhǎng)度，進(jìn)而擰緊鎖緊螺栓固定?；蛘?，將前述條形孔與通孔組組合在一起，在條形孔側(cè)邊上依次布置通孔組點(diǎn)位。鎖緊螺栓可為螺栓及螺母配套，螺栓穿過槽孔并擰緊在螺母上。

通過上述結(jié)構(gòu)，該自動(dòng)收集裝置就能根據(jù)模具的閉合高度調(diào)整兩根桿相對(duì)距離及角度，使擺桿7的長(zhǎng)度適中，能夠使接料板802與復(fù)合模上模1間的高度合適，以及使接料板伸入復(fù)合模的長(zhǎng)度合適，保證工件掉落時(shí)接料板802能剛好到達(dá)復(fù)合模上模1的正下方，滿足于不同閉合高度的沖壓裝置使用，增強(qiáng)了實(shí)用性。

參見圖1-圖4，接料板802的橫向前端的上板面隨著向外逐漸向下延伸形成取料部，且取料部呈斜面結(jié)構(gòu)，接料板802的橫向后端的上板面隨著向外逐漸向上延伸形成引導(dǎo)部，且引導(dǎo)部呈斜面結(jié)構(gòu)或曲面結(jié)構(gòu)，圖示中，接料板802左端為斜面且其右端為曲面。如此，工件掉落至引導(dǎo)部，受重力作用沿引導(dǎo)部向下滑落至接料板中部。

在進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)例中，參見圖4，連接板803與接料板802橫向的長(zhǎng)度相同，使接料板802及其縱向兩側(cè)連接板803圍成凹槽狀結(jié)構(gòu)。連接板803可以與接料板802焊接連接，還可以由接料板802縱向兩側(cè)面沿豎向向上延伸與接料板802一體成型。通過上述結(jié)構(gòu)，凹槽狀結(jié)構(gòu)防止工件在采集時(shí)從接料板802上縱向兩側(cè)掉出，還能夠盛放堆積一定數(shù)量工件，等接料板802上盛裝一定數(shù)量的工件再由工人一并取出，便于統(tǒng)一收集。

參見圖1-圖4，固定桿5的兩端均設(shè)置有支撐桿6，支撐桿6的Ⅰ端固定連接在固定桿5的端部，具體地，通過螺母緊固連接或是焊接連接，支撐桿6的Ⅱ端則固定連接在沖壓床/工作臺(tái)上，使得固定桿5固定在復(fù)合模的出料側(cè)。

通過上述結(jié)構(gòu)，增設(shè)支撐桿6對(duì)固定桿5進(jìn)行固定補(bǔ)強(qiáng)，保證了固定桿5的穩(wěn)固性，還可以在固定桿5兩端無固定點(diǎn)時(shí)作為支撐固定點(diǎn)，保證固定桿5能固定在出料口的前方，不易受到?jīng)_壓床的限制，提高沖壓設(shè)備適用性。

如前述，本裝置改進(jìn)僅憑借壓力機(jī)的開合模動(dòng)作就能完成自動(dòng)接料，而不需要額外的動(dòng)力；沖壓件留置在凹模腔內(nèi)，頂出機(jī)構(gòu)能將沖壓件頂離一段距離，然后沖壓件落到轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)將沖壓件接住并向后移，可以方便快捷的將沖壓件從凹模內(nèi)落出的電極片接住，并將沖壓件自動(dòng)轉(zhuǎn)移，提高了產(chǎn)品的沖壓效率。

憑借壓力機(jī)的開合模動(dòng)作，通過連桿將上模與接料板連接。使用時(shí)，當(dāng)上模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)是開模，沖壓完成，電機(jī)磁極片被頂桿頂出掉落，此時(shí)，上模帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，利用杠桿原理，連桿帶動(dòng)擺桿向后擺動(dòng)，擺桿與接料板相連接，從而帶動(dòng)接料板向后運(yùn)動(dòng)，通過連桿連接在上模的接料板剛好行程到電機(jī)磁極片掉落的下方，完成接料。當(dāng)上模向下運(yùn)動(dòng)，上模帶動(dòng)連桿向下運(yùn)動(dòng)，利用杠桿原理，通過連桿連接在上模的接料板行程向前運(yùn)動(dòng)，從而錯(cuò)開模具沖壓，避免模具沖壓過程損壞接料板。

該自動(dòng)收集裝置利用沖壓裝置的開合模動(dòng)作與沖壓裝置聯(lián)動(dòng)配合，就能完成自動(dòng)接料，不需要額外的動(dòng)力，運(yùn)動(dòng)原理簡(jiǎn)單，且該裝置接料板與沖壓裝置之間不會(huì)發(fā)生接觸碰撞，工件收集過程不易出錯(cuò)，減少了人工的工作量，提高了沖壓的生產(chǎn)及收集效率。

1.3 運(yùn)動(dòng)原理

一種電機(jī)磁極片沖壓倒裝復(fù)合模產(chǎn)品的自動(dòng)收集裝置，利用沖壓裝置的開合模動(dòng)作，通過連接桿帶動(dòng)軸承件正反轉(zhuǎn)動(dòng)，再牽動(dòng)擺桿進(jìn)行橫向前后擺動(dòng)。當(dāng)沖壓裝置的復(fù)合模上模向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，擺桿帶動(dòng)接料板向遠(yuǎn)離模具的方向移動(dòng)，當(dāng)工件完成沖壓后，復(fù)合模上模向上運(yùn)動(dòng)，擺桿帶動(dòng)接料板向靠近模具的方向移動(dòng)，接著接料板移動(dòng)至復(fù)合模上模的正下方，復(fù)合模上模頂桿將模具中的工件頂出掉落至接料板中，完成接料。

2 結(jié)語(yǔ)

本文只是對(duì)模具的收集裝置進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，通過對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，驗(yàn)證其實(shí)際可行性。但在整個(gè)裝置設(shè)計(jì)中仍存在一些問題，而且對(duì)該裝置的設(shè)計(jì)可能過于簡(jiǎn)單，與實(shí)際情況仍有差距。如果在條件允許的情況下，可以通過3D打印一個(gè)較為相似的模型出來，通過實(shí)踐的方法能夠得到更為客觀的結(jié)果。

該裝置具有較大的研究?jī)r(jià)值，希望通過本文對(duì)電動(dòng)機(jī)磁極片沖壓倒裝復(fù)合模產(chǎn)品自動(dòng)收集裝置的設(shè)計(jì)和分析過程能夠給別人以啟迪和幫助，改善本文中分析的缺點(diǎn)和不足。通過了解國(guó)內(nèi)外各種相關(guān)裝置的發(fā)展?fàn)顩r，分析祖國(guó)未來自動(dòng)化沖壓的發(fā)展趨勢(shì)，提出更為之有效的方法，能夠?qū)ζ鋭?chuàng)新設(shè)計(jì)作出進(jìn)一步研究，對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)沖壓行業(yè)的改進(jìn)有更進(jìn)步的發(fā)展。

基金項(xiàng)目：財(cái)經(jīng)素養(yǎng)教育在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的融合研究—以北部灣大學(xué)為例（項(xiàng)目編號(hào)：2022ZJY2567）。

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