阅读说明：本技术 一种半开式弹簧卡箍成型设备及其成型方法 (Semi-open type spring clamp forming equipment and forming method thereof ) 是由 陈黎清 李钦聚 钟永春 王成 于 2020-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种半开式弹簧卡箍成型设备及其成型方法,本成型设备包括底座,底座上安装成型镶件和切料机构；成型镶件与待成型的产品形状适配,成型镶件安装于底座上；成型机构分布于成型镶件的四周,成型机构可将线材挤压于成型镶件上而成型产品；切料机构包括导料块、推板和连接推板的冲刀,导料块安装于底座上,导料块上设有供线材水平通过的导向槽,导料块靠近冲刀的一侧设有第一定位侧壁；推板可由切料驱动装置驱动而推动冲刀沿着第一定位侧壁移动切断线材。本发明的加工效率高、加工精度高。(The invention provides a semi-open type spring clamp forming device and a forming method thereof, wherein the forming device comprises a base, wherein a forming insert and a material cutting mechanism are arranged on the base; the forming insert is matched with the shape of a product to be formed, and the forming insert is arranged on the base; the forming mechanism is distributed around the forming insert and can extrude the wire rod on the forming insert to form a formed product; the cutting mechanism comprises a material guide block, a push plate and a stamping knife connected with the push plate, the material guide block is arranged on the base, a guide groove for the wire to horizontally pass through is formed in the material guide block, and a first positioning side wall is arranged on one side, close to the stamping knife, of the material guide block; the push plate can be driven by the cutting driving device to push the stamping knife to move along the first positioning side wall to cut off the wire. The invention has high processing efficiency and high processing precision.)

一种半开式弹簧卡箍成型设备及其成型方法

技术领域

本发明属于卡箍成型技术领域，具体涉及一种半开式弹簧卡箍成型设备及其成型方法。

背景技术

半开式弹簧卡箍的结构如图1所示，它包含一个弧形的可弹性形变的包围部，包围部的两端相向延伸且形成开口，利用该开口部将卡箍安装于连接件上。半开式弹簧卡箍具有使用方便，紧箍力强、密封性能好等优点，可实现快速安装、可靠锁紧，拥有较好的耐腐蚀性，已逐渐取代了法兰和焊接的两种传统管道连接方式。弹簧卡箍可广泛的应用于汽车、电子、航空等各个行业，需求量越来越大。

目前市场上常见的卡箍生产通常采用先将薄板冲压成半成品，再通过使用机械手将半成品放到打圆成型机上加工成型，该方法需要多道工序，加工效率低，产品成型工艺慢；由于定位误差的累积作用对操作人员的调试技术要求较高，以上导致加工成本变高。

发明内容

本发明的目的是提供一种半开式弹簧卡箍成型设备及其成型方法，以解决半开式弹簧卡箍的加工效率低、产品加工精度不高的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种半开式弹簧卡箍成型设备，包括：

底座，所述底座上安装成型镶件和切料机构；

所述成型镶件与待成型的产品形状适配，所述成型镶件安装于底座上；

成型机构分布于成型镶件的四周，所述成型机构可将线材挤压于成型镶件上而成型产品；

所述切料机构包括导料块、推板和连接所述推板的冲刀，所述导料块安装于底座上，所述导料块的背面设有供线材水平通过的导向槽，所述导料块靠近冲刀的一侧设有第一定位侧壁；所述推板可由切料驱动装置驱动而推动冲刀沿着第一定位侧壁移动切断线材。

优选的，所述推板的背面设有滑槽，所述冲刀靠近推板的一侧设有凸起的滑块，当所述冲刀冲切线材时所述滑块可沿着滑槽移动。

优选的，所述推板向成型镶件的方向倾斜，所述滑槽平行于线材；所述冲刀呈弯折状，所述冲刀的冲切端向线材的成型侧延伸且与所述推板之间呈一夹角，所述滑块位于冲刀与推板的连接端，所述滑块向线材的进料端方向延伸。

进一步的，所述底座上安装有与导料块相对的冲刀定位块，所述冲刀位于冲刀定位块与导料块之间，所述冲刀可沿着所述冲刀定位块与所述导料块移动。

优选的，所述冲刀定位块的背面设有供线材折弯时通过的第一避空台阶，所述第一避空台阶的深度与线材的宽度匹配，所述第一避空台阶向下延伸至冲刀定位块的下端。

进一步的，所述冲刀定位块靠近冲刀的一侧设有避空部，所述底座上于所述避空部处安装有伸缩支撑块，所述伸缩支撑块支撑线材，所述冲刀的冲切端可紧贴所述伸缩支撑块移动；所述伸缩支撑块可由第一驱动装置驱动而缩入底座内。

优选的，所述冲刀的背面设有供线材通过的第二避空台阶，所述第二避空台阶的深度也与线材的宽度匹配，所述第二避空台阶向下延伸至冲刀的下端；所述冲刀的刀刃位于第二避空台阶的水平台阶面上。

进一步的，所述导料块和所述冲刀定位块的表面安装有一块定位板，所述定位板覆盖于冲刀上而将冲刀限位在竖直面内移动。

进一步的，所述成型镶件包含一水平直线型的成型壁，线材送料时可沿着该成型壁移动；所述成型机构包括垂直于该成型壁的第一成型刀，所述第一成型刀可将线材定位于所述成型壁上。

上述半开式弹簧卡箍成型设备的成型方法包括以下步骤：

启动第一驱动装置，驱动伸缩支撑块伸出底座外；

将线材依次沿着导料块的导向槽、以及伸缩支撑块的顶壁送入成型镶件上；

启动第一成型刀将线材压紧于成型镶件的成型壁上；

启动切料驱动装置，驱动冲刀向斜下方切断线材；

第一驱动装置将伸缩支撑块缩入底座内；

成型机构的其他成型刀动作将线材挤压于成型镶件上而成型产品；

各成型刀由成型驱动装置驱动而后退复位。

本发明的有益效果是：

本发明利用成型镶件、成型机构和切料机构一次性成型半开式弹簧卡箍，取代了现有的先冲压薄板、然后再通过机械手将半成品转运到打圆成型机上成型的加工方式，精简了工序，缩短了加工时间。并且由于本机构对产品一次成型，不需要重复定位线材，减小了定位误差，提高了卡箍的加工精度。

本发明切料机构的冲刀与推板互相配合冲切线材，冲刀呈折弯状且其滑块位于冲刀顶部的弯折部上，因此当推板倾斜地推动冲刀时，冲刀的滑块可沿着推板上的滑槽移动，冲刀能够顺利地将线材冲断，且其活动时不会与其他成型刀干涉，解决了成型作业空间小的问题，保证了整个成型设备工作的流畅性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的半开式弹簧卡箍结构示意图；

图2是本发明的产品成型时的主视结构示意图；

图3是本发明的主视结构示意图，图中隐藏了切料机构的定位板；

图4是本发明的切料机构的立体结构示意图；

图5是本发明的切料机构背面的结构示意图；

图6是本发明的伸缩驱动装置的安装结构示意图；

图7是本发明的第一驱动装置和伸缩支撑块在底座上的安装结构剖视图。

图中标记为：

100.半开式弹簧卡箍；

200.底座；210.推杆孔；212.容纳槽；

300.成型机构；310.第一成型刀；320.第二成型刀；330.第三成型刀；340.第四成型刀；350.第五成型刀；360.第六成型刀；370.第七成型刀；380.成型导向块；

400.切料机构；410.导料块；411.导向槽；412.第一定位侧壁；420.推板；421.滑槽；430.冲刀；431.冲切端；432.滑块；433.第二避空台阶；440.冲刀定位块；441.第二定位侧壁；442.第一避空台阶；450.定位板；460.伸缩支撑块；470.第一驱动装置；471.顶杆；

500.成型镶件；510.成型壁；

600.伸缩驱动装置；610.推杆；

700.线材。

具体实施方式

本发明公开一种半开式弹簧卡箍成型设备，用于成型如图1所示的半开式弹簧卡箍100。

如图2所示，本成型设备包括底座200、成型机构300和切料机构400。底座200上安装成型镶件500和切料机构400。

成型镶件500与待成型的产品形状适配，成型镶件500安装于底座200上接近中央的位置。

成型机构300分布于成型镶件500的四周，成型机构300可将线材700挤压于成型镶件500上而成型产品。

切料机构400位于线材的上料路径上，切料机构400可在成型机构300成型产品前将线材按定长切断。

线材可由送料机构送料至切料机构400处，送料机构包括送料底座和送料盖板，送料底座上设有与线材配合的送料槽，卷绕的线材拉直后可穿过该送料槽后进入底座200上，送料盖板盖住送料槽上的线材，使线材保持平整，可通过送料机构将线材按定长送料。还可以在送料机构上安装平整机构进一步整平线材，平整机构可以是线材整平机，线材整平机是公知技术，在此不再赘述。

下面具体介绍本设备的成型机构300以及切料机构400的结构和工作原理。

请参照图3，成型镶件500包含一水平直线型的成型壁510，线材送料时可沿着该成型壁510移动。成型机构300包括垂直于该成型壁510的第一成型刀310，第一成型刀310由驱动装置驱动向下作直线移动，压住线材700，将线材700定位于成型壁510上。因此第一成型刀310既可以成型产品，也可以辅助切料机构400固定线材700，由于线材700待冲切部位的左右两端均被固定，因此冲刀430能够准确地冲断线材700。

成型机构300还包括多个用于成型产品其他部位的成型刀，具体地，在线材700上方的成型刀分别为位于第一成型刀310左侧的第二成型刀320、第三成型刀330，以及位于第一成型刀310右侧的第四成型刀340。在线材700下方的成型刀分别为第五成型刀350、第六成型刀360和第七成型刀370。切料机构400位于第四成型刀340与第五成型刀350之间。各个成型刀分别由成型驱动装置驱动而作直线移动，成型驱动装置可以是伺服液压缸或者直线伺服电动缸。相邻的两个成型刀之间安装成型导向块380，对成型刀的移动进行导向。

请参照图3至图5，切料机构400包括导料块410、推板420和滑动式连接推板420的冲刀430，导料块410通过螺丝安装于底座200上，导料块410的背面设有供线材水平通过的导向槽411，导料块410靠近冲刀430的一侧设有第一定位侧壁412；推板420可由切料驱动装置驱动而推动冲刀430沿着第一定位侧壁412移动切断线材700。切料驱动装置优选为伺服液压缸。请参照图3，推板420的背面设有滑槽421，冲刀430靠近推板420的一侧设有凸起的滑块432，滑块432的宽度与滑槽421的宽度匹配，当冲刀430冲切线材时，滑块432可沿着滑槽421移动。

请重点参照图3，推板420向成型镶件500的方向即左下方倾斜，其与水平面的夹角为a，优选滑槽421沿水平方向延伸。冲刀430呈弯折状，冲刀430的冲切端431也向左下方倾斜延伸，该冲切端431与水平面的夹角为b，且b>a。冲刀430与推板420的连接端向线材的进料端方向水平地延伸，滑块432位于冲刀430与推板420的连接端上。由于本弹簧卡箍的形状限制了其成型空间，特别是在切料机构附近，推板420和冲刀430没有充足的活动空间，冲刀430上下冲切时很容易与它附近的成型机构产生干涉，将冲刀430设计为弯折状，将其与推板420的连接端向右侧水平地延伸，并且冲切端431与水平面的夹角b>推板420与水平面的夹角a，当推板420向斜下方推动冲刀430时，冲刀430的滑块432自动沿着滑槽421水平移动，二者之间力的传动可实现冲刀430对线材700可靠地冲断，且推板420和冲刀430在活动过程中不会与它们附近的成型刀产生干涉。

请参照图3和图5，底座200上安装有与导料块410相对的冲刀定位块440，冲刀430位于冲刀定位块440与导料块410之间；冲刀定位块440靠近冲刀430的一侧设有第二定位侧壁441，冲刀430可沿着第一定位侧壁412和第二定位侧壁441移动。冲刀定位块440与导料块410共同作用，对冲刀430进行定位和导向。

请重点参照图5，冲刀定位块440的背面设有供线材折弯时通过的第一避空台阶442，第一避空台阶442的深度与线材700的宽度匹配，第一避空台阶442向下延伸至冲刀定位块440的下端。当成型机构向下弯折线材时，第一避空台阶442可避让线材，允许线材的自由端顺利通过，避免了成型过程中的干涉。冲刀定位块440的下端面可紧贴第五成型刀350，它可以对第五成型刀350的移动进行导向，因此冲刀定位块440兼具成型与导向的功能，减少了成型导向块的用量，使本机构的结构更紧凑。

请参考图3和图5，冲刀定位块440的底部靠近冲刀430的一侧设有避空部，底座200上于避空部处安装有伸缩支撑块460，伸缩支撑块460可由第一驱动装置470驱动而缩入底座200内，伸缩支撑块460的顶部支撑线材，冲刀430的冲切端可紧贴伸缩支撑块460的侧壁移动，因此线材的待冲切根部可同时在第一避空台阶442和伸缩支撑块460的上下限位作用下而被定位住，防止线材的待冲切根部晃动，从而对冲刀430和线材提供可靠的辅助定位作用，冲切效果更稳定。

第一驱动装置470可以是伺服气缸或者直线模组，具体地，请参考图7，第一驱动装置470的输出轴上固定连接顶杆471，顶杆471贯穿底座200后固定连接伸缩支撑块460，底座200上设有供伸缩支撑块460缩入的容纳槽212，当冲刀430切断线材后，第一驱动装置470动作，将伸缩支撑块460缩入容纳槽212内，从而线材弯折成型时可顺利通过伸缩支撑块460。

请参考图5，冲刀430的背面设有供线材700通过的第二避空台阶433，第二避空台阶433的深度也与线材的宽度匹配，第二避空台阶433向下延伸至冲刀430的下端；冲刀430的刀刃位于第二避空台阶433的水平台阶面上。在冲刀430向下冲切线材之前，第二避空台阶433可保持对线材限位，直到冲刀430的刀刃切断线材。因此本发明的冲刀430既可以冲切线材，还可以在线材上料时以及冲切过程中对线材进行限位。

请参照图4，导料块410和冲刀定位块440的表面通过螺丝安装有一块定位板450，定位板450覆盖于冲刀430上而将冲刀430限位在竖直面内移动。定位板450进一步对冲刀430进行限位，防止冲刀430前后晃动。

请参照图6，底座200的背面安装伸缩驱动装置600，伸缩驱动装置600的输出轴上安装推杆610，底座200上于成型镶件500外侧的左右两肩部分别设有推杆孔210，产品加工完成后，伸缩驱动装置600推出推杆610，将产品从成型镶件处推落。

上述半开式弹簧卡箍成型设备的成型方法包括以下步骤：

启动第一驱动装置470，驱动伸缩支撑块460伸出底座的容纳槽212外；

卷状的线材由平整机构整平后由送料机构送入底座上的切料机构400；

线材700的端部依次水平地通过导料块410的导向槽、冲刀430的第二避空台阶以及伸缩支撑块460和冲刀定位块440的第一避空台阶，直至送入成型镶件直线型的成型壁510上；

第一成型刀310向下动作，成型产品的一部分结构，并且第一成型刀310保持不动，将线材700压紧于成型镶件的直线型成型壁510上；

启动切料驱动装置，驱动冲刀430向斜下方切断线材700；然后冲刀430复位；

第一驱动装置470动作，将伸缩支撑块460缩回入容纳槽212内；

在第一驱动装置470动作时，成型机构300的第二成型刀320、第三成型刀330依次动作，将线材700的左端挤压于成型镶件500上而成型产品的局部结构；

在第三成型刀330动作的同时，第四成型刀340动作，将线材700的自由端向下折弯直至抵压于成型镶件500上而变形。然后第五成型刀350、第六成型刀360和第七成型刀370依次动作，成型最终的产品；

各成型刀由相应的成型驱动装置驱动而后退复位；

伸缩驱动装置600向前推动推杆610，将产品从成型镶件500上推落。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。