專利名稱：橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合刀具系統(tǒng)，尤其涉及一種用于在橡膠件型面上沖切加工多邊形切口的易刃磨、可調(diào)整的組合刀具系統(tǒng)，屬于非金屬材料機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
橡膠材料成型后，需要對其進(jìn)一步進(jìn)行機(jī)械加工，以滿足裝配連接要求，并要求一定的尺寸精度和表面質(zhì)量。作為橡膠制品生產(chǎn)的最后工序，機(jī)械加工的質(zhì)量直接關(guān)系到橡膠件成品質(zhì)量，是橡膠制品生產(chǎn)過程中非常重要的一道工序。
在實(shí)際生產(chǎn)中，往往在外形上要求橡膠件型面具有一個(gè)或多個(gè)多邊形切口。由于沖切加工方式具有操作簡單、高效、應(yīng)用范圍廣、切斷件的質(zhì)量穩(wěn)定、材料利用率高、適于批量生產(chǎn)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等諸多優(yōu)點(diǎn)，該切口的加工一般采用沖切加工方式。
橡膠件的生產(chǎn)一般是大批量生產(chǎn)，需要較高的生產(chǎn)效率，并要保證一定的加工質(zhì)量，但是，多邊形切口往往形狀較為復(fù)雜，這給沖切刀具的設(shè)計(jì)、刃磨和安裝調(diào)整都帶來較大的困難，大大影響了加工效率的提高；而且，鋒利的刀刃對于保證加工質(zhì)量較為有利，但刀刃鋒利易于磨損；最后，由于橡膠彈性較大，加工中有時(shí)難以達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定的尺寸精度，需在實(shí)際調(diào)試中對刀具的位置進(jìn)行微調(diào)。由以上分析可見，要達(dá)到較高的加工效率與加工質(zhì)量，沖切裝置的刀具需要易于刃磨和安裝調(diào)整，并需具備一定的微調(diào)能力。
與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中，王小平等發(fā)表的“含鋼骨架橡膠密封條的沖切加工”(機(jī)械工程師，2003(2)50-51)一文中提出了一種用于在橡膠密封條端部沖切一定長度的矩形切口的沖切刀具的設(shè)計(jì)與刀具裝夾裝置，實(shí)現(xiàn)了較高的加工質(zhì)量，但其整體式的刀具不易于刃磨，并且未提及刀具安裝與調(diào)整的辦法，而且不能用于更為復(fù)雜形狀的切口的沖切。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足并根據(jù)橡膠件實(shí)際生產(chǎn)的需要，提供一種用于橡膠件型面切口沖切加工的組合刀具系統(tǒng)，刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，刀具易于刃磨和調(diào)整。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)包括刀具裝夾模塊、組合刀具、刀具調(diào)整機(jī)構(gòu)和刀具頂緊機(jī)構(gòu)，刀具裝夾模塊上根據(jù)待加工的橡膠件型面切口的外形開有相應(yīng)的刀槽，組合刀具安裝在刀槽內(nèi)并且與刀具裝夾模塊之間墊有墊片。刀具調(diào)整機(jī)構(gòu)由調(diào)整螺釘與調(diào)整螺釘套組成，可用于調(diào)整刀具的上下位置，刀具頂緊機(jī)構(gòu)由楔形塊、直角支承件、頂緊螺釘構(gòu)成，將組合刀具直接或間接頂緊。刀具裝夾模塊通過內(nèi)六角螺釘固定在沖切機(jī)床升降板上，隨著沖切機(jī)床的升降板上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)組合刀具完成沖切加工。
本發(fā)明所述的組合刀具，是依據(jù)橡膠件型面切口的形狀，由一把或多把橫向刀具與縱向刀具在端部以一定角度拼接而成，為保證沖切質(zhì)量，確保刀刃拼接處無縫，刀具的拼接角度尺寸公差負(fù)公差。
所述的組合刀具調(diào)整機(jī)構(gòu)中，調(diào)整螺釘套通過螺紋聯(lián)接安裝在刀具裝夾模塊上，調(diào)整螺釘擰在該調(diào)整螺釘套內(nèi)，并且其端部與組合刀具上表面接觸；刀具裝夾模塊上根據(jù)需要在不同位置布置多個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)，擰動(dòng)調(diào)整螺釘可調(diào)整組合刀具的上下位置。
所述的組合刀具中的橫向刀具根據(jù)需要采用一個(gè)或多個(gè)擰在刀具裝夾模塊內(nèi)的橫向刀具頂緊螺釘將其直接頂緊。對于縱向刀具，頂緊機(jī)構(gòu)中增加兩個(gè)在斜面處互相拼接的斜角為45°的楔形塊。拼接后的兩個(gè)楔形塊放置在直角支承件支承面上，并相互錯(cuò)開，以保證楔形塊能夠裝入刀具裝夾模塊上銑出的槽內(nèi)，直角支承件通過側(cè)平面上的安裝孔固定在縱向刀具頂緊螺釘上的螺母與刀具裝夾模塊之間；縱向刀具頂緊螺釘頂推不與刀具接觸的楔形塊的一個(gè)直角平面，使其另一直角平面與刀具裝夾模塊上槽內(nèi)的平面作用，將另一楔形塊頂緊在縱向和橫向刀具上，實(shí)現(xiàn)縱向刀具的頂緊，并可輔助頂緊橫向刀具。45°的斜角保證了頂緊力通過楔形塊的作用均勻傳遞到橫向刀具和縱向刀具上。該頂緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)克服了采用組合刀具帶來的縱向刀具固定的困難，頂緊方式簡單，實(shí)用。
刀具調(diào)整到位后，分別擰緊調(diào)整螺釘和頂緊螺釘上的螺母，防止在沖切加工過程中因切削力的反作用，刀具產(chǎn)生松動(dòng)，影響加工質(zhì)量。
上述本發(fā)明的組合沖切加工刀具系統(tǒng)采用的組合刀具可以根據(jù)需要加工的橡膠件型面切口形狀，采用不同的橫向刀具與縱向刀具的組合方式，實(shí)現(xiàn)多種多邊形型面切口的沖切加工。如，一個(gè)縱向刀具與一個(gè)橫向刀具構(gòu)成針對“L”型切口的組合刀具，相應(yīng)的刀具裝夾模塊上刀槽的形狀也設(shè)計(jì)為“L”形。
采用組合刀具，相比于整體式的刀具，具有如下優(yōu)點(diǎn)①降低了刀具制造工藝的復(fù)雜性，大大降低了刀具的制造成本；②根據(jù)橡膠材料的沖切加工工藝要求，刀具的刀刃鋒利，易于磨損，但組合刀具在刀具磨損或發(fā)生崩刀后可分別進(jìn)行刃磨修復(fù)，刃磨工藝簡單；③刃磨后重新安裝時(shí)只需將調(diào)整螺釘擰進(jìn)一段距離，即可補(bǔ)償刃磨長度損失，提高了刀具材料的利用率；并且，根據(jù)調(diào)整螺釘?shù)穆菥嗯c補(bǔ)償長度可大致估算出需要擰入的圈數(shù)，方便了刀具的調(diào)整；④具備一定的型面切口的尺寸微調(diào)能力。
由于刀刃鋒利，刀具磨損較快，為保證橡膠件沖切加工質(zhì)量，經(jīng)常需要將刀具拆下進(jìn)行刃磨；而且在沖切加工過程中由于切削力的反作用，刀具對調(diào)整螺釘有向上的作用力；但是由于刀槽的存在，螺紋接合面積小，若將調(diào)整螺釘直接擰在刀具裝夾模塊上，極易造成螺紋聯(lián)接失效，刀具裝夾模塊報(bào)廢。本發(fā)明中，采用調(diào)整螺釘套，將調(diào)整螺紋套安裝在刀具裝夾模快上，再將調(diào)整螺釘擰在該調(diào)整螺釘套內(nèi)，這樣，在螺紋聯(lián)接失效后，只需更換調(diào)整螺釘套和螺釘，而不會造成刀具裝夾模塊的報(bào)廢。
生產(chǎn)調(diào)試時(shí)，可根據(jù)型面切口尺寸調(diào)整的需要，采用如下的方法微調(diào)當(dāng)需增大切口某個(gè)尺寸時(shí)，可減薄相應(yīng)刀具與刀具裝夾模塊之間的墊片，同時(shí)更換與該刀具拼接的另一刀具；當(dāng)需減小切口某尺寸，則增厚相應(yīng)刀具與刀具裝夾模塊之間的墊片，同時(shí)對與該刀具拼接的另一刀具進(jìn)行調(diào)整，將其與墊片接觸一側(cè)去除部分材料，若拼接角度為45°，則去除材料厚度即為增加的墊片厚度。此微調(diào)方法雖然仍較為復(fù)雜，但避免了全部沖切刀具的更換，節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明用于橡膠件矩形型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)正視圖。
圖1中，1為沖切機(jī)床升降板，6為調(diào)整螺釘，5為螺母，2為刀具裝夾模塊，7為橫向刀具頂緊螺釘，8為縱向刀具頂緊螺釘，11為縱向刀具，13為橫向刀具。
圖2為本發(fā)明用于橡膠件矩形型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖2中，1為沖切機(jī)床升降板，3為內(nèi)六角螺釘，2為刀具裝夾模塊，13為橫向刀具，6為調(diào)整螺釘，11為縱向刀具，15為直角支承件，9為螺母，8為縱向刀具頂緊螺釘，7為橫向刀具頂緊螺釘。
圖3為沿圖2中A-A線方向的剖視圖。
圖3中，1為沖切機(jī)床升降板，2為刀具裝夾模塊，3為內(nèi)六角螺釘，14為橫向刀具墊片，13為橫向刀具，11為縱向刀具，9為螺母，7為橫向刀具頂緊螺釘，4為調(diào)整螺釘套，5為螺母，6為調(diào)整螺釘。
圖4為沿圖2中B-B線方向的剖視圖。
圖4中，12為縱向刀具墊片，11為縱向刀具，10為楔形塊，15為直角支承件，8為縱向刀具頂緊螺釘，9為螺母，2為刀具裝夾模塊，4為調(diào)整螺釘套，5為螺母，6為調(diào)整螺釘。
圖5為沿圖1中沿C-C線方向的剖視圖。
圖5中，2為刀具裝夾模塊，7為橫向刀具頂緊螺釘，8為縱向刀具頂緊螺釘，9為螺母，15為直角支承件，10楔形塊，11為縱向刀具，12為縱向刀具墊片，13為橫向刀具，14為橫向刀具墊片，3為內(nèi)六角螺釘，具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
附圖中示出了本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式，該實(shí)施方式用于實(shí)現(xiàn)橡膠件型面上矩形切口的沖切。
圖1為組合刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)正視圖。如圖1所示，刀具裝夾模塊2通過內(nèi)六角螺釘安裝在沖切機(jī)床升降板1上。刀具裝夾模塊2開有與待加工的矩形切口相對應(yīng)的刀槽，一個(gè)橫向刀具13及其兩端的兩個(gè)縱向刀具11構(gòu)成組合刀具，安裝在刀槽內(nèi)，橫向刀具13的兩端以45°角分別與一個(gè)縱向刀具11拼接。刀具裝夾模塊2下部側(cè)面排列布置三個(gè)垂直于橫向刀具13的橫向刀具頂緊螺釘7，三個(gè)橫向刀具頂緊螺釘7的兩側(cè)各布置一個(gè)垂直于縱向刀具11的縱向刀具頂緊螺釘8。刀具裝夾模塊2上部設(shè)置5個(gè)調(diào)整螺釘6，分別對應(yīng)調(diào)整橫向刀具13及其兩端的兩個(gè)縱向刀具11的上下位置。
圖2為圖1所示刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖。如圖2所示，刀具裝夾模塊2通過內(nèi)六角螺釘3安裝在沖切機(jī)床升降板1上。刀具裝夾模塊2下部側(cè)面排列布置三個(gè)垂直于橫向刀具13的橫向刀具頂緊螺釘7，三個(gè)橫向刀具頂緊螺釘7的兩側(cè)各布置一個(gè)垂直于縱向刀具11的縱向刀具頂緊螺釘8。刀具裝夾模塊2上部設(shè)置5個(gè)調(diào)整螺釘6，分別對應(yīng)調(diào)整橫向刀具13及其兩端的兩個(gè)縱向刀具11的位置。直角支承件15固定在螺母9與刀具裝夾模塊2之間。
沿圖2中A-A線方向的剖視結(jié)構(gòu)如圖3所示，刀具裝夾模塊2通過內(nèi)六角螺釘3安裝在沖切機(jī)床升降板1上，刀具裝夾模塊2開有刀槽，安裝在刀槽內(nèi)的橫向刀具13的兩端以45°角分別與一個(gè)縱向刀具11拼接，橫向刀具13與刀具裝夾模塊2之間墊有橫向刀具墊片14。刀具裝夾模塊2下部側(cè)面布置有垂直于橫向刀具13的螺母9和橫向刀具頂緊螺釘7。刀具裝夾模塊2上部通過螺紋聯(lián)接安裝調(diào)整螺釘套4，調(diào)整螺釘6擰在調(diào)整螺釘套4內(nèi)，調(diào)整螺釘6端部與組合刀具上表面接觸。刀具裝夾模塊2上部的不同位置設(shè)置了5個(gè)調(diào)整螺釘6，擰動(dòng)不同位置的調(diào)整螺釘6即可調(diào)整對應(yīng)的橫向刀具13及縱向刀具11的上下位置。
圖4為沿圖2中B-B線方向的剖視圖。對于縱向刀具11如圖4所示，刀具裝夾模塊2下部側(cè)面布置有垂直于縱向刀具11的縱向刀具頂緊螺釘8。兩個(gè)在斜面處拼接的斜角為45°的楔形塊10放置在刀具裝夾模塊2上銑出的槽內(nèi)，下部由直角支承件15支承；直角支承件15通過側(cè)平面上的安裝孔安裝在頂緊螺釘8上，固定在螺母9與刀具裝夾模塊2之間?？v向刀具頂緊螺釘8頂推不與刀具接觸的楔形塊10的一個(gè)直角平面，使其另一直角平面與槽表面作用，共同將另一楔形塊10頂緊在縱向刀具11和橫向刀具13上，實(shí)現(xiàn)縱向刀具11的頂緊，并可輔助頂緊橫向刀具13?？v向刀具11與刀具裝夾模塊2之間墊有縱向刀具墊片12。刀具裝夾模塊2上部通過螺紋聯(lián)接安裝調(diào)整螺釘套4，用以調(diào)整組合刀具位置的調(diào)整螺釘6擰在調(diào)整螺釘套4內(nèi)。
圖5為沿圖1中沿C-C線方向的剖視圖。如圖5所示，刀具裝夾模塊2通過內(nèi)六角螺釘3安裝在沖切機(jī)床升降板1上，刀具裝夾模塊2上開有刀槽，構(gòu)成組合刀具的兩個(gè)縱向刀具11、一個(gè)橫向刀具13安裝在該刀槽內(nèi)，縱向刀具11與刀具裝夾模塊2之間墊有縱向刀具墊片12，橫向刀具13與刀具裝夾模塊2之間墊有橫向刀具墊片14，用于切口尺寸的微調(diào)。橫向刀具13在兩端以45°角分別與一個(gè)縱向刀具11拼接，拼接角度45°尺寸公差為負(fù)公差，保證在刀刃在拼接處無縫，拼接后的組合刀具外形如圖1所示。三個(gè)橫向刀具頂緊螺釘7擰入刀具裝夾模塊2將橫向刀具13頂緊。兩個(gè)在斜面處拼接的斜角為45°的楔形塊10放置在刀具裝夾模塊2上銑出的槽內(nèi)，下部由直角支承件15支承；直角支承件15通過側(cè)平面上的安裝孔安裝在頂緊螺釘8上，固定在螺母9與刀具裝夾模塊2之間?？v向刀具頂緊螺釘8頂推不與刀具接觸的楔形塊10的一個(gè)直角平面，使其另一直角平面與槽表面作用，共同將另一楔形塊10頂緊在縱向刀具11和橫向刀具13上，實(shí)現(xiàn)縱向刀具11的頂緊，并可輔助頂緊橫向刀具13。
在組合刀具中的兩個(gè)縱向刀具11、一個(gè)橫向刀具13的位置調(diào)整到位后，擰緊螺母5和螺母9，防止因切削力的反作用使組合刀具松動(dòng)，影響加工質(zhì)量。
調(diào)整組合刀具(兩個(gè)縱向刀具11、一個(gè)橫向刀具13)的上下位置時(shí)，將螺母9全部松開，往外稍微擰出橫向刀具頂緊螺釘7和縱向刀具頂緊螺釘8，擰動(dòng)過程中要防止擰出過多使組合刀具掉落，然后松開螺母5，擰動(dòng)調(diào)整螺釘6，即可調(diào)整組合刀具的上下位置。調(diào)整完畢后，按相反步驟操作。
在生產(chǎn)調(diào)試中，型面切口尺寸微調(diào)的方法如下①若根據(jù)切口尺寸調(diào)整需要，增加縱向刀具墊片12的厚度，由于橫向刀具13與縱向放置刀具11間的拼接角度為45°，只需在橫向刀具13與橫向刀具墊片14接觸的一側(cè)除去與增加的縱向刀具墊片12厚度相同的材料，避免了去除工藝復(fù)雜的拼接面處的材料；②若減小縱向刀具墊片12的厚度，則更換較長的橫向刀具13；③若需增加橫向刀具墊片14的厚度，則需在縱向刀具11與縱向刀具墊片12接觸的一側(cè)除去增加的橫向刀具墊片14厚度相同的材料，或者在縱向刀具12的不與橫向刀具13拼接的一端去除與增加的墊片厚度相同的材料。
加工過程中，沖切機(jī)床升降板1帶動(dòng)刀具裝夾模塊2實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)組合刀具(兩個(gè)縱向刀具11、一個(gè)橫向刀具13)完成矩形切口的沖切加工。
除了本實(shí)施例外，本發(fā)明還可實(shí)施于橡膠件其他的切口變形，而不脫離本發(fā)明的范圍，只需要根據(jù)相應(yīng)的切口形狀，更改刀具裝夾模塊2上刀槽的形狀，并采用相應(yīng)的組合刀具方案，增加或減少相應(yīng)的頂緊和調(diào)整機(jī)構(gòu)的數(shù)量即可。例如，一個(gè)縱向刀具與一個(gè)橫向刀具構(gòu)成針對“L”型切口的組合刀具，相應(yīng)的刀具裝夾模塊2上刀槽的形狀也設(shè)計(jì)為“L”形。
權(quán)利要求
1.一種橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)，包括刀具裝夾模塊(2)、組合刀具、刀具頂緊機(jī)構(gòu)和刀具調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于刀具裝夾模塊(2)安裝在沖切機(jī)床升降板(1)上，橫向刀具(13)的端部以45°角與縱向刀具(11)拼接構(gòu)成組合刀具，安裝在刀具裝夾模塊(2)的刀槽內(nèi)，刀具裝夾模塊(2)下部側(cè)面排列布置的橫向刀具頂緊螺釘(7)和縱向刀具頂緊螺釘(8)構(gòu)成刀具頂緊機(jī)構(gòu)，分別從垂直方向頂緊組合刀具，刀具裝夾模塊(2)上部通過螺紋聯(lián)接安裝若干個(gè)調(diào)整螺釘套(4)，調(diào)整螺釘(6)擰在調(diào)整螺釘套(4)內(nèi)，調(diào)整螺釘(6)端部與組合刀具上表面接觸，分別調(diào)整對應(yīng)的橫向刀具(13)及縱向刀具(11)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)，其特征在于所述刀具頂緊機(jī)構(gòu)中，對于縱向刀具(11)，有兩個(gè)在斜面處拼接的斜角為45°的楔形塊(10)放置在刀具裝夾模塊(2)上銑出的槽內(nèi)，下部由直角支承件(15)支承；直角支承件(15)通過側(cè)平面上的安裝孔安裝在頂緊螺釘(8)上，固定在螺母(9)與刀具裝夾模塊(2)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)，其特征在于所述橫向刀具(13)與刀具裝夾模塊(2)之間墊有橫向刀具墊片(14)，縱向刀具(11)與刀具裝夾模塊(2)之間墊有縱向刀具墊片(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)，其特征在于所述組合刀具由一個(gè)橫向刀具(13)及其兩端的兩個(gè)縱向刀具(11)構(gòu)成，橫向刀具(13)在兩端以45°角分別與一個(gè)縱向刀具(11)拼接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4的橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)，其特征在于所述刀具裝夾模塊(2)下部側(cè)面排列布置三個(gè)橫向刀具頂緊螺釘(7)，三個(gè)橫向刀具頂緊螺釘(7)的兩側(cè)各布置一個(gè)縱向刀具頂緊螺釘(8)，刀具裝夾模塊(2)上部設(shè)置的調(diào)整螺釘(6)有5個(gè)，分別對應(yīng)調(diào)整橫向刀具(13)及其兩端的兩個(gè)縱向刀具(11)的位置。
全文摘要
一種橡膠件型面切口沖切加工組合刀具系統(tǒng)，包括刀具裝夾模塊、組合刀具、刀具調(diào)整機(jī)構(gòu)和刀具頂緊機(jī)構(gòu)，組合刀具根據(jù)橡膠件型面切口形狀由一把或多把橫向和縱向放置的刀具拼接而成，安裝在刀具裝夾模塊上的刀槽內(nèi)并且與刀具裝夾模塊之間墊有墊片。刀具調(diào)整機(jī)構(gòu)由調(diào)整螺釘與調(diào)整螺釘套組成，可用于調(diào)整刀具的上下位置，刀具頂緊機(jī)構(gòu)采用頂緊螺釘將組合刀具直接或間接頂緊。刀具裝夾模塊固定在沖切機(jī)床升降板上，隨著沖切機(jī)床的升降板上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)組合刀具完成沖切加工。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，刀具易于制造、刃磨和調(diào)整，采用不同的刀具組合方式，可實(shí)現(xiàn)多種形狀型面切口的加工，在保證橡膠件型面沖切加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B26F1/44GK1603074SQ20041006804
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者姚振強(qiáng), 胡永祥, 徐正松, 劉龍權(quán), 吳建華 申請人:上海交通大學(xué)