一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置的制作方法

1.本实用新型属于橡胶试验领域，特别涉及一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置。


背景技术：

2.在进行橡胶试验时，根据试验目的不同，需要按照不同的试验标准将橡胶材料冲切成不同形状和不同厚度的试片，进而进行试件制作和性能检测。目前市场上已有的冲片机，主要有两类。一类为冲头和冲片刀具为分体设置的冲片机，在冲片过程中易发生冲片刀具的打滑，不仅会对试验样品产生影响，甚至会造成冲片刀具损坏；另一类为冲头和冲片刀具一体设置，但是由于结构设计上的不足，对于橡胶这种弹性体制品，冲片时容易留在冲片刀具的内腔，不易取出，且由于冲片刀具与冲片装置为一体式，无法更换冲片刀具，一套冲片装置只能冲切一种形状和厚度的橡胶试片，冲切不同的橡胶试片时需加工不同的冲片装置，制作成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，所述冲片装置的冲片刀具和退料头可依据需求拆卸更换，可满足多种不同形状和厚度的橡胶试片的冲切需求，试片可自动从冲头刀具内部空腔中弹出，方便便捷，结构简单，加工费用低，具有较高实用价值。
4.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，包括底板、支架、导杆、套管、导杆固定板、压板组件、推杆组件、冲片刀具和退料头；
6.所述压板组件包括板状结构的压板，所述导杆一端固定于底板上，另一端依次穿过套管和压板(4)并固定于导杆固定板(5)底部；所述套管设于压板(4)底部，用于限制压板组件的运动始终保持竖直方向；所述导杆固定板与支架固定连接，所述支架固定于底板上；
7.所述压板组件下表面固定安装冲片刀具，上表面固定安装推杆组件，所述推杆组件使压板组件沿导杆上下竖直运动，进而带动冲片刀具完成冲片过程；
8.所述冲片刀具内设空腔，所述空腔的水平截面与目标试片的水平截面形状相同，退料头设于所述空腔内部，退料头顶部设有弹性机构，用于在冲片完成时将卡在所述空腔中的试片挤出。
9.进一步的，冲片刀具顶部设有第一螺杆连接孔组，所述压板设有与之匹配的第二螺杆连接孔组，所述螺杆贯穿第一螺杆连接孔组与第二螺杆连接孔组并通过螺母固定后，实现冲片刀具在压板下表面的固定安装。
10.进一步的，第二螺杆连接孔组包含偶数个螺杆连接孔；所述第二螺杆连接孔组的组数≥1，分别用于不同尺寸冲片刀具的固定安装。
11.进一步的，推杆组件通过连接片固定安装于支架上；所述推杆组件包括推杆，连接
件，连接套管和手柄，所述推杆一端穿过连接套管固定在压板组件上表面，另一端通过连接件与手柄连接。
12.进一步的，退料头顶部设有弹性机构，弹性机构包括≥1个弹簧。
13.进一步的，退料头与冲片刀具内壁之间设有1～2mm的间隙；
14.进一步的，所述退料头的整体高度比对应冲片刀具的整体高度小1～2mm。
15.进一步的，退料头顶部设有卡住机构，用于卡在冲片刀具空腔内；所述卡住机构为退料头外侧的凸台。
16.进一步的，压板组件还包括垫块和上压板，所述上压板设于压板上方，上压板与压板之间设有垫块，所述压板，上压板和垫块之间围成腔体；所述推杆组件固定安装于上压板上表面。
17.进一步的，支架包括立板和固定板，所述立板包括两块垂直固定于底板上的板体，固定板两端分别固定于所述两块板体上。
18.本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
19.(1)本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，在冲片刀具内腔中设置了顶部带有弹簧的对应退料头，冲片刀具上下运动过程中方便将冲切好的试片从刀具内腔挤出，无需拆卸冲片刀具；同时通过对退料头形状和尺寸的设定，保证在基础过程中，试片不会因外力作用发生较大的形变。
20.(2)本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，通过在压板组件中间设置与多种冲片刀具对应的多组大小不一的螺杆连接孔，保证冲片刀具和退料头可以依据试验需求进行更换。
21.(3)本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，通过在推杆下端设置连接套管，在压板下方设置套管，保证冲片刀具受到推杆组件施加的向下的力时，垂直作用于位于胶板顶部的试片，保证试片受力均匀，避免发生冲片刀具的打滑。
22.(4)本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，适用范围广、成本低、可进行不同形状和尺寸的橡胶试片的制备，仅需更换冲片刀具和对应的退料头，无需重新加工冲片装置。
附图说明
23.图1为本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置的结构图；
24.图2为本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置的三维示意图；
25.图3为本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置中压板的结构示意图。
26.图4为本实用新型实施例1中冲片刀具和退料头的结构示意图，其中图4 (a)为冲片刀具和退料头的主视图；图4(b)为冲片刀具和退料头的俯视图；
27.图4(c)为图4(a)l-l方向的剖面图；
28.图5为本实用新型实施例2中冲片刀具和退料头的结构示意图，其中，图 5(a)为冲片刀具和退料头的俯视图；图5(b)为5(a)a-a方向的剖面图。
具体实施方式
29.下面通过对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
30.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于与附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1和图2所示，本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，包括底板1、支架、导杆3、压板组件、推杆组件、冲片刀具15和退料头16；
34.所述压板组件包括板状结构的压板4，所述导杆3一端固定于底板1上，另一端穿过压板4底部套管并固定于导杆固定板5底部；所述套管设于压板4 底部，用于限制压板组件的运动始终保持竖直方向；具体地说，压板4下方设有套管，导杆3一端穿过压板4下方套管通过紧固件与导杆固定板5相连，另一端与底板1顶部相连，压板4通过下方套管限制压板组件的运动始终保持竖直方向。
35.所述导杆固定板5与支架固定连接，所述支架固定于底板1上；
36.所述压板组件下表面固定安装冲片刀具15，上表面固定安装推杆组件，所述推杆组件使压板组件沿导杆3上下竖直运动，进而带动冲片刀具15完成冲片过程；
37.所述冲片刀具15内设空腔，所述空腔的水平截面与目标试片的水平截面形状相同，退料头16设于所述空腔内部，退料头16顶部设有弹性机构，用于在冲片完成时将卡在所述空腔中的试片挤出。具体的说，在冲片过程中，在冲片刀具内空腔的试片与冲片刀具回弹时，退料头在弹簧的回弹作用下将试片挤出，实现试片与冲片刀具的分离。
38.进一步的，冲片刀具15顶部设有第一螺杆连接孔组，所述压板4设有与之匹配的第二螺杆连接孔组，所述螺杆贯穿第一螺杆连接孔组与第二螺杆连接孔组并通过螺母固定后，实现冲片刀具15在压板4下表面的固定安装。
39.进一步的，第二螺杆连接孔组包含偶数个螺杆连接孔；第二螺杆连接孔组的组数≥1，分别用于不同尺寸冲片刀具15的固定安装。如图3所示，压板中间所设螺杆连接孔大小不一，刀具和退料头可以根据实际使用需求进行更换。
40.进一步的，推杆组件通过连接片11固定安装于支架上；所述推杆组件包括推杆12，连接件13，连接套管17和手柄14，所述推杆12一端穿过连接套管 17固定在压板组件上表面，另一端通过连接件13与手柄14连接。优选的，手柄14为加长手柄，推杆12上端通过紧固件与加长手柄下端相连。
41.通过连接套管17和压板下方套管，当对手柄14施加向下的力时，连接套管17保证
推杆12在上下运动过程中的力垂直作用于压板4，导杆3和压板4 下方套管保证压板4在上下运动过程中始终保持竖直运动，从而保证冲头刀具 15向下压时，胶板2上的橡胶试片受力均匀，提高冲压效果。
42.进一步的，退料头顶部的弹性机构包括≥1个弹簧19，保证在冲片刀具15 上下运动时方便的将冲切好的试片从冲片刀具15内腔挤出。
43.进一步的，退料头16与冲片刀具15内壁之间设有1～2mm的间隙，退料头16顶部设有卡住机构，用于卡在冲片刀具15空腔内；所述卡住机构为退料头16外侧的凸台，退料头16最大尺寸大于冲片刀具15空腔的最小尺寸，退料头16卡在冲片刀具15空腔内。也就是说，料头16最大尺寸应大于冲片刀具15 最小尺寸，例如当冲片刀具空腔为圆柱形时，退料头16对应部位外径尺寸应略小于冲片刀具15内径尺寸，但退料头16最大外径尺寸应大于冲片刀具15 最小内径尺寸。
44.进一步的，退料头16的高度小于对应冲片刀具15的高度，退料头16应能完全放置于冲片刀具15的空腔内部。
45.进一步的，压板组件还包括垫块7和上压板8，所述上压板8设于压板4 上方，上压板8与压板4之间设有垫块7，所述压板4，上压板8和垫块7之间围成腔体；所述推杆组件固定安装于上压板8上表面，具体的说，压板4顶部外壁上焊接有垫块7和上压板8，上压板通过垫块与压板顶部相连，推杆12穿过连接片11下方的连接套管17通过紧固件与上压板8顶部相连。
46.进一步的，支架包括立板9和固定板10，所述立板9包括两块垂直固定于底板1上的板体，固定板10两端分别固定于所述两块板体上；连接片11通过紧固件与固定板10相连。
47.进一步的，胶板2通过紧固件与底板1顶部相连。
48.进一步的，所述的胶板2、退料头16的材质为聚四氟乙烯或硬质塑料，可根据实际需要而定。
49.进一步的，所述的冲片刀具15的材质为不锈钢、铁等金属，要求质地坚硬、表面平整，不易刮伤，可多次重复使用。
50.进一步的，本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置适用于对≤15mm的样品进行冲片。
51.进一步的，还包括冲片刀具放置篮6。
52.本实用新型一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置工作原理为：退料头16顶部外壁连接的弹簧在冲片刀具15向下运动的过程中，在力的作用下进行压缩，当压力消失时，压缩状态的弹簧回弹，冲片刀具15内腔的退料头16将试片从内腔中挤出，完成冲片，得到所需的胶片试片。
53.实施例1
54.使用冲片工装制备直径为φ40mm厚度为2mm厚的圆形胶片试片，如图4 (a)、(b)、(c)所示，将内腔出口尺寸是内径为φ40mm的冲片刀具15对应的退料头16放置于冲片刀具内腔中后，使用紧固件将冲片刀具15固定安装到压板4的底部外壁。
55.将需要冲切的橡胶样品放置于胶板2中间位置，对手柄14施加向下的力，推杆12带动压板4和冲片刀具15向下竖直运动，力均匀作用于橡胶样品上，冲片刀具15内腔中退料头16在橡胶样品的挤压作用下压缩顶部弹簧向上运动，冲片刀具15将试片从橡胶样品上切割
下来。
56.手柄14施加向上的力，推杆12带动压板4和冲片刀具15向上竖直运动，作用于退料头16顶部弹簧上的压力消失，压缩弹簧回弹，推动刀具内腔的退料头16将试片从内腔中挤出，完成冲片，得到直径为φ40mm厚度为2mm厚的圆形胶片试片。
57.实施例2
58.为制备长
×
宽为100mm
×
60mm，厚度为2mm厚的长方形胶片试片，如图5(a)、(b)所示，将内腔出口尺寸是长
×
宽为100mm
×
60mm的冲片刀具 15对应的退料头16放置于冲片刀具15内腔中后，使用紧固件将冲片刀具15 固定安装到压板4的底部外壁。
59.将需要裁剪的橡胶试片放置于胶板2中间位置，对手柄14施加向下的力，推杆12带动压板4和冲片刀具15向下竖直运动，力均匀作用于橡胶样品上，冲片刀具15内腔中退料头16在橡胶样品的挤压作用下压缩顶部弹簧向上运动，冲片刀具15将试片从橡胶样品上切割下来。
60.对手柄14施加向上的力，推杆12带动压板4和冲片刀具15向上竖直运动，作用于退料头16顶部弹簧上的压力消失，压缩弹簧回弹，推动刀具内腔的退料头16将冲片从内腔中挤出，完成冲片，得到长
×
宽为100mm
×
60mm，厚度为2mm厚的长方形胶片试片。
61.以上结合具体实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
62.本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

技术特征：
1.一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，包括底板(1)、支架、导杆(3)、套管、导杆固定板(5)、压板组件、推杆组件、冲片刀具(15)和退料头(16)；所述压板组件包括板状结构的压板(4)，所述导杆(3)一端固定于底板(1)上，另一端依次穿过套管和压板(4)并固定于导杆固定板(5)底部；所述套管用于限制压板组件的运动保持竖直方向；所述导杆固定板(5)与支架固定连接，所述支架固定于底板(1)上；所述压板组件下表面固定安装冲片刀具(15)，上表面固定安装推杆组件，所述推杆组件使压板组件沿导杆(3)上下竖直运动，进而带动冲片刀具(15)完成冲片过程；所述冲片刀具(15)内设空腔，所述空腔的水平截面与目标试片的水平截面形状相同，退料头(16)设于所述空腔内部，退料头(16)顶部设有弹性机构，用于在冲片完成时将卡在所述空腔中的试片挤出。2.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述冲片刀具(15)顶部设有第一螺杆连接孔组，所述压板(4)设有与之匹配的第二螺杆连接孔组，所述螺杆贯穿第一螺杆连接孔组与第二螺杆连接孔组并通过螺母固定后，实现冲片刀具(15)在压板(4)下表面的固定安装。3.根据权利要求2所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述第二螺杆连接孔组包含偶数个螺杆连接孔；所述第二螺杆连接孔组的组数≥1，分别用于不同尺寸冲片刀具(15)的固定安装。4.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述推杆组件通过连接片(11)固定安装于支架上；所述推杆组件包括推杆(12)，连接件(13)，连接套管(17)和手柄(14)，所述推杆(12)一端穿过连接套管(17)固定在压板组件上表面，另一端通过连接件(13)与手柄(14)连接。5.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述弹性机构包括≥1个弹簧(19)。6.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述退料头(16)与冲片刀具(15)内壁之间设有1～2mm的间隙。7.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述退料头(16)的整体高度比对应冲片刀具(15)的整体高度小1～2mm。8.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，退料头(16)顶部设有卡住机构，用于卡在冲片刀具(15)空腔内；所述卡住机构为退料头(16)外侧的凸台。9.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述压板组件还包括垫块(7)和上压板(8)，所述上压板(8)设于压板(4)上方，上压板(8)与压板(4)之间设有垫块(7)，所述压板(4)，上压板(8)和垫块(7)之间围成腔体；所述推杆组件固定安装于上压板(8)上表面。10.根据权利要求1所述的一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，其特征在于，所述支架包括立板(9)和固定板(10)，所述立板(9)包括两块垂直固定于底板(1)上的板体，固定板(10)两端分别固定于所述两块板体上。

技术总结
本实用新型公开了一种可更换冲片刀具的自动退料冲片装置，在冲片刀具内腔中设置了带有弹簧的对应退料头，同时通过对退料头形状和尺寸的设定，在冲片刀具内腔的试片与冲片刀具回弹时，退料头在弹簧的回弹作用下将冲片挤出，实现冲片与冲片刀具的分离，方便便捷，无需拆卸冲片刀具。可以根据需求更换不同形状的冲片刀具和退料头，操作便捷，效率高，安全性好，结构简单，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：陈馨 吴磊 张琰 陈雯 周俊 任雯君 张治焘 郭珅荣
受保护的技术使用者：湖北航天化学技术研究所
技术研发日：2021.03.26
技术公布日：2022/5/25