CN101569905B - 旋转冲孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转冲孔装置，包括被动齿轮、被动定位辊、主动齿轮、主动定位辊、凹模辊、凹模、冲头、冲模辊，冲模辊与凹模辊通过主动齿轮和被动齿轮相互啮合实现同步旋转，使得冲模辊上的冲头与凹模辊上的凹模配合在板材上冲孔，主动齿轮通过主动轴驱动旋转；冲头与凹模设有包括主动定位辊、被动定位辊、球头定位销、凹模辊、冲模辊的相位调整装置，用于实现所述冲头与所述凹模的轴向相位调整和周向相位调整。适用于板带旋转冲孔，调整方法灵活、简单，适应薄板冲孔的成型要求，可以与冷弯成型生产线匹配，实现薄板的在线冲孔与成型。

Description

旋转冲孔装置

技术领域

本发明涉及一种冷弯成型生产线的冲孔设备，尤其涉及一种旋转冲孔装置。

背景技术

旋转冲孔成型是一种高效率、高速度、可进行连续生产的成型方式，并且可以和冷弯成型生产线匹配，能够减少制造成本，获得节能、环保、等方面的效益。为了实现对板材旋转冲孔成型的要求，冲头和凹模的定位与紧固非常重要，另外需要精确的对准，冲模辊上的冲头与凹模辊上的凹模需要分别进行周向和轴向的对准调整。

现有技术中，滚冲设备主要应用是在金属板材(Sheet metal industry)冲孔方面，例如固定轨道、建筑模板以及货架。建筑方面主要应用是在房屋结构件(FramedHousing)方面、住宅墙壁模板(Wall service installation)方面以及住宅地板(Residential flooring)方面，另外也用在纸板(Paper industry)冲孔和塑性板材(Plastic industry)冲孔方面，以及汽车工业中。

上述现有技术至少存在以下缺点：

只能往复冲孔、效率低，且调整精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率高、调整精度高的适用于薄板的旋转冲孔装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的旋转冲孔装置，包括被动齿轮、被动定位辊、主动齿轮、主动定位辊、凹模辊、凹模、冲头、冲模辊，所述冲模辊与凹模辊通过所述主动齿轮和被动齿轮相互啮合实现同步旋转，使得所述冲模辊上的冲头与所述凹模辊上的凹模配合在板材上冲孔，所述主动齿轮通过主动轴驱动旋转；

所述冲头与所述凹模设有包括主动定位辊、被动定位辊、球头定位销、凹模辊、冲模辊的相位调整装置，用于实现所述冲头与所述凹模的轴向相位调整和周向相位调整。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的旋转冲孔装置，由于冲模辊与凹模辊通过主动齿轮和被动齿轮相互啮合实现同步旋转，使得冲模辊上的冲头与凹模辊上的凹模配合在板材上冲孔；冲头与所述凹模设有相位调整装置，用于实现冲头与凹模的轴向相位调整和周向相位调整。能够实现薄板在线连续冲孔，效率高、调整精度高。

附图说明

图1为本发明旋转冲孔装置的结构示意图；

图2为本发明中上、下模辊装配示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明中相位调整装置示意图；

图5a为应用本发明成型出圆孔与矩形孔的示意图；

图5b为应用本发明成型出多种形状孔的示意图；

图6为应用本发明冲出圆孔后成型为U-形截面示意图；

图7为本发明与冷弯成型机组组成的生产线三维图。

图中：1-被动齿轮，2-螺栓，3-弧形槽，4-被动定位辊，5-主动齿轮，6-主动定位辊，7-凹模辊，8-第一孔，9-凹模，10-圆柱销，11-第二孔，12-冲头，13-第一螺纹孔，14-第三孔，15-球头定位销，16-第四孔，17-紧定螺钉，18-螺母，19-冲模辊，20-第二螺纹孔，21-被动轴，22-主动轴，23-板材，24-导入辊，25-滚冲装置，26-导出辊，27-机架，28-冷弯成型机组。

具体实施方式

本发明的旋转冲孔装置，其较佳的具体实施方式如图1至图7所示，包括被动齿轮1、被动定位辊4、主动齿轮5、主动定位辊6、凹模辊7、凹模9、冲头12、冲模辊19，所述冲模辊19与凹模辊7通过所述主动齿轮5和被动齿轮1相互啮合实现同步旋转，使得所述冲模辊19上的冲头12与所述凹模辊7上的凹模9配合在板材23上冲孔，所述主动齿轮5通过主动轴22驱动旋转；

所述冲头12与所述凹模7设有包括主动定位辊6、被动定位辊4、球头定位销15、凹模辊7、冲模辊19的相位调整装置，用于实现所述冲头12与所述凹模7的轴向相位调整和周向相位调整。具体所述冲头12与凹模9的轴向相位调整可以通过所述球头定位销15与凹模辊7上的球形槽配合实现；所述冲头12与凹模9的周向相位调整可以通过所述主动定位辊6、被动齿轮1与凹模辊7配合实现。

所述冲头12的形状为圆形、长方形、或三角形，所述凹模9的形状与所述冲头12的形状相适应。

所述冲头12可以通过紧定螺钉17与螺母18实现定位。

所述凹模9可以通过圆柱销10实现定位。

所述冲模辊19上的冲头12可以有一个或者多个，对应的所述凹模辊7上的凹模9有一个或者多个。

所述多个冲头12可以分别为多种形状和尺寸，对应的所述多个凹模9包括多种形状和尺寸。具体所述多个冲头12可以包括多种形状交替布置，对应的所述多个凹模9包括多种形状交替布置。

所述多个冲头12可以单排布置或两排布置或者多排布置；对应的所述多个凹模9单排布置或两排布置或者多排布置。

下面结合附图和实施例对本发明给予进一步说明：

如图7所示，展示了滚冲装置(旋转冲孔装置)25与冷弯成型机组28组成的在线冲孔与成型生产线，它包括，滚冲装置25，导入辊24，导出辊26冷弯成型机组28，机架27。滚冲装置25的前面装有一对导入辊24，导入辊24起到导入板带的作用，滚冲装置25的后面装有一对导出辊26，导出辊26起到的作用就是导出冲完孔的板带进入到冷弯成型机组，滚冲装置25与冷弯成型机组28的速度可以匹配为一致。

如图1、图2所示，本发明冲孔装置包括安装在被动轴21上的旋转冲模辊19、旋转凹模辊7安装在主动轴22上，主动轴22和被动轴21安装在机架上。凹模9是以均匀间距环绕安装在凹模辊7上。同样的，冲头12以均匀间距并且对应于凹模辊7上的凹模9环绕安装在冲模辊19上。冲模辊19上带有键槽，通过键紧固在被动轴21上，凹模辊7上带有键槽，通过键紧固在主动轴22上。冲模辊19与凹模辊7相向旋转，冲头12与凹模9间隙配合。通过相位调整装置(图4)调整，板带移动速度等于冲模辊的圆周速度，冲头12与凹模9配合在冲模辊19与凹模辊7之间通过的板带23上冲孔。

如图3所示，冲头12的定位与紧固是通过紧定螺钉17和螺母18。冲头12的形状是上面为切刃，表面是圆弧状，切刃下面是圆柱部分，圆柱部分带有凹口，底部是圆形(底部倒角)。冲头12安装在第三孔14内并与第三孔14配合，在冲模辊的右侧端面上有螺纹第一孔13，紧定螺钉17与第一螺纹孔13配合顶紧冲头12，紧定螺钉17头部与冲头12的倒凹槽圆柱面点接触，另外紧定螺钉17与第一螺纹孔13拧紧，在紧定螺钉17末端露出一部分，螺母18拧入到紧定螺钉17的末端，能够满足径向自锁，使得冲头12达到紧固和定位。另外这样紧固冲头12的方法可以方便冲头12的替换或者移动，便于成型多种形状的孔，提高了经济性。

如图3所示，凹模9的定位与紧固是通过圆柱销10。凹模9侧面带有月牙槽，凹模9安装在第一孔8内，圆柱销10与凹模9侧面的月牙槽过渡配合安装在第一孔8内，使得凹模9径向不发生移动，在凹模9随着凹模辊7旋转的时候不会由于向心力的作用而甩掉，从而起到对凹模9的定位与紧固作用。另外这样紧固凹模9的方法可以方便凹模9的替换或者移动，便于成型多种形状的孔，提高了经济性。

如图3所示，为了冲头12与凹模9精确的对准，设计了对准调节装置。在凹模辊7环形外表面有第四孔16，在凹模辊上与第四孔16对应有一个球形的槽，在凹模辊环外表面的第四孔16内安装球头定位销15，冲模辊19上的球头定位销15与凹模辊上的球形槽配合，由于球头与球形槽之间没有干涉，可以精确的配合，球头销15的位置精度十分重要。凹模辊7与冲模辊19同步旋转冲孔的时候，冲模辊19上的球头定位销15与凹模辊上的球形槽配合使得冲头12与凹模19精确对准。所以就实现了冲头12与凹模9的精确对准调节。

如图4所示，主动齿轮5与被动齿轮1相互啮合，使得凹模辊7与冲模辊19同步旋转，从而使得冲头12与凹模9同步旋转。调整冲头12与凹模9的周向对准之后，主动齿轮5与被动齿轮1肯定存在间隙，在被动齿轮1上面带有环形槽，另外被动齿轮1上不带键槽，可以在被动轴21上旋转调节，旋转被动齿轮1与主动齿轮5配合，直到消掉它们之间的间隙，调整好以后，在被动定位辊4上带有螺纹，与被动齿轮1上的环形槽位置一致，螺栓2穿过被动齿轮1的环形槽拧入到被动定位辊的螺纹内达到紧固作用。从而使得冲头12与凹模9达到周向对准。在轴线方向上，主动定位辊6与被动定位辊4使得冲头12与凹模9达到轴向对准，主动定位辊6的右端面与凹模辊7的左端面间隙配合，它们之间的间隙保持在0.025-0.05mm之间，而且它们彼此不会发生接触。这样的间隙对于安装来说是很严的，因此，轴肩的对齐和轴的直线度十分关键。

图5a展示了滚冲装置冲孔的实例，板材在冲模辊19与凹模辊7之间通过，进行旋转冲。图5A显示的板带23上布置两排孔，上面一排布置的冲头12和凹模9形状为圆形的冲孔示意图，显示了冲模辊19和凹模辊7上布置了一排冲头12与对应的凹模9，其中每个冲头12的尺寸是相同的，另外凹模9的尺寸也是相同的，板材可以是纸板或者金属板带，板材上的孔间距是相同的。下面一排是冲头12和凹模9形状为矩形的冲孔示意图，显示了冲模辊19和凹模辊7上布置了一排冲头12与对应的凹模9，其中每个冲头12的尺寸是相同的，另外凹模9的尺寸也是相同的，板材可以是纸板或者金属板带，板材上的孔间距是相同的。

图5b展示了滚冲装置冲孔的实例，孔型为多种形状的示意图，板材通过冲模辊与凹模辊之间，进行旋转冲孔，图5B是冲头12和凹模9形状为矩形、椭圆、三角形、圆形的冲孔示意图，显示冲模辊19和凹模辊7上布置了两排冲头12与对应的凹模9，孔中心的间距是相同的，板材可以是纸板或者金属板带，板材上的孔间距是相同的。另外由于本发明是与冷弯成型连续进行生产的，在冲孔之后可以马上进行冷弯成型，可以从如图虚线成型所为U-型截面。

图6展示了滚冲装置与冷弯成型生产线匹配的在线冲孔的实例，图为U-截面，冲孔孔型为圆形的示意图。板材通过冲模辊与凹模辊之间，进行旋转冲孔，板带23上布置两排孔，板材上的孔间距是相同的。在滚冲出孔之后通过冷弯成型机组28，成型为U-截面。

本发明是一种与冷弯成型生产线结合的、调整精度高的适用于薄板旋转冲孔的装置，冲模辊上的冲头与凹模辊上的凹模设有周向与轴向的相位对准调整装置。

其中，冲模辊安装在机架的被动轴上，冲头安装在冲模辊上，凹模辊安装在机架的主动轴上，凹模安装在凹模辊上，被动轴与主动轴是平行的；冲模辊包括安装在冲模辊上的冲头，以及紧固冲头的紧定螺钉、螺母。冲头安装在冲模辊外缘周的孔内，在侧面用紧定螺钉顶住冲头的杆部，外部用螺母锁住；凹模辊包括安装在凹模辊上的凹模，以及紧固凹模的圆柱销。凹模辊上有沉头孔，凹模装入沉头孔，圆柱销与凹模过渡配合紧固凹模。

本发明中相位调整装置的技术方案是这样实现的：

冲模辊上的冲头与凹模辊上的凹模周向与轴向的相位对准调整装置，包括被动齿轮(开有两个环形槽)、主动齿轮、主动定位辊(带有成180°的两个螺纹孔)、被动定位辊、螺栓等；被动定位辊与主动定位辊用来调整轴向的对准，通过被动定位辊与主动定位辊配对保持对齐，他们彼此不会发生接触；被动齿轮和主动齿轮配合，使得冲模辊与凹模辊同步旋转，冲模辊与凹模辊周向对准调整通过旋转被动齿轮调整相位，冲头与凹模的周向相位对准以后通过螺栓插入环形开口槽拧入到被动定位辊的螺纹孔内紧固。

本发明能够实现对板材的旋转冲孔，能更好的满足实际生产的要求，其滚冲技术运用的领域更加广泛，可用于汽车、建筑、塑料工业、纸板等领域的薄板材冲孔；

本发明是一种旋转冲孔成型技术，通过上下模辊配合转动，切割过程使用旋转工具沿着闭合切割线切割和冲孔，这个过程有着巨大的潜在经济性；

本发明中，精确的周向和轴向的位置对准，提高了产品质量，加快了产品生产速度，减小了设备占地空间、操作方便，安全可靠；

本发明可以与冷弯成型生产线结合的在线对板材进行冲孔的旋转冲孔装置，能够很好的与冷弯成型生产线相匹配，加快了整个冷弯成型生产线的成型速度，提高了生产效率，减小了冲孔时的噪声，利于环保，减小了投资。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转冲孔装置，包括被动齿轮(1)、被动定位辊(4)、主动齿轮(5)、主动定位辊(6)、凹模辊(7)、凹模(9)、冲头(12)、冲模辊(19)，其特征在于，所述冲模辊(19)与凹模辊(7)通过所述主动齿轮(5)和被动齿轮(1)相互啮合实现同步旋转，使得所述冲模辊(19)上的冲头(12)与所述凹模辊(7)上的凹模(9)配合在板材(23)上冲孔，所述主动齿轮(5)通过主动轴(22)驱动旋转；

所述冲头(12)与所述凹模(9)设有包括主动定位辊(6)、被动定位辊(4)、球头定位销(15)、凹模辊(7)、冲模辊(19)的相位调整装置，用于实现所述冲头(12)与所述凹模(9)的轴向相位调整和周向相位调整；

所述冲头(12)与凹模(9)的轴向相位调整通过所述球头定位销(15)与凹模辊(7)上的球形槽配合实现；

所述冲头(12)与凹模(9)的周向相位调整通过所述主动定位辊(6)、被动齿轮(1)与凹模辊(7)配合实现。

2.根据权利要求1所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述冲头(12)的形状为圆形、长方形、或三角形，所述凹模(9)的形状与所述冲头(12)的形状相适应。

3.根据权利要求1所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述冲头(12)通过紧定螺钉(17)与螺母(18)实现定位。

4.根据权利要求1所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述凹模(9)通过圆柱销(10)实现定位。

5.根据权利要求1所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述冲模辊(19)上的冲头(12)有一个或者多个，对应的所述凹模辊(7)上的凹模(9)有一个或者多个。

6.根据权利要求5所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述多个冲头(12)分别为多种形状和尺寸，对应的所述多个凹模(9)包括多种形状和尺寸。

7.根据权利要求6所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述多个冲头(12)包括多种形状交替布置，对应的所述多个凹模(9)包括多种形状交替布置。

8.根据权利要求6所述的旋转冲孔装置，其特征在于，所述多个冲头(12)单排布置或多排布置；对应的所述多个凹模(9)单排布置或多排布置。

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