CN101774188A - 气压冲床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气压冲床，包括固定冲头的机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚及固定在机架上的气缸；其特点为：工作台面设为上、下层；上、下层工作台面之间留有置放型材的空腔，工作台面的四角垂直穿通有导向孔；冲孔开有多个，呈矩阵方式布设于工作台面上；机架由4根与地面垂直固接的支架和固定在支架顶端的4根横梁组合而成，地面相接处的支架及支脚之间装连接板；4根横梁位于工作台面的上方，2根横向的横梁上固接气缸；气缸内设的连杆将一活动板吊接于横梁下方；活动板四角装有向下垂设的导柱及活动板面向下垂装的冲头；具有节能省时、易于操作的特点；可满足PVC型材作复合材料叶片的规模制造要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲床，具体讲，是一种可在一块PVC型材上，同时加工多个孔的气压冲床；属非金属材料机械加工设备。
背景技术
众说周知，冲床一般用于切割板材或片状材料，从而得到一定形状的半成品。这种材料的典型应用是在制鞋和皮革制品的领域中，所述材料也可以是合成材料，其形状是片状或板状的，具有规则和不规则的轮廓，将它们放在所述冲床的工作台面上，工人将冲头放在所述型材上，然后开动机器，使得所述冲头上的冲压部件落下来。以这种方式，将所述材料按照所需要的形状被切割下来，该形状与冲头的轮廓相一致。
在复合材料叶片的制造中，需要大量的PVC型材，每个型材上要具有多个孔，以便灌注时通胶用，且孔径的大小、孔与孔之间的间距要求相对较严格。而现有的冲床，一般只有一个冲头，且动力装置为电动或液压，每操作一次只能冲一个孔，若要在一个型材上冲多个孔，就要反复操作，且孔与孔间的间距不易定位，这样的操作工序烦琐，即耗能费时，又影响其产品冲孔的加工质量，工效低，已远远满足不了规模化生产的工艺要求。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可在一块PVC型材上同时冲多个孔，操作简单，节能省时，可提高加工效率的气压冲床。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气压冲床，包括固定冲头的机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚及固定在机架上的气缸；其特点为：所述的工作台面为双层，上层为上工作台面，下层为下工作台面；上工作台面与下工作台面之间留有置放型材的空腔；在上工作台面与下工作台面的四角分别垂直设有穿通的导向孔，在导向孔内嵌装有支撑上工作台面和下工作台面的支撑套；上述的冲孔设有若干个，呈矩阵方式布设于所述的工作台面上，每个冲孔垂直穿通于上工作台面和下工作台面；
上述的机架由4根与地面垂直固接的支架和固定在支架顶端的4根横梁组成的框架，该框架位于所述的工作台面的外围；4根支架与地面相接处和4根支脚与地面相接处之间分别固装有连接板；4根横梁位于上工作台面的上方，上述的气缸至少设置2台，也可以根据所用PVC型材的硬度要求，设置2-8台，且以双数分别固装于2根横向设置的横梁上；在横梁与上工作台面之间水平设有一与工作台面面积相同的活动板，该活动板由2台气缸向下延伸的连杆固定吊接于横梁的下方；活动板的四角装有向下垂设的导柱；导柱的底端伸入上述支撑套的顶端；在活动板的板面上，相对于每个冲孔处均向下垂直装有冲头；冲头的顶端通过在活动板上表面装有的固定板固定。
上述的冲孔至少设有70个，最佳设置为70-100个；所用的冲头对应于所用的冲孔设置，其冲头的数量与所开冲孔的数量相同；每个冲孔的孔径为3-10mm；相邻两个冲孔之间的间距为95-105mm。
相对于冲孔设置的冲头，其外径与冲孔的孔径相同，相邻两个冲头之间的间距与相邻两个冲孔之间的间距取值相同。
上述冲头的顶端与活动板之间的连接为过盈压装，位于活动板上表面的固定板与活动板之间为螺栓连接。
本实用新型所用的型材选用PVC材质，该PVC型材的性能指标应满足下述要求：密度为48-80kg/m3、压缩强度为0.6-1.45N/mm2、压缩模量为48-104N/mm2、剪切强度为0.55-1.2N/mm2，剪切模量为16-30，N/mm2、泊松比为10-23％、拉伸强度为0.95-2N/mm2、拉伸模量为35-66N/mm2。
本发明采用上述技术方案，其有益效果如下：本发明的气压冲床结构简单，在工作台面上按产品要求开设多个冲孔，呈矩阵形式排列；相对于多个冲孔上方设置一带有多个冲头的活动板，活动板在气缸驱动连杆的带动下，按要求上下移动，实现由多个冲头，在一块PVC型材上同时冲出多个孔的加工要求；解决了现有技术中，所用的冲床都是由高压油以油缸施加冲击力或机械偏心轮结构，每操作一次只能冲一个孔的冲床结构；避免了因冲多个孔，需要反复操作，每一次都要确定孔位置的烦琐工序；同时也解决了在一块PVC型材上分次冲多个孔易发生的孔距不均、孔位不准等加工缺陷；本发明采用压缩空气以气缸施加冲击力，可同时冲压70个以上、直径为3-10毫米的冲孔；本发明的气压冲床的结构设计，提高了冲孔的准确度及冲孔的加工效率，并可保证该PVC板材冲孔的加工质量；具有节能省时、安全且易于操作的特点；完全可以满足PVC型材作为复合材料叶片的规模制造要求。
附图说明
图1为本发明具有多孔功能的气压冲床整体结构示意图
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的气压冲床，包括机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚1及固定在机架上的气缸4；其中，工作台面设为双层，上层为上工作台面12、下层为下工作台面13；上工作台面12与下工作台面13的水平面之间留有加工PVC型材的空腔；4个支脚1的上端分别固定于下工作台面13的四个角上；在上工作台面12与下工作台面13的四角垂直设有穿通的导向孔9，导向孔9内嵌装有支撑上工作台面12和下工作台面13的支撑套10，下工作台面13与上工作台面12通过支撑套10焊接在一起，支撑套10的上端口周边还设有一圈挡边，该挡边具有固定PVC型材位置的作用；
冲孔16数量设有70-100个，最佳设有72-80个，呈矩阵方式布设于工作台面上，每个冲孔16垂直穿通于上工作台面12和下工作台面13中，其孔径为3-10mm，相邻两个冲孔之间的间距为95-105mm；
上述的机架由4根与地面垂直固接的支架8和固定在支架8顶端的4根横梁7组成的框架；其中，4根支架8分布于上述工作台面四周的外侧，且与工作台面的4个支脚1相对设置，支架8与地面相接处和支脚1与地面相接处之间设有连接板11；4根横梁7位于上工作台面12的上方，每根横梁7的两端均与支架8的顶端焊接固定；气缸至少设置2台，也可以根据所用PVC型材的硬度要求，设置2-8台，且以双数分别固装于2根横向设置的横梁7上；
在横梁7与上工作台面12之间，水平设有一与工作台面面积相同的活动板3，该活动板3由气缸4向下延伸出的连杆15固定吊接于横梁7的下方；活动板3的四角开设有通孔，通孔内过盈镶嵌有导柱2，导柱2向下垂直设置，其底端伸入上述工作台面上的支撑套10的顶端；导柱2的长度长于支撑套10的长度。
在活动板3的板面上开有多个与工作台面上的冲孔16对应的冲头通孔，冲头通孔内向下垂直装有冲头5；多个冲头5的顶端被过盈压入到活动板3的冲头通孔中；为了防止冲头5在冲孔时受反向力作用而从活动板的冲头通孔中脱出，在活动板3的上表面再盖上一与活动板同样大小的固定板6，活动板3与固定板6重叠对齐且通过螺栓紧固到一起；冲头5安装的数量与在工作台面上开设的冲孔16的数量相同，冲头5外径的大小以及相邻两个冲头之间的间距均与冲孔16内径大小和间距的取值相同；冲头5的长度为导柱2长度的四分之一。
所用的型材为PVC材质，该PVC型材的质量应满足下述指标：密度为48-80kg/m3、压缩强度为0.6-1.45N/mm2、压缩模量为48-104N/mm2、剪切强度为0.55-1.2N/mm2、剪切模量为16-30N/mm2、泊松比为10-23％、拉伸强度为0.95-2N/mm2、拉伸模量为35-66N/mm2。
本发明的工作原理为：
本发明是采用压缩空气以气缸施加冲击力，对被加工的物体进行冲孔加工；
取PVC型材放入气压冲床的上工作台面12与下工作台面13之间，PVC型材的四周由位于上工作台面12和下工作台面13四角的支撑套10上端口的挡边定位；上工作台面12与下工作台面13的面板上按产品要求开通有多个冲孔16；位于上工作台面12上表面的活动板3上垂直下装有与多个冲孔16对应的多个冲头5，活动板3吊设于机架横梁7上的气缸连杆15上；2个气缸4分别安装于前后设置的2根横梁7上，气缸4通过接通外设通气管路后，启动气缸工作，2个气缸连杆15的伸缩带动活动板6整体上下运动，活动板3的四角向下安装的导柱2在上工作台面12和下工作台面13四角的支撑套10内滑动导向移动，固定在活动板3上的所有冲头5将随活动板3共同上下运动，使固定在活动板3上的冲头5能够准确插入对应的上工作台面12的冲孔16中，穿过夹设的PVC型材，再进入相对应的下工作台面13的冲孔16中，实现在一块PVC型材按要求一次性冲出多个孔的工艺要求。
本发明所用的活动板3为普通钢材Q235，其四周向下垂设的导柱2为钢柱，其材质选用T8型钢；冲头5所用材质为1Cr18Ni9T；其它，包括固定冲头5的固定板6、由支架8与横梁7组成的机架、连接板11、上工作台面12、下工作台面13以及支撑套10均采用普通钢材Q235加工制作。
实例1：
选用一个面积为2-4平米，厚度6-25毫米，密度48-80kg/m3、压缩强度为0.6-1.45N/mm2、压缩模量为48-104N/mm2、剪切强度为0.55-1.2N/mm2，剪切模量为16-30，N/mm2、泊松比为10-23％、拉伸强度为0.95-2N/mm2、拉伸模量为35-66N/mm2的PVC型材，在该PVC型材上，要求开设有72个通孔，孔径为6mm相邻两个通孔之间的间距为95-105mm；
按照产品要求，在上工作台面12与下工作台面13上对应开通有72个冲孔16，孔径为6mm，相邻两个冲孔16之间的间距为95-105mm；在活动板3上，向下垂直装有72个冲头5，冲头5的外径为6mm，相邻两个冲头5之间的间距与相邻两个冲孔16之间的间距相同；
当加工该PVC型材时，可把PVC型材直接放在下工作台面13上，当PVC型材的一端顶到支撑套10时，已达到固定好的位置；在横向设置的横梁7上装有2台气缸4，所用的气缸采用由费斯托(FESTO)(中国)有限公司生产的、规格型号为：DNGZS-250-150-PPV-A的气缸；2台气缸4通过各自的连杆15分别与活动板3连接，同时保持活动板3呈水平位置；
启动气缸4运动，气缸驱动连杆15推动活动板3整体下移，活动板3带动4个导柱2、72个冲头5下压，一次可同时在PVC型材上冲72个孔，再穿过工作台面上的72个冲孔；然后，气缸4做回程运动，连杆15带动活动板3向上移动，随之导柱2脱离开导向孔9、冲头5移出冲孔16回到初始位置时，取出加工好的PVC型材，即完成了一块PVC型材的加工，操作即简单方便，又达到了节能经济的效果。
更换活动板3时，拧开活动板3与固定板6的紧固螺栓，取下固定板6，从反向把冲头5用锤敲出。
冲头5在待更换的活动板3上重新进行分布，冲头5的分布及安装数量与工作台面上开设的冲孔16设计相对应；工作台面上冲孔16的设计是按工料PVC冲孔尺寸及位置要求进行加工；冲孔16和冲头5的设计安装均采用矩阵排列。
上述实例中的冲孔16的开设数量依据产品要求进行限定，若产品要求开80个孔，其工作台面上以矩陈排列方式开设80个冲孔16，与其对应安装的冲头5为80个；
上述实例中的气缸4还可安装4-8个；气缸4安装个数的多少依据要求加工的PVC型材的硬度确定，若客户要求加工的PVC型材硬度较大，则需要增加气缸4的安装个数，通常气缸4的安装取双数，以保证活动板上下移动的稳定。
本发明的气压冲床完全可以满足制造复合材料叶片时所需要的批量PVC型材的规模制作。
Claims (8)
1.一种气压冲床，包括固定冲头的机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚(1)及固定在机架上的气缸(4)；其特征在于：所述工作台面为双层，一层为上工作台面(12)，另一层为下工作台面(13)；上工作台面(12)与下工作台面(13)之间留有置放型材的空腔；在上工作台面(12)与下工作台面(13)的四角垂直设有穿通的导向孔(9)，该导向孔(9)内嵌装有支撑上工作台面(12)和下工作台面(13)的支撑套(10)；所述冲孔设有若干个，呈矩阵方式布设于所述工作台面上，每个冲孔(16)垂直穿通于上工作台面(12)和下工作台面(13)；
所述机架由4根与地面垂直固接的支架(8)和固定在支架(8)顶端的4根横梁(7)组成的框架，该框架位于所述工作台面的外围；支架(8)与地面相接处和支脚(1)与地面相接处之间设有连接板(11)；4根横梁(7)位于上工作台面(12)的上方，所述气缸(4)固定于2根横向设置的横梁(7)上；在横梁(7)与上工作台面(12)之间水平设有一与工作台面面积相同的活动板(3)，该活动板(3)由气缸(4)向下延伸的连杆(15)固定吊接于横梁(7)的下方；活动板(3)的四角装有向下垂设的导柱(2)；导柱(2)的底端伸入所述支撑套(10)的顶端；在活动板(3)的板面上，相对于每个冲孔(16)处均向下垂直装有冲头(5)；所述冲头(5)的顶端通过在活动板(3)上表面装有的固定板(6)固定。
2.根据权利要求1所述的气压冲床，其特征在于：所述冲孔(16)至少设有70个；所述冲头(5)对应于所述冲孔(16)设置，其冲头(5)的数量与所述冲孔(16)的数量相同。
3.根据权利要求2所述的气压冲床，其特征在于：所述冲孔(16)设置为70-100个，每个冲孔(16)的孔径为3-10mm；相邻两个冲孔(16)之间的间距为95-105mm。
4.根据权利要求3所述的气压冲床，其特征在于：所述冲头(5)的外径与所述冲孔(16)的孔径相同，相邻两个冲头(5)之间的间距与冲孔(16)的间距取值相同。
5.根据权利要求4所述的气压冲床，其特征在于：所述冲头(5)的顶端与活动板(3)之间为过盈压装，所述固定板(6)与所述活动板(3)之间为螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的气压冲床，其特征在于：所述气缸(4)至少设有2台，分别固装于横向设置的2根横梁(7)上。
7.根据权利要求6所述的气压冲床，其特征在于：所述气缸(4)设有2-8台，均以双数形式分别固装于横向设置的2根横梁(7)上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的气压冲床，其特征在于：所述型材为PVC材质，所述PVC型材的密度为48-80kg/m3、压缩强度为0.6-1.45N/mm2、压缩模量为48-104N/mm2、剪切强度为0.55-1.2N/mm2，剪切模量为16-30，N/mm2、泊松比为10-23％、拉伸强度为0.95-2N/mm2、拉伸模量为35-66N/mm2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100714 |