CN102371304A - 非对称深沟方管悬臂手动冲孔机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，包括机架(1)和设置在机架上的机头(2)，所述机头(2)包括机头架(21)、凹模(22)、若干弹性组件(23)、冲孔组件(24)、模柄(25)、垫板(29)、和两个导柱(26)。本发明通过包含凸模的冲孔组件(24)与带悬臂的凹模(22)以及导柱(26)的配合，可以便捷、精确地在不对称深沟方管的管壁上开孔。

Description

非对称深沟方管悬臂手动冲孔机

技术领域

本发明涉及冲孔机领域，特别是涉及一种非对称深沟方管悬臂手动冲孔机。

背景技术

现有技术中，如果要在不对称深沟方管壁上加工孔洞，只能通过划线钻孔的工艺方法进行，但是其加工质量差，精度低，工效低，成本高。目前，此类产品的加工领域虽也有了一些能实现在方管壁上冲孔的工艺工装，这些装置是用带孔的钢质芯棒作为凹模，钻孔时将该凹模塞入被加工的方管内，用凸模对应凹模上的孔进行冲孔。这种装置对多孔冲孔的定位很难，又由于冲孔后的方管内壁上难以避免的会有反缘毛刺，所以出芯困难，特别是对有色金属如铝、紫铜管类的冲孔，困难会更大，同时，使用起来也会很麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，以解决现有技术中对非对称深沟方管冲孔时精度差、效率低的问题。

本发明的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机包括机架和设置在机架上的机头，该机头包括：机头架，其进一步包括顶板和底板；凹模，设置在机头架内，并具有在水平方向延伸、用于支持待冲孔方管的悬臂，悬臂设有贯穿上下方向的冲孔；若干弹簧组件，立设于底板上，包括弹簧座和置于弹簧座顶面的弹簧及螺钉，该弹簧通过该螺钉固定在弹簧座顶面；冲孔组件，其由弹簧组件支持，可在机头架的一定高度范围内上下移动，冲孔组件具有向下延伸的凸模，凸模的下端头对应悬臂的冲孔；垫板，与冲孔组件的顶面连接；模柄，其透过上述顶板和垫板上的透孔抵接冲孔组件的顶面；以及两个导柱，分立于悬臂凹模的两侧，与设于冲孔组件上的导向孔配合。

在一种优选实施方式中，冲孔组件还包括：上模板，上面安装有向下延伸的凸模，上模板的顶面紧顶模柄的下端，冲孔组件上的导向孔设在上模板上，所述垫板设于上模板的顶面并与上模板用螺钉连接；橡胶弹簧，安装在上模板的下面；以及卸料器，安装在橡胶弹簧下端面，其为T形，包括横向部和直立部，横向部的中间部分紧顶橡胶弹簧的下端面，横向部靠近两端各设一个与导柱配合的导向孔，直立部具有自上而下延伸的、与凸模配合的通孔。

优选地，弹簧组件有四套，均匀支撑上模板。

作为对上述各种实施方式的进一步改进，冲孔组件的凸模穿过卸料器的直立部，以更精确地控制凸模的运动。

作为对上述各种实施方式的进一步改进，机头还包括模座，弹簧组件、导柱和凹模均直接设置在模座上。

作为对上述各种实施方式的进一步改进，机头架还包括连接在顶板一侧的L形止动器，该止动器的水平部分向机头架内延伸，用于控制上模板及其上的构件向下过量移动。

作为对上述各种实施方式的进一步改进，本发明的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机还包括一个定位器，该定位器为具有一定厚度的板形物，并具有一滑槽，该定位器通过该滑槽、凹模上的定位螺孔和一个定位螺栓可调节地固定在凹模上。

作为对上述各种实施方式的进一步改进，本发明的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机还包括手柄压杆，该手柄压杆在对应于模柄处通过一第一转轴与模柄上段的轴孔连接，在机架一侧设有支柱，该支柱靠近顶端设有水平延伸的滑槽，该手柄压杆的前端通过一第二转轴和该滑槽连接在支柱上，第二转轴可以在滑槽内滚动水平滑移。

本发明通过包含凸模的冲孔组件与带悬臂的凹模以及导柱的配合，可以便捷、精确地在非对称深沟方管的管壁上冲孔，从而提高了生产效率和产品合格率。通过更换不同的凸模和凹模，可以加工不同的方管。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明一个典型实施例的手动冲孔机的整体结构立体图；

图2为根据本发明一个典型实施例的手动冲孔机的机头的立体图；

图3为图1中冲孔机机头的主视图；

图4为图2中凹模的俯视图；

图5为图4的侧视图；

图6为图3中C-C面的剖视图；

图7为图3的侧视图；

图8为图7中A-A面的剖视图；

图9为图7中B-B面的剖视图；

图10为凸模的主视图；

图11为卸料器的主视图；

图12为图11的俯视图；

图13是示出手柄压杆与机头及机架的装配结构的左视图；

图14是图1所示冲孔机沿长度方向经过机架支柱的剖视图；

图15是图14圈起部分的放大图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的深沟方管手动冲孔机包括机架1和设置在机架上的机头2。图2示出该实施例中使用的一种机头结构的立体形式。图3是图2所示机头的正视图。如图2和3所示，机头2包括机头架21、凹模22、若干弹簧组件23、冲孔组件24、垫板29和两个导柱(26)。

机头架21进一步包括顶板211、底板212和支撑在顶板211和底板212之间的立柱213。

凹模22设置在机头架21内，并具有在水平方向延伸、用于支持待冲孔非对称深沟方管4的悬臂221。同时参考图4和图5，悬臂221设有贯穿上、下方向的冲孔221a，凹模22的本体222的顶部还设有固定定位器的螺孔222a，该定位螺孔222a用于安装一定位器28，定位器28为具有一定厚度的板形物，并具有一让定位螺栓穿过的滑槽。当定位螺栓穿过该滑槽并拧入固定定位器的螺孔222a时，定位器28可以沿滑槽延伸的方向滑移而调整在凹模上的位置，调好位置后拧紧定位螺栓即可使定位器定位，定位器28的滑移可以调节待冲孔方管4插入悬臂221部分的深度，以精确控制在非对称深沟方管4上的冲孔位置。

多个弹簧组件23置设于底板212上，每套弹簧组件23包括弹簧座232、置于弹簧座232顶面的弹簧234及螺钉，弹簧234通过该螺钉被固定在弹簧座232顶面上。在本实施例中，设置四套弹簧组件23，均匀支撑着冲孔组件24的上模板244。

冲孔组件24在弹簧组件23支撑下可在机头架21的一定高度范围内上下移动，冲孔组件24上安装有向下延伸的凸模242(见图9和图10，图9中示出两个凸模)，该凸模作为冲孔机的冲头，冲头的下端头对应悬臂凹模的冲孔211a；模柄25，其透过顶板211并用锥端紧定螺钉与垫板243连接；垫板29与冲孔组件24的上模板244用螺钉连接；模柄的下端面和垫板与上模板的结合面平齐，并紧顶安装在上模板244(详见下段)上的凸模242的顶面，传递向下或向上的驱动力，模柄25的上部用于连接压杆3；两个导柱26，分立于凹模悬臂211的两侧，与冲孔组件24及卸料器248上的导向孔配合，以控制冲孔组件24及及卸料器248的上下运动。

在本较佳实施例中，冲孔组件24包括凸模242、上模板244、橡胶弹簧246(图9)和卸料器248。凸模242穿过上模板244向下延伸，上模板244顶面与垫板29的底面紧贴并用锥端紧定螺钉连接。上模板244上设有两个与导柱26配合的导向孔。如图9所示，橡胶弹簧246安装在上模板244的底面，当冲孔组件24向下运动时，橡胶弹簧随着组件24带着卸料器248先于凸模242压住待冲孔的非对称深沟方管4。如图11和图12所示，卸料器248为T形，包括平置部248a和直立部248b，平置部248a的顶面接触橡胶弹簧246，平置部248a靠近两端分设二个与导柱配合的导向孔248d，供导柱26穿过；直立部248b具有自上而下延伸的、与凸模24配合的通孔248c。通孔248c起到保护与精确控制凸模的作用。另外，图12示出的螺孔248e用来固定橡胶弹簧246及连接固定橡胶弹簧的螺钉，并将卸料器连接至上模板244的连接沉孔内。

在本发明中，橡胶弹簧246是优选的，但是其也可以是金属弹簧。无论是金属弹簧还是橡胶弹簧，皆需要对该弹簧的尺寸和弹性系数加以选择与计算，使得当上述冲孔组件向下运动时，该弹簧带动卸料器248下移，使T形卸料器的底面首先接触支承在凹模悬臂221上的待冲孔方管4(伸进方管深沟，接触到被冲孔壁的上平面，顶住方管不再下移)，然后凸模242接触该方管4，以实现对方管的冲孔；当冲孔完毕而松开压杆3时，冲孔组件24在弹簧234的弹力作用下向上移动，而卸料器248由于橡胶弹簧246的回弹伸长被继续顶住而压住方管4，让凸模242首先离开该方管4。在本佳的实施例中，卸料器248中的通孔248c可以同时起到限制凸模径向晃动的作用，可以保护凸模并精确地控制冲孔的精度。

如图2所示，作为一种优选，机头架21还包括连接在顶板211一侧的L形止动器214，该止动器的水平部分向机头架内延伸，用于限制冲孔组件24向下的过量移动。

作为另一种优选，本实施例中的机头2还包括模座27，弹簧组件23、导柱26和凹模22均直接设置在模座27上。这种设计的目的是为了便于更换不同规格所需的冲模，如凹模22、凸模242、冲孔组件24等。

图13示出手柄压杆3与机头2及机架1的装配结构。如图13所示，手柄压杆3在对应于模柄25处通过第一转轴31与模柄25上段连接。在机架1一侧设有支柱11，支柱11靠近顶端设有滑槽111，手柄压杆3的前端通过第二转轴32连接并安放在支柱11上的滑槽内，第二转轴32可以在滑槽111内水平滚动滑移。图14是整个冲孔机沿长度方向经过机架支柱11的剖视图。图15是图14圈起部分的放大图，其示出手柄压杆3与机架支柱11连接部分的优选结构。在第二转轴32与滑槽111之间设置两个衬套33，该两个衬套33处于手柄压杆3的两侧。第二转轴32用拉板34固定在支柱11上。衬套33可以限制第二转轴32的轴向串动，从而进一步控制手柄压杆的左右摆动。

以上述较佳实施例为例，本发明的冲压机机头的安装过程如下：

首先将模架底板212置于装配台上，接着将模座27置于其上，用螺钉将模座27与模架底板212拧紧(不要拧太死)，再将4条弹簧座232带外螺纹的一头(弹簧座232的下段)分别拧入模座27的对应螺孔中，再将2根导柱26分别插入模座27的对应轴孔中，再将凹模22安放到模座27上，并用螺钉拧紧(不要拧太死)，然后把定位器28用定位螺栓拧在凹模213上，接着将卸料器248通过两个对应的卸料器导向孔248d装到导柱26上，再分别将4根立柱213的一头(较长的一头)装入模架底板212上的对应轴孔中，接着将上模板244通过其上的立柱213过孔与导柱26轴孔安装在导柱26上并经过立柱213。接下来，将弹簧234与橡胶弹簧246分别置于弹簧座232与卸料器248的顶面，并分别用螺钉与通过上模板244上的对应螺钉沉孔按装配要求调整拧定。再下来，将两支凸模242分别装入上模板244上的对应沉孔中，并贯通下面的卸料器248，进入凹模213的冲孔中。接下来，用模柄25的下段装入垫板29的中心孔中，再将锥端止动螺钉拧入模柄25与垫板29的各半边丝孔中，将模柄25与垫板29固定好。紧接着，将这个三合一组件(包括模柄25、垫板29和锥端止动螺钉)通过导柱26并过立柱213安装在上模板244上，同时用螺钉将该三合一组件连接到上模板244上(这一步也可以在连接好模架顶板211后将螺钉通过模架顶板211上的螺钉过孔进行)。接下来，将模架顶板211通过导柱26与模柄25安放在立柱213上，此时分别用立柱上拉板和螺钉与立柱下拉板和沉头螺钉将模架顶板211与模架底板212通过立柱213作轴向固定(模具未调试好之前带住即可)，于此同时，还用导柱拉板和螺钉将导柱26轴向固定在模架顶板211与模座27上。然后，将止动器214用螺钉固定于模架顶板211上。上述安装完成后，接下来就是按装配要求对该冲孔机机头2进行调试，调试好后，将所有拉板与螺钉拧牢，最后，在该机头的指定位置配钻定位孔，并按要求安装定位销。此后将调试并安装了定位销的该非对称深沟方管冲孔机机头2装到机架1上。

图1示出了装好后的手动冲孔机的示意图，其可以用来加工不对称的深沟方形管材，还可用来对对称的方管进行冲孔，可以针对不同规格的方管选择合适悬臂凹模。本发明解决了对非对称深沟方管无法冲孔的技术难题。所谓非对称深沟方管是指具有矩形横截面、在横截面的两个对边具有深度不同的凹槽的方管。下面以加工非对称方管为例，说明本发明手动冲孔机的工作原理。

冲孔机不工作时，由于压缩弹簧234弹力的作用，机头上的冲孔组件24(包括卸料器248、上模板244、凸模242与橡胶弹簧246)、垫板29、模柄25、及手柄压杆3在弹簧组件23的托力作用下向上抬起，离开凹模22顶面一定距离。冲孔时，先将非对称深沟方管的一方朝上，并将方管的方孔对准凹模22的悬臂221前端，将其推进凹模22悬臂，将方管悬挂在凹模22悬臂221上。完成这步后，选取合适厚度的垫规，将其塞在方管后段底平面与机架1的工作平台上，使非对称深沟方管的前后保持水平，接下来，就是用机头上的定位器28调整好被冲孔方管的冲孔位置并用定位螺钉将调整好的定位器28锁定(拧紧)，同一尺寸的后续被冲孔非对称深沟方管，在一定批量范围内不需再作调整。

上述准备工作完成后，用手压下手柄压杆3，通过机头上的模柄25与垫板29向下驱动，上模板244与安装在上模板244上的所有零件同时向下移动，向下移动一段距离后，卸料板的T字头伸进方管深沟，首先接触到被冲孔壁的顶面，顶住方管不再下移。随着手柄压杆3的继续压下，而卸料器248不再下移，置于卸料器248上的橡胶弹簧246被压缩，将来自手柄压杆3的压力传递给卸料器248，将方管紧紧压住。随着手柄压杆3的进一步下压，上模板244上的凸模242开始接触到非对称方管被冲压壁的顶面，凸模242开始冲裁方管壁，在凹模22刃口的共同作用下，完成对方管壁的冲孔，并透过方管壁，将冲裁下来的料推入凹模22刃口内，直至料落下。此过程中，压缩弹簧234与橡胶弹簧246同时不断被压缩。落料后，松开手柄压杆3，在压缩弹簧234的作用下，上模板244与其上除橡胶弹簧246和固定橡胶弹簧246的螺钉外的所有零部件快速向上回移。由于固定橡胶弹簧246的螺钉此时尚处在与上模板244松开的状态，所以橡胶弹簧仍紧顶着方管，不让其上移。随着压缩弹簧234的不断回伸，上模板244也带着凸模242上移，至固定橡胶弹簧246的螺钉恢复到初始位置时，凸模242早被带离方管。然后抽出方管，作对应边的冲孔准备工作，如果方管材质是铝铜软质金属，难免会有少许飞边毛刺挂料，所以在抽出被冲好的方管时，可向上将方管抬起稍许，以便将冲好的方管顺利抽出。

对非对称深沟方管壁冲孔时，手动下压手柄压杆3，机头上的冲头(凸模)242向下移动，完成对“非对称深沟方管”壁的冲孔。完成冲孔后，松开手(卸去施压力)，或向上抬起手柄压杆3(也可以不要上抬压杆，而只需松开手就行了，因为机头上设有复位弹簧234)，凸模242就会跟随上模板自动上移复位，这时，操作手就可以将冲好孔的方管朝原先装料的反方向即向后拖出，为免使方管因难能避免的冲裁毛边挂住，抽出时可略微向上抬起方管以脱开毛刺。冲好一边管壁上的孔后，再冲方管对边上的孔，冲对边的孔时，只需将方管的对边翻过来朝上，其余程序如前，但由于方管系非对称深沟管，所以要根据不同不对称深沟方管深沟的不同深度来选取相对厚度的垫规并垫在非对称深沟方管的下面与机架1上的托板之间，以使被冲孔的方管前后段平面在同一个水平高度上。

以上结合具体实施例说明了本发明的构思。本说明书并没有对所有的技术细节都进行文字描述。那些未提及的细节有的已经在附图中体现，有的属于本领域的公知常识或者惯用手段，或者是为了实现本发明目的而很容易想到的。例如，为了更好地实现本发明，通常要将凹模22定位在模座27上，而模座27要定位在机架底板212上。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (9)

1.一种非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，包括机架(1)和设置在机架上的机头(2)，其特征在于：所述机头(2)包括：

机头架(21)，其进一步包括顶板(211)和底板(212)；

凹模(22)，设置在所述机头架(21)内，并具有在水平方向延伸、用于支持待冲孔方管的悬臂(221)，所述悬臂(221)设有贯穿上下方向的冲孔(221a)；

若干弹簧组件(23)，立设于所述底板(212)上，所述弹簧组件(23)包括弹簧座(232)和置于弹簧座(232)顶面的弹簧(234)及螺钉，所述弹簧(234)通过该螺钉固定在弹簧座(232)顶面；

冲孔组件(24)，其由所述弹簧组件(23)支持，可在所述机头架(21)的一定高度范围内上下移动，所述冲孔组件(24)具有向下延伸的凸模(242)，所述凸模(242)的下端头对应所述悬臂的冲孔(211a)；

垫板(29)，与所述冲孔组件(24)的顶面连接；

模柄(25)，其透过所述顶板(211)和所述垫板(29)上的透孔抵接所述冲孔组件(24)的上端面；以及

两个导柱(26)，分立于所述悬臂凹模(211)的两侧，与设于所述冲孔组件(24)上的导向孔配合。

2.根据权利要求1所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，所述冲孔组件(24)还包括：

上模板(244)，上面安装有向下延伸的所述凸模(242)，所述上模板(244)的顶面紧顶所述模柄(25)的下端，所述冲孔组件(24)上的导向孔设在所述上模板(244)上；所述垫板(29)设于所述上模板(244)的顶面并与上模板螺钉连接；

橡胶弹簧(246)，安装在所述上模板(244)的下面；

卸料器(248)，安装在所述橡胶弹簧下端面，其为T形，包括横向部(248a)和直立部(248b)，所述横向部(248a)的中间部分紧顶所述橡胶弹簧(246)的下端面，靠近两端各设一个与所述导柱(26)配合的导向孔(248d)，所述直立部(248b)具有自上而下延伸的、与所述凸模(242)配合的通孔(248c)。

3.根据权利要求2所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，所述弹簧组件(23)有四套，均匀支撑所述上模板(244)。

4.根据权利要求2所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，所述冲孔组件(24)的凸模(242)穿过所述卸料器(248)的直立部(248b)。

5.根据权利要求2所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，所述机头(2)还包括模座(27)，所述弹簧组件(23)、导柱(26)和所述凹模(22)均直接设置在所述模座(27)上。

6.根据权利要求2所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，所述机头架(21)还包括连接在所述顶板(211)一侧的L形止动器(214)，该止动器的水平部分向所述机头架内延伸，用于限制模板(244)向下移动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，还包括一个定位器(28)，该定位器(28)为具有一定厚度的板形物，并具有一个滑槽，该定位器通过该滑槽、凹模(22)上的定位螺孔(222a)和一个螺栓可调节地定位在所述凹模上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，还包括手柄压杆(3)，该手柄压杆(3)在对应于所述模柄(25)处通过一第一转轴(31)与模柄(25)上端的轴孔连接，在所述机架(1)的一侧设有支柱(11)，该支柱(11)靠近顶端设有水平延伸的滑槽(111)，该手柄压杆(3)的前端通过一第二转轴(32)和该滑槽(111)连接在所述支柱(11)上，所述第二转轴(32)可以在滑槽(111)内滚动水平滑移。

9.根据权利要求7任一项所述的非对称深沟方管悬臂手动冲孔机，其特征在于，还包括手柄压杆(3)，该手柄压杆(3)在对应于所述模柄(25)处通过一第一转轴(31)与模柄(25)上端的轴孔连接，在所述机架(1)的一侧设有支柱(11)，该支柱(11)靠近顶端设有水平延伸的滑槽(111)，该手柄压杆(3)的前端通过一第二转轴(32)和该滑槽(111)连接在所述支柱(11)上，所述第二转轴(32)可以在滑槽(111)内滚动水平滑移。

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