CN102615173B - 不锈钢管排孔的冲切模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：它包括上模和下模，上模包括模柄（201）、上模板（202）、垫板（203）、固定板（207）和多个并排的冲头（205），下模包括产品定位装置（301）、左定位板（320）、右定位板（303）、下固定板（317）和底板（316），底板（316）的上端面设有下固定板（317），下固定板（317）的左侧设有左定位板（320），下固定板（317）的右侧安装有右定位板（303），左定位板（320）的左侧安装有产品定位装置（301），右定位板（303）上设有不锈钢管插孔（321）。本发明提供了一种所需人工操作少，生产效率高的不锈钢管排孔的冲切模具。
Description
技术领域
本发明涉及零件加工设备技术领域，具体是指一种不锈钢管排孔的冲切模具。
背景技术
带排孔的不锈钢管是一种运用较多的五金配件，然而现有技术中，对这种带排孔的不锈钢管的加工方法还是相当落后的，大部分排孔都是由工人用钻头一个个钻出来的。显然这种加工方法，效率十分低，且加工精度不高。以附图1到附图3所示的不锈钢管为例，该管包括管体101，在管体上均匀打有8排通孔，每排通孔有15个，这些孔统称为排孔102。光是这样一根不锈钢管，就需要工人在上面打120个孔，而且要求每个孔的间距均匀，成孔后无毛刺。如果由工人用钻头来批量生产这样的带排孔的不锈钢管，所需要的人工是相当多的。因此，现在急需一种所需人工操作少，生产效率更高的不锈钢管排孔的冲切模具。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种所需人工操作少，生产效率更高的不锈钢管排孔的冲切模具。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种不锈钢管排孔的冲切模具，它包括上模和下模，上模包括模柄、上模板、垫板、固定板和多个并排的冲头，固定板的上端面上，从下至上依次安装有垫板、上模板和模柄，多个并排的冲头嵌装在固定板内；下模包括产品定位装置、左定位板、右定位板、下固定板和底板，底板的上端面安装有下固定板，下固定板的左侧安装有左定位板，下固定板的右侧安装有右定位板，左定位板的左侧安装有产品定位装置，右定位板上设有不锈钢管插孔，左定位板内设有通孔，产品定位装置上的定位部件滑动配合在左定位板的通孔内，定位部件的长度大于左定位板的通孔的长度，定位部件的一端与不锈钢管插孔的底端对接；
所述产品定位装置包括手推杆、定位装置套筒、推料管、棘轮机构、限位环和侧盖板；定位装置套筒的右侧端面与左定位板的左侧端面固定，定位装置套筒的左侧端面上设有侧盖板，推料管安装在定位装置套筒内，推料管的一端上设有用于与待加工产品相套的凸起，推料管的另一端与棘轮机构固定，棘轮机构安装在定位装置套筒内，且与定位装置套筒周向滑动配合，棘轮机构与侧盖板之间还设有限位环，棘轮机构与限位环之间设有多个用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：通过上模、下模和产品定位装置三者的配合，将全手工的冲孔操作改进成模具化操作。用户只需将产品插进产品插孔，并与产品定位装置对齐后，压下上模，冲头即可在待加工产品上冲出一排孔，然后通过调整产品定位装置，带动产品旋转到下一个加工位，当产品转动到位后，上模再次冲下，冲出第二排孔，如此往复，可将所需加工的孔全部冲出，冲孔完毕后，将产品拨出再插入另一个产品继续加工，如果每排需要加工的孔数是偶数个，本发明涉及的模具还可以只设置只有孔数一半的冲头，这样冲完一端后，将待加工产品推出掉个头后再插入可以继续完成另一半孔数的冲切，更加合理的利用了资源，综上所述，本发明涉及的不锈钢管排孔的冲切模具，工作效率明显高于传统的全手工钻孔模式，且模具化生产，其生产精度更高，所需人工操作更少。
作为改进，所述固定板的下端面上从上到下还依次安装有弹性部件和脱料板，固定板上的多个并排的冲头依次穿过弹性部件和脱料板。弹性部件具有很好的缓冲效果，能有效的保护模具，脱料板对冲头有导向作用，可以防止冲头冲偏，进一步提高加工精度。
作为改进，所述冲头包括锥形主刀刃和环形副刀刃，锥形主刀刃位于冲头下端面的中部，环形副刀刃环绕在锥形主刀刃的外围，环形副刀刃与锥形主刀刃之间设有环形凹槽。该结构相比与传统的锥形尖头，多了个环形凹槽和环形副刀刃，众所周知，冲头在向下冲压时，会将冲头尖周围的产品结构向外挤压，如果金属的延展性比较好，冲头很难一次将孔冲切出来，而是将被挤压出的产品结构向下延冲孔处向下带，形成毛刺。采用上述结构后，在冲切过程中，锥形主刀刃会将其周围的产品结构挤向环形凹槽内，然后被紧接着的环形副刀刃一次性切除，不容易产生毛刺，孔的冲切效果更好。
作为改进，上模与下模之间设有导向装置，上模上设有导柱套，下模上设有导柱，导柱套内滑动套合有导柱。导柱套与导柱的结合可以进一步引导上模的行程，使产品的加工精度更高。
作为改进，下模上还设有用于防止待加工产品在冲切时变形的管状内模，管状内模安装在所述不锈钢管插孔内，管状内模的外径与不锈钢管插孔的内径相等，管状内模的中轴线与不锈钢管插孔的中轴线重合，管状内模上设有与冲头位置一一对应的通孔。管状内模结构可以防止待加工产品在冲切时发生变形。
进一步优选，所述棘轮机构包括棘轮、棘爪、棘轮套和调位杆，棘轮套套在棘轮外且与棘轮周向转动配合，棘爪安装在棘轮套内，棘轮套上还设有调位杆，棘轮相邻齿间的夹角与带排孔的不锈钢管产品横截面上相邻孔之间的夹角成整数倍关系。
再进一步，所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置包括小弹簧的钢珠，小弹簧嵌在棘轮与限位环接触处的两个端面中的任一端面内，嵌装小弹簧的端面上设有与小弹簧相配的凹槽，小弹簧的一端与凹槽槽底相抵，小弹簧的另一端与钢珠相抵，钢珠位于凹槽内，钢珠的直径大于凹槽槽口处的口径；所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置的个数能被待加工产品的横截面上要加工的孔数整除。
更进一步，所述产品定位装置还包括复位装置，复位装置的一端与左定位板相抵，复位装置的另一端与棘轮相抵。复位装置可以在手推杆将产品定位装置向右推出后自动将产品定位装置向左还原到位手推杆推动之前的位置。
更进一步，调位杆的末端还设有护手球，所述弹性部件为橡皮垫。护手球使用户操作更加便利，手对调位杆的把持度更好。
附图说明
图1是带排孔的不锈钢管产品的结构示意图。
图2是带排孔的不锈钢管产品的A-A剖视图。
图3是带排孔的不锈钢管产品的B-B剖视图。
图4是本发明模具整体的结构示意图。
图5是本发明模具脱模后结构示意图。
图6是本发明模具脱模后未插入产品时的结构示意图。
图7是本发明模具上模部分的结构示意图。
图8是本发明模具产品定位装置部分的结构示意图。
图9是本发明冲头部分的结构示意图。
如图所示：101、不锈钢管，102、排孔，103、定位缺口，201、模柄，202、上模板，203、垫板，204、导柱套，205、冲头，206、橡皮垫，207、固定板，208、脱料板，301、产品定位装置，302、管状内模，303、右定位板，304、手推杆，305、复位装置，306、棘轮套，307、小弹簧，308、钢珠，309、推料管，310、导柱，311、定位装置套筒，312、棘轮，313、调位杆，314、护手球，315、棘爪，316、底板，317、下固定板，318、限位环，319、侧盖板，320、左定位板，321、不锈钢管插孔，401、锥形主刀刃，402、环形副刀刃，403，环形凹槽，a、棘轮相邻齿间的夹角，b、带排孔的不锈钢管产品横截面上相邻孔之间的夹角。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图4至附图8，一种不锈钢管排孔的冲切模具，它包括上模和下模，上模包括模柄201、上模板202、垫板203、固定板207和多个并排的冲头205，固定板207的上端面上，从下至上依次安装有垫板203、上模板202和模柄201，多个并排的冲头205嵌装在固定板207内；下模包括产品定位装置301、左定位板320、右定位板303、下固定板317和底板316，底板316的上端面安装有下固定板317，下固定板317的左侧安装有左定位板320，下固定板317的右侧安装有右定位板303，左定位板320的左侧安装有产品定位装置301，右定位板303上设有不锈钢管插孔321，左定位板320内设有通孔，产品定位装置301上的定位部件滑动配合在左定位板320的通孔内，定位部件的长度大于左定位板320的通孔的长度，定位部件的一端与不锈钢管插孔321的底端对接。
所述固定板207的下端面上从上到下还依次安装有弹性部件和脱料板208，固定板207上的多个并排的冲头205依次穿过弹性部件和脱料板208。
所述冲头205包括锥形主刀刃401和环形副刀刃402，锥形主刀刃401位于冲头205下端面的中部，环形副刀刃402环绕在锥形主刀刃401的外围，环形副刀刃402与锥形主刀刃401之间设有环形凹槽403。
上模与下模之间设有导向装置，上模上设有导柱套204，下模上设有导柱310，导柱套204内滑动套合有导柱310。
下模上还设有用于防止待加工产品在冲切时变形的管状内模302，管状内模302安装在所述不锈钢管插孔321内，管状内模302的外径与不锈钢管插孔321的内径相等，管状内模302的中轴线与不锈钢管插孔321的中轴线重合，管状内模302上设有与冲头205位置一一对应的通孔。
所述产品定位装置301包括手推杆304、定位装置套筒311、推料管309、棘轮机构、限位环318和侧盖板319；定位装置套筒311的右侧端面与左定位板320的左侧端面固定，定位装置套筒311的左侧端面上设有侧盖板319，推料管309安装在定位装置套筒311内，推料管309的一端上设有用于与待加工产品相套的凸起，推料管309的另一端与棘轮机构固定，棘轮机构安装在定位装置套筒311内，且与定位装置套筒311周向滑动配合，棘轮机构与侧盖板319之间还设有限位环318，棘轮机构与限位环318之间设有多个用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置。
所述棘轮机构包括棘轮312、棘爪315、棘轮套306和调位杆313，棘轮套306套在棘轮312外且与棘轮312周向转动配合，棘爪315安装在棘轮套306内，棘轮套306上还设有调位杆313，棘轮312相邻齿间的夹角a与带排孔的不锈钢管产品横截面上相邻孔之间的夹角b成整数倍关系。
所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置包括小弹簧307的钢珠308，小弹簧307嵌在棘轮312与限位环318接触处的两个端面中的任一端面内，嵌装小弹簧307的端面上设有与小弹簧307相配的凹槽，小弹簧307的一端与凹槽槽底相抵，小弹簧307的另一端与钢珠308相抵，钢珠308位于凹槽内，钢珠308的直径大于凹槽槽口处的口径；所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置的个数能被待加工产品的横截面上要加工的孔数整除。
所述产品定位装置301还包括复位装置305，复位装置305的一端与左定位板320相抵，复位装置305的另一端与棘轮312相抵。
调位杆313的末端还设有护手球314，所述弹性部件为橡皮垫206。
下面以加工如附图1至附图3所示的8排，每排15个孔，8排孔均匀分布的不锈钢管为例，对本发明的具体实施做进一步的详细说明。
结合附图4至附图8，一种不锈钢管排孔的冲切模具，它包括上模和下模，上模包括模柄201、上模板202、垫板203、固定板207和15个并排的冲头205，固定板207的上端面上，从下至上依次安装有垫板203、上模板202和模柄201，一般是采用内六角螺丝通过螺纹孔实现各层的安装，15个并排的冲头205嵌装在固定板207内，可以是一体成型结构，也可以是焊接结构，还可以通过螺纹连接来固定，固定板207的下端面上从上到下还依次安装有橡皮垫206和脱料板208，固定板207上的多个并排的冲头205依次穿过橡皮垫206和脱料板208。橡皮垫206和脱料板208可以胶粘，也可以通过螺纹连接；下模包括产品定位装置301、左定位板320、右定位板303、下固定板317和底板316，底板316的上端面安装有下固定板317，下固定板317的左侧安装有左定位板320，下固定板317的右侧安装有右定位板303，左定位板320的左侧安装有产品定位装置301，右定位板303上设有不锈钢管插孔321，左定位板320内设有通孔，产品定位装置301上的定位部件滑动配合在左定位板320的通孔内，定位部件的长度大于左定位板320的通孔的长度，定位部件的一端与不锈钢管插孔321的底端对接，所述产品定位装置301包括手推杆304、定位装置套筒311、推料管309、棘轮机构、限位环318和侧盖板319；定位装置套筒311的右侧端面与左定位板320的左侧端面固定，定位装置套筒311的左侧端面上设有侧盖板319，推料管309安装在定位装置套筒311内，推料管309的一端上设有用于与待加工产品相套的凸起，推料管309的另一端与棘轮机构固定，棘轮机构安装在定位装置套筒311内，且与定位装置套筒311周向滑动配合，棘轮机构与侧盖板319之间还设有限位环318，棘轮机构与限位环318之间设有8个用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置，也可以设置16个或8的整数倍数个，本实施例中是选用8个。所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置包括小弹簧307的钢珠308，小弹簧307嵌在棘轮312与限位环318接触处的两个端面中的任一端面内，嵌装小弹簧307的端面上设有与小弹簧307相配的凹槽，小弹簧307的一端与凹槽槽底相抵，小弹簧307的另一端与钢珠308相抵，钢珠308位于凹槽内，钢珠308的直径大于凹槽槽口处的口径。定位部件的一端与不锈钢管插孔321的底端相抵，定位部件的另一端与定位装置301内的棘轮机构相抵。插孔的内径略大于待加工产品的外径。所述定位部件即推料管309。
所述棘轮机构包括棘轮312、棘爪315(业内也叫千斤)、棘轮套306和调位杆313，棘轮套306套在棘轮312外且与棘轮312周向转动配合，棘爪315安装在棘轮套306内，一般是通过棘爪销和弹簧来实现，关于这种安装方式，属于业内技术人员的常识，且市场上也有成熟的棘轮与棘爪配套的产品出售，棘轮套306上还设有调位杆313，棘轮312相邻齿间的夹角a与带排孔的不锈钢管产品横截面上相邻孔之间的夹角b成2：1的关系，也就是说棘轮312每转动两个齿的弧长，产品就旋转到了下一个加工位上。调位杆313的末端还设有护手球314。
上模与下模之间设有导向装置，上模上设有导柱套204，下模上设有导柱310，导柱套204内滑动套合有导柱310。导柱套204和导柱310一般为四个，分别设置在上下模的四个角上，当然还可以反过来，即上模上设有导柱310，下模上设有导柱套204，这种变换是显而易见的。
所述冲头205包括锥形主刀刃401和环形副刀刃402，锥形主刀刃401位于冲头205下端面的中部，环形副刀刃402环绕在锥形主刀刃401的外围，环形副刀刃402与锥形主刀刃401之间设有环形凹槽403。
下模上还设有用于防止待加工产品在冲切时变形的管状内模302，管状内模302安装在所述不锈钢管插孔321内，管状内模302的外径与不锈钢管插孔321的内径相等，管状内模302的中轴线与不锈钢管插孔321的中轴线重合，管状内模302上设有与冲头205位置一一对应的15个通孔。
所述产品定位装置301还包括复位装置305，复位装置305的一端与左定位板320相抵，复位装置305的另一端与棘轮312相抵。具体实施时复位装置305为弹簧，一般是采用两个弹簧对称安装在棘轮312与左定位板320之间，弹簧的一端与左定位板302的左侧面相抵，弹簧的另一端与棘轮312的右侧端面相抵，同时还可以在左定位板302的侧面上设置安放弹簧的凹槽，这样弹簧不容易产生歪斜。当然复位装置305还可以采用压簧或气缸等其它机构。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：它包括上模和下模，上模包括模柄(201)、上模板(202)、垫板(203)、固定板(207)和多个并排的冲头(205)，固定板(207)的上端面上，从下至上依次安装有垫板(203)、上模板(202)和模柄(201)，多个并排的冲头(205)嵌装在固定板(207)内；下模包括产品定位装置(301)、左定位板(320)、右定位板(303)、下固定板(317)和底板(316)，底板(316)的上端面安装有下固定板(317)，下固定板(317)的左侧安装有左定位板(320)，下固定板(317)的右侧安装有右定位板(303)，左定位板(320)的左侧安装有产品定位装置(301)，右定位板(303)上设有不锈钢管插孔(321)，左定位板(320)内设有通孔，产品定位装置(301)上的定位部件滑动配合在左定位板(320)的通孔内，定位部件的长度大于左定位板(320)的通孔的长度，定位部件的一端与不锈钢管插孔(321)的底端对接；
所述产品定位装置(301)包括手推杆(304)、定位装置套筒(311)、推料管(309)、棘轮机构、限位环(318)和侧盖板(319)；定位装置套筒(311)的右侧端面与左定位板(320)的左侧端面固定，定位装置套筒(311)的左侧端面上设有侧盖板(319)，推料管(309)安装在定位装置套筒(311)内，推料管(309)的一端上设有用于与待加工产品相套的凸起，推料管(309)的另一端与棘轮机构固定，棘轮机构安装在定位装置套筒(311)内，且与定位装置套筒(311)周向滑动配合，棘轮机构与侧盖板(319)之间还设有限位环(318)，棘轮机构与限位环(318)之间设有多个用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置。
2.根据权利要求1所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：所述固定板(207)的下端面上从上到下还依次安装有弹性部件和脱料板(208)，固定板(207)上的多个并排的冲头(205)依次穿过弹性部件和脱料板(208)。
3.根据权利要求1所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：所述冲头(205)包括锥形主刀刃(401)和环形副刀刃(402)，锥形主刀刃(401)位于冲头(205)下端面的中部，环形副刀刃(402)环绕在锥形主刀刃(401)的外围，环形副刀刃(402)与锥形主刀刃(401)之间设有环形凹槽(403)。
4.根据权利要求1所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：上模与下模之间设有导向装置，上模上设有导柱套(204)，下模上设有导柱(310)，导柱套(204)内滑动套合有导柱(310)。
5.根据权利要求1所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：下模上还设有用于防止待加工产品在冲切时变形的管状内模(302)，管状内模(302)安装在所述不锈钢管插孔(321)内，管状内模(302)的外径与不锈钢管插孔(321)的内径相等，管状内模(302)的中轴线与不锈钢管插孔(321)的中轴线重合，管状内模(302)上设有与冲头(205)位置一一对应的通孔。
6.根据权利要求2所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：所述棘轮机构包括棘轮(312)、棘爪(315)、棘轮套(306)和调位杆(313)，棘轮套(306)套在棘轮(312)外且与棘轮(312)周向转动配合，棘爪(315)安装在棘轮套(306)内，棘轮套(306)上还设有调位杆(313)，棘轮(312)相邻齿间的夹角(a)与带排孔的不锈钢管产品横截面上相邻孔之间的夹角(b)成整数倍关系。
7.根据权利要求6所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置包括小弹簧(307)的钢珠(308)，小弹簧(307)嵌在棘轮(312)与限位环(318)接触处的两个端面中的任一端面内，嵌装小弹簧(307)的端面上设有与小弹簧(307)相配的凹槽，小弹簧(307)的一端与凹槽槽底相抵，小弹簧(307)的另一端与钢珠(308)相抵，钢珠(308)位于凹槽内，钢珠(308)的直径大于凹槽槽口处的口径；所述用于控制棘轮机构旋转的角度定位装置的个数能被待加工产品的横截面上要加工的孔数整除。
8.根据权利要求6所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：所述产品定位装置(301)还包括复位装置(305)，复位装置(305)的一端与左定位板(320)相抵，复位装置(305)的另一端与棘轮(312)相抵。
9.根据权利要求6中任一项所述的不锈钢管排孔的冲切模具，其特征在于：调位杆(313)的末端还设有护手球(314)，所述弹性部件为橡皮垫(206)。
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