CN103264091B - 一种双面冲孔的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种双面冲孔的方法及装置，其装置包括：斜面支撑机构、动凹模固定座、动凹模基座、动凹模、凸模基座、凸模、定凹模、定凹模基座、定凹模固定座、油缸、尾端顶紧气缸、U型块、托架、动凹模夹紧气缸活塞连接座、动凹模夹紧气缸、斜面支撑锁紧气缸、凸模直线导轨副、公共直线导轨副、动凹模直线导轨副和冲床底座；本发明所述的冲孔方法及冲孔装置相比于原有的加工方法，更加节约场地，能够实现一台专用冲床代替两台普通冲床，工作效率高，节约人力，而且加工出来的成品次品率低。
Description
技术领域
本发明属于管材加工领域，具体涉及一种双面冲孔的方法及装置。
背景技术
在对汽车悬挂系统管子端部两侧冲半圆孔时，过去采用两道工序，原有的冲孔方法是采用两套模具和一台大吨位通用立式冲床或两台小吨位通用立式冲床，将管子装夹在第一套模具上进行一侧冲孔后，将管子取下，再装夹到另一套模具上，对另一侧冲孔。由于经过两次装夹，不但效率低，能耗高，而且因二次装夹极易出现两次冲孔同轴度达不到要求而出现残次品。
发明内容
本发明提供了一种双面冲孔的方法及装置，它可以一次定位装夹完成管子两侧冲孔，大大提高了工作效率，降低了能耗，并保证管子两孔的同轴度。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：一种双面冲孔的装置，其特征在于，包括：斜面支撑机构、动凹模固定座、动凹模基座、动凹模、凸模基座、凸模、定凹模、定凹模基座、定凹模固定座、油缸、尾端顶紧气缸、U型块、托架、动凹模夹紧气缸活塞连接座、动凹模夹紧气缸、斜面支撑锁紧气缸、凸模直线导轨副、公共直线导轨副、动凹模直线导轨副和冲床底座；
所述的动凹模安装在所述的动凹模基座上，所述的动凹模基座定位安装在所述的动凹模固定座上， 所述的动凹模固定座、动凹模基座、动凹模组成动凹模组件，所述的动凹模组件安装在所述的动凹模直线导轨副上，所述的动凹模直线导轨副安装在所述的冲床底座上；
所述的定凹模安装在所述的定凹模基座上，所述的定凹模基座定位安装在所述的定凹模固定座上， 所述的定凹模、定凹模基座、定凹模固定座组成定凹模组件，所述的定凹模组件安装在所述的冲床底座上；
所述的凸模安装在所述的凸模基座上，所述的凸模基座安装在所述的凸模直线导轨副和公共直线导轨副上并与所述的油缸的活塞杆连接，组成凸模机构，所述的动凹模组件和所述的定凹模组件分别安装在所述的凸模两侧，其中所述的动凹模组件安装在所述的动凹模直线导轨副和所述的公共直线导轨副上并由所述的斜面支撑机构支撑；
所述的动凹模固定座与所述的动凹模夹紧气缸活塞连接座相连，所述的动凹模夹紧气缸活塞连接座与所述的动凹模夹紧气缸的活塞相连；
所述的尾端顶紧气缸、U型块、托架均固定安装在尾端固定支架上，所述的尾端固定支架固定安装在所述的冲床底座上；
所述的动凹模夹紧气缸、斜面支撑锁紧气缸、动凹模组件组成动凹模夹紧机构，所述的尾端顶紧气缸、U型块、托架、定凹模组件与所述的动凹模夹紧机构共同构成工件的专用夹具，工件装夹时通过所述的凸模和所述的定凹模定位，通过所述的动凹模夹紧气缸、斜面支撑锁紧气缸、尾端顶紧气缸夹紧；
所述的斜面支撑机构中的楔形块与所述的斜面支撑锁紧气缸相连，所述的楔形块两边设计为矩形滑块，所述的斜面支撑锁紧气缸推拉所述的矩形滑块在矩形导轨上滑动，实现所述的动凹模夹紧机构的自锁锁紧和松开；
所述的斜面支撑机构、油缸、托架、动凹模夹紧气缸活塞连接座、动凹模夹紧气缸、斜面支撑锁紧气缸、凸模直线导轨副、公共直线导轨副、动凹模直线导轨副安装在所述的冲床底座上。
作为优选，所述的凸模通过楔形块和垫板固定安装在所述的凸模基座上。
作为优选，所述的楔形块具有自锁角，安装时先将所述的凸模、楔形块和垫板装入所述的凸模基座的安装槽内，敲击所述的楔形块锁紧，然后用螺钉进一步锁紧所述的凸模的压板和楔形块的压板，防止凸模和楔形块在震动的工况下松动，松开紧固螺钉后可以快速用螺钉顶出楔形块，快速拆卸凸模组件。
作为优选，所述的凸模和动凹模之间放置有紫铜片，进行初步合模后，适度拧紧侧面调整螺钉合紧所述的凸模和动凹模，从而保证所述的动凹模和凸模之间同轴度和间隙。
作为优选，所述的凸模和定凹模之间放置有紫铜片，进行初步合模后，适度拧紧侧面调整螺钉合紧所述的凸模和定凹模，从而保证所述的定凹模和凸模之间同轴度和间隙。
作为优选，所述的双面冲孔装置还包括光栅尺，所述的光栅尺固定安装在所述的凸模基座上，其滑尺与床身相连。在外部控制系统、调速阀和所述的光栅尺的配合下，通过减速门槛参数的设定实现油缸活塞精确回零。控制系统通过位移参数设定，根据光栅尺的反馈数据，控制油缸左移冲孔和右移冲孔的停止位置，实现快速冲孔，同时避免了油缸活塞运动到底时的振动。
本发明还公布了一种双面冲孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将汽车悬挂系统管子一端插入凸模，通过凸模上的平台、定凹模侧平面及其上面的定位螺钉定位，托架和U型块为辅助支撑，动凹模在动凹模夹紧气缸带动下沿动凹模直线导轨副运动，夹紧工件，位于工件另一端的尾端顶紧气缸前伸顶紧工件，随后斜面支撑锁紧气缸将楔形块推入进一步夹紧工件，并与动凹模固定座上的斜面形成自锁，工件装夹完毕；
步骤2：启动油缸，凸模在油缸活塞的带动下，向定凹模方向移动，依设定位移数据完成定凹模一侧半圆孔的冲孔，然后凸模反向移动，完成动凹模一侧半圆孔的冲孔，最后凸模再反向移动回到初始零位位置，油缸活塞停止运动，冲孔完成；
步骤3：冲孔完成后，外部液压系统泄压，斜面支撑锁紧气缸带动楔形块向后退出，尾端顶紧气缸回缩，动凹模夹紧气缸活塞回缩，拉动动凹模向后运动，取出工件，随后开始下一件工件的装夹。
本发明所述的冲孔方法及冲孔装置相比于原有的加工方法，更加节约场地，能够实现一台专用冲床代替两台普通冲床，工作效率高，节约人力，而且加工出来的成品次品率低。
附图说明
图1：为本实施例的双面冲孔装置俯视图。
图2：为本实施例的双面冲孔装置A-A面剖视图。
图3：为本实施例的双面冲孔装置E-E面剖视图。
图4：本发明的双面冲孔装置工作原理图。
其中：1、斜面支撑机构；2、动凹模固定座；3、动凹模基座；4、动凹模；5、凸模基座；6、凸模；7、定凹模；8、定凹模基座；9、定凹模固定座；10、油缸；11、尾端顶紧气缸；12、U型块；13、托架；14、动凹模夹紧气缸活塞连接座；15、动凹模夹紧气缸；16、斜面支撑锁紧气缸；17、光栅尺；18、凸模直线导轨副；19、公共直线导轨副；20、动凹模直线导轨副。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
请见图1、图2、图3，本发明的装置所采用的技术方案是：一种双面冲孔的装置，包括：斜面支撑机构1、动凹模固定座2、动凹模基座3、动凹模4、凸模基座5、凸模6、定凹模7、定凹模基座8、定凹模固定座9、油缸10、尾端顶紧气缸11、U型块12、托架13、动凹模夹紧气缸活塞连接座14、动凹模夹紧气缸15、斜面支撑锁紧气缸16、光栅尺17、凸模直线导轨副18、公共直线导轨副19、动凹模直线导轨副20和冲床底座； 动凹模4安装在动凹模基座3上，动凹模基座3定位安装在动凹模固定座2上， 动凹模固定座2、动凹模基座3、动凹模4组成动凹模组件，动凹模组件安装在动凹模直线导轨副20上，动凹模直线导轨副20安装在冲床底座上；定凹模7安装在定凹模基座8上，定凹模基座8定位安装在定凹模固定座9上， 定凹模7、定凹模基座8、定凹模固定座9组成定凹模组件，定凹模组件安装在冲床底座上；凸模6通过楔形块和垫板安装在凸模基座5上，楔形块具有自锁角，安装时先将凸模6、楔形块和垫板装入凸模基座5的安装槽内，敲击楔形块锁紧，然后用螺钉进一步锁紧凸模6的压板和楔形块的压板；凸模基座5安装在凸模直线导轨副18和公共直线导轨副19上并与油缸10的活塞杆连接，组成凸模机构，动凹模组件和定凹模组件分别安装在凸模6两侧，其中动凹模组件安装在动凹模直线导轨副20和公共直线导轨副19上并由斜面支撑机构1动态支撑；动凹模固定座2与动凹模夹紧气缸活塞连接座14相连，动凹模夹紧气缸活塞连接座14与动凹模夹紧气缸15的活塞相连；尾端顶紧气缸11、U型块12、托架13均固定安装在尾端固定支架上，尾端固定支架固定安装在冲床底座上；动凹模夹紧气缸15、斜面支撑锁紧气缸16、动凹模组件组成动凹模夹紧机构，尾端顶紧气缸11、U型块12、托架13、定凹模组件与动凹模夹紧机构共同构成工件的专用夹具，工件装夹时通过凸模6和定凹模7定位，通过动凹模夹紧气缸15、斜面支撑锁紧气缸16、尾端顶紧气缸11夹紧；斜面支撑机构1中的楔形块与斜面支撑锁紧气缸16相连，楔形块两边设计为矩形滑块，斜面支撑锁紧气缸16推拉矩形滑块在矩形导轨上滑动，实现动凹模夹紧机构的自锁锁紧和松开；凸模6和动凹模4之间放置有紫铜片，进行初步合模后，适度拧紧侧面调整螺钉合紧凸模6和动凹模4，从而保证动凹模4和凸模6之间同轴度和间隙。凸模6和定凹模7之间放置有紫铜片，进行初步合模后，适度拧紧侧面调整螺钉合紧凸模6和定凹模7，从而保证定凹模7和凸模6之间同轴度和间隙。凸模基座5上安装有光栅尺17； 斜面支撑机构1、油缸10、托架13、动凹模夹紧气缸活塞连接座14、动凹模夹紧气缸15、斜面支撑锁紧气缸16、凸模直线导轨副18、公共直线导轨副19、动凹模直线导轨副20安装在冲床底座上。
本发明还公布一种双面冲孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将汽车悬挂系统管子一端插入凸模6，通过凸模6上的平台、定凹模7侧平面及其上面的定位螺钉定位，托架13和U型块12为辅助支撑，动凹模4在动凹模夹紧气缸15带动下沿动凹模直线导轨副20运动，夹紧工件，位于工件另一端的尾端顶紧气缸11前伸顶紧工件，随后斜面支撑锁紧气缸16将楔形块推入进一步夹紧工件，并与动凹模固定座2上的斜面形成自锁，工件装夹完毕；
步骤2：启动油缸10，凸模6在油缸10活塞的带动下，向定凹模7方向移动，依设定位移数据完成定凹模7一侧半圆孔的冲孔，然后凸模6反向移动，完成动凹模4一侧半圆孔的冲孔，最后凸模6再反向移动回到初始零位位置，油缸10活塞停止运动，冲孔完成；
步骤3：冲孔完成后，外部液压系统泄压，斜面支撑锁紧气缸16带动楔形块向后退出，尾端顶紧气缸11回缩，动凹模夹紧气缸15活塞回缩，拉动动凹模4向后运动，取出工件，随后开始下一件工件的装夹。
请见图4，本发明的装置工作流程为：
1. 装置上电后，启动液压电机，变量柱塞泵开始工作于液压系统卸荷状态，接通外接气源；
2. 执行回零操作，油缸10回到光栅尺17指示的零位，尾端顶紧气缸11、动凹模夹紧气缸15、斜面支撑锁紧气缸16等三个气缸后退到底，接通感应开关，此时零位信号灯亮；
3. 转入自动操作，将工件放在支撑元件上，端部靠上凸模6定位面，踩下自动开始脚踏开关或按下启动按钮；
4. 动凹模夹紧气缸15前进驱动动凹模机构夹紧工件，尾端顶紧气缸11前进顶紧工件，随后斜面支撑锁紧气缸16前进驱动楔形块进一步夹紧工件，并自锁锁紧动凹模4，发出可以冲孔信号；
5. 控制系统发出命令，液压换向阀右电磁铁得电动作，接通油缸10活塞右进油路，油缸10右进冲孔，光栅尺17实时发出凸模7位置信号；
6. 当位置信号反馈凸模到达指定位置时，液压换向阀左电磁铁得电动作，接通油缸10活塞左进油路，油缸10左进冲孔，光栅尺17实时发出凸模7位置信号；
7. 当位置信号反馈凸模到达指定位置时，液压换向阀右电磁铁得电动作，接通油缸10活塞右进油路，油缸10右进回零位，光栅尺17实时发出凸模7位置信号；
8. 当位置信号反馈凸模到达减速位置时，调速阀电磁铁得电动作，油缸10减速右进；
9. 当位置信号反馈凸模到达停止门槛位置时，液压换向阀电磁铁失电，切断油缸10油路，油缸10活塞和凸模机构停在零位，调速阀电磁铁失电，恢复高速通道。随后发出松开锁紧楔块信号；
10. 斜面支撑锁紧气缸16后退到位，松开楔形块，到位后发出松开夹紧信号；
11. 动凹模夹紧气缸15和尾端顶紧气缸11后退松开，到位后零位信号灯亮；
12. 取下工件，重新上毛坯，踩下自动开始开关或按下开始按钮，开始新一轮的加工。
本具体实施例中的装置，是与外部设备配合完成冲孔操作的，外部设备为已有设备，故本具体实施例中未做详细说明。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1. 一种双面冲孔的装置，其特征在于，包括：斜面支撑机构（1）、动凹模固定座（2）、动凹模基座（3）、动凹模（4）、凸模基座（5）、凸模（6）、定凹模（7）、定凹模基座（8）、定凹模固定座（9）、油缸（10）、尾端顶紧气缸（11）、U型块（12）、托架（13）、动凹模夹紧气缸活塞连接座（14）、动凹模夹紧气缸（15）、斜面支撑锁紧气缸（16）、凸模直线导轨副（18）、公共直线导轨副（19）、动凹模直线导轨副（20）和冲床底座；
所述的动凹模（4）安装在所述的动凹模基座（3）上，所述的动凹模基座（3）定位安装在所述的动凹模固定座（2）上， 所述的动凹模固定座（2）、动凹模基座（3）、动凹模（4）组成动凹模组件，所述的动凹模组件安装在所述的动凹模直线导轨副（20）上，所述的动凹模直线导轨副（20）安装在所述的冲床底座上；
所述的定凹模（7）安装在所述的定凹模基座（8）上，所述的定凹模基座（8）定位安装在所述的定凹模固定座（9）上， 所述的定凹模（7）、定凹模基座（8）、定凹模固定座（9）组成定凹模组件，所述的定凹模组件安装在所述的冲床底座上；
所述的凸模（6）安装在所述的凸模基座（5）上，所述的凸模基座（5）安装在所述的凸模直线导轨副（18）和公共直线导轨副（19）上并与所述的油缸（10）的活塞杆连接，组成凸模机构，所述的动凹模组件和所述的定凹模组件分别安装在所述的凸模（6）两侧，其中所述的动凹模组件安装在所述的动凹模直线导轨副（20）和所述的公共直线导轨副（19）上并由所述的斜面支撑机构（1）支撑；
所述的动凹模固定座（2）与所述的动凹模夹紧气缸活塞连接座（14）相连，所述的动凹模夹紧气缸活塞连接座（14）与所述的动凹模夹紧气缸（15）的活塞相连；
所述的尾端顶紧气缸（11）、U型块（12）、托架（13）均固定安装在尾端固定支架上，所述的尾端固定支架固定安装在所述的冲床底座上；
所述的动凹模夹紧气缸（15）、斜面支撑锁紧气缸（16）、动凹模组件组成动凹模夹紧机构，所述的尾端顶紧气缸（11）、U型块（12）、托架（13）、定凹模组件与所述的动凹模夹紧机构共同构成工件的专用夹具，工件装夹时通过所述的凸模（6）和所述的定凹模（7）定位，通过所述的动凹模夹紧气缸（15）、斜面支撑锁紧气缸（16）、尾端顶紧气缸（11）夹紧；
所述的斜面支撑机构（1）中的楔形块与所述的斜面支撑锁紧气缸（16）相连，所述的楔形块两边设计为矩形滑块，所述的斜面支撑锁紧气缸（16）推拉所述的矩形滑块在矩形导轨上滑动，实现所述的动凹模夹紧机构的自锁锁紧和松开；
所述的斜面支撑机构（1）、油缸（10）、托架（13）、动凹模夹紧气缸活塞连接座（14）、动凹模夹紧气缸（15）、斜面支撑锁紧气缸（16）、凸模直线导轨副（18）、公共直线导轨副（19）、动凹模直线导轨副（20）安装在所述的冲床底座上。
2. 根据权利要求1所述的双面冲孔的装置，其特征在于：所述的凸模（6）通过楔形块和垫板固定安装在所述的凸模基座（5）上。
3. 根据权利要求2所述的双面冲孔的装置，其特征在于：所述的楔形块具有自锁角，安装时先将所述的凸模（6）、楔形块和垫板装入所述的凸模基座（5）的安装槽内，敲击所述的楔形块锁紧，然后用螺钉进一步锁紧所述的凸模（6）的压板和楔形块的压板。
4. 根据权利要求1所述的双面冲孔的装置，其特征在于：所述的凸模（6）和动凹模（4）之间放置有紫铜片，进行初步合模后，适度拧紧侧面调整螺钉合紧所述的凸模（6）和动凹模（4），从而保证所述的动凹模（4）和凸模（6）之间同轴度和间隙。
5. 根据权利要求1所述的双面冲孔的装置，其特征在于：所述的凸模（6）和定凹模（7）之间放置有紫铜片，进行初步合模后，适度拧紧侧面调整螺钉合紧所述的凸模（6）和定凹模（7），从而保证所述的定凹模（7）和凸模（6）之间同轴度和间隙。
6. 根据权利要求1所述的双面冲孔的装置，其特征在于：所述的双面冲孔装置还包括光栅尺（17），所述的光栅尺（17）固定安装在所述的凸模基座（5）上。
7. 一种双面冲孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将汽车悬挂系统管子一端插入凸模（6），通过凸模（6）上的平台、定凹模（7）侧平面及其上面的定位螺钉定位，托架（13）和U型块（12）为辅助支撑，动凹模（4）在动凹模夹紧气缸（15）带动下沿动凹模直线导轨副（20）运动，夹紧工件，位于工件另一端的尾端顶紧气缸（11）前伸顶紧工件，随后斜面支撑锁紧气缸（16）将楔形块推入进一步夹紧工件，并与动凹模固定座（2）上的斜面形成自锁，工件装夹完毕；
步骤2：启动油缸（10），凸模（6）在油缸（10）活塞的带动下，向定凹模（7）方向移动，依设定位移数据完成定凹模（7）一侧半圆孔的冲孔，然后凸模（6）反向移动，完成动凹模（4）一侧半圆孔的冲孔，最后凸模（6）再反向移动回到初始零位位置，油缸（10）活塞停止运动，冲孔完成；
步骤3：冲孔完成后，外部液压系统泄压，斜面支撑锁紧气缸（16）带动楔形块向后退出，尾端顶紧气缸（11）回缩，动凹模夹紧气缸（15）活塞回缩，拉动动凹模（4）向后运动，取出工件，随后开始下一件工件的装夹。
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