CN104511520B - 一种钢管管壁多孔冲模具及其冲裁方法 - Google Patents

一种钢管管壁多孔冲模具及其冲裁方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢管管壁多孔冲模具及其冲裁方法，包括一底座组件；一导向组件；一冲裁组件，所述冲裁组件包括至少两组相互配套的凸模组件和凹模组件；所述凸模和凹模配合将所述待加工件同时冲出孔；一为冲裁组件提供动力的驱动组件，以及一复位组件；该模具首先是在驱动机构的作用下方斜楔通过斜面推动凹模运动到冲裁位置，然后凹模保持不动，驱动机构继续运动，经过转接杆推动圆斜楔运动，圆斜楔通过T形斜面推动凸模完成冲裁动作。最后在复位杆的作用下凹模和凸模先后复位；该模具结构紧凑，钢管内壁孔边无毛刺，生产效率高，模具维修简单方便。

Description

一种钢管管壁多孔冲模具及其冲裁方法
技术领域
本发明涉及冲裁设备，具体涉及一种钢管管壁多孔冲模具及其冲裁方法。
背景技术
目前在圆周上冲分布在圆周上的多个孔，1、通常采用分次冲，一次冲一个孔，然后钢管按下一孔的位置旋转一定的角度再冲下一个孔，经多次旋转就可冲钢管管壁的所有孔；2、通常采用从钢管外壁向钢管内壁冲孔，孔的毛刺留在孔内，毛刺很难去除，去毛刺的费用较大，加工成本高。
上述常用的加工方法生产效率低，孔与孔之间的相对位置尺寸误差大，只能满足精度要求不高的工件及孔内毛刺允许不去除的工件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钢管管壁多孔冲模具及其冲裁方法，在钢管管壁圆周上从钢管内壁向钢管外同时冲分布在圆周上的多个孔，所有孔的相对位置准确，孔尺寸精度和表面质量优良；钢管内壁孔边无毛刺，生产效率高；具有结构紧凑，维修简单方便的特点。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种钢管管壁多孔冲模具，包括：
一底座组件，所述底座组件包括一底座，所述底座上部固定设置有导向组件，下部固定设置有驱动组件；
一导向组件，所述导向组件包括一承载待加工件的定位柱和一凹模导向板，所述定位柱内设置有凸模组件，
一冲裁组件，所述冲裁组件包括至少两组相互配套的凸模组件和凹模组件；
所述凸模组件包括凸模和圆斜楔，所述圆斜楔上端连接有圆斜楔限位螺钉，下端连接有转接杆，转接杆穿过推板与圆斜楔复位螺钉连接，所述转接杆将驱动组件施加的作用力转移至圆斜楔，凸模在圆斜楔斜面的推动下向凹模运动；
所述凹模组件包括凹模，所述凹模设置于凹模导向板内，并在凹模导向板内滑动运动；还包括一与推固板连接的方斜楔，所述方斜楔受到驱动组件施加的作用力后推动凹模向待加工件中心移动；
所述凸模和凹模配合同时冲出待加工件孔；
一为冲裁组件提供动力的驱动组件，所述驱动组件包括一驱动限位柱、一推板和一位于推板上方的推固板，所述推固板和推板用螺钉紧固在一起，所述驱动组件向上运动过程中，先对方斜楔施加作用力，从而使凹模先运动到工作位；后对转接杆施加作用力，从而使凸模运动到工作位，尽而使凹模和凸模运动有时间差；
以及一复位组件，所述复位组件包括一圆斜楔复位螺钉、一复位限位螺钉和一复位杆，所述复位杆连接在推固板上，所述推固板上连接有方斜楔；复位杆推动推板，所述推板与圆斜楔复位螺钉接触后触发凸模复位；所述推板与复位限位螺钉接触后，触发凹模复位弹簧推动凹模和推板复位。
在本发明的一个优选实施例中，还包括一将待加工件压紧固定的压紧组件，所述压紧组件包括一与待加工件一端接触的底部设置有压缩弹簧的伸缩钉，一与待加工件另一端接触的压板，所述压板上设置一压板螺钉，拧紧压板螺钉，将待加工件压紧固定于模具上。
在本发明的一个优选实施例中，所述凹模一端连接有凹模复位螺钉，凹模和凹模复位螺钉之间装有凹模复位弹簧和凹模限位板，所述凹模在凹模复位弹簧的作用下复位与凹模限位板接触，回到初始状态。
在本发明的一个优选实施例中，所述凹模上开设有长方孔，所述长方孔的第一斜面形成的夹角δ为0～30°；所述方斜楔设置有与该第一斜面相匹配的第二斜面。
在本发明的一个优选实施例中，所述圆斜楔的圆柱体上开设有至少两个T形槽，所述T形槽底面为第三斜面，该第三斜面与圆柱轴线的夹角α为0～25º；凸模的端面设置有与圆斜楔的T形槽相匹配的平行斜面。
在本发明的一个优选实施例中，所述定位柱沿轴向开设有一大圆柱孔，大圆柱孔内安装有圆斜楔，圆斜楔与定位柱滑动配合，所述定位柱内还设有防转柱，防转柱与圆斜楔滑动配合；所述定位柱沿径向还设有和凸模对应数量的圆孔，所述圆孔与凸模滑动配合。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动组件的行程大于方斜楔的第二斜面的起点高度，且两者差值大于5㎜。
在本发明的一个优选实施例中，还包括一贯穿推板和推固板的导柱，导套与推固板紧配连接，导套与导柱滑动配合使得驱动组件在模具垂直方向运动。
一种钢管管壁多孔冲裁方法，包括以下步骤：
步骤一、将待加工件套在定位柱上；
步骤二、机床工作机构推动推板和方斜楔，方斜楔通过斜面推动凹模向待加工件中心移动；
推板继续运动接触到转接杆，推动转接杆，圆斜楔在转接杆的推动下向上运动，凸模在圆斜楔斜面的推动下向凹模运动，凸模与凹模配合完成冲裁动作；
步骤三、复位杆向下运动推动推板向下运动，带动方斜楔向下运动，脱离凹模，凹模在凹模复位弹簧的作用下复位与凹模限位板接触，回到初始状态；
复位杆继续向下运动，推板与圆斜楔复位螺钉接触上，在圆斜楔复位螺钉的拉动下转接杆拉动圆斜楔向下运动，凸模在圆斜楔的T形槽的拉动下，沿工件径向方向向内运动，凸模复位到初始位置。
在本发明的一个优选实施例中，所示步骤一中还包括一压紧固定步骤，首先待加工件一端与伸缩钉紧密接触，然后将压板放在待加工件另一端，最后拧紧压板螺钉，将待加工件压紧固定。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明实现了在钢管管壁圆周上从钢管内壁向钢管外同时冲分布在圆周上的多个孔，所有孔的相对位置准确，孔尺寸精度和表面质量优良；且钢管内壁孔边无毛刺，生产效率高；具有结构紧凑，维修简单方便的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图的主视图；
图2是本发明的结构示意图的俯视图；
图3a是本发明的圆斜楔的截面图；图3b是本发明的圆斜楔的侧视图；
图4是本发明的凸模的结构示意图；
图5a是本发明的凹模的截面图；图5b是本发明的凹模的侧视图；
图6是本发明的方斜楔的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.垫块、2.圆斜楔复位螺钉、3.导柱、4.导套、5.推板、6.推固板、7、转接杆、8.底座、9.伸缩钉、10.定位柱、11.圆斜楔、12.防转柱、13.挂板、14. 圆斜楔限位螺钉、15.辅定位柱、16.支撑柱、17压板、18.压板螺钉、19、复位杆、20.方斜楔、21.凸模、22.凹模、23. 凹模导向板、24.凹模限位板、25.凹模复位弹簧、26. 凹模复位螺钉、27.凹模垫板、28. 驱动限位柱、29.复位限位螺钉。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1和图2，一种钢管管壁多孔冲模具，包括：
一底座组件，所述底座组件包括一底座8，所述底座上部固定设置有导向组件，下部固定设置有驱动组件；具体地，底座连接有定位柱10、凹模垫板27、凹模导向板23、凹模限位板24、驱动限位柱28、复位限位螺钉29、支撑柱16和导柱4；
一导向组件，所述导向组件包括一承载待加工件的定位柱10和一凹模导向板23，所述定位柱10内设置有凸模组件，而定位柱10上端还连接有挂板13和辅定位柱15；
一冲裁组件，所述冲裁组件包括至少两组相互配套的凸模组件和凹模组件；
该凸模组件包括凸模21和圆斜楔11，圆斜楔11上端连接有圆斜楔限位螺钉14，下端连接有转接杆7，转接杆7穿过推板5与圆斜楔复位螺钉2连接；所述转接杆7将驱动组件施加的作用力转移至圆斜楔，凸模21在圆斜楔11斜面的推动下向凹模运动；
圆斜楔11与定位柱10滑动配合，定位柱10和凸模21滑动配合，定位柱10与圆斜楔11之间设有防转柱12；
该凹模组件包括凹模22，所述凹模22设置于凹模导向板23内，并在凹模导向板23内滑动运动；还包括一与推固板连接的方斜楔20，所述方斜楔20受到驱动组件施加的作用力后推动凹模向待加工件中心移动；
所述凸模和凹模配合将所述待加工件同时冲出孔；
一为冲裁组件提供动力的驱动组件，所述驱动组件包括一推板5和一位于推板5上方的推固板6，所述驱动组件向上运动过程中，先对方斜楔20施加作用力，后对转接杆7施加作用力，以使凹模22和凸模21运动有时间差；而驱动组件的行程大于方斜楔的第二斜面的起点高度，且两者差值大于5㎜；
还包括一贯穿推板和推固板的导柱，导套与推固板紧配连接，导套与导柱滑动配合使得驱动组件在模具垂直方向运动。以及对推板5进行上下限位的驱动限位柱28和复位限位螺钉29。
以及一复位组件，所述复位组件包括一设置于驱动组件上的推板、推固板和圆斜楔复位螺钉、复位限位螺钉和一复位杆19，所述复位杆19连接在推固板6上，所述推固板6上连接有方斜楔20；复位杆推动推板，推板5与圆斜楔复位螺钉2接触后触发凸模21复位，所述推板5与复位限位螺钉接触后，触发凹模复位弹簧推动凹模22和推板5复位；
进一步地，还包括一将待加工件压紧固定的压紧组件，所述压紧组件包括一与待加工件一端接触的底部设置有压缩弹簧的伸缩钉9，一与待加工件另一端接触的压板17，所述压板17上设置一压板螺钉18，拧紧压板螺钉18，将待加工件压紧固定于模具上。
进一步地，凹模22一端连接有凹模复位螺钉26，凹模和凹模复位螺钉之间装有凹模复位弹簧25和凹模限位板24，所述凹模在凹模复位弹簧25的作用下复位与凹模限位板24接触，回到初始状态。
参照图5a，图5b以及图6所示，其中凹模上开设有长方孔，所述长方孔的第一斜面形成的夹角δ为0～30°；所述方斜楔设置有与该第一斜面相匹配的第二斜面。
参照图3a，图3b以及图4所示，圆斜楔的圆柱体上开设有至少两个T形槽，所述T形槽底面为第三斜面，该第三斜面与圆柱轴线的夹角α为0～25º；凸模的端面设置有与圆斜楔的T形槽相匹配的平行斜面；
而对于定位柱来说，定位柱沿轴向开设有一大圆柱孔，圆柱孔内安装有圆斜楔，圆斜楔与定位柱滑动配合，配合间隙0.02～0.03，沿轴向上下运动，定位柱内还设有防转柱，防转柱与圆斜楔滑动配合，定位柱沿径向还设有开设有与凸模对应数量的圆孔，所述圆孔与凸模滑动配合，配合间隙0.02～0.03。
本发明的工作流程:
第一步，首先将待加工件套在定位柱10上，待加工件一端与伸缩钉9紧密接触，然后将压板17放在工件另一端，最后拧紧压板螺钉18。
第二步，机床工作机构推动推板5和方斜楔20，方斜楔20通过斜面推动凹模22向工件中心移动，移动到方斜楔20的斜面穿过凹模22的斜面后凹模22即停止运动，推板5继续运动接触到转接杆7，推动转接杆7，圆斜楔11在转接杆7的推动下向上运动，凸模21在圆斜楔11斜面的推动下向凹模22运动，推固板6（推固板6和推板5紧固在一起）和驱动限位柱28接触上后，推板5停止运动，凸模21停止运动完成冲裁动作。
第三步，复位杆19向下运动推动推板5向下运动（复位），带动方斜楔20向下运动，脱离凹模22，凹模22在凹模复位弹簧25的作用下复位与凹模限位板24接触，回到初始状态。复位杆19继续向下运动，推板5与圆斜楔复位螺钉2接触上，在圆斜楔复位螺钉2的拉动下转接杆7拉动圆斜楔11向下运动，凸模21在圆斜楔斜11T形槽的拉动下，沿工件径向方向向内（靠近中心方向）运动，推板5继续向下运动在复位限位螺钉2的限位下，推板5停止运动，凸模21复位到初始位置。
本发明实现了在钢管管壁圆周上从钢管内壁向钢管外同时冲分布在圆周上的多个孔，所有孔的相对位置准确，孔尺寸精度和表面质量优良；且钢管内壁孔边无毛刺，生产效率高；具有结构紧凑，维修简单方便的特点。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，包括：
一底座组件，所述底座组件包括一底座，所述底座上部固定设置有导向组件，下部固定设置有驱动组件；
一导向组件，所述导向组件包括一承载待加工件的定位柱和一凹模导向板，所述定位柱内设置有凸模组件，
一冲裁组件，所述冲裁组件包括至少两组相互配套的凸模组件和凹模组件；
所述凸模组件包括凸模和圆斜楔，所述圆斜楔上端连接有圆斜楔限位螺钉，下端连接有转接杆，转接杆穿过推板与圆斜楔复位螺钉连接，所述转接杆将驱动组件施加的作用力转移至圆斜楔，凸模在圆斜楔斜面的推动下向凹模运动；
所述凹模组件包括凹模，所述凹模设置于凹模导向板内，并在凹模导向板内滑动运动；还包括一与推固板连接的方斜楔，所述方斜楔受到驱动组件施加的作用力后推动凹模向待加工件中心移动；
所述凸模和凹模配合同时冲出待加工件孔；
一为冲裁组件提供动力的驱动组件，所述驱动组件包括一驱动限位柱、一推板和一位于推板上方的推固板，所述推固板和推板紧固在一起，所述驱动组件向上运动过程中，先对方斜楔施加作用力，从而使凹模先运动到工作位；后对转接杆施加作用力，从而使凸模运动到工作位，以使凹模和凸模运动有时间差；
以及一复位组件，所述复位组件包括一圆斜楔复位螺钉、一复位限位螺钉和一复位杆，所述复位杆连接在推固板上，所述推固板上连接有方斜楔；复位杆推动推板，所述推板与圆斜楔复位螺钉接触后触发凸模复位；所述推板与复位限位螺钉接触后，触发凹模复位弹簧推动凹模和推板复位。
2.根据权利要求1所述的一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，还包括一将待加工件压紧固定的压紧组件，所述压紧组件包括一与待加工件一端接触的底部设置有压缩弹簧的伸缩钉，一与待加工件另一端接触的压板，所述压板上设置一压板螺钉，拧紧压板螺钉，将待加工件压紧固定于模具上。
3.根据权利要求1所述的一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，所述凹模一端连接有凹模复位螺钉，凹模和凹模复位螺钉之间装有凹模复位弹簧和凹模限位板，所述凹模在凹模复位弹簧的作用下复位与凹模限位板接触，回到初始状态。
4.根据权利要求1所述的一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，所述凹模上开设有长方孔，所述长方孔的第一斜面形成的夹角δ为0～30°；所述方斜楔设置有与该第一斜面相匹配的第二斜面。
5.根据权利要求1所述的一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，所述圆斜楔的圆柱体上开设有至少两个T形槽，所述T形槽底面为第三斜面，该第三斜面与圆柱轴线的夹角α为0～25º；凸模的端面设置有与圆斜楔的T形槽相匹配的平行斜面。
6.根据权利要求5所述的一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，所述定位柱沿轴向开设有一大圆柱孔，大圆柱孔内安装有圆斜楔，圆斜楔与定位柱滑动配合，所述定位柱内还设有防转柱，防转柱与圆斜楔滑动配合；
所述定位柱沿径向还设有和凸模对应数量的圆孔，所述圆孔与凸模滑动配合。
7.根据权利要求1所述的一种钢管管壁多孔冲模具，其特征在于，还包括一贯穿推板和推固板的导柱，导套与推固板紧配连接，导套与导柱滑动配合使得驱动组件在模具垂直方向运动。
8.一种钢管管壁多孔冲裁方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将待加工件套在定位柱上；
步骤二、机床工作机构推动推板和方斜楔，方斜楔通过斜面推动凹模向待加工件中心移动；
推板继续运动接触到转接杆，推动转接杆，圆斜楔在转接杆的推动下向上运动，凸模在圆斜楔斜面的推动下向凹模运动，凸模与凹模配合完成冲裁动作；
步骤三、复位杆向下运动推动推板向下运动，带动方斜楔向下运动，脱离凹模，凹模在凹模复位弹簧的作用下复位与凹模限位板接触，回到初始状态；
复位杆继续向下运动，推板与圆斜楔复位螺钉接触上，在圆斜楔复位螺钉的拉动下转接杆拉动圆斜楔向下运动，凸模在圆斜楔的T形槽的拉动下，沿工件径向方向向内运动，凸模复位到初始位置。
9.根据权利要求8所述的一种钢管管壁多孔冲裁方法，其特征在于，所示步骤一中还包括一压紧固定步骤，首先待加工件一端与伸缩钉紧密接触，然后将压板放在待加工件另一端，最后拧紧压板螺钉，将待加工件压紧固定。
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