CN104759523A - 一种加工金属管壁孔的工艺装备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加工金属管壁孔的工艺装备，包括冲压机构、废料排出机构和金属管的夹装机构；冲压机构由压力缸、压力缸驱动的冲针和芯棒组成；芯棒套接于金属管，芯棒面向冲针的表面设有套接冲针的冲孔，冲孔的末端还设有贯通芯棒的废料推送孔；废料排出机构由废料推送压力缸和由废料推送压力缸驱动的废料推送针组成，废料推送针套接于芯棒的废料推送孔内；夹装机构，夹装机构将金属管紧固夹持并输送至冲孔的设定位置与芯棒相套接，冲针抵接金属管壁冲出孔，废料推送针将留在冲孔中的废料顶出，夹装机构将冲孔完成后将金属管从芯棒中退出并释放；此工艺装备确保了加工出的孔的定位精度、形状精度和孔径的精度，确保孔的边缘光滑避免对孔的边缘作额外的光滑处理。

Description

一种加工金属管壁孔的工艺装备
技术领域
本发明涉及一种金属加工的工艺装备，特别涉及一种加工金属管壁孔的
工艺装备。
背景技术
对金属管壁加工出孔的现有工艺是：先将金属管固定，再通过钻床钻孔过程，加工出金属管壁孔；现有工艺的缺点在于钻孔的最初时段钻头易出现摆动，金属管壁孔的轴线位置因此发生偏移，使得定位精度较差，且此偏移不规则，难以通过预先设定纠偏方法或结构达到所需要的精度；钻头在钻孔的过程中也会发生摆动，使得金属管壁孔的孔径的精度和圆度较差；另外，钻孔时易在孔的边缘产生很多金属毛刺，需要后期耗费额外人力资源进行处理，且难以到达平滑的效果，尤其是在孔的内侧边缘更加难以达到预期的效果。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，通过使用冲压的工艺装备来加工金属管壁孔，确保金属管壁孔的精度要求，同时避免对孔的边缘毛刺做后期的额外处理。
本发明提供了一种加工金属管壁孔的工艺装备，包括冲压机构、废料排出机构和金属管的夹装机构；冲压机构，由压力缸、压力缸驱动的冲针和芯棒组成；冲针面向金属管的管壁，冲针的位置根据金属管壁孔的位置设置，芯棒套接于金属管内，芯棒的直径与金属管的内孔径相间隙配合，具体配合等级由具体加工对象的需要确定，芯棒面向冲针的表面设有套接冲针的冲孔，冲孔的末端还设有贯通芯棒的废料推送孔；废料排出机构，由废料推送压力缸和由废料推送压力缸驱动的废料推送针组成，废料推送针套接于芯棒的废料推送孔内；夹装机构，将金属管紧固夹持并输送至冲孔的设定位置与芯棒相套接，冲孔完成后将金属管从芯棒中退出并释放金属管；压力缸驱动冲针的冲压端抵接金属管壁冲压出设定的金属管壁孔，冲压金属管壁孔后的废料被冲针压入芯棒的冲孔中，压力缸将冲针从金属管壁孔中拉出，此时夹装机构拉动金属管与芯棒脱离后将金属管释放，继续步夹装下一根待加工的金属管；废料推送压力缸驱动废料推送针沿芯棒的废料推送孔顶推芯棒冲孔内的废料并将废料顶出冲孔，废料推送压力缸再将废料推送针拉面至废料推送孔内，至此一个金属管壁孔的冲压流程完成，连续加工时此流程循环进行。
上述技术方案中，废料推送孔的孔径小于冲孔的孔径，冲孔与废料推送孔连接形成横向贯通芯棒的阶梯形孔，使得芯棒既能够满足冲孔的尺寸要求，又能够保持较大的强度和刚度，避免芯棒的变形或疲劳而缩短芯棒的工作寿命。
上述技术方案中，冲针的冲压端为弧面，弧面的形状及尺寸与被冲压金属管的弧形表面相适配，这保证冲压时金属管受到均匀的冲压力，避免金属管在冲压时发生变形。
上述技术方案中，冲针为单根或复数根，使得一次冲压可以得到不同位置以及不同孔径的金属管壁孔，且孔与孔之间的位置关系稳定。
与现有技术相比，本发明通过使用冲压机构加工金属管壁孔，确保了加工出的孔的定位精度、形状精度和孔径的精度；确保孔的边缘光滑避免对孔的边缘作额外的光滑处理；加工的速度快，可同时进行多孔加工，并可在顶推废料的同时夹装待加工金属管，生产效率高；装备自身的可维护性好，冲针的更换和再修整都很便利；废料处于完整状态，便于废料的归纳清理。
附图说明
图1是本发明一种加工金属管壁孔的工艺装备的结构示意图(加工前)；
图2是本发明一种加工金属管壁孔的工艺装备的结构示意图(加工时)；
图3是本发明一种加工金属管壁孔的工艺装备的结构示意图(加工后)；
图4是本发明一种加工金属管壁孔的工艺装备的芯棒的放大结构示意；
图5是本发明一种加工金属管壁孔的工艺装备的冲针的放大结构示意。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-压力缸，2-冲针，21-冲压端，3-废料推送压力缸，4-废料推送针，5-芯棒，51-冲孔，52-废料推送孔，6-金属管，7-夹装机构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明一种加工金属管壁孔的工艺装备如图1-4所示，包括冲压机构、废料排出机构和金属管的夹装机构；冲压机构，由压力缸1、压力缸驱动的冲针2和芯棒5组成；冲针2面向金属管6的管壁，冲针2的位置根据金属管壁孔的位置设置，芯棒5套接于金属管6，芯棒5的直径与金属管6的内孔径相间隙配合，具体配合等级由具体加工对象的需要确定，芯棒5面向冲针的表面设有套接冲针的冲孔51(图4)，冲孔51的末端还设有贯通芯棒5的废料推送孔52；废料排出机构，由废料推送压力缸3和由废料推送压力缸驱动的废料推送针4组成，废料推送针4套接于芯棒的废料推送孔52内；夹装机构7，将金属管6紧固夹持并输送至冲孔的设定位置与芯棒5相套接，冲孔完成后将金属管6从芯棒5中退出并释放，夹装机构7对金属管6的夹装和释放可以根据实际需要采用自动夹装结构，此结构的工作速度快效率高，但机构的成本高，适合大批量加工使用，也可以采用人工夹装和输送结构，此结构的设备成本低，同时加工效率也低，适合小批量加工使用；夹装机构7对金属管的输送控制通常采用行程开关控制，也可以采用其它测控装置来确保金属管冲压时的位置精度。实际的工作过程是，压力缸1驱动冲针2的冲压端抵接金属管壁冲压出设定的金属管壁孔，冲压金属管壁孔后的废料被冲针压入芯棒的冲孔中(图2)，压力缸1将冲针1从金属管壁孔中拉出，此时夹装机构7拉动金属管6与芯棒5脱离(图3)后将金属管释放，继续步夹装下一根待加工的金属管；废料推送压力缸3驱动废料推送针4沿芯棒的废料推送孔52顶推芯棒冲孔51内的废料并将废料顶出冲孔51，废料推送压力缸3再将废料推送针4拉回至废料推送孔52内，至此一个金属管壁孔的冲压流程完成，连续加工时此流程循环进行。
进一步如图4所示，废料推送孔52的孔径小于冲孔51的孔径，冲孔与废料推送孔连接形成横向贯通芯棒的阶梯形孔，使得芯棒5既能够满足冲孔的尺寸要求，又能够保持较大的强度和刚度，避免芯棒的变形或疲劳而缩短芯棒的工作寿命。
进一步如图5所示，冲针2的冲压端21为弧面，弧面的形状及尺寸与被冲压金属管6的弧形表面相适配，这保证冲压时金属管受到均匀的冲压力，避免金属管在冲压时发生变形。
进一步如图5所示，冲针为三根(可以根据实际需要增减，芯棒的尺寸、材料以及冲孔的尺寸须相应调整)，使得一次冲压可以得到不同位置以及不同孔径的金属管壁孔，且孔与孔之间的位置关系稳定。
本发明通过使用冲压机构加工金属管壁孔，确保了加工出的孔的定位精度、形状精度和孔径的精度；确保孔的边缘光滑避免对孔的边缘作额外的光滑处理；加工的速度快，可同时进行多孔加工，并可在顶推废料的同时夹装待加工金属管，生产效率高；装备自身的可维护性好，冲针的更换和再修整都很便利；废料处于完整状态，便于废料的归纳清理。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种加工金属管壁孔的工艺装备，其特征在于，包括冲压机构、废料排出机构和金属管的夹装机构；
冲压机构，由压力缸、压力缸驱动的冲针和芯棒组成；冲针面向金属管的管壁，冲针的位置根据金属管璧孔的位置设置，芯棒套接于金属管内，芯棒的直径与金属管的内孔径相间隙配合，芯棒面向冲针的表面设有套接冲针的冲孔，冲孔的末端还设有贯通芯棒的废料推送孔；
废料排出机构，由废料推送压力缸和由废料推送压力缸驱动的废料推送针组成，废料推送针套接于芯棒的废料推送孔内；
夹装机构，夹装机构将金属管紧固夹持并输送至冲孔的设定位置与芯棒相套接，冲孔完成后将金属管从芯棒中退出并释放金属管。
2.根据权利要求1所述的加工金属管壁孔的工艺装备，其特征在于，所述的废料推送孔的孔径小于冲孔的孔径，冲孔与废料推送孔连接形成横向贯通芯棒的阶梯形孔。
3.根据权利要求1或2所述的加工金属管壁孔的工艺装备，其特征在于，所述的冲针的冲压端为弧面，弧面的形状及尺寸与被冲压金属管的弧形表面相适配。
4.根据权利要求3所述的加工金属管壁孔的工艺装备，其特征在于，所述的冲针为单根。
5.根据权利要求3所述的加工金属管壁孔的工艺装备，其特征在于，所述的冲针为复数根。
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