CN104889228A - 一种复杂管件的弧口冲切设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂管件的弧口冲切设备，包括有机架，在所述机架上成形有水平的工作台面，在所述的工作台面上设置有一个固定台架，待加工的管件被装夹在所述的固定台架上，在所述固定台架的两侧分别设置有滑轨，在每条滑轨上均滑动连接有一个模具定位装置，上述的模具定位装置包括有底座，该底座可以通过滑块滑动连接在滑轨上，并且能由一推动装置推动其在滑轨上做靠近或远离管件的滑动，所述的推动装置设置在底座上；在所述底座上固定有冲切动力装置和冲切模具，所述冲切模具包括了冲压凹模以及对向设置在所述冲压凹模上下两侧的上冲头和下冲头，并且在所述上冲头和下冲头上分别连接有至少一个冲切动力装置，用于向所述冲头提供冲压力。

Description

一种复杂管件的弧口冲切设备及工艺

技术领域

本发明涉及管件成形技术领域，特别是涉及一种针对复杂管件的弧口冲切设备以及采用该设备进行弧口冲切加工的工艺。

背景技术

管件的弧口冲切是在管材成形过程中一种常见的加工工艺，目前无法采用普通的冲压设备对管端进行弧口冲切，这是由于现有的冲压设备采用的是单侧冲压，即驱动冲压凹模向工件提供由上往下或由下往上的单方向冲压力，由于现有的模具中的凹模支撑力小，所以采用这种冲压方式容易引起弧口附近管件单侧受压过大发生折弯、塌边，导致成形失败。

在无法采用普通冲压设备的前提下，现有技术中通常采用的是线切割的方式对管件进行弧口冲切，但是线切割的方式速度太慢，工作效率较低，不适用于大批量的加工。也可以采用激光切割的方式进行弧口冲切，尽管其提高了工作效率，但是激光切割设备的成本较高，适用范围小。

针对于这种现状，在专利号为201420514117.7的中国实用新型专利中，专利权人厦门业佳实业有限公司提出了一种管材弧口冲压模具（如下图所示）。该实用新型中的模具在合模过程中，通过伸入产品的凸模刀口切管一端弧口后，反过来用另一凸模定位再切另一端，完成两头切边。

采用这种结构的弧口冲压模具，尽管它能够将现有的冲压设备引入管材的弧口冲切工艺中，取得了重大的进步。但是，它也具有以下几个缺陷：首先，该实用新型中的加工工艺，它的工序比较复杂。它需要先将管材的一侧进行冲压加工后，将管件翻转到另一工位，对其的另一侧再进行冲压加工，在这一过程中，因为需要更换工位，所以需要多次开模合模，并且需要对管件进行多次装夹定位，工作效率低下，且多次装夹定位的过程也增大了误差，降低了加工精度。其次，弧口冲切的过程中，弧口附近的管材必然会发生变形，每根管件的变形量由于其自身的壁厚等因素影响，都不尽相同，无法预先计算出精准数值，采用上述专利中的模具进行弧口冲切的工艺时，它是先冲切出一侧，再转换工位冲切另一侧，其模具的工位都是预先制作好的，那么在第一次冲切后，由于其冲切出的管件轮廓必定与理想管件的轮廓存在偏差，这就导致进行第二次冲切的工位尺寸无法完全与管件适配，降低了最终产品的成形质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种复杂管件的弧口冲切设备及其加工工艺，相比于现有技术中的弧口冲切模具，它能提高弧口冲切的速度与质量，并且成本要远低于激光切割设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种复杂管件的弧口冲切设备，包括有机架，在所述机架上成形有水平的工作台面，在所述的工作台面上设置有一个固定台架，待加工的管件被装夹在所述的固定台架上，在所述固定台架的两侧分别设置有滑轨，在每条滑轨上均滑动连接有一个模具定位装置，上述的模具定位装置包括有底座，该底座可以通过滑块滑动连接在滑轨上，并且能由一推动装置推动其在滑轨上做靠近或远离管件的滑动，所述的推动装置设置在底座上；

在所述底座上固定有冲切动力装置和冲切模具，所述冲切模具包括了冲压凹模以及对向设置在所述冲压凹模上下两侧的上冲头和下冲头，并且在所述上冲头和下冲头上分别连接有至少一个冲切动力装置，用于向所述冲头提供冲压力。

作为本发明的改进，上述的冲切动力装置可以为油缸或者驱动电机。

作为本发明的优选，在所述待加工管件的管端两侧开设有第一定位孔，在所述冲压凹模上开设有能在所述管件进入到冲压凹模后与所述第一定位孔正对的第二定位孔，在所述模具定位装置上设置有定位汽缸，所述定位汽缸的汽缸杆穿设在所述第一定位孔和第二定位孔中。

作为本发明的具体技术方案，所述的推动装置为油缸或电机。

采用上述设备进行管端弧口冲切的工艺包括有如下步骤：一）、先将待加工的管件放置到固定台架上，然后借助固定台架上的夹具将其进行固定，此时管件的两侧管端是延伸在所述固定台架的两侧之外的；

二）、在将管件装夹完之后，启动推动装置使得模具定位装置的底座沿着滑轨做朝向管件方向的滑动，直至管件的管端伸入到所述的冲压凹模中为止，为了防止管端与冲压凹模的底部发生碰撞，这里底座的行程是由控制系统预先计算出的；

三）、当管端进入到冲压凹模中之后，启动位于模具定位装置上的定位汽缸，使得其汽缸杆向着冲压凹模伸出，所述的汽缸杆穿过冲压凹模上的第二定位孔和位于管端的第一定位孔，直接延伸到管件内部，从而将管端与冲压凹模定位，使两者不在发生相对移动；

四）、在管端与冲压凹模定位完成之后，同时启动上冲头和下冲头上的冲切动力装置，所述的冲切动力装置分别向上冲头提供向下的冲压力，以及向下冲头提供向上的冲压力，使得上冲头和下冲头同时由上下两端向管端进行冲切；

五）、待冲切完成之后，由冲切动力装置向上冲头和下冲头提供反向的驱动力使得两者退回原来的位置，此时再启动定位汽缸收回汽缸杆，解除对冲压凹模和管端的锁定，使得两者分离，随后再启动推动装置，驱动所述底座沿着滑轨做远离管件方向的滑动，再将固定台架上的夹具打开，通过人工或机械手将成形后的管件产品取下；

六）、当一根管件被取下后，再取一根新的待加工管件装夹到固定台架上，进行下一循环的加工。

与现有技术中的弧口冲切模具以及其他进行弧口冲切的设备相比较，本发明的优点在于：

1、工作效率高：由于管端的弧口冲切工艺对精度要求高，现有技术中常采用慢走丝线切割，比较费时，而本发明的弧口冲切设备，从管件的装夹、模具定位、冲切、分模、卸料再装夹均可由设备全自动完成，并且其冲切过程由两个冲头一步到位完成，大大节省了时间，提高了工作效率。

2、精度高：相较于背景技术中提及的实用新型中的弧口冲切模具，本发明的弧口冲切设备不需要在冲切过程中将管件翻转、切换工位，也不需要多次的重复装夹，并且在加工过程中，管件由于受到了两端对向冲切力的作用，实现了冲击力的均衡，可以始终保持相对稳定状态，加工精度得到了很大的提升。

3、适用面广、使用寿命长：现有技术中之所以无法采用普通的冲压凹模进行管端的弧口冲切，是由于单侧的冲压力过大，造成冲压凹模不能提供足够的支撑力。而在本发明中，管端在弧口冲切过程中受到的是上下两个方向对称的冲切力作用，两侧的冲切力可以实现均衡，由此减小对冲压凹模的压力，延长了冲压凹模的使用寿命，且使得本发明的弧口冲切设备既可以适用于薄壁管件的冲切，也能够适用于厚管冲切。

4、成本低：采用激光切割设备也可以达到与本发明相近的精度与工作效率，但激光切割的价格以及运行成本较高，不适用于大批量的生产，而本发明的弧口冲切设备，是在现有冲切设备基础上对模具进行的结构改进，造价与运行成本都远低于激光切割设备。

5、安全系数高：采用背景技术中专利提及的弧口冲切模具，其管件切换工位以及重新装夹的过程均是在两个冲切工序之间进行，这一方面使得冲切的过程产生停滞，降低了工作效率，另一方面在两个冲切工序之间进行这些操作，一旦程序发生错误，就有可能会导致在管件未装夹的情况下进行冲切，造成危险。而本发明的弧口冲切设备，管件只需一次装夹，并且其弧口冲切模具是可以沿滑轨滑动的，在装夹时由系统控制其远离管端，由此提高了安全系数。

附图说明

图1为本发明实施例中弧口冲切设备的俯视图；

图2为图1所示实施例的模具定位装置内部结构示意图；

图3为图1所示实施例的主视图。

附图标记：

1、机架；11、工作台面；2、固定台架；21、夹具；22、待加工的管件；3、滑轨；4、模具定位装置；41、底座；5、推动装置；6、冲切动力装置；7、冲切模具；71、冲压凹模；72、上冲头；73、下冲头；8、第一定位孔；9、第二定位孔；10、定位汽缸。

具体实施方式

如图1至图3所示，为本发明的一种实施例，该弧口冲切设备包括有不锈钢机架1，在条件允许的前提下，机架的重量尽可能大，重量越大则整台设备的抗振性能越佳，这样当进行弧口冲切时，管件就不容易发生抖动，使得成形精度得到了提高。

在所述机架上成形有水平的工作台面11，在所述的工作台面上设置有一个固定台架2，在固定台架上设置有夹具21，所述的夹具可以通过人工或者程控的方式控制其打开或者夹紧，待加工的管件22优选地通过机械手上料的方式被放置在固定台架上，为了使得管件放置的更加平稳，在上述的固定台架上预先开设有容纳槽，容纳槽的轮廓与管件的外轮廓相适配，由于可以使得管件的外壁能与容纳槽的内壁相贴合。

当将管件放置之后，再通过夹具21将其装夹在所述的固定台架2上，在所述固定台架的两侧分别设置有滑轨3，在每条滑轨上均滑动连接有一个模具定位装置4，上述的模具定位装置包括有底座41，该底座可以通过滑块滑动连接在滑轨上，并且能由一推动装置5推动其在滑轨上做靠近或远离管件的滑动，所述的推动装置设置在底座上，它可以为电机或者油缸，相对而言，优选地采用伺服电机，尽管成本上升，但其可以精确地控制底座的滑动行程，进一步可以精确控制后文所述的管端与冲压凹模之间的位置关系，最终提高了弧口冲切质量。

在所述底座上固定有冲切动力装置6和冲切模具7，所述冲切模具包括了冲压凹模71以及对向设置在所述冲压凹模上下两侧的上冲头72和下冲头73，并且在所述上冲头和下冲头上分别连接有至少一个冲切动力装置6，该冲切动力装置也可以为大功率的电机或者油缸，主要用于向所述的上冲头和下冲头提供冲压力，驱动两者向管端方向冲压。

为了确保管端被精确定位在冲压凹模中，在所述待加工管件的管端两侧开设有第一定位孔8，在所述冲压凹模上开设有能在所述管件进入到冲压凹模后与所述第一定位孔正对的第二定位孔9，在所述模具定位装置上设置有定位汽缸10，所述定位汽缸的汽缸杆穿设在所述第一定位孔和第二定位孔中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种复杂管件的弧口冲切设备，其特征在于：包括有机架，在所述机架上成形有水平的工作台面，在所述的工作台面上设置有一个固定台架，待加工的管件被装夹在所述的固定台架上，在所述固定台架的两侧分别设置有滑轨，在每条滑轨上均滑动连接有一个模具定位装置，上述的模具定位装置包括有底座，该底座可以通过滑块滑动连接在滑轨上，并且能由一推动装置推动其在滑轨上做靠近或远离管件的滑动，所述的推动装置设置在底座上；

在所述底座上固定有冲切动力装置和冲切模具，所述冲切模具包括了冲压凹模以及对向设置在所述冲压凹模上下两侧的上冲头和下冲头，并且在所述上冲头和下冲头上分别连接有至少一个冲切动力装置，用于向所述上冲头和下冲头提供冲压力。

2.根据权利要求1所述的弧口冲切设备，其特征在于：所述冲切动力装置为油缸或电机。

3.根据权利要求1或2所述的弧口冲切设备，其特征在于：在所述待加工管件的管端两侧开设有第一定位孔，在所述冲压凹模上开设有能在所述管件进入到冲压凹模后与所述第一定位孔正对的第二定位孔，在所述模具定位装置上设置有定位汽缸，所述定位汽缸的汽缸杆穿设在所述第一定位孔和第二定位孔中。

4.根据权利要求3所述的弧口冲切设备，其特征在于：所述的推动装置为油缸或电机。

5.一种采用如权利要求1中所述的弧口冲切设备进行加工的工艺，包括有如下步骤：

一）、先将待加工的管件放置到固定台架上，然后借助固定台架上的夹具将其进行固定，此时管件的两侧管端是延伸在所述固定台架的两侧之外的；

二）、在将管件装夹完之后，启动推动装置使得模具定位装置的底座沿着滑轨做朝向管件方向的滑动，直至管件的管端伸入到所述的冲压凹模中为止，为了防止管端与冲压凹模的底部发生碰撞，这里底座的行程是由控制系统预先计算出的；

三）、当管端进入到冲压凹模中之后，启动位于模具定位装置上的定位汽缸，使得其汽缸杆向着冲压凹模伸出，所述的汽缸杆穿过冲压凹模上的第二定位孔和位于管端的第一定位孔，直接延伸到管件内部，从而将管端与冲压凹模定位，使两者不在发生相对移动；

四）、在管端与冲压凹模定位完成之后，同时启动上冲头和下冲头上的冲切动力装置，所述的冲切动力装置分别向上冲头提供向下的冲压力，以及向下冲头提供向上的冲压力，使得上冲头和下冲头同时由上下两端向管端进行冲切；

五）、待冲切完成之后，由冲切动力装置向上冲头和下冲头提供反向的驱动力使得两者退回原来的位置，此时再启动定位汽缸收回汽缸杆，解除对冲压凹模和管端的锁定，使得两者分离，随后再启动推动装置，驱动所述底座沿着滑轨做远离管件方向的滑动，再将固定台架上的夹具打开，通过人工或机械手将成形后的管件产品取下；

六）、当一根管件被取下后，再取一根新的待加工管件装夹到固定台架上，进行下一循环的加工。