CN105466717B - 气动冲压制样机 - Google Patents

Abstract

气动冲压制样机。属卷材检测试验用辅助设备。包括机体，工作架，气缸，电磁阀，气源处理组件，电气控制箱，其特征是所述的机体下部底板上设有滑柱及其上的直线轴承；位于滑柱之间的工作架底部设有底架，工作架上部设有切刀板，所述切刀板底面固定有形状、大小均与所需制样形状、大小相同的切样刀，工作架位于底架与切刀板之间设有预压板，所述预压板底面中央设有形状、大小均与所需制样形状、大小相同的模切通孔。与现有技术相比：平均减少取样时间80.3％、85.1％，从而大幅度地提高了检测工作效率；避免了现有技术中因被检测卷材的柔韧性和厚度不同及因刀具受力不均匀而造成的试样在形状、尺寸上的误差，从而提高了检测试验结果的准确性。

Description

气动冲压制样机

技术领域

本发明涉及一种卷材检测试验用辅助设备，特别是一种气动冲压制样机。

背景技术

在卷材检测试验中，如防水卷材，由沥青、橡胶或其他有机合成材料制成，具有良好的防水性和较高的柔韧性；再如皮革卷材，则具有更高的柔韧性。在对卷材进行性能检测与测试试验时需要事先切割出多个相同形状、相同尺寸的检测试样。由于卷材，如防水卷材、皮革卷材具有较高的柔韧性，一方面要求均匀施加较大的切割力才能切割出试样；另一方面要求对被测试卷材切割部位按压的同时进行切割，才能按检测标准要求切割出的多个检测试样在形状、尺寸上符合要求。

现有技术1是目前常用的手动螺旋冲片机，采用手动旋转摇盘，促使安装于螺杆顶部压头上的切样刀向下对置于工作台面上的被检测卷材切割出检测试验需要的试样，在切割过程中安装于螺杆顶部压头上的切样刀周边受力不均匀，远离螺杆顶部压头的切样刀刀口得到的切割力较小，导致切割出的试样与检测标准要求误差较大。

现有技术2为中国专利CN 201420783993.X，其提供了一种防水卷材液压制样机，“具有支撑架、底座、上压板、下压板与刀头，下压板放置于底座上方，刀头固定在上压板上，其特征在于，支撑架内上部设置有液压缸，液压缸推杆与支撑架顶部相接触，支撑架中部为固定板，液压缸底板与上压板之间具有连接杆和连轴，二者穿过固定板，液压缸底板与固定板之间的连接杆上套有弹簧；所述的液压缸具有泄压控制开关和摇把插入口，所述的上压板具有磁铁。”“在使用时，首先在上压板上放置好刀头，利用磁铁的吸力固定，然后在刀头下方安放好待取样的卷材，之后，关闭液压缸的泄压控制开关，将摇把放入摇把插入口，摇动摇把使液压缸推杆上升，进而使上压板同刀头一起缓慢下降，切割卷材，切割完成之后，开启液压缸的泄压控制开关，上压板在弹簧的作用下恢复至原位置。”

现有技术1的手动螺旋冲片机和现有技术2公开的防水卷材液压制样机，在使用中共同存在如下缺陷和不足：

1、检测工作效率不高，操作者劳动强度大。由于现有技术1是“采用手动旋转摇盘，促使安装于螺杆顶部压头上的刀头向下对置于工作台面上的被检测卷材切割出检测试验需要的试样。”；现有技术2是“将摇把放入摇把插入口，摇动摇把使液压缸推杆上升，进而使上压板同刀头一起缓慢下降，切割卷材”，因而均需要消耗体力，若是手臂力气较小的操作者，遇到柔韧性高且厚度较大的被测试卷材时，则难以实现手动切割出试样，即使切割成功也耗时费力、效率低下、误差较大。

2、难以切割出多个在形状、尺寸上误差很小的检测试样，从而影响检测试验结果的准确性。正由于是利用人工手动切割出试样，加之在切割过程中未能预先压住具有柔韧性的卷材被切割部位加以固定，对于柔韧性、厚度不同的卷材，或同一卷材由于必然存在的厚度、柔韧性差异，就会造成切割出的试样在形状、尺寸上误差较大，从而影响检测试验结果的准确性。

由此可见，研究并设计一种省时省力因而大幅度提高了检测工作效率和降低了劳动强度，而又提高了检测试验结果准确性的气动冲压制样机是必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种省时省力因而大幅度提高了检测工作效率和降低了劳动强度，而又提高了检测试验结果准确性的气动冲压制样机。

本发明的目的是这样实现的：

一种气动冲压制样机，包括机体，位于机体下部的工作架，位于机体上部的气缸，配合于气缸运行的电磁阀，经送气管连接于电磁阀的气源处理组件，与电磁阀电气连接的电气控制箱，其特征是：所述的机体下部底板上垂直设置固定有4个滑柱，套接于4个滑柱上的4只直线轴承；所述的工作架上设计有位于工作架下部的底架，所述底架中央设有中空的贮样腔，所述底架的4角部位向贮样腔内开设有4个孔底带有环状凸起的通孔和4个直通通孔，所述底架中心部位向贮样腔内开设有形状和大小均与所需制样相同的出样孔；所述的工作架上部设计有切刀板，所述切刀板底面中央垂直针对底架上出样孔的部位固定有刀口垂直向下的形状、大小均与所需制样形状、大小相同的切样刀，所述切刀板垂直针对底架上4个孔底带有环状凸起的通孔和4个直通通孔的部位设有4根复位导柱和4根定位导柱，所述复位导柱的外径稍小于底架上带有环状凸起的通孔底部带有的环状凸起的孔径，所述4根复位导柱套接有4根复位弹簧，所述复位弹簧的外圈直径稍小于所述底架上孔底带有环状凸起的通孔的孔径但其内圈直径稍大于孔底带有环状凸起的通孔底部带有的环状凸起的孔径，所述切刀板的定位导柱外径稍小于底架上直通通孔孔径，所述切刀板的4角部位还设有4个孔底带有环状凸起的吊挂通孔及位于吊挂通孔内上端部带有环状凸起的吊挂柱，所述吊挂柱的上端部环状凸起的外径小于吊挂通孔孔径但大于吊挂通孔孔底带有的环状凸起的孔径，所述吊挂柱的长度小于吊挂通孔的深度；所述的工作架上还设计有位于底架与切刀板之间的预压板，所述预压板底面中央垂直针对底架上出样孔的部位设有形状、大小均与所需制样形状、大小相同的模切通孔，所述预压板上垂直针对底架上4个孔底带有环状凸起的通孔的部位设有与孔底带有环状凸起的通孔孔径相同的复位通孔，所述预压板上垂直针对底架上4个直通通孔的部位设有与直通通孔相同孔径的定位通孔，所述预压板上垂直针对切刀板上吊挂通孔的部位联结于切刀板上的吊挂柱下端，所述预压板与切刀板之间的吊挂柱外周套接有预压弹簧；所述的气缸内活塞中心固定有伸出气缸下端的冲压轴，冲压轴下端部设有4角联结于直线轴承上的冲压板；所述的电磁阀上设计有：连通于气缸内活塞上部的工作输气管，连通于气缸内活塞下部的回程输气管，连通于气源处理组件的供气管，与电气控制箱之间电气连接用导线；所述的气源处理组件由为连接于压缩空气气源设置的进气接口，连通于进气接口的水汽过滤器，连通于进气接口的压强显示表，配合压强显示表对进气压强调节用调压阀组成；所述的电气控制箱设计有手动开关，脚控开关，保压时间调节旋钮。

所述工作架位于机体下部底板上所述4个滑柱之间、所述4个滑柱上的冲压板之下。

所述冲压板的长度和宽度大于所述工作架的切刀板顶面、预压板顶面、底架顶面的长度和宽度。

所述切刀板的复位导柱和定位导柱的长度均小于预压板的厚度与底架上出样孔的深度及中空的贮样腔的高度之和。

所述切刀板上切样刀刀口至切刀板底面的距离大于预压板的厚度及预压弹簧压缩至最短时的高度与被检测卷材的厚度之和。

所述切刀板上复位弹簧弹性压缩到最短时的高度小于底架上孔底带有环状凸起的通孔的深度与预压板上复位通孔深度之和。

所述切刀板上切样刀外周边尺寸稍小于预压板上模切通孔的周边尺寸及底架上出样孔的周边尺寸。

本发明实施后得到的气动冲压制样机使用方法包括如下步骤：

1、将气源处理组件的进气接口连接于压缩空气气源并检查调试：连接于气源处理组件的电磁阀、控制电磁阀的电气控制箱工作状态正常、经电磁阀连接于气源处理组件的气缸上下运行正常，适度调节电气控制箱的保压时间调节旋钮，使气缸向下运行到切割位置的时间符合切割试样的实际需要；

2、将事先经裁切准备取样的长条状被检测卷材放置于本发明工作架的切样板与底架之间，覆盖住底架之上的形状和大小均与所需制样相同的出样孔；

3、启动电气控制箱的手动开关或脚控开关，经电磁阀先接通气缸的进气管，让压缩空气向下推动冲压轴及轴端的冲压板，依次对工作架的切刀板一预压板施加垂直向下的压切力，直至长条状被检测卷材被预压板压住，此时压住被检测卷材的预压板保持不动，切刀板继续向下运动，其底面中央的切样刀随之垂直向下穿过模切通孔在已经被压住的被检测卷材上切割出与所需制样形状、大小、厚度相同的试样，并从底架中心部位的出样孔内下落到贮样腔底部的机体下部平台上；

4、在电气控制箱的保压时间调节旋钮及电磁阀的作用下，经过调试设定的气缸向下运行到切割位置的时间后打开气缸排气管，让冲压轴及轴端的冲压板回升到起始位置；随之，在复位弹簧、预压弹簧的弹性恢复力作用下，预压板和切刀板回升，切刀板回升到起始位置后，预压板由吊挂柱的悬挂和预压弹簧的弹性恢复力作用下回到起始位置；

5、移动手动长条状被检测卷材让其重新覆盖住底架之上出样孔，重复步骤3、4，于是得到第2张试样；如此往复，直到取得满足检测试验需要数量的试样张数。

本发明实施后得到的气动冲压制样机，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、大幅度提高了检测工作效率和降低了劳动强度。表1列出了现有技术的两种装置与本发明完成从被检测卷材切割出试样的实际耗时和平均耗时，从中可以清楚地说明与现有技术1、2相比平均减少取样时间80.3％、85.1％，从而大幅度地提高了检测工作效率。

表1被检测卷材切割出试样的实际耗时和平均耗时表时间(单位：秒)

切割试样用装置	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	平均值	取样耗时比较
													现有技术1	35	37	41	37	39	41	35	43	48	50	40.6	是本发明的5.1倍
现有技术2	50	55	57	57	54	55	53	52	51	54	53.8	是本发明的6.7倍
													本发明	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8

2、明显减少了切割出的多个试样在形状、尺寸上的误差，从而提高了检测试验结果的准确性。首先，本发明在切割试样时采用预先压住被检测卷材需要切割试样的部位，避免了现有技术1、2中，因被检测卷材的柔韧性和厚度不同而造成的试样形状、尺寸上的误差；其次，本发明采用气动切割试样，不但切割效率高，而且气动冲压板面积大大超过安装在工作架切样板底面的切样刀具的面积，避免了现有技术1中因刀具受力不均匀而造成的试样在形状、尺寸上的误差。

附图说明

图1是符合本发明主题结构的示意图；图2本发明中工作架的结构剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图将本发明的实施细节说明如下：

如图1、2所示，一种气动冲压制样机，包括机体1，位于机体下部的工作架2，位于机体上部的气缸3，配合于气缸运行的电磁阀4，经送气管连接于电磁阀的气源处理组件5，与电磁阀电气连接的电气控制箱6，其特征是所述的机体1下部底板上垂直设置固定有4个滑柱11，套接于4个滑柱11上的4只直线轴承12；

如图1、2所示，所述的工作架2上设计有位于工作架2下部的底架21，所述底架21中央设有中空的贮样腔211，所述底架21的4角部位向贮样腔211内开设有4个孔底带有环状凸起的通孔212和4个直通通孔213，所述底架21中心部位向贮样腔211内开设有形状和大小均与所需制样相同的出样孔214；

如图1、2所示，所述的工作架2上部设计有切刀板23，所述切刀板23底面中央垂直针对底架21上出样孔214的部位固定有刀口垂直向下的形状、大小均与所需制样形状、大小相同的切样刀231，所述切刀板23垂直针对底架21上4个孔底带有环状凸起的通孔212和4个直通通孔213的部位设有4根复位导柱232和4根定位导柱233，所述复位导柱232的外径稍小于底架21上带有环状凸起的通孔212底部带有的环状凸起孔径，所述4根复位导柱232套接有4根复位弹簧234，所述复位弹簧234的外圈直径稍小于所述底架21上孔底带有环状凸起的通孔212的孔径但其内圈直径稍大于孔底带有环状凸起的通孔212底部带有的环状凸起的孔径，这样的设计的技术效果是当切刀板23下压时，复位弹簧234受力压缩时，则由通孔212底部带有的环状凸起托住，所述切刀板23的定位导柱233外径稍小于底架21上直通通孔213孔径，所述切刀板23的4角部位还设有4个孔底带有环状凸起的吊挂通孔235及位于吊挂通孔235内上端部带有环状凸起的吊挂柱236，所述吊挂柱236的上端部环状凸起的外径小于吊挂通孔235孔径但大于吊挂通孔235孔底带有的环状凸起的孔径，所述吊挂柱236的长度小于吊挂通孔235的深度，这样的设计的技术效果是当吊挂柱236的下端联结于预压板22上面后，起到悬挂住预压板22的作用，当切刀板23受力下压时吊挂柱236缩回吊挂通孔235孔内，不会阻挡切刀板23继续下移。上述所指“稍小于”或“稍大于”指在实施中形位公差小于或大于1毫米之内的0.2-0.9毫米之间；

如图1、2所示，所述的工作架2上还设计有位于底架21与切刀板23之间的预压板22，所述预压板22底面中央垂直针对底架21上出样孔214的部位设有形状、大小均与所需制样形状、大小相同的模切通孔221，所述预压板22上垂直针对底架21上4个孔底带有环状凸起的通孔212的部位设有与孔底带有环状凸起的通孔212孔径相同的复位通孔222，所述预压板22上垂直针对底架21上4个直通通孔213的部位设有与直通通孔213孔径相同的定位通孔223，所述预压板22上垂直针对切刀板23上吊挂通孔235的部位联结于切刀板23上的吊挂柱236下端，所述预压板22与切刀板23之间的吊挂柱236外周套接有预压弹簧224；这样的设计的技术效果是当切刀板23受力下压时吊挂柱236缩回吊挂通孔235孔内，预压弹簧224按压预压板22下移先行压住被检测卷材需要切割出试样的部位，避免了因被检测卷材的柔韧性和厚度不同而造成的试样形状、尺寸上的误差；

如图1所示，所述的气缸3内活塞中心固定有伸出气缸下端的冲压轴31，冲压轴下端部设有4角联结于直线轴承12上的冲压板32；

如图1所示，所述的电磁阀4上设计有：连通于气缸内活塞上部的工作输气管41，连通于气缸内活塞下部的回程输气管42，连通于气源处理组件的供气管43，与电气控制箱之间电气连接用导线44；

如图1所示，所述的气源处理组件5由为连接于压缩空气气源设置的进气接口51，连通于进气接口的水汽过滤器52，连通于进气接口的压强显示表53，配合压强显示表对进气压强调节用调压阀54组成；

如图1所示，所述的电气控制箱6设计有手动开关61，脚控开关62，保压时间调节旋钮63。

如图1所示，所述工作架2位于机体1下部底板上所述4个滑柱11之间、所述4个滑柱11上的冲压板32之下。

如图2所示，所述切刀板23的复位导柱232外径稍小于底架21上孔底带有环状凸起的通孔212孔底带有的环状凸起的孔径。所述切刀板23的定位导柱233外径稍小于底架21上直通通孔213孔径。所述预压板22上主导柱通孔224孔径与底架21上的直通通孔213孔径相等。所述切刀板23的主导柱232外径稍小于预压板22上主导柱通孔224孔径及底架21上的直通通孔213孔径。上述所指“稍小于”即在形位公差中小于1毫米之内的0.2-0.9毫米之间，上述设计的技术效果是在切样刀实施对被检测卷材的需要切割试样部位时起到精确定位，减少试样大小尺寸的误差。

如图1所示，所述冲压板32的长度和宽度大于切刀板23顶面、预压板22顶面、底架21顶面的长度和宽度。上述设计的技术效果是促使冲压板32对切刀板23顶面、预压板22顶面、底架21顶面的均匀施加下压力，避免切割时因切样刀的周边切割力不均匀而造成的移位、翘起，从而出现试样尺寸、形状上的误差。

如图2所示，所述切刀板23的复位导柱232和定位导柱233的长度均小于预压板22的厚度与底架21上出样孔214的深度及中空的贮样腔211的高度之和。上述设计的技术效果是不会造成在切样刀231切割试样时，因复位导柱232和定位导柱233触碰贮样腔211底部而无法顺利进行。

如图2所示，所述切刀板23上切样刀231刀口至切刀板底面的距离大于预压板22的厚度及预压弹簧224压缩至最短时的高度与被检测卷材的厚度之和。所述切刀板23上复位弹簧234弹性压缩到最短时的高度小于底架21上孔底带有环状凸起的通孔212的深度与预压板22上复位通孔222深度之和。所述切刀板23上切样刀231外周边尺寸稍小于预压板22上模切通孔221的周边尺寸及底架21上出样孔214的周边尺寸。所指“稍小于”即在形位公差中小于1毫米之内的0.2-0.9毫米之间，上述设计的技术效果都是保证了切样刀231切割试样时能顺利实施。

Claims (7)

1.一种气动冲压制样机，包括机体(1)，位于机体下部的工作架(2)，位于机体上部的气缸(3)，配合于气缸运行的电磁阀(4)，经送气管连接于电磁阀的气源处理组件(5)，与电磁阀电气连接的电气控制箱(6)，其特征是

——所述的机体(1)下部底板上垂直设置固定有4个滑柱(11)，套接于4个滑柱(11)上的4只直线轴承(12)；

——所述的工作架(2)上设计有位于工作架(2)下部的底架(21)，所述底架(21)中央设有中空的贮样腔(211)，所述底架(21)的4角部位向贮样腔(211)内开设有4个孔底带有环状凸起的通孔(212)和4个直通通孔(213)，所述底架(21)中心部位向贮样腔(211)内开设有形状和大小均与所需制样相同的出样孔(214)；

——所述的工作架(2)上部设计有切刀板(23)，所述切刀板(23)底面中央垂直针对底架(21)上出样孔(214)的部位固定有刀口垂直向下的形状、大小均与所需制样形状、大小相同的切样刀(231)，所述切刀板(23)垂直针对底架(21)上4个孔底带有环状凸起的通孔(212)和4个直通通孔(213)的部位设有4根复位导柱(232)和4根定位导柱(233)，所述复位导柱(232)的外径稍小于底架(21)上带有环状凸起的通孔(212)底部带有的环状凸起的孔径，所述4根复位导柱(232)套接有4根复位弹簧(234)，所述复位弹簧(234)的外圈直径稍小于所述底架(21)上孔底带有环状凸起的通孔(212)的孔径但其内圈直径稍大于孔底带有环状凸起的通孔(212)底部带有的环状凸起的孔径，所述切刀板(23)的定位导柱(233)外径稍小于底架(21)上直通通孔(213)孔径，所述切刀板(23)的4角部位还设有4个孔底带有环状凸起的吊挂通孔(235)及位于吊挂通孔(235)内上端部带有环状凸起的吊挂柱(236)，所述吊挂柱(236)的上端部环状凸起的外径小于吊挂通孔(235)孔径但大于吊挂通孔(235)孔底带有的环状凸起的孔径，所述吊挂柱(236)的长度小于吊挂通孔(235)的深度；

——所述的工作架(2)上还设计有位于底架(21)与切刀板(23)之间的预压板(22)，所述预压板(22)底面中央垂直针对底架(21)上出样孔(214)的部位设有形状、大小均与所需制样形状、大小相同的模切通孔(221)，所述预压板(22)上垂直针对底架(21)上4个孔底带有环状凸起的通孔(212)的部位设有与孔底带有环状凸起的通孔(212)相同孔径的复位通孔(222)，所述预压板(22)上垂直针对底架(21)上4个直通通孔(213)的部位设有与直通通孔(213)相同孔径的定位通孔(223)，所述预压板(22)上垂直针对切刀板(23)上吊挂通孔(235)的部位联结于切刀板(23)上的吊挂柱(236)下端，所述预压板(22)与切刀板(23)之间的吊挂柱(236)外周套接有预压弹簧(224)；

——所述的气缸(3)内活塞中心固定有伸出气缸下端的冲压轴(31)，冲压轴下端部设有4角联结于直线轴承(12)上的冲压板(32)；

——所述的电磁阀(4)上设计有：连通于气缸内活塞上部的工作输气管(41)，连通于气缸内活塞下部的回程输气管(42)，连通于气源处理组件的供气管(43)，与电气控制箱之间电气连接用导线(44)；

——所述的气源处理组件(5)由为连接于压缩空气气源设置的进气接口(51)，连通于进气接口的水汽过滤器(52)，连通于进气接口的压强显示表(53)，配合压强显示表对进气压强调节用调压阀(54)组成；

——所述的电气控制箱(6)设计有：手动开关(61)，脚控开关(62)，保压时间调节旋钮(63)。

2.根据权利要求1所述的气动冲压制样机，其特征是所述工作架(2)位于机体(1)下部底板上所述4个滑柱(11)之间，所述4个滑柱(11)上的冲压板(32)之下。

3.根据权利要求1或2所述的气动冲压制样机，其特征是所述冲压板(32)的长度和宽度大于所述工作架(2)的切刀板(23)顶面、预压板(22)顶面、底架(21)顶面的长度和宽度。

4.根据权利要求1所述的气动冲压制样机，其特征是所述切刀板(23)的复位导柱(232)和定位导柱(233)的长度均小于预压板(22)的厚度与底架(21)上出样孔(214)的深度及中空的贮样腔(211)的高度之和。

5.根据权利要求1所述的气动冲压制样机，其特征是所述切刀板(23)上切样刀(231)刀口至切刀板底面的距离大于预压板(22)的厚度及预压弹簧(224)压缩至最短时的高度与被检测卷材的厚度之和。

6.根据权利要求1所述的气动冲压制样机，其特征是所述切刀板(23)上复位弹簧(234)弹性压缩到最短时的高度小于底架(21)上孔底带有环状凸起的通孔(212)的深度与预压板(22)上复位通孔(222)深度之和。

7.根据权利要求1所述的气动冲压制样机，其特征是所述切刀板(23)上切样刀(231)外周边尺寸稍小于预压板(22)上模切通孔(221)的周边尺寸及底架(21)上出样孔(214)的周边尺寸。