CN106827034B - 一种膜片冲孔穿刺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械加工领域，具体是一种膜片冲孔穿刺设备，包括伺服压机、上基板、浮动模具基板、底模、底模固定板、模具固定机架、分度气缸，底模的上方设有浮动模具基板和上基板，所述浮动模具基板、上基板和底模固定板的两端分别被导柱上下贯穿，上基板和底模固定板都固定在导柱上，浮动模具基板设在上基板和底模固定板之间，浮动模具基板与导柱的连接处设有导套，浮动模具基板通过该导套实现其在导柱上的上下移动，浮动模具基板通过联接机构二与设在上基板上方的伺服压机连接，本设备通过冲压方式穿刺爆气膜片，采用六等份实现穿刺均匀，减少了模具制作成本，在有限的模具空间，大大提高了穿刺孔的密度。
Description
技术领域
本发明涉及一种膜片冲孔穿刺设备。
背景技术
膜片按行业分有电声行业膜片、机械行业橡胶膜片、过滤隔离行业微孔膜片、光学行业膜片等，当膜片的两面受到不同的压力(或力)的作用时，膜片向压力低的一面应变移动，使其中心产生与压力差成一定关系的位移，因为膜片的特性，在污水处理系统中往往也有膜片的存在，通常污水生物处理的过程都需要氧气，目前最为经济的方式就是在膜片上冲刺加工微型曝气孔来为污水处理过程提供所需的氧气，传统的冲孔穿刺加工工艺已经不能满足膜片的冲孔穿刺加工需求，膜片加工需要多组穿刺针共同协作，其穿刺孔的密度、深度要求非常高，需要特定的穿刺设备与穿刺模具相配合。
发明内容
本发明的目的是提供一种膜片冲孔穿刺设备，采用六等份实现穿刺均匀，减少模具制作成本，在有限的模具空间大大提高穿刺孔的密度。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案，一种膜片冲孔穿刺设备，包括伺服压机、上基板、浮动模具基板、底模、底模固定板、模具固定机架、分度气缸，所述底模固定板设在模具固定机架上部，底模固定板的两端扣在模具固定机架的上部内侧，底模固定板的下方设有分度气缸，该分度气缸通过联接机构一连接设在底模固定板上方的底模，所述底模上表面设有向下凹陷的定位槽，所述定位槽与待加工的膜片尺寸一致，加工时将膜片放入定位槽中完成固定，底模的上方设有浮动模具基板和上基板，所述浮动模具基板、上基板和底模固定板的两端分别被导柱上下贯穿，上基板和底模固定板都固定在导柱上，浮动模具基板设在上基板和底模固定板之间，浮动模具基板与导柱的连接处设有导套，浮动模具基板通过该导套实现其在导柱上的上下移动，浮动模具基板通过联接机构二与设在上基板上方的伺服压机连接；所述浮动模具基板的下表面设有模具位用以安装膜片冲孔穿刺模具，包括模具安装定位销、浮动板、退料弹簧压板、退料弹簧、退料导柱、穿刺针底座、穿刺针，冲孔穿刺模具通过所述安装定位销与浮动模具基板固定连接，安装定位销的一端延伸入浮动板的内部，所述膜片冲孔穿刺模具包括穿刺单元和退料单元，每个穿刺单元对应一个退料单元，所述穿刺单元具体包括穿刺针底座和穿刺针，穿刺针固定在穿刺针底座的上表面，所述退料单元包括退料弹簧压板、退料弹簧和退料导柱，所述退料弹簧压板设在浮动板的底部，浮动板内设有容纳退料弹簧和退料导柱的空间，退料弹簧的两端分别连接退料弹簧压板和退料导柱，退料导柱贯穿穿刺针底座向外延伸，所述穿刺针底座在浮动板上是一个扇形，根据穿刺针在穿刺针底座上具体分布的不同将穿刺单元分为穿刺单元A、穿刺单元B和穿刺单元C，所述穿刺针在穿刺针底座上的分布是基于浮动板圆心的同心圆弧，三类穿刺单元上的穿刺针交错设置，都属于不同的同心圆，所述穿刺针底座的圆心角为30°，穿刺单元A、穿刺单元B和穿刺单元C以浮动板圆心为中心对称设有相同的穿刺单元A、穿刺单元B和穿刺单元C，三类穿刺单元各设有两个。
进一步地，所述分度气缸通过气动三联件和气动换向阀连接底模，分度气缸连接气动三联件，气动三联件连接气动换向阀，气动换向阀连接底模，所述气动换向阀还连有消音器。
进一步地，其特征在于，所述联接机构二具体是活塞杆。
进一步地，所述上基板通过上基板固定座固定安装在导柱上。
进一步地，所述穿刺针底座通过螺栓固定在浮动板上。
本发明设计的一种膜片冲孔穿刺设备，操作人员将待加工的膜片工件放入底模固定，按下双手启动开关，伺服压机通过联接机构带动模具浮动板向下运动直至穿透工件，伺服压机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压低等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，通过参数的预先设置就可控制加工穿刺孔的深度，而分度气缸通过联接机构一带动底模和工件转动30度，重复动作循环六次（合计分度气缸转动180度）动作完成，就可完成加工，本设备通过冲压方式穿刺爆气膜片，采用六等份实现穿刺均匀，减少了模具制作成本，在有限的模具空间，大大提高了穿刺孔的密度，本发明采用的膜片冲孔穿刺模具是为了有效的实现高密度冲孔穿刺而开发的稳定性高、制作成本低、操作简洁方便的模具，采用对称模具设计，分度气缸每次转动30°六次为一个循环，合计180°能最大保证冲孔穿刺的密度，考虑到工件在整个冲压穿刺过程中，由于材料的特殊性，在单次冲压穿刺拔模过程中被冲压穿刺的材料脱离底模粘附在穿刺针上，无法进行有效的穿刺与定位，本发明在模具中设计了有效的退料机构即退料弹簧压板、退料弹簧和退料导柱，加工时模具下压退料导柱向退料弹簧压板方向运动压缩退料弹簧，而模具回位后退料弹簧将退料导柱弹出从而由退料导柱来完成退料，另外本发明之所以在设计模具的时候设计三类穿刺单元而圆心角均为30°，一方面是圆心角大且面积大的穿刺单元上需要安装更多的穿刺针，制作模具的加工成本高而难度大，且不利于模具的维护，出现穿刺针损坏后的维修也十分麻烦，且这种穿刺单元单次冲压穿刺拔模的过程中容易产生膜片材料粘附的问题，退料机构无法做到完全退料，另一方面圆心角小且面积小的穿刺单元在进行冲孔穿刺加工时需进行多次加工，损耗穿刺针的使用寿命，导致模具的故障率上升，而且在小空间上排布穿刺针要求较高，加工模具容易出现问题，本发明采用的模具设计三类穿刺单元而圆心角均为30°，平衡了各方面的需求，大幅度提高了生产效率和操作人员的工作强度，同时保障了作业安全。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是实施例中膜片冲孔穿刺模具的结构示意图；
图3是实施例中膜片冲孔穿刺模具的正面示意图；
图4是本发明加工的产品示意图。
其中：1、伺服压机；2、上基板固定座；3、导柱；4、上基板；5、联接机构二；6、导套；7、浮动模具基板；8、膜片冲孔穿刺模具；9、底模；10、底模固定板；11、模具固定机架；12、分度气缸；13、联接机构一；
81、模具安装定位销；82、浮动板；83、退料弹簧压板；84、退料弹簧；85、退料导柱；86、穿刺针底座；87、穿刺针；88、穿刺单元A；89、穿刺单元B；810、穿刺单元C。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参见图1至图2所描述的一种膜片冲孔穿刺设备，包括伺服压机1、上基板4、浮动模具基板7、底模9、底模固定板10、模具固定机架11、分度气缸12，所述底模固定板10设在模具固定机架11上部，底模固定板10的两端扣在模具固定机架11的上部内侧，底模固定板10的下方设有分度气缸12，该分度气缸12通过联接机构一13连接设在底模固定板10上方的底模9，所述底模9上表面设有向下凹陷的定位槽，所述定位槽与待加工的膜片尺寸一致，加工时将膜片放入定位槽中完成固定，底模9的上方设有浮动模具基板7和上基板4，所述浮动模具基板7、上基板4和底模固定板10的两端分别被导柱3上下贯穿，上基板4和底模固定板10都固定在导柱3上，浮动模具基板7设在上基板4和底模固定板10之间，浮动模具基板7与导柱3的连接处设有导套6，浮动模具基板7通过该导套6实现其在导柱3上的上下移动，浮动模具基板7通过联接机构二5与设在上基板4上方的伺服压机1连接；所述浮动模具基板7的下表面设有模具位用以安装膜片冲孔穿刺模具8，包括模具安装定位销81、浮动板82、退料弹簧压板83、退料弹簧84、退料导柱85、穿刺针底座86、穿刺针87，冲孔穿刺模具通过所述安装定位销81与浮动模具基板87固定连接，安装定位销81的一端延伸入浮动板82的内部，所述膜片冲孔穿刺模具包括穿刺单元和退料单元，每个穿刺单元对应一个退料单元，所述穿刺单元具体包括穿刺针底座86和穿刺针87，穿刺针87固定在穿刺针底座86的上表面，所述退料单元包括退料弹簧压板83、退料弹簧84和退料导柱85，所述退料弹簧压板83设在浮动板82的底部，浮动板82内设有容纳退料弹簧84和退料导柱85的空间，退料弹簧84的两端分别连接退料弹簧压板83和退料导柱85，退料导柱85贯穿穿刺针底座86向外延伸，所述穿刺针底座86在浮动板82上是一个扇形，根据穿刺针87在穿刺针底座86上具体分布的不同将穿刺单元分为穿刺单元A88、穿刺单元B89和穿刺单元C810，所述穿刺针87在穿刺针底座86上的分布是基于浮动板82圆心的同心圆弧，三类穿刺单元上的穿刺针87交错设置，都属于不同的同心圆，所述穿刺针底座86的圆心角为30°，穿刺单元A88、穿刺单元B89和穿刺单元C810以浮动板圆心为中心对称设有相同的穿刺单元A88、穿刺单元B89和穿刺单元C810，三类穿刺单元各设有两个。
进一步地，所述分度气缸通过气动三联件和气动换向阀连接底模，分度气缸连接气动三联件，气动三联件连接气动换向阀，气动换向阀连接底模，所述气动换向阀还连有消音器。
进一步地，其特征在于，所述联接机构二5具体是活塞杆。
进一步地，所述上基板4通过上基板固定座2固定安装在导柱3上。
进一步地，所述穿刺针底座86通过螺栓固定在浮动板82上。
本发明设计的一种膜片冲孔穿刺设备，操作人员将待加工的膜片工件放入底模固定，按下双手启动开关，伺服压机通过联接机构带动模具浮动板向下运动直至穿透工件，伺服压机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压低等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，通过参数的预先设置就可控制加工穿刺孔的深度，而分度气缸通过联接机构一带动底模和工件转动30度，重复动作循环六次（合计分度气缸转动180度）动作完成，就可完成加工，本设备通过冲压方式穿刺爆气膜片，采用六等份实现穿刺均匀，减少了模具制作成本，在有限的模具空间，大大提高了穿刺孔的密度，本发明采用的膜片冲孔穿刺模具是为了有效的实现高密度冲孔穿刺而开发的稳定性高、制作成本低、操作简洁方便的模具，采用对称模具设计，分度气缸每次转动30°六次为一个循环，合计180°能最大保证冲孔穿刺的密度，考虑到工件在整个冲压穿刺过程中，由于材料的特殊性，在单次冲压穿刺拔模过程中被冲压穿刺的材料脱离底模粘附在穿刺针上，无法进行有效的穿刺与定位，本发明在模具中设计了有效的退料机构即退料弹簧压板、退料弹簧和退料导柱，加工时模具下压退料导柱向退料弹簧压板方向运动压缩退料弹簧，而模具回位后退料弹簧将退料导柱弹出从而由退料导柱来完成退料，另外本发明之所以在设计模具的时候设计三类穿刺单元而圆心角均为30°，一方面是圆心角大且面积大的穿刺单元上需要安装更多的穿刺针，制作模具的加工成本高而难度大，且不利于模具的维护，出现穿刺针损坏后的维修也十分麻烦，且这种穿刺单元单次冲压穿刺拔模的过程中容易产生膜片材料粘附的问题，退料机构无法做到完全退料，另一方面圆心角小且面积小的穿刺单元在进行冲孔穿刺加工时需进行多次加工，损耗穿刺针的使用寿命，导致模具的故障率上升，而且在小空间上排布穿刺针要求较高，加工模具容易出现问题，本发明采用的模具设计三类穿刺单元而圆心角均为30°，平衡了各方面的需求，大幅度提高了生产效率和操作人员的工作强度，同时保障了作业安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种膜片冲孔穿刺设备，其特征在于，包括伺服压机、上基板、浮动模具基板、底模、底模固定板、模具固定机架、分度气缸，所述底模固定板设在模具固定机架上部，底模固定板的两端扣在模具固定机架的上部内侧，底模固定板的下方设有分度气缸，该分度气缸通过联接机构一连接设在底模固定板上方的底模，所述底模上表面设有向下凹陷的定位槽，所述定位槽与待加工的膜片尺寸一致，加工时将膜片放入定位槽中完成固定，底模的上方设有浮动模具基板和上基板，所述浮动模具基板、上基板和底模固定板的两端分别被导柱上下贯穿，上基板和底模固定板都固定在导柱上，浮动模具基板设在上基板和底模固定板之间，浮动模具基板与导柱的连接处设有导套，浮动模具基板通过该导套实现其在导柱上的上下移动，浮动模具基板通过联接机构二与设在上基板上方的伺服压机连接；所述浮动模具基板的下表面设有模具位用以安装膜片冲孔穿刺模具，所述膜片冲孔穿刺模具包括模具安装定位销、浮动板、退料弹簧压板、退料弹簧、退料导柱、穿刺针底座、穿刺针，膜片冲孔穿刺模具通过所述安装定位销与浮动模具基板固定连接，安装定位销的一端延伸入浮动板的内部，所述膜片冲孔穿刺模具包括穿刺单元和退料单元，每个穿刺单元对应一个退料单元，所述穿刺单元具体包括穿刺针底座和穿刺针，穿刺针固定在穿刺针底座的上表面，所述退料单元包括退料弹簧压板、退料弹簧和退料导柱，所述退料弹簧压板设在浮动板的底部，浮动板内设有容纳退料弹簧和退料导柱的空间，退料弹簧的两端分别连接退料弹簧压板和退料导柱，退料导柱贯穿穿刺针底座向外延伸，所述穿刺针底座在浮动板上是一个扇形，根据穿刺针在穿刺针底座上具体分布的不同将穿刺单元分为穿刺单元A、穿刺单元B和穿刺单元C，所述穿刺针在穿刺针底座上的分布是基于浮动板圆心的同心圆弧，三类穿刺单元上的穿刺针交错设置，都属于不同的同心圆，所述穿刺针底座的圆心角为30°，穿刺单元A、穿刺单元B和穿刺单元C以浮动板圆心为中心对称设有相同的穿刺单元A、穿刺单元B和穿刺单元C，三类穿刺单元各设有两个。
2.如权利要求1所述的膜片冲孔穿刺设备，其特征在于，所述分度气缸通过气动三联件和气动换向阀连接底模，分度气缸连接气动三联件，气动三联件连接气动换向阀，气动换向阀连接底模，所述气动换向阀还连有消音器。
3.如权利要求1所述的膜片冲孔穿刺设备，其特征在于，所述联接机构二具体是活塞杆。
4.如权利要求1所述的膜片冲孔穿刺设备，其特征在于，所述上基板通过上基板固定座固定安装在导柱上。
5.如权利要求1所述的膜片冲孔穿刺设备，其特征在于，所述穿刺针底座通过螺栓固定在浮动板上。
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