CN108115407B - 冲孔打磨一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机加工设备，具体涉及一种冲孔打磨一体装置，包括机架和从上到下设置的冲孔机、打磨机和固定套，固定套上表面与工件上表面齐平，打磨机包括两个以固定套竖直中心轴左右对称设置的打磨单元，打磨单元包括打磨块和连杆机构，打磨块内设有用于储水的容纳腔，容纳腔内设有隔板和用于推动隔板转动的推杆，隔板水平铰接在储水腔的上壁，隔板的另一端与推杆铰接，推杆上设有驱动磁铁，推杆还铰接在冲杆上，隔板可将容纳腔分隔成两个腔室，容纳腔底部设有连通孔。连通孔的下表面设有出水孔。本方案通过连杆机构和容纳腔，实现了将冲孔工作、打磨工作和清洗工作同时进行，提高了工件加工速度，而且无须再次对工件进行装夹，省时省力。

Description

冲孔打磨一体装置

技术领域

本发明涉及一种机加工设备，具体涉及一种冲孔打磨一体装置。

背景技术

在实际生产过程中，工件在铸造成型后由于一些特殊的需求而需要对工件进行冲孔工作，由于刚铸成的工件表面往往会出现毛刺、颗粒，不仅很不美观，而且也影响其使用质量，因此需要清除表面的颗粒和杂质，以获得平整表面。而现有的冲孔加工设备仅能进行冲孔这一单一加工，冲孔完成后的打磨加工需要使用到打磨机或是数控机床完成。由于需要在不同设备上完成上述加工，故需要将工件多次进行装夹、定位，操作复杂，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲孔打磨一体装置，以达到在一个设备上完成冲孔、打磨两项加工需要的效果。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：冲孔打磨一体装置，包括机架和从上到下依次设置的冲孔机、打磨机和用于固定工件的固定套，所述固定套上表面设有定位槽，固定套上表面与待冲孔工件上表面齐平，其中冲孔机包括气缸、冲杆和冲头，气缸固定在机架上，冲杆的一端与气缸连接，另一端与冲头固定，冲头与所述定位槽相对；打磨机包括两个以固定套轴线对称设置的打磨单元，打磨单元包括打磨块和用于供冲杆推动打磨块的连杆机构，打磨块内设有连通的进水孔和容纳腔，容纳腔内设有用于将容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室的隔板和用于推动隔板转动的推杆，隔板的一端水平铰接在储水腔的上壁，另一端与推杆的一端铰接，推杆上设有驱动磁铁，推杆的另一端铰接在冲杆上；第一腔室的底部设有连通孔，连通孔纵截面为上端大下端小的梯形，连通孔内设有支撑弹簧和用于关闭连通孔的移动磁铁，支撑弹簧的一端固定在连通孔的底部，另一端与移动磁铁固定，移动磁铁与驱动磁铁相吸；连通孔的下表面设有若干贯穿的出水孔；打磨块的下表面设有若干打磨凸起，打磨凸起与固定套上表面相抵。

本基础方案的原理在于：对工件进行冲孔时，将工件放入固定套内，启动气缸，气缸推动冲杆使冲杆上的冲头向下运动对工件进行冲孔，由于冲杆与打磨块之间设置了连杆机构，冲杆向下运动的同时一方面带动连杆机构推动两个打磨块相互靠拢，靠拢的过程中打磨块下表面的打磨凸起与工件表面接触从而对工件表面进行打磨；另一方面，由于隔板、推杆、冲杆依次铰接，隔板又与容纳腔上表面铰接，推杆随着冲杆一起向下运动，从而推动隔板向下转动，同时推杆上的驱动磁铁与移动磁铁的距离缩短，引力增强，移动磁铁在引力的作用下向上运动，由于连通孔纵截面为上端大、下端小的梯形，移动磁铁向上移动后与连通孔出现间隙，将连通孔打开，容纳腔内的水通过间隙和出水孔流到工件表面，对工件进行清洗；当隔板转动到竖直状态时，隔板与容纳腔的下表面相抵而将容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，容纳腔内剩余的水也被分隔到两个腔室内，第二腔室将水储存起来，第一腔室内的水通过间隙和出水孔继续流出，将工件表面上的废屑冲洗掉。冲孔结束后，气缸带动冲杆向上移动，通过连杆机构带动打磨块反向移动，此时打磨块对工件进行第二次打磨；隔板也会在推杆的作用下向上移动，隔板的运动使得第二腔室被打开，第二腔室内的水流到第一腔室中，在连通孔完全关闭前，通过连通孔和出水孔再次流到工件表面，对工件进行清洗。

本技术方案的有益效果在于：

1、气缸推动冲杆向下运动，既是冲头向下运动的动力源，实现工件的冲孔工序，又通过连杆机构实现打磨块的移动，从而实现工件的去毛刺工序，是打磨工序的动力源。与现有的冲孔工序和打磨工序分开相比较，利用气缸一个动力源将冲孔和打磨同时进行，不仅节约了能源，而且提高了工作效率。

2、容纳腔上表面设置隔板，隔板和冲杆之间铰接推杆，推杆受到冲杆向下的力时，会带动隔板绕着隔板与容纳腔的铰接点向下转动，隔板竖直时与容纳腔的下表面相抵，从而将容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，从而使容纳腔内的水分别储存在这两个腔室内，利用驱动磁铁与移动磁铁之间的引力，使移动磁铁向上移动，将纵截面为倒梯形的连通孔封住，达到第一腔室出水第二腔室储水的效果，打磨块回到原位的过程中，驱动磁铁和移动磁铁间的引力逐渐减弱，第二腔室内的水再进入第一腔室，从第一腔室出水，对工件再次进行清洗，从而实现了工件的两次清洗，避免工件打磨后的毛刺、废屑残留在工件上。

3、将移动磁铁固定在支撑弹簧上，支撑弹簧对移动磁铁起到支撑作用，避免移动磁铁在受到驱动磁铁的引力后向上移动而直接被吸引到移动磁铁上。

综上所述，本方案通过连杆机构和在打磨块上设置容纳腔，实现了将冲孔工作、打磨工作和清洗工作同时进行，提高了工件加工效率，而且无须再次对工件进行装夹，省时省力。

进一步，连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第二连杆的中部竖直铰接在机架上，第一连杆的一端铰接在冲杆上，另一端与第二连杆的上端铰接；第三连杆的一端铰接在打磨块上，另一端与第二连杆的下端铰接。

连杆机构的设置将冲杆的上下移动转化为打磨块的水平移动，打磨块水平移动对工件进行打磨，使冲孔工作和打磨工作同时进行。

进一步，打磨块内还设有出水腔，所述出水腔与连通孔和出水孔均连通。

容纳腔内的水通过连通管进入出水腔内，充满整个出水腔，再从出水孔流出清洗工件，与上述的出水孔与连通管直接连通相比较，由于出水腔的底面面积比连通孔的底面面积大，因此，打磨块下表面设置的出水孔数量更多，范围更广，保证打磨块下表面出水均匀。

进一步，容纳腔与出水腔由上至下依次设置。

将出水腔设置在容纳腔的下方，水进入出水腔内，出水孔可以均匀分布在打磨块的底部，使整个底部都能出水，使水均匀流到工件表面上，对工件进行充分地清洗。

进一步，固定套的底部设有与定位槽连通的排屑孔。工件冲孔过程中，会产生废屑，设置排屑孔可以让废屑从排屑孔排出。

进一步，驱动磁铁设于推杆上靠近隔板的一端。

将驱动磁铁设置在靠近隔板一端的推杆上，使驱动磁铁对移动磁铁的作用力更加明显，对连通孔的封堵或连通效果更加明显。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为图1中打磨块的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、冲杆101、冲头102、驱动磁铁110、气缸2、固定套3、打磨块4、容纳腔41、挡块401、阀门402、进水管405、推孔406、隔板407、出水腔42、打磨凸起43、出水孔44、连通孔45、固定块451、支撑弹簧452、移动磁铁453、第一连杆5、第二连杆6、第三连杆7、工件8、排屑孔9、推杆11。

实施例基本如附图1和附图2所示：

冲孔打磨一体装置，包括机架1，还包括从上到下依次设置的冲孔机、打磨机和固定套3，固定套3上设有定位槽，固定套3上表面与待冲孔的工件8上表面齐平，固定套3的底部设有与定位槽连通的排屑孔9。

冲孔机包括气缸2、冲杆101和冲头102，气缸2竖直固定在机架1上，冲杆101的一端与气缸2连接，另一端与冲头102固定，冲头102与定位槽相对，气缸2通过冲杆101对工件8进行冲孔。

打磨机由两个以固定套3轴线左右对称设置的打磨单元构成，每个打磨单元均包括连杆机构和打磨块4，连杆机构包括第一连杆5、第二连杆6和第三连杆7，第二连杆6的中部竖直铰接在机架1上，第一连杆5的一端铰接在冲杆101上，另一端与第二连杆6的上端铰接；第三连杆7的一端铰接在打磨块4上，另一端与第二连杆6的下端铰接。打磨块4的上表面设有推孔406，推孔406内固定有弹性橡胶环；打磨块4的下表面均匀分布有若干与固定套3上表面相抵的打磨凸起43，打磨块4的底部还均匀分布有若干出水孔44，出水孔44与打磨凸起43错开设置；打磨块4内设有进水管405、容纳腔41和出水腔42，进水管405上设有阀门402，容纳腔41分别与进水管405和推孔406连通，容纳腔41与出水腔42从上到下依次设置，出水腔42与出水孔44连通；容纳腔41的上表面铰接有隔板407，隔板407可以绕着铰接点转动，容纳腔的下表面设有挡块401，挡块401和容纳腔41上的铰接处相对，当隔板407处于竖直状态时，隔板407与挡块401相抵而将容纳腔41分隔为第一腔室和第二腔室，隔板407的另一端还铰接有与冲杆101铰接的推杆11，推杆11上靠近隔板407的一端固定有驱动磁铁110；第一腔室和出水腔42之间设有连通孔45，连通孔45的纵截面为上端大下端小的梯形，连通孔45与第一腔室、出水腔42均连通；连通孔45内设有支撑弹簧452和移动磁铁453，支撑弹簧452的一端固定在出水腔42的下表面，另一端与移动磁铁453固定，移动磁铁453为圆台状，移动磁铁453与驱动磁铁110相吸，移动磁铁453设置在连通孔45中间位置处，移动磁铁453的侧壁与连通孔45的侧壁相抵而将连通孔45堵住。

具体工作时，将工件8放入固定套3的定位槽内，使工件8的上表面与固定套3的上表面齐平，打开阀门402，通过进水管405向打磨块4内的容纳腔41充水，充满后将阀门402关闭。启动气缸2，驱动冲杆101向下移动，冲杆101上的冲头102对工件8进行冲孔，气缸2下移的过程中，打磨机随之工作。第一连杆5随着冲杆101向下移动，带动第二连杆6的上端绕着第二连杆6与机架1的铰接点逆时针向下转动，第二连杆6的下端便逆时针向上转动，第三连杆7与第二连杆6的下端铰接，第二连杆6转动过程中使第三推杆11水平移动从而推动打磨块4向工件8的竖直中心线移动，打磨块4移动的过程中，打磨凸起43对工件8进行第一次打磨。冲杆101上的推杆11也会随着冲杆101向下移动，由于推杆11与隔板407铰接，推杆11推动隔板407向下转动，推杆11向下转动的过程中，推杆11上的驱动磁铁110与移动磁铁453距离变小，引力变大，移动磁铁453在引力的作用下向上移动，移动磁铁453与连通孔45之间出现间隙，从而将打开连通孔45，第一腔室内的水从连通孔45与移动磁铁453间的间隙、出水腔42和出水孔44流出，将工件8表面的杂质、灰尘以及打磨中产生的废屑冲掉。当隔板407转动到与挡块401相抵时，隔板407将容纳腔41分隔成第一腔室和第二腔室，容纳腔41内剩余的水被分隔到这两个腔室内，第二腔室将水储存起来，第一腔室内的水通过连通孔45和出水孔44继续流出，将工件8表面上的废屑冲洗掉。冲孔结束后，气缸2带动冲杆101向上移动，从而再通过连杆机构带动打磨块4反向移动，此时打磨块4对工件8进行二次打磨；隔板407也会在推杆11的作用下反向移动，移动磁铁453与驱动磁铁110间的引力变弱，移动磁铁453在自身重力和支撑弹簧452弹力的作用下逐渐向上移动，直至将连通孔45完全关闭，其中隔板407向上转动，将第二腔室打开，在连通孔45完全关闭之前，第二腔室内的水又流到第一腔室中，从连通孔45和移动磁铁453间的间隙流到出水腔中，再通过出水孔44流到工件8表面，对工件8进行二次清洗，由此，便实现了一个设备上同时进行工件的冲孔、打磨两项加工需要。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.冲孔打磨一体装置，包括机架和从上到下依次设置的冲孔机、打磨机和用于固定工件的固定套，所述固定套上表面设有定位槽，固定套上表面与待冲孔工件上表面齐平，其特征在于：

冲孔机，包括气缸、冲杆和冲头，气缸固定在机架上，冲杆的一端与气缸连接，另一端与冲头固定，冲头与所述定位槽相对；

打磨机，包括两个以固定套轴线对称设置的打磨单元，打磨单元包括打磨块和用于供所述冲杆推动打磨块水平移动的连杆机构，打磨块内设有出水腔以及连通的进水孔和容纳腔，所述出水腔位于容纳腔下方，容纳腔内设有用于将容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室的隔板和用于推动隔板转动的推杆，隔板的一端铰接在容纳腔的上壁，另一端与推杆的一端铰接，推杆上设有驱动磁铁，推杆的另一端铰接在冲杆上；第一腔室的底部设有连通孔，连通孔纵截面为上端大下端小的梯形，连通孔内设有支撑弹簧和用于关闭连通孔的移动磁铁，支撑弹簧的一端固定在连通孔的底部，另一端与移动磁铁固定，移动磁铁与驱动磁铁相吸；出水腔的下表面设有若干贯穿的出水孔；打磨块的下表面设有若干打磨凸起，打磨凸起与固定套上表面相抵。

2.根据权利要求1所述的冲孔打磨一体装置，其特征在于：所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第二连杆的中部竖直铰接在机架上，第一连杆的一端铰接在冲杆上，另一端与第二连杆的上端铰接；第三连杆的一端铰接在打磨块上，另一端与第二连杆的下端铰接。

3.根据权利要求2所述的冲孔打磨一体装置，其特征在于：所述出水腔与连通孔和出水孔均连通。

4.根据权利要求3所述的冲孔打磨一体装置，其特征在于：所述容纳腔与出水腔由上至下依次设置。

5.根据权利要求1所述的冲孔打磨一体装置，其特征在于：所述固定套的底部设有与定位槽连通的排屑孔。

6.根据权利要求5所述的冲孔打磨一体装置，其特征在于：驱动磁铁设于推杆上靠近隔板的一端。