CN108202100A - 穿孔加工装置及角管的穿孔加工废料的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种穿孔加工装置、角管的穿孔加工废料的处理方法。穿孔加工装置具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的模具配合对管材实施加工的内侧模具装置，且具备工作台，所述工作台搭载上述管材并可进行定位移动。相对于上述外侧模具装置对搭载上述管材的上述工作台进行移动定位，以进行上述管材的规定穿孔加工。

Description

穿孔加工装置及角管的穿孔加工废料的处理方法

技术领域

本发明涉及用于加工管材的穿孔加工装置，尤其涉及一种使用插入设置于管材的内部的内侧模具装置及设置于管材的外侧的外侧模具装置，并将管材搭载于移动式工作台上的穿孔加工装置。

另外，本发明涉及用于加工管材的穿孔加工装置，尤其涉及一种使用插入设置于管材的内部的内侧模具装置及设置于管材的外侧的外侧模具装置，并可有效处理由穿孔加工产生的穿孔渣滓(下称“废料”)的穿孔加工废料的处理方法。

背景技术

在现有技术中，在对管材进行穿孔等加工时，通过设置于管材的内部的内侧模具装置及设置于管材的外侧的外侧模具装置的配合作用完成加工。

如图15(a)所示，现有技术的插入设置于管材w的内侧的内侧模具装置，在与待加工的的边w1交叉的方向的边w2中的一侧，具备利用通过弹簧63的力偏置的滚珠(ball)64进行加压的机构，并以外侧模具装置的冲头(punch)65和内侧模具装置的模具(die)66为同轴进行定位。另外，在附图中，61为内侧模具装置的上侧块，62同样是下侧块。上述现有技术的外侧模具装置和内侧模具装置的同轴定位，是将插入管材w内的内侧模具装置以管材w的边w3侧的内面为准，利用滚珠64加压相对的边w2的内面，以此进行定位。因此，每当管材w的厚度尺寸发生变化时，需调整标准块67的位置。

另外，现有技术的模具装置，在利用通过弹簧63的力偏置的滚珠64加压与管材w的待加工的的边w1交叉的方向的边w2中的一侧时，因所插入的内侧模具装置的外侧尺寸大于与滚珠64所接触的一侧边w2相对的边w3的两边间的管材w的内侧尺寸，从而在管材w的开口端面部将内侧模具装置插入管材w的内部时，需要加大的力，难以插入。尤其是，当向开口端面的内侧产生毛刺(burr)时，更难以插入。另外，因管材w和模具装置的模具66之间存在间隔t，不仅因穿孔加工产生毛刺，而且，穿孔加工而成的孔的形状也发生变形，难以获得准确的形状。

如上所述，现有技术的模具装置通过弹簧63的力和滚珠64的移动完成工作，因此，当滚珠64的动作发生错误时，难以检测出该情况。

另外，在现有技术中，为了进行穿孔加工，利用定位驱动装置多次将管材移动至一定的位置进行穿孔加工。如图15(b)所示，管材通过多个辊子(roller)68或工作件托架69被支撑。在管材移动时，角管和辊子或工作件托架滑动接触，从而存在有可能在管材表面产生瑕疵的危险。铁类材料的管材即使产生瑕疵，也因在后续工序中进行涂装，从而不存在问题。但铝材的管材，表面的瑕疵会导致商品价值的降低。

在现有技术中，在对管材进行穿孔等加工时，通过设置于管材的内部的内侧模具装置及设置于管材的外侧的外侧模具装置的协同作用完成加工。在现有技术的管材的穿孔加工装置中，处理由穿孔加工产生的废料的手段和其存在的缺陷如下：

第一种现有技术是在内侧模具装置中设有可开闭的盖子，并在内侧模具装置内收容的废料的方法。此方法，存在如下缺陷：废料的收容量有限，穿孔加工的孔的数量受到限制。尤其是，当穿孔加工的管材的厚度变厚时，需在穿孔加工过程中增加排出废料的工序。

第二种现有技术是在内侧模具装置中不设盖子的方法。此方法，存在如下缺陷：在连续进行穿孔加工时，管材内侧的废料因在管材移动时，不根据其惯性移动相当于管材的移动量的距离，从而成为相对于管材的内面后退的状态。接下来穿孔而成的穿孔渣滓将叠加在之前穿孔而成的废料上。因此，造成冲头的刃部无法下降至穿孔规定位置，无法进行穿孔加工的状态。当管材的厚度厚，管材的高度尺寸小时，因废料收容部的高度也变低，将造成无法进行穿孔加工的状态。

第三种现有技术是作为防止渣滓浮游的对策，从横向孔吹送空气，在冲头的刃部下方形成真空状态，从而使废料落下并吹走的方法。此方法，存在如下缺陷：当从冲头的刃部的下面到排出空气的位置为止的通道较长时，无法产生真空作用，而当从穿孔加工面到废料收容面为止的距离短至16mm时，不产生真空作用，而废料从收容部废气，有可能粘附在升降部件或管材内侧。

第四种现有技术为在横向孔吹送空气的方法上组合在冲头的刃部设有空气通道用的贯通孔的方法。此方法，存在如下缺陷：因在冲头上设有贯通孔，冲头的刃部变薄，从而无法应用于较窄宽度的角孔或直径小的冲头的刃部上。

发明内容

[发明要解决的课题]

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种即使在待加工的管材的开口端面产生向内侧毛刺时，也能向管材内部容易插入内侧模具装置，而且，外侧模具装置和内侧模具装置的定位容易准确，从而可消除外侧模具装置和内侧模具装置的同轴调节作业，另外，不会在待加工的管材表面产生瑕疵的穿孔加工装置。

另外，为达到上述目的，本发明提供一种穿孔加工装置及废料的有效处理方法，使用插入设置于管材的内部的内侧模具装置及设置于管材的外侧的外侧模具装置，且可有效处理进行管材的穿孔加工的穿孔加工装置的废料。

[解决课题的手段]

旨在达到上述目的的本发明的一种穿孔加工装置，具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的模具配合对管材实施加工的内侧模具装置，其特征在于：

工作台，所述工作台具备搭载上述管材并可进行定位移动；

相对于上述外侧模具装置对搭载上述管材的上述工作台进行移动定位，以进行上述管材的规定穿孔加工。

本发明的穿孔加工装置产生如下效果：

穿孔加工的管材搭载于工作台上。为移动至穿孔加工管材的规定位置，定位移动工作台。因此，管材不会在支撑管材的辊子或工作件托架上滑动。因此，不存在管材上因滑动造成的瑕疵的现象。铁类材料的管材因在穿孔加工之后进行涂装，从而即使产生瑕疵也不存在问题。但铝材的管材中，表面存在瑕疵的商品将导致商品价值的降低。上述本发明的穿孔加工装置适合于铝材的角管的穿孔加工。

另外，还可在本发明的穿孔装置上增加如下结构。

上述外侧模具装置可设有对上述内侧模具装置进行与上述外侧模具装置在管材的宽度方向进行定位的导向模具。由此可产生如下效果：

设置于待加工的管材的外侧的外侧模具装置和管材的内侧的内侧模具装置，因在穿孔加工前将设于外侧模具装置的导向模具插入设于内侧模具装置的导向孔中，可准确完成模具的宽度方向的定位。因此，可在管材的适当位置稳定地进行穿孔加工。若不具备导向模具，则因无法确保外侧模具装置和内侧模具装置的左右同心，无法进行稳定的加工。

另外，根据使用本发明的穿孔加工装置的模具装置，还发现有延长模具的寿命、减少管材的内侧面的毛刺及降低加工后的管材的变形等效果。另外，即使管材的厚度尺寸改变也不需要现有技术的模具装置所需的同轴调节作业(管材的定位用标准块等的调节)。

上述内侧模具装置还可设置把内侧模具装置固定于管材的机构，此固定机构是相对于上述内侧模具装置的上下方向分割成两个，可沿管材的开口方向往复移动，而且，使上述往复移动运动变换为按压管材的加工边的要进行内侧模具装置的加工作用的部位的按压力，由此将上述内侧模具装置固定于管材。由此可产生如下效果：

因在插入管材的内部的内侧模具装置中设置扩张/缩小动作的固定机构(下称“扩张/缩小机构”)，所以内侧模具装置的上面完全无间隔地贴紧管材的里面，从而可进行稳定的穿孔加工。若没有内侧模具装置的扩张/缩小功能，则为了在将模具插入管材内部的状态下进行移动，需要间隔。若存在上述间隔，则在进行穿孔加工时，管材里面的毛刺变大，变形大。但根据内侧模具装置的扩张/缩小功能，穿孔加工时不存在上述间隔，从而可进行里面的毛刺小，管材没有变形的穿孔加工。

另外，在从管材的开口端面插入内侧模具装置时，可通过沿上下方向缩小内侧模具装置使内侧模具装置的外侧尺寸小于管材的开口尺寸，从而也容易插入内面存在毛刺的管材。

旨在达到上述目的的第二发明的一种穿孔加工装置，具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的冲头配合对管材实施加工的内侧模具装置，其特征在于：

上述内侧模具装置具备分割成两个以上，将上述内侧模具装置的分割的模具部件往复移动至上述管材的开口方向，通过其楔子功能将上述分割的模具部件沿上述管材的穿孔方向升降的扩张/缩小机构，及传递升降上述分割的模具部件的力的传递部件；

上述扩张/缩小机构具备进行扩张/缩小动作的扩张/缩小模具部件，

在上述内侧模具装置的上述传递部件和上述扩张/缩小模具部件上，设有连通上述内侧模具装置和管材之间的空间的空气通道。

根据第二发明，可产生如下效果：

不是与现有技术那样在废料收容部收容废料的结构，而是在外侧模具装置的冲头的刃部每次升降进行穿孔加工时，向管材和内侧模具装置之间吹送空气，将产生的废料排出至穿孔作用位置之外，从而消除加工的孔的数量的限制。另外，即使管材的厚度变厚，无需在穿孔工序过程中增加排出废料的工序。从而可大幅提高管材的穿孔加工的生产效率。另外，不在冲头的刃部上设置废料处理用的空气通道，从而也不降低冲头的刃部的强度。

第三发明的穿孔加工装置，在第二发明中，其特征在于：

上述内侧模具装置，在高于上述冲头的刃部末端的下死点位置的位置設有向上述内侧模具装置内的废料收容部导入外部空气的空气通道。

根据第三发明，可产生如下效果：

通过来自设于内侧模具装置内的高于冲头的刃部末端的下死点位置的位置的空气通道的气流，即使废料收容能力低的空间的管材也能确实排出废料。

第四发明的穿孔加工装置，在第二发明或第三发明中，其特征在于：

当上述外侧模具装置的上述冲头开始下降并到达下死点时，从附近的上述空气通道排出空气。

根据第四发明，可产生如下效果：

因从冲头的刃部末端为穿孔加工开始下降至达到下死点附近为止不吹送空气，在冲头的刃部的下降过程中废料不会在内侧模具装置内的废料收容部内飘飞。从而可消除废料从废料收容部飞起并粘附于外侧模具装置的升降部件或管材内侧的问题。

在外侧模具装置的冲头的刃部从管材离开的时间点，在设于上述内侧模具装置内的空气通道和穿孔加工成的管上面的孔中也形成外部空气的流动，从而更好地实现废料的降落和排出。

在管材的穿孔加工中，在冲头的刃部进行穿孔加工，冲头的刃部到达下死点附近的时间点吹送空气，则因由穿孔加工形成的废料不能存在于高于冲头的刃部下面的上侧，从而在高于冲头的刃部末端下死点位置的空气通道中产生用于将废料降落至下方的外部空气的流动。通过上述空气的流动促进废料从冲头的刃部分离，并进一步促进向管材的开口部排出废料的流动。另外，当冲头的刃部上升时，在冲头的刃部末端从管材上面相隔的时间点，从经穿孔加工的管材的孔向内侧模具装置内产生外部气流，从而进一步提高降落废料的作用。

旨在达到上述目的的第五发明的一种角管的穿孔加工废料的处理方法，是管材加工用穿孔加工装置的穿孔加工废料处理方法，所述管材加工用穿孔加工装置具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的冲头配合对管材实施加工的内侧模具装置，其特征在于：

上述内侧模具装置设有分割成两个以上，将上述内侧模具装置的分割的模具部件往复移动至管材的开口方向，通过其楔子功能将上述分割的模具部件沿上述管材的穿孔方向升降的扩张/缩小机构，及传递升降上述分割的模具部件的力的传递部件；

上述扩张/缩小机构具备进行扩张/缩小动作的扩张/缩小模具部件，

在上述内侧模具装置的传递部件和上述扩张/缩小机构模具部件中分别设有第1、第2空气通道；

向上述第1、第2空气通道喷射压缩空气，以将由穿孔加工降落至上述内侧模具装置和上述管材之间的废料吹向上述管材的开口部。

根据第五发明，可产生与第二发明相同的效果。

第六发明的废料的处理方法，在第五发明中，其特征在于：

上述内侧模具装置，在高于上述冲头的刃部末端的下死点位置的位置设有向内侧模具装置内的废料收容部导入外部空气的第3空气通道。

根据第六发明，可产生与第三发明相同的效果。

第七发明的废料的处理方法，在第五发明中，其特征在于：

当上述外侧模具装置的冲头的刃部开始下降并到达下死点时，从附近的上述第1、第2空气通道排出空气。

第八发明的废料的处理方法，在第六发明中，其特征在于：

当上述外侧模具装置的冲头的刃部开始下降并到达下死点时，从附近的上述第1、第2、第3空气通道排出空气。

根据第七、八发明，可产生与第四发明相同的效果。

附图说明

图1为第一发明的穿孔装置的整体图(正面图)；

图2为第一发明的穿孔装置的整体图(平面图)；

图3(a)～图3(c)为使用用于第一发明的穿孔加工装置的导向模具的外侧模具装置示意图；

图4(a)～图4(c)为用于第一发明的穿孔加工装置的内侧模具装置的扩张/缩小机构示意图；

图5(a)、图5(b)为用于第一发明的穿孔加工装置的内侧模具装置的废料回收机构示意图；

图6为第一发明的另一例的穿孔装置的整体图(平面图)；

图7为第一发明的另一例的穿孔装置的整体图(侧面图)；

图8为第二发明的穿孔装置的整体图(正面图)；

图9为第二发明的穿孔装置的整体图(平面图)；

图10(a)～图10(c)为使用用于第二发明的穿孔加工装置的导向模具的外侧模具装置示意图；

图11(a)～图11(c)为用于第二发明的穿孔加工装置的内侧模具装置的扩张/缩小机构示意图；

图12(a)、图12(b)为第二发明的穿孔加工装置的废料处理工序(工序1、工序2)的示意图；

图13(a)、图13(b)为第二发明的穿孔加工装置的废料处理工序(工序3)的示意图；

图14(a)、图14(b)为第二发明的穿孔加工装置的废料处理工序(工序4、工序5)的示意图；

图15(a)、图15(b)为现有技术的穿孔加工装置示意图。

[符号的说明]

1：冲压机本体

2：压力装置

3：外侧模具装置

4：内侧模具装置

5：工作台

6：连接块

7：冲头固定板

8：冲压基台

9：框架

10：滑动驱动装置

10a：气缸

11：定位驱动装置

12：框架移动用气缸

13：盖子开放装置

13a：驱动装置

14：夹紧装置

15：移动单元

16：导轨

17：滚珠螺杆

18：伺服马达

19：标准块

20：夹紧缸

21：控制装置

22：导杆

23：剥料板

24：板簧

25：冲头的刃部(加工用冲头)26：切削刃部

27：冲压孔

28：废料收容部

29：盖子

30：销

31：弹簧

33：加压条

34：挤出部件

34a：锯齿

35：空气通道

37：桶

41：传递部件

42：下侧扩张/缩小块

43：上侧扩张/缩小块

44：开口部(内侧模具装置)

45、46、47：空气通道

48：空气管

51：限位器

52：长度方向夹紧装置

61：上侧块

62：下侧块

63：弹簧

64：滚珠

65：冲头(punch)

66：模具(die)

67：标准块

68：辊子(roller)

69：工作件托架

A：角管搭载部(移动工作台)

B：模具定位部

C：内侧模具装置的扩张/缩小部

D：废料回收部

F1、F2、F3：气流

H：导向孔

P：导向模具

S：废料

T：间隔

t：间隔

W：角管

w：管材

w1、w2、w3：边

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1为第一发明的穿孔装置的整体图(正面图)，而图2为第一发明的穿孔装置的整体图(平面图)。图3(a)～图3(c)为使用用于第一发明的穿孔加工装置的导向模具的外侧模具装置示意图、图4(a)～图4(c)为用于第一发明的穿孔加工装置的内侧模具装置的扩张/缩小机构示意图、图5(a)、图5(b)为用于第一发明的穿孔加工装置的内侧模具装置的废料回收机构示意图、图6为第一发明的另一例的穿孔装置的整体图(平面图)、图7为第一发明的另一例的穿孔装置的整体图(侧面图)。

图8为第二发明的穿孔装置的整体图(正面图)，图9为第二发明的穿孔装置的整体图(平面图)。图10(a)～图10(c)为使用用于第二发明的穿孔加工装置的导向模具的外侧模具装置示意图，图11(a)～图11(c)为用于第二发明的穿孔加工装置的内侧模具装置的扩张/缩小机构示意图。图12(a)、图12(b)为第二发明的穿孔加工装置的废料处理工序的工序1、工序2的示意图、图13(a)、图13(b)为第二发明的穿孔加工装置的废料处理工序的工序3的示意图、图14(a)、图14(b)为第二发明的穿孔加工装置的废料处理工序的工序4、工序5的示意图。

另外，图15(a)、图15(b)为现有技术的穿孔加工装置示意图。

<1>穿孔加工装置的构成

结合图1及图2说明本发明的穿孔加工装置(下称“冲压机”)。在图1中，1为冲压机本体、2为用于升降外侧模具装置3的压力装置、4为内侧模具装置、5为可搭载管材进行移动的工作台。压力装置2设置于冲压机本体1上，利用连接块6通过设置于冲压机本体1的冲头固定板7与外侧模具装置3连接。22为立在冲压机本体1的冲压基台8上，以沿上下方向可滑动地引导上述冲头固定板7的导杆，23为剥料板，与外侧模具装置3一起设置于冲头固定板7。压力装置2的力通过连接块6和冲头固定板7升降外侧模具装置3和剥料板23。24为设置于剥料板23和冲头固定板7之间的板簧，25为外侧模具装置3的冲头的刃部，P为导向模具，26为内侧模具装置4的切削刃部，27为冲孔，而冲孔27的上部的边缘由切削刃部26构成。28为位于上述切削刃部26的下部的内侧模具装置4的废料收容部。29为设于内侧模具装置4的下侧扩张/缩小块42的盖子。上述盖子29通过销30被支撑为沿上下方向自由旋转，并通过弹簧31贴紧内侧模具装置4的下面。

内侧模具装置4在插入作为加工作业件的管材(下称“角管W”)的内侧状态下使用。角管W设置固定于工作台5上。另外，内侧模具装置4连接于设置在框架9上的滑动驱动装置10，通过滑动驱动装置的气缸10a的伸缩完成内侧模具装置4的沿上下方向的扩张/缩小动作。外侧模具装置3设于冲压机的上部而上下升降，而内侧模具装置4被框架4和冲压机1下部的冲压基台8之上的工作台5支撑。

另外，搭载内侧模具装置4和其滑动驱动装置10的框架9，通过气缸12的驱动装置在冲压基台8上进行移动。内侧模具装置4通过上述气缸12移动至设于冲压机1的盖子开放装置13可动作的位置，以回收积攒在内侧模具装置4的内部的废料收容部28的废料S。

如图8及图9所示，第二发明的穿孔加工装置在如下方面与第一发明的穿孔加工装置不同：

1)因废料(scrap)处理方法不同，没有盖子29、销30及弹簧31。

2)内侧模具装置4连接于设置在框架9上的滑动驱动装置10，利用滑动驱动装置的气缸10a的伸缩通过传递部件41完成内侧模具装置4的沿上下方向的扩张/缩小动作。另外，内侧模具装置4的构成部件包括用于处理在<6>中说明的由穿孔加工所生成的废料S的空气通道45至47。外侧模具装置3设于冲压机的上部而上下升降，而内侧模具装置4被框架4和冲压机1下部的冲压基台8之上的工作台5支撑。

<2>角管的穿孔加工方法

结合图1及图2对角管的穿孔加工方法进行说明。如上所述，角管W在宽度方向已临时定位，沿长度方向定位固定的状态下设置于工作台5上。角管W具有2m至4m的长度。工作台5可沿设置于冲压基台8上的导轨16进行移动。另外，工作台5通过移动单元15与定位驱动装置11连接。定位驱动装置11由滚珠螺杆17和伺服马达18构成。通过上述定位驱动装置11将角管W相对于外侧模具装置3定位于其长度方向的加工位置。

角管W的宽度方向的定位过程如下：如图2的从X箭头方向观察到的一样，在冲压基台8上设有夹紧装置14。夹紧装置14由标准块19和夹紧缸20构成。将在工作台5上沿长度方向定位固定的角管W，通过夹紧缸20加压于标准块19，完成角管W的宽度方向的定位。上述夹紧装置14在搭载角管W的工作台5移动的过程中处于松开(unclamp)状态，而在工作台5移动至加工位置之后夹紧角管W。

角管W的定位控制、压力装置2的控制、内侧模具装置4的扩张/缩小控制、滑动驱动装置10的控制、定位驱动装置11、夹紧装置14的控制通过如图1及图2的控制装置21完成。另外，上述控制装置还进行在将要后述的穿孔加工中产生的废料(穿孔渣滓)S的排出控制(请参考图5(a)、图5(b))。另外，还进行用于在第二发明的穿孔加工装置的穿孔加工所产生的废料(穿孔渣滓)S的排出的吹风(air blow)的控制。

将在工作台上沿长度方向定位固定的角管W，通过定位驱动装置11相对于外侧模具装置3进行定位，在完成定位之后，通过设置于冲压基台8的夹紧装置14夹紧角管以完成宽度方向的定位。之后，如图3(c)及图10(c)所示，通过压力装置2的作用使外侧模具装置3下降，并通过与内侧模具装置4的配合对角管W进行穿孔加工。加工结束之后，夹紧装置14成为松开状态。将连续进行上述动作，在角管W上以指定的孔距进行多个穿孔加工。穿孔加工结束之后，搭载角管W的工作台5回到原位，并将完成加工的角管从工作台5分离。由此结束一系列的穿孔加工动作。

在第二发明的穿孔加工装置中，由穿孔加工产生的废料从内侧模具装置的开口部44堆积在角管的开口部附近(请参考图5(a)、图5(b))。作业者在分离完成加工的角管时，将堆积在角管的开口部的废料废弃于桶等。

结合附图对设于上述冲压机的本发明的具体内容的工作台5、外侧模具装置3的导向模具P、内侧模具装置4的扩张/缩小机构及由加工所产生的废料S的回收机构及废料S的处理手段进行说明。

<3>工作台的构成

工作台5为对应于图1的A部的部分。如上所述，工作台5为搭载待穿孔加工的角管W并沿其长度方向定位设置固定，并通过定位驱动装置11沿待加工的角管W的长度方向相对于外侧模具装置3定位移动的部分。工作台5具有定位移动的功能、在工作台上将角管W沿长度方向定位固定的功能。在图1、图2及图8、图9中，虽然设置的角管的数量为一个但非限制，也可以设置多个。可通过上构成可进行多个同一种角管的穿孔加工。

工作台5通过定位驱动装置11和移动单元15连接。通过定位驱动装置11工作台5沿轨道16移动，并定位于相对于外侧模具装置3的角管的穿孔加工位置。

角管通过长度方向的限位器51和长度方向的夹紧装置52，在工作台5上沿长度方向定位固定。为将角管移动至穿孔加工位置而移动工作台。因此，因角管不在辊子等工作件收容部件上滑动，不会在角管上产生因滑动导致的瑕疵。另外，如上所述，角管W的宽度方向在穿孔加工之前通过设置于冲压基台8上的夹紧装置14处于夹紧状态，而在穿孔加工完成孩子后成为松开状态。

另外，如图6及图7所示，还可以采用工作台5、外侧模具装置3及内侧模具装置4配置两个，而各工作台5通过不同的定位驱动装置11定位移动的实施方式。通过上述构成，可同时穿孔加工两种角管。

<4>外侧模具装置的导向模具P的构成

导向模具P设置于对应于图1及图8的B部分的部分。在第一发明和第二发明中导向模具P相同，下面将结合图3(a)～图3(c)进行说明。而在下面的第二发明中，对应于图10(a)～图10(c)。

导向模具P在外侧模具装置3上用于外侧模具装置3和内侧模具装置4的定位，并独立于加工用模具(下称“冲头的刃部25”)设置。导向模具P的数量可以是一个以上。如图3(a)～图3(c)所示，导向模具P的前端以容易插入内侧模具装置4的导向模具的导向孔H的形状构成。导向模具P和插入孔H的尺寸关系为：沿角管的长度方向的间隔大，但沿角管的宽度方向间隔几乎达到微米级。另外，外侧模具装置的导向模具P的长度尺寸较之加工用的冲头的刃部25的前端长约5mm左右。在本附图中，为进行外侧模具装置3和内侧模具装置4的定位，导向模具P沿角管的宽度方向设置两个。另外，导向模具的设置方法不受上述方式的限制。

导向模具P的动作如下：待加工的角管W通过定位驱动装置11移动至加工的固定位置定位。在图3(a)的状态下，外侧模具装置3的导向模具P下降插入导向孔H。之后，通过内侧模具装置4的扩张/缩小上升动作(详细内容将在<4>中说明)成为图3(b)的状态。此时，导向模具P和冲头的刃部25一同下降，但因导向模具P一侧长，从而首先插入内侧模具装置4的导向孔H。通过上述过程，内侧模具装置4完成外侧模具装置4和管材W的宽度方向的定位。之后，在图3(b)(冲头的刃部25下降之前)的状态下，如图3(c)及图10(c)所示，冲头的刃部25下降并完成穿孔加工。

这样通过利用导向模具P，无需现有技术中所记载的外侧模具装置3和内侧模具装置4的同轴定位调节。

<5>内侧模具装置的扩张/缩小机构

内侧模具装置4的扩张/缩小机构为对应于图1及图8的C部分的部分。在第一发明和第二发明中内侧模具装置4相同，下面将结合图4(a)～图4(c)对其扩张/缩小机构进行说明。而在第二发明中，对应于图11(a)～图11(c)。

内侧模具装置4分割成上侧扩张/缩小块43和下侧扩张/缩小块42。两者由在轻微的倾斜面相互接触滑动的方式构成。上侧扩张/缩小块43沿上下方向移动，以相对于冲压机1的冲压基台8保持水平方向的位置不变。通过下侧扩张/缩小块42利用气缸10a或滑动驱动装置10的作用沿水平方向移动，上侧扩张/缩小块沿垂直方向上升/下降。此时，以上侧扩张/缩小块43的冲压孔27和外侧模具装置的导向模具P及冲头的刃部25相对于角管的长度方向的相对位置不变的状态下上升。

内侧模具装置4在插入作为加工作业件的角管W的内侧状态下使用。上侧扩张/缩小块43的上升动作如下：在如图4(a)的状态下，外侧模具装置3下降且导向模具P也下降，从而成为外侧模具装置3和内侧模具装置4的同轴定位结束的状态。接着，下侧扩张/缩小块42通过气缸10a(请参考图1及图2)沿水平方向(图4(a)的箭头Y方向)动作，则上侧扩张/缩小块43约上升0.5mm成为如图4(b)的状态，从而4(a)的间隔T消失。另外，图4(b)表示冲头的刃部25下降前(穿孔加工前)的状态。因此，上侧扩张/缩小块43的上面和下侧扩张/缩小块42的下面贴紧角管W的上下的内面。之后，冲头的刃部25下降并完成穿孔加工。

上侧扩张/缩小块的下降动作如下：图4(c)表示穿孔加工结束且冲头的刃部25上升的状态。在图4(c)的状态下，包括导向模具P在内的外侧模具装置3上升的同时，气缸10a沿图4(c)的水平方向的箭头Z方向动作，且下侧扩张/缩小块也向Z方向移动。由此上侧扩张/缩小块43下降成为图4(a)的状态，内侧模具装置4的上下方向的大小缩小变得小于角管W的内侧尺寸，从而可容易将内侧模具装置4插入长度为2m至4m的角管的内侧。另外，在进行穿孔加工时，因通过上述扩张/缩小功能角管W的穿孔部分和内侧模具装置4贴紧，加工时的毛刺的发生大幅减少，而穿孔加工的位置精度也较之现有技术的加工方法显著提高。

<6>第一发明的穿孔加工装置中的废料回收机构

废料回收机构由设置于对应于图1的D部的部分的盖子开放装置13和形成于图1的内侧模具装置的废料收容部28相互配合动作。对于本发明的废料回收机构结合图5(a)、图5(b)进行说明。

再次对角管W的穿孔加工进行说明。首先，当压力装置2下降，则外侧模具装置3和剥料板23下降，剥料板23与角管W的上面接触，压力装置2下降。接着，设置于剥料板23和冲头固定板7之间的板簧24弯曲，利用其反作用力加压角管W的同时，冲头的刃部25附着于角管W的上面，通过内侧模具装置4的切削刃部26和冲压孔27的配合作用进行穿孔加工(请参考图3(c))，而通过上述穿孔加工从角管W分离的废料S被与内侧模具装置4的下侧扩张/缩小块42的下面接触的盖子29阻断，从而收容于废料收容部28。

内侧模具装置4设置于框架9之上。另外，为穿孔加工而搭载于工作台5上的角管W通过定位驱动装置11定位于加工位置。如上所述，为进行穿孔加工角管W相对于内侧模具装置4进行移动。因废料S被盖子29阻断，不存在与角管W的下面内侧接触的情况。

接着，对盖子开放装置13进行说明。图5(a)表示盖子开放装置13的驱动装置13a上升的状态，而图5(b)表示盖子开放装置13的驱动装置13a下降的状态。33为加压条，而34为同样在结束穿孔加工之后，强制将残留于内侧模具装置4的冲压孔27中的废料推向下方的废料挤出部件。加压条33上设有空气通道35，在盖子29开放时从上述空气通道35的前端部的排出空气，从而在清扫作为废料S的滑行面的盖子29的上面的同时，辅助废料S的滑行。另外，废料挤出部件34上设有下降时可进入内侧模具装置4的切削刃部26(冲压孔27)的锯齿34a，从而可排出残留于上述切削刃部26(冲压孔27)中的废料S。

当角管W的穿孔加工结束或废料S堆积一定量排出时，内侧模具装置4根据来自控制装置21的指令，从穿孔加工位置(与外侧模具装置3的冲头的刃部25相同的位置)移动至如图5(a)、图5(b)所示的位置。内侧模具装置4固定于框架9之上。上述框架9可通过设于冲压基台8上的气缸12移动。框架9根据来自控制装置21的指令移动，而内侧模具装置4移动定位于图5(a)、图5(b)的位置(即盖子开放装置可动作的位置)。此时，完成加工的角管W从图1的正面图的右侧移出。因此，盖子开放装置13和作为加工作业件的角管W不存在相互干涉的情况。

在此状态下盖子开放装置13开始动作。接着，对其动作进行说明。首先，盖子开放装置13通过其驱动装置13a下降，以从图5(a)的状态变成图5(b)的状态。其加压条33由可通过内侧模具装置4的结构构成，克服偏置盖子29的弹簧31的力，将盖子29推向下方。因此，收容于废料收容部28的废料S在盖子29上滑行并降落至桶37内。另外，残留于内侧模具装置4的冲压孔27中的废料S通过废料挤出部件34的锯齿34a挤出并在盖子29上滑行并降落至桶37内。另外，可通过添加检测上述废料挤出部件34的下降位置的高度的功能确认废料S的排出。

在上述说明中，角管W在结束穿孔加工并从冲压机排出的状态下，运行盖子开放装置13。也可以在角管W结束一定数量的穿孔加工的过程中，为回收堆在在内侧模具装置4的废料收容部28的废料而运行盖子开放装置。此时，移动框架9以使内侧模具装置4位于图5(a)、图5(b)的位置，通过定位驱动装置11将角管W，在维持角管W的内侧插入内侧模具装置4的状态下，移动至图1的右端部即可。

<7>第二发明的穿孔加工装置中的废料处理手段

若根据上述角管W的穿孔加工方法进行穿孔加工，则产生废料S。对于本发明的废料S的处理手段及工序结合图12(a)、图12(b)至14进行说明。

为处理废料S，在内侧模具装置4的传递部件41、下侧扩张/缩小块42及上侧扩张/缩小块43设有用于喷射空气的空气通道45至47。

设于传递部件41的空气通道45，一端通过空气管48(请参考图8)连接于空气源。上述传递部件41的空气通道45连接于下侧扩张/缩小块42的空气通道46，并连通于废料收容部28。若从控制装置输出吹风的指令，则产生从空气源通过空气通道45与46，将压缩空气排出至废料收容部28的气流F1(请参考图13(b))。通过上述气流F1，穿孔加工过程中产生的废料S在内侧模具装置4的废料收容部28内，通过内侧模具装置4的开口部44向角管的开口部排出。

设于上侧扩张/缩小块的空气通道47，其空气通道的一端与待加工的角管W内(内侧模具装置的外部)的外部空气连通。另一端连通于废料收容部28。如图所示，空气通道47在高于冲头的刃部25的下死点的位置设有开口部(请参考图13(a)、图13(b))，即空气通道47在高于废料收容部28和上述冲头的刃部25的下死点的位置连通。

若从下侧扩张/缩小块42的空气通道46排出压缩空气，则在废料收容部28内产生负压，产生将角管内的外部空气引入废料收容部的气流F2(请参考图13(a)、图13(b)、图14(a)、图14(b))。此气流F2为在高于冲头的刃部25的下死点的位置向废料收容部28的流动，而如图14(a)所示，产生将附着于冲头的刃部的废料S从冲头的刃部25分离的作用效果。此时，如图10(a)～图10(c)至图14(a)、图14(b)所示，若使冲头的刃部25设有对于排出的空气的方向往上侧变宽的稍微倾斜的结构，则可促进利用气流F2的废料S的分离效果，进一步提高废料S的排出效果。

对废料S的处理工序进行说明。废料处理工序由如下的工序1至工序7构成。对各工序依次进行说明。

<工序1>请参考图12(a)

下面待加工的角管处于相对于外侧模具装置3完成定位的状态。状态为穿孔加工之前，而已完成加工的角管的废料S通过如图13(a)、图13(b)和图14(a)、图14(b)所示的气流F1及F2排出至角管的开口部(本附图的右侧)的状态。在工序1中不吹送空气。

<工序2>请参考图12(b)

是角管定位于加工位置且处于穿孔加工之前的状态。外侧模具装置2下降，且内侧模具装置4通过扩张/缩小动作贴紧角管的内面，是冲头的刃部25下降与角管接触之前。在工序中也不吹送空气。

<工序3>请参考图13(a)、图13(b)

表示冲头的刃部25下降进行穿孔加工，冲头的刃部25到达下死点附近的状态。此时，废料S瞬间处于附着于冲头的刃部的状态。在此状态(时间点)的附近开始吹风。较之图13(a)，在图13(b)表示冲头的刃部25在下死点从空气通道吹送空气形成气流F1，从而在废料收容部28形成负压，角管内的外部空气通过空气通道47产生气流F2的状态。

如上所述，因从冲头的刃部末端为穿孔加工开始下降至达到下死点附近为止不吹送空气，在冲头的刃部的下降过程中废料S不会在内侧模具装置的废料收容部28飘飞。从而可消除废料S从废料收容部28飞起并粘附于外侧模具装置的升降部件或管材内侧的问题。

<工序4>请参考图14(a)

表示穿孔加工结束且冲头的刃部25上升的状态。用于排出废料S的气流F1依然持续。因冲头的刃部25上升，设于上侧扩张/缩小块43的空气通道33的开口部分变大。从而根据来自空气通道46的气流F1在废料收容部28产生负压，而角管内的外部空气引入废料收容部28的气流F2较之工序3的状态变得更大。通过穿孔加工降落至废料收容部的废料S，通过气流F1向角管的开口部排出。此时，通过空气通道47的来自外部空气的气流F2起到废料S由于气流F1飘飞的情况。另外，气流F2起到将因穿孔加工附着于冲头的刃部的废料S从冲头的刃部分离的作用。此时，如上所述，若冲头的刃部使用对排出的空气的方向设有往上侧变宽的轻微倾斜的冲头的刃部25，则能进一步促进通过气流F2的废料S的分离作用。

<工序5>请参考图14(b)

是穿孔加工结束且冲头的刃部25结束上升，角管进行定位移动之前的状态。用于排出废料S的气流F1依然持续。因此，还产生来自空气通道47的气流F2。在此工序中，因冲头的刃部25上升处于高于角管的位置，从而在穿孔加工的角管的孔中也由外部空气形成流向废料收容部28的气流F3。通过上述气流F1、F2及F3，废料S在废料收容部28内，通过内侧模具装置4的开口部44向角管的开口部无安全排出。来自空气源的空气供应，从角管为下一次交工开始移动之前到位下一次加工结束移动定位的工序2停止为宜。

<工序6>

根据角管的穿孔加工形式按一定次数重复工序1至工序5。

<工序7>

当角管的穿孔加工结束，废料S处于移动至角管的开口部方向堆积的状态。在穿孔加工装置的状态回到原位的状态下，作业者分离角管并将角管内的废料S废弃至桶等。

上面说明了废料处理手段及处理工序。在本发明的废料处理手段及处理工序中，因只利用内侧模具装置内的废料收容部进行废料处理，从而即使因角管的厚度或高度尺寸废料收容部的容积变小，完全不需要为处理废料而暂停穿孔加工装置。从而可大幅提高管材的穿孔加工的生产效率。

第一发明的穿孔加工装置，虽然以使用导向模具的形式说明了<5>内侧模具装置的扩张/缩小机构和<6>废料回收机构，但也可以是不使用导向模具的<5>内侧模具装置的扩张/缩小机构和<6>废料回收机构。

第二发明的穿孔装置的说明，以在具备在<3>中说明的搭载角管W的移动工作台5、在<4>中说明的导向模具P及在<5>中说明的内侧模具装置4的扩张/缩小机构的装置中适用<6>的废料处理手段的穿孔加工装置的形式进行了说明。另外，冲头的刃部25的前端的形状可以是如在本实施方式中的设有对排出的空气的方向往上侧变宽的轻微的倾斜的形状，也可以是通常的形状。本发明的内容不受冲头的刃部形状的限制。

另外，本发明的第二发明的穿孔加工装置还可适用于不使用在<3>中说明的搭载角管W的移动工作台5，通过定位驱动装置11固定角管，从而在冲压基台8上定位移动进行穿孔加工的装置中。

Claims (8)

1.一种穿孔加工装置，具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的模具配合对管材实施加工的内侧模具装置，其特征在于：

具备工作台，所述工作台搭载上述管材并可进行定位移动；

相对于上述外侧模具装置对搭载上述管材的上述工作台进行移动定位，以进行上述管材的规定穿孔加工。

2.一种穿孔加工装置，具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的冲头配合对管材实施加工的内侧模具装置，其特征在于：

上述内侧模具装置具备分割成两个以上，将上述内侧模具装置的分割的模具部件往复移动至上述管材的开口方向，通过其楔子功能将上述分割的模具部件沿上述管材的穿孔方向升降的扩张/缩小机构，及传递升降上述分割的模具部件的力的传递部件；

上述扩张/缩小机构具备进行扩张/缩小动作的扩张/缩小模具部件，

在上述内侧模具装置的上述传递部件和上述扩张/缩小模具部件上，設有连通上述内侧模具装置和上述管材之间的空间的空气通道。

3.根据权利要求2所述的穿孔加工装置，其特征在于：

上述内侧模具装置，在高于上述冲头的刃部末端的下死点位置的位置設有向上述内侧模具装置内的废料收容部导入外部空气的空气通道。

4.根据权利要求2或3所述的穿孔加工装置，其特征在于：

当上述外侧模具装置的上述冲头开始下降并到达下死点时，从附近的上述空气通道排出空气。

5.一种角管的穿孔加工废料的处理方法，是管材加工用穿孔加工装置的穿孔加工废料处理方法，所述管材加工用穿孔加工装置具备置于管材的外侧的外侧模具装置，及插入上述管材的内部并与上述外侧模具装置的冲头配合对管材实施加工的内侧模具装置其特征在于：

上述内侧模具装置設有分割成两个以上，将上述内侧模具装置的分割的模具部件往复移动至管材的开口方向，通过其楔子功能将上述分割的模具部件沿上述管材的穿孔方向升降的扩张/缩小机构，及传递升降上述分割的模具部件的力的传递部件；

上述扩张/缩小机构具备进行扩张/缩小动作的扩张/缩小模具部件，

在上述内侧模具装置的传递部件和上述扩张/缩小模具部件中分别設有第1、第2空气通道；

向上述第1、第2空气通道喷射压缩空气，以将由穿孔加工降落至上述内侧模具装置和上述管材之间的废料吹向上述管材的开口部。

6.根据权利要求5所述的角管的穿孔加工废料的处理方法，其特征在于：

上述内侧模具装置，在高于上述冲头的刃部末端的下死点位置的位置設有向上述内侧模具装置内的废料收容部导入外部空气的第3空气通道。

7.根据权利要求5所述的角管的穿孔加工废料的处理方法，其特征在于：

当上述外侧模具装置的上述冲头的刃部开始下降并到达下死点时，从附近的上述第1、第2空气通道排出空气。

8.根据权利要求6所述的角管的穿孔加工废料的处理方法，其特征在于：

当上述外侧模具装置的上述冲头的刃部开始下降并到达下死点时，从附近的上述第1、第2、第3空气通道排出空气。