CN108500129A - 冲压打磨一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲压设备技术领域，具体公开了一种冲压打磨一体装置，包括工作台、控制器、冲头和滑动筒；工作台的上表面开有凹槽，凹槽内设有红外线发射器；工作台内开有空腔，空腔内滑动连接有两根推柱，推柱上均设有L形夹持板；滑动筒内滑动连接有活塞，冲头固定在活塞上；滑动筒的侧壁上连接有进水管、排水管和连通管；冲头的下表面开有内凹腔，内凹腔中滑动连接有柱塞和设有电机，电机的输出轴上连接有伸缩杆，伸缩杆与柱塞连接；柱塞的侧壁开有滑槽，滑槽内滑动连接有打磨凸起；柱塞的下表面镶嵌有红外线接收器，红外线接收器和红外线发射器均与控制器电连接。采用本技术方案的装置能够同时对工件进行冲孔、打磨加工，提高加工效率。

Description

冲压打磨一体装置

技术领域

本发明属于冲压设备技术领域，尤其涉及一种冲压打磨一体装置。

背景技术

冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使工件在模具里直接受到变形力并产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。工件、模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工的温度冲压可分为热冲压和冷冲压，热冲压适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；冷冲压则在室温下进行，是一般薄板常用的冲压方法。

目前利用冲压加工对工件进行冲孔时，主要操作是将板材工件放在下模上，通过对冲头施加动力实现对工件表面施加冲击力，从而完成对板材工件的冲压。使用上述方法对工件进行冲孔，工件所冲出的孔内有毛刺，因此在冲孔完成后还需对工件的孔壁进行打磨，除去毛刺，工序繁琐，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲压打磨一体装置，能够同时对工件进行冲孔、打磨加工，提高加工效率。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：冲压打磨一体装置，包括机架、工作台、安装在机架上的控制器、位于工作台上方的冲头、用于驱动冲头上下运动的动力机构和固定在机架上的滑动筒；工作台上开有凹槽，凹槽内设有红外线发射器；工作台内开有空腔，空腔内滑动连接有两根一侧位于凹槽内的推柱，两根推柱上均设有用于夹持固定工件的L形夹持板；滑动筒内滑动连接有活塞，冲头固定在活塞上且冲头的上部滑动连接在滑动筒内；滑动筒的下部内装满有水，滑动筒上部的侧壁连接有与空腔连通的连通管，活塞的上表面设有用于封堵连通管与滑动筒连通处的密封板；滑动筒下部的侧壁连接有进水管和排水管，进水管上设有单向进水阀，排水管上设有压力阀，排水管的排出端位于凹槽的上方；冲头的下表面开有内凹腔，内凹腔中滑动连接有柱塞和设有位于柱塞上方的电机，电机的输出轴上连接有伸缩杆，伸缩杆的一端固定在柱塞上；柱塞的侧壁开有滑槽，滑槽内滑动连接有用于除去工件孔壁毛刺的打磨凸起，打磨凸起与滑槽之间连接有第一弹簧；柱塞的下表面设有与红外线发射器相对的红外线接收器，红外线接收器和电机均与控制器电连接。

本基础方案的工作原理在于：将待冲孔的工件放置在两块L形夹持板上，启动动力机构，动力机构驱使活塞和冲头向下运动，活塞下行的过程中挤压滑动筒内的水，使滑动筒内的水通过连通管进入空腔中，空腔中的水推动两根推柱和推柱上的L形夹持板向凹槽一侧运动，两块L形夹持板逐渐将工件夹紧。活塞下行到一定位置时，密封板将连通管与滑动筒的连通处封堵，此时两块L形夹持板恰好将工件夹紧。活塞继续下行，滑动筒内的压强增大到压力阀的预设值，压力阀打开，滑动筒内的水通过排水管排出，排出的水喷淋在工件上。在排水管喷水的同时，冲头上的柱塞与工件的表面接触，在工件的作用力下，柱塞先缩回内凹腔中，随后冲头即对工件施加压力，在工件的表面冲出通孔。冲出通孔后，由于没有了工件的阻挡，红外线接收器能够接收红外线发射器发出的红外线，红外线接收器将接收到红外线的信息反馈给控制器，控制器控制电机转动，电机通过伸缩杆带动柱塞一同转动。在电机转动的同时，由于没有了工件的阻挡，柱塞在自身的重力作用下伸出内凹腔，在柱塞向下伸出的过程中，柱塞带动打磨凸起一同转动，打磨凸起对通孔的内壁进行打磨，除去毛刺。冲孔完成后，使动力机构带动活塞和冲头一同向上运动，冲头上行过程中，打磨凸起再一次穿过通孔，打磨凸起再次对通孔的内壁进行打磨。活塞上行过程中，滑动筒内的压强减小，单向进水阀打开，外界的水能够通过进水管补充到滑动筒内。活塞继续上行到一定高度后，密封板将连通管与滑动筒的连通处打开，此时滑动筒与空腔通过连通管连通，空腔内的压强减小，在外界气压的作用下，推柱和L形夹持板逐渐复位。L形夹持板松开冲孔后的工件，加工下一个工件时，将加工完成后的工件取出，而将下一个待冲孔的工件放在两块L形夹持板上，此时由于工件的阻挡，红外线接收器不能接收红外线发射器发出的红外线，红外线接收器将不能接收红外线的信息反馈给控制器，控制器控制电机停止转动。

本基础方案的有益效果在于：

1、使用本装置对工件进行冲孔加工，冲孔完成后即能对冲出通孔的内壁进行打磨，不需同时使用冲孔装置和打磨装置，不需对工件进行两次夹持、固定，有效提高效率。

2、冲孔操作时，将工件放置在两块L形夹持板上，冲头下行的过程中，两块L形夹持板自动夹紧工件，不需人为固定工件；冲孔完成后，两块L形夹持板自动松开工件，不需工人进行拆卸，极大的简化了加工的工序，提高生产效率。

3、在冲孔加工的过程中，排水管喷出的水能够落在工件和冲头上，水对工件和冲头有冷却作用，不需额外设置冷却装置对冲头进行降温。喷出的部分水粘附在工件上，打磨凸起打磨通孔内壁时，粘附的水对打磨凸起也有冷却作用，避免打磨凸起由于“退火”而使硬度降低。

4、工件的表面冲出通孔后，红外线接收器能够接收红外线发射器发出的红外线，通过控制器从而控制电机的启动，使得打磨凸起能够对通孔的内壁进行打磨。新的工件放置在L形夹持板上后，工件使得红外线接收器不能接收红外线发射器发出的信号，此时控制器控制电机停止转动。通过工件的状态巧妙的控制电机的启闭，不需人为进行操作，十分便捷。

进一步，伸缩杆包括与电机输出轴连接的外杆和滑动连接在外杆内的内杆，外杆的内壁开有沿高度方向分布的卡槽，内杆设有一端卡合在卡槽中的卡条。对内杆施加作用力能使内杆沿外杆的内壁滑动，伸缩杆的长度调节方便；同时卡槽的设置限制了内杆与外杆的相对转动，电机驱动外杆转动时，内杆能够随之一同运动。

进一步，内杆和外杆之间连接有第二弹簧。冲头与工件的表面接触时，在工件的作用力下，柱塞带动内杆向上运动，内杆压缩第二弹簧，第二弹簧对内杆和外杆有一个缓冲的作用，避免内杆由于突然受力而与外杆发生冲击。同时第二弹簧还具有使内杆和柱塞复位的功能，当工件不对柱塞施加作用力时，在第二弹簧的作用下，柱塞的下部再次伸出内凹腔。

进一步，滑槽设有两个，两个滑槽沿柱塞的周向均匀分布。滑槽内均滑动连接有打磨凸起，设置两个滑槽，能使打磨凸起对工件的孔壁进行更加充分的打磨。

进一步，冲头下部的内壁朝内凹腔一侧倾斜向上设置。冲头的下部设置为这种形状，能使冲头与工件的接触面积变小，冲压时，工件的受到的压强增大，有利于工件的冲压。

进一步，动力机构为液压缸。液压缸来源广泛，易于操作，且工作时安全可靠。

附图说明

图1是本发明冲压打磨一体装置实施例的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图1至2中的附图标记包括：液压缸10、工作台20、空腔21、凹槽22、红外线发射器23、推柱24、L形夹持板241、滑动筒30、活塞31、密封板311、连通管32、进水管40、单向进水阀41、排水管50、压力阀51、柱塞60、滑槽61、红外线接收器62、第一弹簧63、打磨凸起64、电机70、冲头80、内凹腔81、外杆90、第二弹簧91、内杆92。

如图1所示，冲压打磨一体装置，包括机架、工作台20、冲头80和驱动冲头80上下运动的动力机构，在本实施例中动力机构为液压缸10。工作台20的上表面开有凹槽22和与凹槽22连通的安装槽，安装槽内固定安装有红外线发射器23。工作台20内开有空腔21，空腔21内滑动连接有两根相对设置的推柱24，两根推柱24的一侧均位于凹槽22内；两根推柱24的一端均焊接有位于凹槽22内的L形夹持板241，在两个L形夹持板241的共同作用下能将工件夹持、固定。

机架上焊接有上端开口的滑动筒30，滑动筒30内滑动连接有活塞31，冲头80固定在活塞31的下表面，冲头80的上部滑动且密封连接在滑动筒30内；冲头80位于L形夹持板241的上方且同时位于两块L形夹持板241的中间位置。液压缸10的活塞杆固定在活塞31的上表面，操作液压缸10即可驱使活塞31和冲头80上下运动。滑动筒30的下部内装满水，滑动筒30上部的侧壁连接上有与空腔21连通的连通管32，活塞31的上表面焊接有与滑动筒30内壁贴合的密封板311，当密封板311向下运动到一定位置时，密封板311能将连通管32与滑动筒30连通处封堵。滑动筒30下部的侧壁上连接有进水管40和排水管50，进水管40上设有单向进水阀41，当滑动筒30内的压强减小时，单向进水阀41自动打开，外界的水能够通过进水管40补充到滑动筒30内。排水管50上设有压力阀51，排水管50的排出端上连接有喷头，喷头位于凹槽22的上方，当滑动筒30内的压强增大到压力阀51的预设值时，压力阀51自动打开，滑动筒30内的水能够进入排水管50，最后从喷头处喷洒出来，喷洒出来的水能落在工件的表面。

如图2所示，冲头80的下表面开有内凹腔81，内凹腔的下端呈扩口状。内凹腔设置为这种形状，能使冲头80与工件的接触面积变小，冲压时，使工件的受到的压强增大，有利于工件的冲压。内凹腔81中滑动连接有柱塞60和固定有位于柱塞60上方的电机70，电机70的输出轴上连接有伸缩杆，伸缩杆包括外杆90和滑动连接在外杆90内的内杆92，外杆90与电机70输出轴固定连接，外杆90的内壁开有沿高度方向分布的卡槽，内杆92上固定有一端卡合在卡槽中的卡条，内杆92和外杆90之间连接有第二弹簧91。内杆92的下端固定在柱塞60上，柱塞60的侧壁开有两个滑槽61，两个滑槽61沿柱塞60的周向均匀分布。滑槽61内滑动连接有用于除去工件孔壁毛刺的打磨凸起64，打磨凸起64伸出滑槽61的一侧设置为半球形，当冲头80对打磨凸起64施加向下的作用力时，打磨凸起64向滑槽61内部滑动。打磨凸起64与滑槽61之间连接有第一弹簧63，当冲头80不对打磨凸起64施加作用力时，在第一弹簧63的作用力下，打磨凸起64的一侧能够伸出滑槽61。柱塞60的下表面嵌设有与红外线发射器23相对设置的红外线接收器62，机架上安装有控制器，红外线接收器62和电机70均与控制器电连接。本实施例中使用的控制器为深圳市腾舟电气有限公司售卖的科迈AMF8控制器，红外线发射器23为深圳市春日光电科技有限公司售卖的型号为SFH4116红外线发射器23，而红外线接收器62则为与SFH4116红外线发射器23配对的SFH3110红外线接收器62。当红外线发射器23发出的红外线被红外线接收器62接收时，红外线接收器62将接收到红外线的信息反馈给控制器，控制器控制电机70转动；而当红外线接收器62不能接收红外线发射器23发出的红外线时，红外线接收器62将不能接收红外线的信息反馈给控制器，此时控制器控制电机70停止转动。

将待冲孔的工件放置在两块L形夹持板241上，启动液压缸，液压缸驱使活塞31和冲头80向下运动，活塞31下行的过程中挤压滑动筒30内的水，使滑动筒30内的水通过连通管32进入空腔21中，空腔21中的水推动两根推柱24和推柱24上的L形夹持板241向凹槽22一侧运动，两块L形夹持板241逐渐将工件夹紧。活塞31下行到一定位置时，密封板311将连通管32与滑动筒30的连通处封堵，此时两块L形夹持板241恰好将工件夹紧。

活塞31继续下行，滑动筒30内的压强增大到压力阀51的预设值，压力阀51打开，滑动筒30内的水通过排水管50排出，排出的水喷淋在工件上。在排水管50喷水的同时，冲头80上的柱塞60与工件的表面接触，在工件的作用力下，柱塞60先缩回内凹腔81中，随后冲头80即对工件施加压力，在工件的表面冲出通孔。冲出通孔后，由于没有了工件的阻挡，红外线接收器62能够接收红外线发射器23发出的红外线，红外线接收器62将接收到红外线的信息反馈给控制器，控制器控制电机70转动，电机70通过伸缩杆带动柱塞60一同转动。在电机70转动的同时，由于没有了工件的阻挡，柱塞60在自身的重力和第二弹簧的推力下伸出内凹腔81，在柱塞60向下伸出的过程中，柱塞60带动打磨凸起64一同转动，打磨凸起64对通孔的内壁进行打磨，除去毛刺。

冲孔完成后，使液压缸带动活塞31和冲头80一同向上运动，冲头80上行过程中，打磨凸起64再一次穿过通孔，打磨凸起64再次对通孔的内壁进行打磨。活塞31上行过程中，滑动筒30内的压强减小，单向进水阀41打开，外界的水能够通过进水管40补充到滑动筒30内。活塞31继续上行到一定高度后，密封板311将连通管32与滑动筒30的连通处打开，此时滑动筒30与空腔21通过连通管32连通，空腔21内的压强减小，在外界气压的作用下，推柱24和L形夹持板241逐渐复位。L形夹持板241松开冲孔后的工件，加工下一个工件时，将加工完成后的工件取出，而将下一个待冲孔的工件放在两块L形夹持板241上，此时由于工件的阻挡，红外线接收器62不能接收红外线发射器23发出的红外线，红外线接收器62将不能接收红外线的信息反馈给控制器，控制器控制电机70停止转动。

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.冲压打磨一体装置，其特征在于：包括机架、工作台、安装在机架上的控制器、位于工作台上方的冲头、用于驱动冲头上下运动的动力机构和固定在机架上的滑动筒；工作台上开有凹槽，凹槽内设有红外线发射器；工作台内开有空腔，空腔内滑动连接有两根一侧位于凹槽内的推柱，两根推柱上均设有用于夹持固定工件的L形夹持板；滑动筒内滑动连接有活塞，冲头固定在活塞上且冲头的上部滑动连接在滑动筒内；滑动筒的下部内装满有水，滑动筒上部的侧壁连接有与空腔连通的连通管，活塞的上表面设有用于封堵连通管与滑动筒连通处的密封板；滑动筒下部的侧壁连接有进水管和排水管，进水管上设有单向进水阀，排水管上设有压力阀，排水管的排出端位于凹槽的上方；冲头的下表面开有内凹腔，内凹腔中滑动连接有柱塞和设有位于柱塞上方的电机，电机的输出轴上连接有伸缩杆，伸缩杆的一端固定在柱塞上；柱塞的侧壁开有滑槽，滑槽内滑动连接有用于除去工件孔壁毛刺的打磨凸起，打磨凸起与滑槽之间连接有第一弹簧；柱塞的下表面设有与红外线发射器相对的红外线接收器，红外线接收器和电机均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的冲压打磨一体装置，其特征在于：伸缩杆包括与电机输出轴连接的外杆和滑动连接在外杆内的内杆，外杆的内壁开有沿高度方向分布的卡槽，内杆设有一端卡合在卡槽中的卡条。

3.根据权利要求2所述的冲压打磨一体装置，其特征在于：内杆和外杆之间连接有第二弹簧。

4.根据权利要求1所述的冲压打磨一体装置，其特征在于：滑槽设有两个，两个滑槽沿柱塞的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的冲压打磨一体装置，其特征在于：冲头下部的内壁朝内凹腔一侧倾斜向上设置。

6.根据权利要求1所述的冲压打磨一体装置，其特征在于：动力机构为液压缸。