CN108515109A - 汽车钢板冲孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冲孔设备技术领域,具体公开了汽车钢板冲孔装置,包括凹模和冲孔机构,凹模上贯穿设有模孔,冲孔机构包括液压缸,在活塞杆底部连接有安装板,安装板下端面设有冲头,凹模内还设有多个冷却机构,包括冷却槽,冷却槽的底部固定设有弹性件,弹性件的顶部固定连接有支撑柱,在冷却槽远离模孔一侧的侧壁上设有连通外部的进气单向阀,在冷却槽靠近模孔一侧的侧壁内设有雾化管;雾化管包括依次连接的进气部、喉部和喷头,进气部与冷却槽通过出气单向阀连通,喷头内设有雾化孔,进气部、喉部和雾化孔的直径依次递减;还包括储液箱,储液箱连接有出液管,出液管与喉部连通。采用本技术方案对冲孔后的冲头进行冷却处理,能够达到较好的冷却效果。

Description

汽车钢板冲孔装置
技术领域
[0001] 本发明涉及冲孔设备技术领域,特别涉及汽车钢板冲孔装置。
背景技术
[0002] 钢板冲孔,即采用冲孔机对钢板进行连续冲孔作业,由于冲头与钢板的冲击以及 连续工作,对冲头会产生很大的影响,尤其是在对高强度钢板冲孔时,高速连续的冲压会使 得冲头发热,使得冲头的组织性能发生改变,疲劳强度降低,使得冲头发生折断等问题,这 样就使得冲头消耗的速度快,需要频繁的更换冲头,这样不仅影响生产效率,并且增加生产 成本。
[0003] 为解决上述问题,专利号为:CN107745035的中国发明专利公布了一种连续冲孔设 备,包括上模和下模,在上模下端面设有冲头,在下模中贯穿设有模孔,在冲头一侧的上模 上还设有连接有水泵的冷却水管,通过从冷却水管中流出的冷却水对冲头进行冷却处理, 这样虽然使冲头的温度得到降低,但是还存在以下问题:
[0004] 首先,冲头在冲击钢板时,当冲头贯穿钢板后产生的热量是最多的,对冲头的性能 影响也是最大的,在冲头上移恢复后再进行喷水使得冷却的效果不佳,另外直接采用喷射 冷却水的方式使冷却水直接低落到钢板上,污染钢板,后流入下模的模孔内,从而对下模的 质量产生影响。
发明内容
[0005] 本发明提供了汽车钢板冲孔装置,以解决现有技术中在冲头复位后对冲头进行冷 却处理,使得冲头的冷却效果不佳的问题。
[0006]为了达到上述目的,本发明的基础方案为:
[0007]汽车钢板冲孔装置,包括工作台,所述工作台上安装有用于放置钢板的凹模,所述 凹模上贯穿设有模孔,工作台上贯穿设有与模孔位置对应的出料孔,所述工作台上方设有 冲孔机构,所述冲孔机构包括竖直设置的液压缸,在液压缸活塞杆的底部连接有安装板,所 述安装板下端面设有冲头,所述冲头位于模孔的正上方;
[0008]所述凹模内还设有多个冷却机构,各冷却机构均布在模孔的四周,所述冷却机构 包括开设在凹模内的冷却槽,所述冷却槽的底部固定设有弹性件,所述弹性件的顶部固定 连接有支撑柱,所述支撑柱伸出冷却槽并与冷却槽内壁滑动连接,在冷却槽远离模孔一侧 的侧壁上设有连通外部的进气单向阀,在冷却槽靠近模孔一侧的侧壁内设有雾化管;所述 雾化管包括依次连接的进气部、喉部和喷头,所述进气部与冷却槽通过出气单向阀连通,所 述喷头内设有雾化孔,进气部、喉部和雾化孔的直径依次递减;还包括用于储放冷却液的储 液箱,所述储液箱放置在凹模一侧的工作台上,所述储液箱连接有出液管,所述出液管与雾 化管的喉部连通。
[0009] 本基础方案的工作原理在于:
[0010]液压缸启动后,液压缸活塞杆带动安装板使冲头迅速向下移动,当冲头冲击到钢 板时,使钢板向下移动,同时挤压支撑柱向冷却槽内活动,当支撑柱完全滑入到冷却槽内 后,钢板与凹模接触,受凹模的阻挡不再向下移动,同时钢板对冲头产生反作用力,使冲头 贯穿钢板,在钢板上形成通孔,冲头穿过钢板后进入凹模上的模孔内。
[0011]在支撑柱下移的过程中,挤压支撑柱下方的压簧,同时挤压冷却槽内的气体,使气 体经出气单向阀进入雾化管,雾化管的工作原理为,气体首先进入雾化管的进气部,后进入 喉部,由于喉部的管径小于进气部,使进入喉部的气体流速快速增加,同时喉部内的气压减 小,形成负压力,储液箱内的冷却液在负压力的作用下经出液管进入到雾化管的喉部,并在 快速流动的气流作用下进入到喷头的雾化孔内,由于雾化孔的直径进一步减小,因此气体 与冷却液的流动速度更快,最后从喷头的出口处,以高速且为喷雾的形式喷出,作用在进入 到模孔内的冲头上,对冲头进行冷却处理。
[0012]本基础方案的技术效果在于:
[0013] 1、本基础方案中雾化管设置在冲头的下方,一方面冲头在冲孔后冲头的尖部受力 最大,产生的热量越多,因此直接对冲头的尖部进行冷却,并且在击穿钢板的同时进行冷 却,对冲头的冷却效果更好;另一方面雾化管喷出的冷却液不会掉落到钢板上,使钢板保持 整洁,不会污染钢板。
[00M] 2、本方案中将通过雾化管将冷却液以喷雾的形式喷射到冲头上,一方面冷却液以 喷雾状的形式与冲头接触,接触的面积更大,使冲头能快速降温;另一方面冷却液的使用量 少,节约冷却液的使用,减少成本的投入。
[0015] 3、本方案中巧妙转化了冲头冲击钢板时的部分撞击力,使之转化为冷却液雾化的 动力,因此无需另外为冷却机构设置动力源,直接通过将机械能转化为冷却槽内气体的动 能,减少设备投入,节约成本。
[0016] 4、本方案中将冷却机构设置为多个在于:一方面冷却喷雾从四周喷射到冲头上, 使冲头四周得到降温处理,并且降温均匀,不会使冲头因一侧激冷而使得该侧的组织性能 发生改变;另一方面多个冷却机构使得放在支撑柱上的钢板更加平稳,避免在冲头高速冲 击时钢板发生侧移。
[0017] 进一步,所述安装板下端面设有多个压紧结构,并且均布在冲头的四周,所述压紧 结构包括压紧块,所述压紧块的上端面设有拉杆,所述安装板上贯穿设有安装孔,所述拉杆 穿过安装孔与安装板滑动连接,所述拉杆顶部设有固定块。
[0018] 有益效果:压紧块通过拉杆连接在安装板上,在冲孔时,压紧机构随着安装板与冲 头同时向下移动,在冲头与钢板接触之前,压紧在钢板上,一方面避免冲头高速冲击钢板时 使钢板发生横向位移,另一方面也避免钢板在冲孔时发生纵向位移,从而产生褶皱等问题。
[0019] 进一步,所述压紧块通过压簧固定连接在安装板的下端面。
[0020] 有益效果:压簧的设置,一方面压簧对压紧块起到固定的作用,使压紧块在下移的 过程中保持水平,从而在撞击到钢板时不会发生偏移;另一方面压簧在压缩的同时,对压紧 块产生作用力,使压紧块压紧在钢板表面。
[0021] 进一步,所述冲头与安装板之间为螺纹连接。
[0022] 有益效果:这样便于在需要加工不同孔时,直接更换冲头即可。
[0023] 进一步,所述支撑柱的顶部设有定位凸起,所述定位凸起的尺寸要大于冷却槽的 尺寸。
[0024]有益效果:这样设置使得钢板在冲孔过程中不会直接与凹模接触,凹模不会受到 直接的冲击力,这样增长了凹模的使用时间,增长了寿命。
[0025]进一步,所述雾化管进气部的管径为喉部管径的5倍,所述雾化孔的直径是喉部管 径的0.2倍。
[0026]有益效果:这样设置使得进入喉部的气体获得较高的速度,从而使得喉部的压强 急速减低,产生的吸附力使储液箱中的冷却液被吸入喉部,并在雾化孔内以更高的速度喷 出,从而将冷却液雾化,且以较大的速度冲击到冲头上。
附图说明
[0027]图1为本发明汽车钢板冲孔装置实施例的结构示意图;
[0028]图2为图1中A部分的放大图。
具体实施方式
[0029]下面通过具体实施方式进一步详细说明:
[0030] 说明书附图中的附图标记包括:钢板1、工作台100、出料孔1 〇 1、凹模200、模孔201、 液压缸3〇0、安装板3〇1、冲头3〇2、压紧块303、拉杆304、固定块305、第一压簧306、冷却槽 400、第二压簧401、支撑柱402、定位凸起403、进气管404、进气单向阀405、雾化管406、进气 部407、喉部408、喷头409、出气单向阀410、雾化孔411、储液箱412。
[0031]如图1所示为本发明的实施例,公布了汽车钢板冲孔装置,该装置包括工作台100, 在工作台100上安装有用于放置钢板1的凹模200,其中凹模200上贯穿设有模孔201,模孔 201的孔径大于需冲压孔的孔径,在凹模200下方的工作台100上设有与模孔201位置相对应 的出料孔101,出料孔101下方放置有用于接住废料的回收框。
[0032] 在凹模200的上方设有冲孔结构,包括固定在机架上的液压缸300,其中液压缸300 竖直设置,在液压缸300的活塞杆底部连接有安装板301,安装板301的下端面设有安装冲头 302的螺纹孔,螺纹孔位于模孔201的正上方,在螺纹孔内螺纹连接有冲头302,其中冲头302 的大小根据待加工孔的大小选取。
[0033]在安装板301的下端面还设有压紧结构,为了使压紧结构对钢板1形成均匀的挤压 力,设置有四个压紧结构并且均布在螺纹孔四周,其中压紧结构包括压紧块303,在压紧块 303的上端面设有拉杆304,在安装板301上贯穿设有安装孔,拉杆304穿过安装孔与安装板 301滑动连接,在拉杆304顶部设有固定块305,在压紧块303与安装板301之间设有第一压簧 306 〇
[0034] 在凹模200内还设有冷却机构,其中冷却机构包括四个,均布在模孔201的四周,冷 却机构包括开设在凹模200内的冷却槽400,在冷却槽400的底部固定设置有第二压簧401, 在第二压簧401的顶部设有支撑柱402,其中支撑柱402与冷却槽400内壁滑动连接,并且支 撑柱402的顶部伸出冷却槽400,在支撑柱402的顶部设有定位凸起403,其中定位凸起403的 尺寸要大于冷却槽400的尺寸,这样能防止支撑柱402完全滑入冷却槽400中,具体设置为, 当待打孔的钢板1放置在定位凸起4〇3上时,支撑柱402下移的距离小于支撑柱4〇2露出冷却 槽400的厚度。
[0035] 在冷却槽400远离模孔201—侧的侧壁上设有连通外部的进气单向阀405,当冷却 槽400内部的气压减小时,进气单向阀405打开,外界的气体能够补充到冷却槽400内;在冷 却槽400靠近模孔201 —侧的侧壁内设有雾化管406,如图2所示,雾化管406由三部分组成, 包括依次连接的进气部407、喉部408以及喷头409,其中进气部407与冷却槽400之间连接有 出气单向阀410,当冷却槽400内部的气压增大时,出气单向阀410打开,冷却槽400内的气体 从冷却槽400进入雾化管406的进气部407;其中进气部407的管径是喉部408管径的五倍,喷 头409内设有雾化孔411,雾化孔411的孔径是喉部408管径的0.2倍,其中喷头409朝向模孔 201的顶部倾斜设置,在雾化管406的喉部408通过出液管连接有放置在工作台100上的储液 箱412,在储液箱412内装有冷却液,本实施例中的冷却液采用不会腐蚀钢板1和冲头302的 有机溶剂三氯乙烯。
[0036]具体实施时,操作人员将待打孔的钢板1放置在支撑柱402上,启动液压缸300,液 压缸300活塞杆向下移动,推动安装板301向下移动,使安装板301带动冲头302与压紧结构 同时向下移动,当压紧结构到达钢板1的上表面时,压紧块303与拉杆304向上移动,同时挤 压压簧,并在压簧的反作用力下使各压紧块303压实在钢板1上。
[0037] 液压缸300活塞杆推动安装板301继续下移,冲头302与钢板1接触,由于冲孔时,需 要较快的冲击速度,因此冲头30 2以较大的作用力作用在钢板1上,挤压钢板1向下移动,同 时使支撑柱402沿着冷却槽400下移,下移过程中,当定位凸起403贴紧凹模200的上表面时 卡住支撑柱402,使支撑柱402停止下移,同时安装板301继续下移,冲头302击穿钢板1,在钢 板1上形成通孔,击穿钢板1后的废料下落,穿过模孔201与出料口落入工作台100下方的回 收框内。
[0038] 在支撑柱402下移的过程中,支撑柱402挤压冷却槽400内的气体,使冷却槽400内 的气体经出气单向阀410进入雾化管406的进气部407,后进入喉部408,由于进气部407的管 径为喉部408管径的五倍,因此进入喉部408的气流流速急剧增大,同时使得喉部408的气压 减小,产生负压力,使得储液箱412中的冷却液经出液管被吸入雾化管406的喉部408,并与 气流一同以较高的流速进入到喷头409的雾化孔411内,由于雾化孔411的直径是喉部408管 径的0.2倍,使得气流与冷却液进一步加速,以较高的速度与冲击力喷出,使冷却液雾化,冲 击到冲头302上,从而对冲头302进行冷却处理。
[0039] 当液压缸300活塞杆向上移动时,带动安装板301向上移动,冲头302与压紧结构均 上移,钢板1失去压紧结构的作用力后,向上移动,同时支撑柱4〇2向上移动复位,外部的气 流通过进气单向阀405补充进冷却槽400内。
[0040] 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.汽车钢板冲孔装置,包括工作台,所述工作台上安装有用于放置钢板的凹模,所述凹 模上贯穿设有模孔,工作台上贯穿设有与模孔位置对应的出料孔,所述工作台上方设有冲 孔机构,所述冲孔机构包括竖直设置的液压缸,在液压缸活塞杆的底部连接有安装板,所述 安装板下端面设有冲头,所述冲头位于模孔的正上方;其特征在于: 所述凹模内还设有多个冷却机构,各冷却机构均布在模孔的四周,所述冷却机构包括 开设在凹模内的冷却槽,所述冷却槽的底部固定设有弹性件,所述弹性件的顶部固定连接 有支撑柱,所述支撑柱伸出冷却槽并与冷却槽内壁滑动连接,在冷却槽远离模孔一侧的侧 壁上设有连通外部的进气单向阀,在冷却槽靠近模孔一侧的侧壁内设有雾化管;所述雾化 管包括依次连接的进气部、喉部和喷头,所述进气部与冷却槽通过出气单向阀连通,所述喷 头内设有雾化孔,进气部、喉部和雾化孔的直径依次递减;还包括用于储放冷却液的储液 箱,所述储液箱放置在凹模一侧的工作台上,所述储液箱连接有出液管,所述出液管与雾化 管的喉部连通。
2. 根据权利要求1所述的汽车钢板冲孔装置,其特征在于:所述安装板下端面设有多个 压紧结构,并且均布在冲头的四周,所述压紧结构包括压紧块,所述压紧块的上端面设有拉 杆,所述安装板上贯穿设有安装孔,所述拉杆穿过安装孔与安装板滑动连接,所述拉杆顶部 设有固定块。
3. 根据权利要求2所述的汽车钢板冲孔装置,其特征在于:所述压紧块通过压簧固定连 接在安装板的下端面。
4. 根据权利要求1所述的汽车钢板冲孔装置,其特征在于:所述冲头与安装板之间为螺 纹连接。
5. 根据权利要求1所述的汽车钢板冲孔装置,其特征在于:所述支撑柱的顶部设有定位 凸起,所述定位凸起的尺寸要大于冷却槽的尺寸。
6. 根据权利要求1〜5任一所述的汽车钢板冲孔装置,其特征在于:所述雾化管的进气 部的管径为喉部管径的5倍,所述雾化孔的直径是喉部管径的0.2倍。
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