CN110681764A - 一种管材开孔装置及开孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管材开孔装置及开孔方法。包括安装于机床工作台上的底板、定位凸台和冲杆,所述底板上设置有凹槽,所述定位凸台的底部适配于凹槽安装在底板上,所述定位凸台的中部开设有第一通孔;所述定位凸台的前侧通过螺栓A固定有定位调节板,所述定位调节板开设有第二通孔,所述定位调节板上还螺纹连接有调节螺栓;还包括固定在底板上的定位垫,所述定位垫设置在定位调节板的前侧,所述定位垫开设有第三通孔,所述冲杆贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔,所述定位垫上还开设有冲槽,所述冲槽与第三通孔连通。本发明对管件定位准确,稳定性高,可调节定位调节板以适用于不同长度的管件。
Description
技术领域
本发明涉及开孔装置领域,特别是一种管材开孔装置及开孔方法。
背景技术
钢管是两端开口并具有中空的断面,而且其长度与断面周长之比较大的钢材,当长度与断面周长之比较小时,可称为管段或管形配件,都属于管件产品的范畴,其中不锈钢钢管是一种中空的长条圆形钢材,主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。现代生产离不开钢管,而钢管在安装或者连接时常常需要开孔,钢管开孔是钢管加工过程中常见的工序之一。
现有技术的开孔装置即为开孔装置,包括一模架、模架上安装一根冲杆、冲杆上开一个固定尺寸的孔、将管子插入冲杆后进行开孔。而现有技术中的开孔装置对于管件定位不准确,存在着可调节性差、对管件的定位稳定性不高、偏差大、在换装冲杆时费时费力的问题;且现有的开孔装置使用寿命短,冲杆主体易断裂、对管件进行开孔时,开孔的质量上也存在有毛刺现象。
发明内容
本发明的目的在于:提出一种管材开孔装置及开孔方法,解决了对于管件定位不准确,存在着可调节性差、对管件的定位稳定性不高、偏差大、在换装冲杆时费时费力的问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明公开了一种管材开孔装置,包括安装于机床工作台上的底板、定位凸台和冲杆,所述底板上设置有凹槽,所述定位凸台的底部适配于凹槽安装在底板上,所述定位凸台的中部开设有第一通孔;所述定位凸台的前侧通过螺栓A固定有定位调节板,所述定位调节板开设有第二通孔,所述定位调节板上还螺纹连接有调节螺栓;还包括固定在底板上的定位垫,所述定位垫设置在定位调节板的前侧,所述定位垫开设有第三通孔,所述冲杆贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔,所述定位垫上还开设有冲槽,所述冲槽与第三通孔连通,还包括与冲槽匹配的冲针,所述冲针通过固定板与机床的驱动装置连接,所述冲杆上对应冲槽的位置设置有冲孔。
现有技术中的开孔装置对于管件定位不准确,可调节性差、在换装冲杆时费时费力,针对上述问题,本发明在底板上设置有定位凸台和定位垫,定位凸台安装在底板的凹槽上,冲杆贯穿第一通孔和第三通孔,以便将冲杆水平架在定位凸台和定位垫上,冲杆更换方便,在更换冲杆时有了很好的定位精度;在定位凸台和定位垫之间还设置有定位调节板,定位调节板套设在冲杆上,即冲杆穿过了第二通孔,通过调节螺栓调节定位调节板在冲杆上的位置,可以快速准确的定位调节,使其满足在不同长短的管件产品的定位,本发明中所述的管件均为圆管。本发明的冲杆和第三通孔存在间隙,可将管件套设在冲杆上,定位调节板对管件抵接,定位垫对其支撑限位,通过驱动装置驱动冲针在冲槽内向下移动并配合冲杆上的冲孔,对管件进行开孔。
进一步的,所述冲杆包括第一圆台以及连接在第一圆台两端的圆柱A和圆柱B,且圆柱A的直径大于圆柱B的直径,所述圆柱A与圆台的侧面还设置有切割面,所述冲孔设置在圆柱B上,所述圆柱A与第一通孔匹配并且贯穿定位凸台的第一通孔。采用上述结构,在圆柱A和圆柱B之间设置第一圆台,将冲杆原有的应力点、分散到冲杆的各个受力区,使冲杆固定部位不易在发生断裂。增加了冲杆的使用寿命。在圆柱A和第一圆台的侧面设置切割面,且圆柱A与第一通孔匹配,可以避免管件在打孔时,冲杆滚动,冲杆为了匹配管件,冲杆在第二通孔和第三通孔的部位均为圆柱形,便于管件套设在冲杆上,管件的端面抵接定位调节板,使得管件打孔位置更加准确、稳固。
进一步的,所述圆柱B远离第一圆台的端面设置有第二圆台,且第二圆台直径较大的一端与圆柱B连接。采用上述结构,圆柱B远离第一圆台的端面即为管件套入冲杆的一端,在管件套入冲杆的一端设置有第二圆台,第二圆台与圆柱B连接一端的端面面积大于另一端的端面面积,便于管件套设在冲杆上。
进一步的,所述圆柱A的远离第一圆台的端面还设置有端冒,所述定位凸台的后侧通过螺栓B固定有压紧板,所述压紧板抵靠端冒将冲杆固定在定位凸台上。利用压紧板压紧端冒,将冲杆压紧固定在定位凸台上,防止冲杆活动影响管件开孔过程。
进一步的,所述定位垫包括下垫块和上垫块,所述第三通孔包括开设在下垫块上的圆弧形通槽A和上垫块的圆弧形通槽B。采用上述结构,上垫块和下垫块通过螺栓固定在一起,所述通槽A与通槽B匹配组成第三通孔。
进一步的,所述通槽A与通槽B的弧长相等。
进一步的,所述凹槽内设置有至少一个固定钉,所述定位凸台的底部适配于固定钉安装在底板的凹槽上。采用上述结构,通过固定钉可加固定位凸台与底板的连接,以抵挡开孔时,对定位凸台的冲击力。
进一步的,所述定位凸台上还设置有压紧螺栓,所述压紧螺栓垂直于冲杆并且与冲杆抵接。采用上述结构,进一步加固冲杆在定位凸台的位置,防止冲杆位移震动。
一种管材开孔方法,包括上述管材开孔装置,还包括以下开孔步骤:
S1,选取一根管件,对其附着的杂物进行清理,保证开孔的准确;
S2,将管件从冲杆的尾部进入套设在冲杆上,并穿过定位垫上的第三通孔,冲杆插入管件内,将管件待开孔的部位调节移至冲槽的正下方;
S3,通过调节螺栓调节定位调节板与定位凸台之间的距离,并通过螺栓A加以固定,使得管件14的管口抵接定位调节板;
S4,机床的驱动装置驱动冲针下降,到达冲槽,冲针顺着冲槽继续下降接触管件,对管件进行开孔;
S5,冲针对管件开孔完成后到达冲杆上冲孔,冲针则上升移出管件内部,继续上升直至移出冲槽,自动复位;
S6,冲针复位后,将开孔完成后的管件从顺着冲杆尾部的方向从第三通孔取出。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明是一种管材开孔装置,所述定位凸台的底部适配于固定钉以及凹槽安装在底板上,并且在定位凸台上还设置有用于压紧冲杆的压紧螺栓,加固冲杆在定位凸台的位置,增加其稳定性,防止冲杆位移震动。
2、本发明是一种管材开孔装置及开孔方法,将冲杆水平贯穿第一通孔和第三通孔,安装定位凸台和定位垫上,使得冲杆更换方便,在更换冲杆时有了很好的定位精度。
3、本发明是一种管材开孔装置及开孔方法,在定位凸台和定位垫之间还设置有定位调节板,通过调节螺栓调节定位调节板在冲杆上的位置,可以快速准确的定位调节,使其满足在不同长短的管件产品的定位。
4、本发明是一种管材开孔装置及开孔方法,冲杆设置第一圆台过度其应力,使得冲杆的应力分散到冲杆的各个受力区,使得冲杆不易发生断裂,增加了本冲杆的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图,其中:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的正视图;
图3是本发明的俯视图;
图4是底板、定位凸台、定位调节板和定位垫的结构示意图;
图5是冲杆的示意图。
附图标号说明:1-底板,101-凹槽,2-定位凸台,201-第一通孔,3-冲杆,301-冲孔,302-圆柱A,303-第一圆台,304-圆柱B,305-第二圆台,306-端冒,4-螺栓A,5-定位调节板,501-第二通孔,6-调节螺栓,7-定位垫,701-第三通孔,7011-通槽A,7012-通槽B,702-冲槽,703-下垫块,704-上垫块,8-冲针,9-固定板,10-螺栓B,11-压紧板,12-固定钉,13-压紧螺栓,14-管件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排出在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和以外,均可以以任何方式组合。
下面结合附图对本发明作详细说明。
实施例1
如图1-5所示,本发明是一种管材开孔装置,包括安装于机床工作台上的底板1、定位凸台2和冲杆3,所述底板1上设置有凹槽101,所述定位凸台2的底部适配于凹槽101安装在底板1上,所述定位凸台2的中部开设有第一通孔201;所述定位凸台2的前侧通过螺栓A4固定有定位调节板5,所述定位调节板5开设有第二通孔501,所述定位调节板5上还螺纹连接有调节螺栓6;还包括固定在底板1上的定位垫7,所述定位垫7设置在定位调节板5的前侧,所述定位垫7开设有第三通孔701,所述冲杆3贯穿第一通孔201、第二通孔501和第三通孔701,所述定位垫7上还开设有冲槽702,所述冲槽702与第三通孔701连通,还包括与冲槽702匹配的冲针8,所述冲针8通过固定板9与机床的驱动装置连接,所述冲杆3上对应冲槽702的位置设置有冲孔301。
现有技术中的开孔装置对于管件定位不准确,可调节性差、在换装冲杆时费时费力,针对上述问题,本发明在底板1上设置有定位凸台2和定位垫7,定位凸台2安装在底板1的凹槽101上,冲杆3贯穿第一通孔201和第三通孔701,以便将冲杆3水平架在定位凸台2和定位垫7上,冲杆3更换方便,在更换冲杆3时有了很好的定位精度;在定位凸台2和定位垫7之间还设置有定位调节板5,定位调节板5套设在冲杆3上,即冲杆3穿过了第二通孔501,通过调节螺栓6调节定位调节板5在冲杆3上的位置,可以快速准确的定位调节,使其满足在不同长短的管件14产品的定位,本发明中所述的管件14均为圆管。本发明的冲杆3和第三通孔701存在间隙,可将管件14套设在冲杆3上,定位调节板5对管件14抵接,定位垫7对其支撑限位,通过驱动装置驱动冲针8在冲槽702内向下移动并配合冲杆3上的冲孔301,对管件14进行开孔。
实施例2
本实施例是对本发明进一步的说明。
如图1-5所示,本实施例在实施例1的基础上,本发明一种优选实施例中,所述冲杆3包括第一圆台303以及连接在第一圆台303两端的圆柱A302和圆柱B304,且圆柱A302的直径大于圆柱B304的直径,所述圆柱A302与第一圆台303的侧面还设置有切割面,所述冲孔301设置在圆柱B304上,所述圆柱A302与第一通孔201匹配并且贯穿定位凸台2的第一通孔201。
采用上述结构,在圆柱A302和圆柱B304之间设置第一圆台303,将冲杆3原有的应力点、分散到冲杆3的各个受力区,使冲杆3固定部位以及冲孔位置不易在发生断裂,增加了冲杆3的使用寿命。通过Solidworks软件对冲杆3做静应力分析,本实施例冲孔301位置的最大应力为1.501e+008(N/m^2);而传统的开孔装置的冲杆3不具备圆台过度其应力,其冲孔301位置的最大应力为2.500e+008(N/m^2),在操作测试中,现有技术中的冲杆3大多为圆柱形,对现有的Φ16*0.7毫米厚度的管件14进行开孔,使用寿命在3000件左右,冲杆3主体开始断裂,而本发明使用中可达10000件管件14左右。
本实施例在圆柱A302和第一圆台303的侧面设置切割面,且圆柱A302与第一通孔201匹配,可以避免管件14在打孔时,冲杆3滚动,冲杆3为了匹配管件14,冲杆3在第二通孔501和第三通孔701的部位均为圆柱形,便于管件14套设在冲杆3上,管件14的端面抵接定位调节板5,使得管件14打孔位置更加准确、稳固。
在本发明一种优选实施例中,所述圆柱B304远离第一圆台303的端面设置有第二圆台305,且第二圆台305直径较大的一端与圆柱B304连接。采用上述结构,圆柱B304远离第一圆台303的端面即为管件14套入冲杆3的一端,在管件14套入冲杆3的一端设置有第二圆台305,第二圆台305与圆柱B304连接一端的端面面积大于另一端的端面面积,便于管件14套设在冲杆3上。
在本发明一种优选实施例中,所述圆柱A302的远离第一圆台303的端面还设置有端冒306,所述定位凸台2的后侧通过螺栓B10固定有压紧板11,所述压紧板11抵靠端冒306将冲杆3固定在定位凸台2上。利用压紧板11压紧端冒305,将冲杆3压紧固定在定位凸台2上,防止冲杆3活动影响管件14开孔过程。
实施例3
本实施例是对本发明进一步的说明。
如图4所示,本实施例在上述的基础上,本发明一种优选实施例中,所述定位垫7包括下垫块703和上垫块704,所述第三通孔701包括开设在下垫块703上的圆弧形通槽A7011和上垫块704的圆弧形通槽B7012。采用上述结构,上垫块704和下垫块703通过螺栓固定在一起,所述通槽A7011与通槽B7012匹配组成第三通孔701。
在本发明一种优选实施例中,所述通槽A7011与通槽B7012的弧长相等。
实施例4
本实施例是对本发明进一步的说明。
如图2所示,本实施例是在上述实施例的基础上,在本发明一种优选实施例中,所述凹槽101内设置有至少一个固定钉12,所述定位凸台2的底部适配于固定钉12安装在底板1的凹槽101上。采用上述结构,通过固定钉12可加固定位凸台2与底板1的连接,以抵挡开孔时,对定位凸台2的冲击力。
在本发明一种优选实施例中,所述固定钉12为三个。
实施例5
本实施例是对本发明进一步的说明。
如图2所示,本实施例是在上述实施例的基础上,本发明一种优选实施例中,所述定位凸台2上还设置有压紧螺栓13,所述压紧螺栓13垂直于冲杆3并且与冲杆3抵接。采用上述结构,进一步加固冲杆3在定位凸台2的位置,防止冲杆3位移震动。
实施例6
本实施例是对本发明进一步的说明。
本实施例是一种管材开孔方法,包括上述任意一实施例中的管材开孔装置,还包括以下开孔步骤:
S1,选取一根管件14,对其附着的杂物进行清理,保证开孔的准确;
S2,将管件14从冲杆3的尾部进入套设在冲杆3上,并穿过定位垫7上的第三通孔701,冲杆3插入管件14内,将管件14待开孔的部位调节移至冲槽702的正下方;
S3,通过调节螺栓6调节定位调节板5与定位凸台2之间的距离,并通过螺栓A4加以固定,使得管件14的管口抵接定位调节板5;
S4,机床的驱动装置驱动冲针8下降,到达冲槽702,冲针8顺着冲槽702继续下降接触管件14,对管件14进行开孔;
S5,冲针8对管件14开孔完成后到达冲杆3上冲孔301,冲针8则上升移出管件14内部,继续上升直至移出冲槽702,自动复位;
S6,冲针8复位后,将开孔完成后的管件14从顺着冲杆3尾部的方向从第三通孔701取出。
在上述开孔方法步骤中,如果后续待开孔的管件14均为同一规格,同一开孔位置,则不需要进行步骤S3中调节定位调节板的位置,冲杆3插入管件14内后,直接将管件14的管口抵接定位调节板5即可。
以上所述,仅为本发明的优选实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种管材开孔装置,包括安装于机床工作台上的底板(1)、定位凸台(2)和冲杆(3),其特征在于:所述底板(1)上设置有凹槽(101),所述定位凸台(2)的底部适配于凹槽(101)安装在底板(1)上,所述定位凸台(2)的中部开设有第一通孔(201);所述定位凸台(2)的前侧通过螺栓A(4)固定有定位调节板(5),所述定位调节板(5)开设有第二通孔(501),所述定位调节板(5)上还螺纹连接有调节螺栓(6);还包括固定在底板(1)上的定位垫(7),所述定位垫(7)设置在定位调节板(5)的前侧,所述定位垫(7)开设有第三通孔(701),所述冲杆(3)贯穿第一通孔(201)、第二通孔(501)和第三通孔(701),所述定位垫(7)上还开设有冲槽(702),所述冲槽(702)与第三通孔(701)连通,还包括与冲槽(702)匹配的冲针(8),所述冲针(8)通过固定板(9)与机床的驱动装置连接,所述冲杆(3)上对应冲槽(702)的位置设置有冲孔(301)。
2.根据权利要求1所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述冲杆(3)包括第一圆台(303)以及连接在第一圆台(303)两端的圆柱A(302)和圆柱B(304),且圆柱A(302)的直径大于圆柱B(304)的直径,所述圆柱A(302)与第一圆台(303)的侧面还设置有切割面,所述冲孔(301)设置在圆柱B(304)上,所述圆柱A(302)与第一通孔(201)匹配并且贯穿定位凸台(2)的第一通孔(201)。
3.根据权利要求2所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述圆柱B(304)远离第一圆台(303)的端面设置有第二圆台(305),且第二圆台(305)直径较大的一端与圆柱B(304)连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述圆柱A(302)的远离第一圆台(303)的端面还设置有端冒(306),所述定位凸台(2)的后侧通过螺栓B(10)固定有压紧板(11),所述压紧板(11)抵靠端冒(306)将冲杆(3)固定在定位凸台(2)上。
5.根据权利要求1所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述定位垫(7)包括下垫块(703)和上垫块(704),所述第三通孔(701)包括开设在下垫块(703)上的圆弧形通槽A(7011)和上垫块(704)的圆弧形通槽B(7012)。
6.根据权利要求5所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述通槽A(7011)与通槽B(7012)的弧长相等。
7.根据权利要求1所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述凹槽(101)内设置有至少一个固定钉(12),所述定位凸台(2)的底部适配于固定钉(12)安装在底板(1)的凹槽(101)上。
8.根据权利要求1所述的一种管材开孔装置,其特征在于:所述定位凸台(2)上还设置有压紧螺栓(13),所述压紧螺栓垂直于冲杆(3)并且与冲杆(3)抵接。
9.一种管材开孔方法,包括权利要求1-8任意一项所述的一种管材开孔装置,其特征在于,还包括以下开孔步骤:
S1,选取一根管件(14),对其附着的杂物进行清理,保证开孔的准确;
S2,将管件(14)从冲杆(3)的尾部进入套设在冲杆(3)上,并穿过定位垫(7)
上的第三通孔(701),冲杆(3)插入管件(14)内,将管件(14)待开孔的部位调节移至冲槽(702)的正下方;
S3,通过调节螺栓(6)调节定位调节板(5)与定位凸台(2)之间的距离,并通过螺栓A(4)加以固定,使得管件(14)的管口抵接定位调节板(5);
S4,机床的驱动装置驱动冲针(8)下降,到达冲槽(702),冲针(8)顺着冲槽(702)继续下降接触管件(14),对管件(14)进行开孔;
S5,冲针(8)对管件(14)开孔完成后到达冲杆(3)上冲孔(301),冲针(8)则上升移出管件(14)内部,继续上升直至移出冲槽(702),自动复位;
S6,冲针(8)复位后,将开孔完成后的管件(14)从顺着冲杆(3)尾部的方向从第三通孔(701)取出。
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