CN113617957A - 一种多芯棒管件内冲孔翻边机 - Google Patents

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Abstract

一种多芯棒管件内冲孔翻边机，包括作为承载主题的机身，还包括设于机身上的冲孔翻边装置，包括铰支座和设于铰支座上的后油缸、冲孔翻边单元，冲孔翻边单元将后油缸产生的水平位移转变为垂直向上的位移，进而冲孔；驱动装置，用于驱动插入芯棒的管件沿着行进方向移动；夹模单元，与冲孔翻边单元紧固芯棒管件的两端。本发明具有较为简单的设备结构，稳定可靠、维护方便；枪膛杆采用了开放式的斜凸台结构，枪膛杆的斜面和凸台分开加工然后再用组合起来，采用新的管件内冲孔方法使模具结构由顶杆运动变为拉杆运动避免了内连杆驱动冲头作径向冲孔时的冲击力使其和外套管产生弯曲变形，冲孔时更加平稳、冲孔精度更佳。

Description

一种多芯棒管件内冲孔翻边机
技术领域
本发明涉及管件冲孔领域，具体涉及一种多芯棒管件内冲孔翻边机。
背景技术
现有的冲孔方法，一种是从外向内冲孔，这种方式模具结构简单，但是冲孔产生的毛刺留在管件内部不易去除。如果管件的壁厚较薄，为了避免冲孔时管件表面凹陷，需要在待加工管件的内部插入一根芯棒对冲孔部位进行支撑；如果管件要加工的是不通孔，则芯棒上设有落料孔，每次冲孔产生的废料片暂存在落料孔内，待冲完所有孔并取出管件后，用气枪将落料孔内暂存的废料片全部吹出；由于尺寸的限制，芯棒的落料孔内存放废料片的数量等于落料孔高度除以管件壁厚，不能加工冲孔数多于该数量的管件。
另外一种是由内向外的冲孔方法，对管件壁厚没有要求，将管件插入管件芯棒，夹模油缸驱动管夹模将管件外部待冲孔部位夹紧，冲孔油缸驱动芯棒内的顶杆前进使冲头沿径向运动完成一次冲孔，这种方法加工的管件表面无凹陷无变形，冲孔精度较好，冲孔产生的毛刺留在管件外表面容易去除。
目前大多数的设备只能对一根管件进行冲孔翻边，生产效率较低，人工成本高。专利号CN203635736U的中国实用新型专利文献公开了一种全自动液压双杆冲孔翻边机，其设有垂直上下布置的两组芯棒及冲孔翻边装置，能够同时且连续的对两根管材进行冲孔并翻边。但在长期的生产实践中，发现该专利方案存在有以下缺陷：(1)因结构限制只能加工长度大于前后夹紧模间距的管件；(2)管件进给需要双管母模和前后夹紧模交替进行夹紧、松开的往复动作，单孔加工周期长；(3)夹管机构复杂易松动或磨损，导致管件夹不紧打滑，造成孔距不合格而报废；(4)因结构限制，模架中心高、开口小，安装维护困难，前后夹紧模架又有牵连运动，导致设备运行不稳定、停机维修率高。
发明内容
根据背景技术提出的问题，本发明提供一种多芯棒管件内冲孔翻边机来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。
本发明的主要构思是机身上的冲孔翻边装置根椐需要设置有沿水平方向并列布置的两组以上芯棒冲孔翻边单元，极大地提高了生产效率；另一个特征是冲孔翻边单元插装在铰支框架上，可以更好地适应送料小车的运行要求；再一个特征是送料小车上设有弹簧抱箍和卡爪夹紧管件防止管件移动。
一种多芯棒管件内冲孔翻边机，包括作为承载主题的机身，还包括设于机身上的冲孔翻边装置，包括铰支座和设于铰支座上的后油缸、冲孔翻边单元，冲孔翻边单元将后油缸产生的水平位移转变为垂直向上的位移，进而冲孔；驱动装置，用于驱动插入芯棒的管件沿着行进方向移动；夹模单元，与冲孔翻边单元紧固芯棒管件的两端。
作为优选地，铰支座，包括两组固定座，以及通过销轴连接在固定座上的铰支框架，铰支框架内部连接有套筒、以及相互配合的前限程螺母和螺母座、后限程螺母和螺母座；后油缸，设在铰支框架的一侧，通过连接套与冲孔翻边单元连接，套筒罩在连接套上；冲孔翻边单元，包括内连杆、外套管、套管连接座、调节螺母、芯棒、枪膛杆、凸台和冲头；内连杆，前端与枪膛杆连接，后端与连接套法兰连接并插入外套管中；外套管，前端与芯棒连接，后端插入套管连接座并通过调节螺母并紧；凸台，设在枪膛杆上；冲头，与外套管上的孔同轴，通过其上设有的燕尾槽套合在凸台上，可在凸台上滑动，将凸台的水平位移转变为冲头在垂直方向上的位移。
作为优选地，进给驱动装置，包括伺服传动装置、丝杠副、线性滑轨、送料小车和抱箍卡盘；伺服传动装置，包括支座、伺服电机、主动同步轮、同步带和从动同步轮，支座固定在机身上，伺服电机固定在支座上，伺服电机的输出连接主动同步轮；丝杠副，包括滚珠丝杆、滑块螺母和轴承座，滚珠丝杆两端设置在轴承座上，并且从动同步轮设置于主动同步轮滚珠丝杆的一端部，滑块螺母设置于滚珠丝杆上并与之配合，主动同步轮、从动同步轮通过同步带传动连接；线性滑轨，包括线轨和滑动设置在线轨上的滑块；送料小车，固定在滑块螺母、滑块上，包括连接板、上燕尾块和下燕尾座；连接板固定在滑块螺母、滑块上，下燕尾块固定在连接板上，上燕尾座盖合在下燕尾块上；抱箍卡盘，设置于下燕尾座、上燕尾块之间，包括抱箍、调节螺栓、卡爪和拉伸弹簧；抱箍由分别设置在下燕尾座、上燕尾块上的半部分构成，抱箍下部分的一侧设置调节螺栓，另一侧连接拉伸弹簧的一端，拉伸弹簧的另一端沿抱箍上半部分弧表面布置并连接至调节螺栓；卡爪设置于抱箍中部，抱箍的夹紧力使得卡爪紧固待冲孔的插入芯棒上的管件。
作为优选地，夹模单元，包括底板、支架、管夹模、法兰和前油缸，底板固定在机身上，支架固定在底板上，管夹模设于支架内；管夹模，包括下模板、下管夹、凹模镶件、凹模、缓冲棒、上模板、上管夹和导柱；下模板固定在支架内，下管夹设于下模板上用于托载芯棒和管件；前油缸固定在支架顶部，其输出贯穿支架后通过法兰连接上模板，上模板底部连接上管夹，上管夹与下管夹相对。
作为优选地，下管夹内设置凹模，凹模内设置凹模镶件；用于稳固夹持管件；
作为优选地，下管夹上设置有凸起的缓冲棒。
作为优选地，夹模单元的入口侧还设有固定在机身上的导向轮组，导向轮组包括支架、销轴、滚轮、压盖和调节栓，支架固定在机身上，销轴贯穿设置在支架上，销轴上套设滚轮，压盖盖合在销轴两端所在的支架上，调节栓贯穿压盖后与销轴连接；所述滚轮对芯棒管件具有导向作用，同时通过调节调节栓与销轴螺纹连接的深度可以调节滚轮的高度。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有较为简单的设备结构，稳定可靠、维护方便；采用了两组以上的多根芯棒冲孔翻边单元，具有比现有技术设备更快的冲孔效率；进给驱动装置行程大于管件的长度，可以加工行程范围内任意长度的管件，只需一次装夹连续进给、冲孔定位精度高；枪膛杆采用了开放式的斜凸台结构，枪膛杆的斜面和凸台分开加工然后再用组合起来，降低了枪膛杆的加工难度和成本，又提高了加工精度，延长了使用寿命；采用新的管件内冲孔方法使模具结构由顶杆运动变为拉杆运动避免了内连杆驱动冲头作径向冲孔时的冲击力使其和外套管产生弯曲变形，冲孔时更加平稳、冲孔精度更佳。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为进给驱动装置立体结构示意图；
图3为冲孔翻边装置立体结构示意图；
图4为送料小车立体结构示意图；
图5为夹模单元立体结构示意图；
图6为导向轮组立体结构示意图；
图7为内冲孔翻边芯棒结构示意图；
图8为冲孔翻边单元部分剖面图图中。
具体实施方式
接下来结合附图1-8对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。
一种多芯棒管件内冲孔翻边机，如图所示，包括有机身1和安装在机身1上的冲孔翻边装置2，冲孔翻边装置2包括有铰支座21、后油缸22、可伸入管件内的冲孔翻边单元23，铰支座21由左右侧两组固定座211、销轴212和铰支框架213组成；后油缸22设在铰支框架213的一侧，并通过连接套29与设在铰支框架213另一侧的冲孔翻边单元23连接，铰支框架213内部连接有套设于连接套29外的套筒24，套筒24罩在连接套29上；铰支框架213内部还设有配合的前限程螺母27和螺母座28、以及配合的后限程螺母25和螺母座26，实现对后油缸22输出端的行程限位。
冲孔翻边单元23由内连杆231、外套管232、套管连接座233、调节螺母234、芯棒235、枪膛杆236、凸台237和冲头238构成。内连杆231前端与枪膛杆236螺纹连接，后端与连接套29法兰连接并插入外套管232中，可沿外套管232的轴向作进给运动；外套管232的前端与芯棒235螺纹连接，后端插入套管连接座233用两个调节螺母234并紧且可以沿轴向前后调节；凸台237设在枪膛杆236上，冲头238的燕尾槽套合在凸台237上，冲头238可在凸台237上滑动，并且冲头238与外套管232上的孔同轴，冲头238在凸台237的行进下在垂直方向上动作，即通过冲头238与凸台237的配合，将凸台237的水平位移转变为冲头238在垂直方向上的位移。
冲孔翻边单元的动作原理是：冲孔翻边单元23的后油缸22的活塞杆初始位置是伸出状态，当活塞杆缩回时带动与它连接的枪膛杆236向后运动，枪膛杆236的斜面使设于芯棒235内的冲头238只能做径向向上运动完成一次冲孔，此后所述后油缸22的活塞杆复又伸出使冲头238径向向下运动直至没入芯棒235孔内，进给驱动装置3驱动管件向前进给一个预设的距离，如此往复。
机身1上设有进给驱动装置3，包括伺服传动装置31、丝杠副32、线性滑轨33、送料小车34和抱箍卡盘35，用于驱动管件沿着行进方向移动。
所述伺服传动装置31由支座311、伺服电机312、主动同步轮313、同步带314和从动同步轮315组成，支座311固定在机身1上，伺服电机312固定在支座311上，伺服电机312的输出连接主动同步轮313；丝杠副32包括滚珠丝杆321、滑块螺母322和轴承座323，滚珠丝杆321两端设置在轴承座323上，并且从动同步轮315设置于主动同步轮313滚珠丝杆321的一端部，滑块螺母322设置于滚珠丝杆321上并与之配合，主动同步轮313、从动同步轮315通过同步带314传动连接；
线性滑轨33有两根，由线轨331和滑动设置在线轨331上的滑块332组成；送料小车34固定在滑块螺母322、滑块332上，由滑块螺母322、滑块332共同承受送料小车34的重量。所述送料小车34包括连接板341、上燕尾块343和下燕尾座342，连接板341固定在滑块螺母322、滑块332上，下燕尾块342固定在连接板341上，上燕尾座343盖合在下燕尾块342上；下燕尾座342、上燕尾块343之间设置抱箍卡盘35，抱箍卡盘35包括抱箍351、调节螺栓352、卡爪353和拉伸弹簧354，抱箍351由分别设置在下燕尾座342、上燕尾块343上的半部分构成，抱箍351下部分的一侧设置调节螺栓352，另一侧连接拉伸弹簧354的一端，拉伸弹簧354的另一端沿抱箍351上半部分弧表面布置并连接至调节螺栓352；卡爪353设置于抱箍351中部，抱箍351的夹紧力使得卡爪353紧固待冲孔的芯棒和管件，芯棒管件的夹紧力可以通过调节与拉伸弹簧354连接的调节螺栓352来实现。
待冲孔的芯棒管件一端夹持在抱箍卡盘35上，在冲孔时，由于管件一般是长条件，为避免在抱箍卡盘35出产生过大的剪切应力，本实施例在机身1上还设有夹模单元4，通过夹模单元4紧固芯棒管件的另一端，通过两端夹持的方式固定芯棒。
夹模单元4，包括底板41、支架42、管夹模43、法兰44和前油缸45，底板41固定在机身1上，支架42固定在底板41上，管夹模43设于支架42内，夹管模43包括下管夹431、凹模镶件432、凹模433、缓冲棒434、上管夹435、下模板436、上模板437和导柱438，其中，下模板436固定在支架42内，下管夹431设于下模板436上用于托载芯棒235和管件；前油缸45固定在支架42顶部，其输出贯穿支架42后通过法兰44连接上模板437，上模板437底部连接上管夹435，上管夹435与下管夹431相对，下管夹431内设置凹模433，凹模433内设置凹模镶件432，用于稳固夹持芯棒和管件；缓冲棒434设于下管夹431上。
冲孔翻边时，前油缸45驱动上管夹435下降，与下管夹431共同将插入芯棒的管件夹紧，同时压缩缓冲棒434，冲孔完成后，缓冲棒434恢复形变将上管夹435浮动托起，此后进给驱动装置3的送料小车34和抱箍卡盘35动作，驱动管件沿进给方向移动到下一个冲孔翻边位置。
本实施例在夹模单元4的入口侧还设有固定在机身1上的导向轮组5，导向轮组5包括支架51、销轴52、滚轮53、压盖54和调节栓55，支架51固定在机身1上，销轴52贯穿设置在支架51上，销轴52上套设滚轮53，压盖54盖合在销轴52两端所在的支架51上，调节栓55贯穿压盖54后与销轴52连接；所述滚轮53对芯棒管件具有导向作用，同时通过调节调节栓55与销轴52螺纹连接的深度可以调节滚轮的高度。
本发明具有以下突出的技术效果：一、具有较为简单的设备结构，稳定可靠、维护方便；二、采用了两组以上的多根芯棒冲孔翻边单元，具有比现有技术设备更快的冲孔效率；三、进给驱动装置行程大于管件的长度，可以加工行程范围内任意长度的管件，只需一次装夹连续进给、冲孔定位精度高；四、枪膛杆采用了开放式的斜凸台结构，枪膛杆的斜面和凸台分开加工然后再用组合起来，降低了枪膛杆的加工难度和成本，又提高了加工精度，延长了使用寿命；五、采用新的管件内冲孔方法使模具结构由顶杆运动变为拉杆运动避免了内连杆驱动冲头作径向冲孔时的冲击力使其和外套管产生弯曲变形，冲孔时更加平稳、冲孔精度更佳。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多芯棒管件内冲孔翻边机，包括作为承载主题的机身(1)，其特征在于还包括设于机身(1)上的：
冲孔翻边装置(2)，包括铰支座(21)和设于铰支座(21)上的后油缸(22)、冲孔翻边单元(23)，冲孔翻边单元(23)将后油缸(22)产生的水平位移转变为垂直向上的位移，进而冲孔；
驱动装置(3)，用于驱动插入芯棒的管件沿着行进方向移动；
夹模单元(4)，与冲孔翻边单元紧固芯棒管件的两端。
2.根据权利要求1所述的内冲孔翻边机，其特征在于：
铰支座(21)，包括两组固定座(211)，以及通过销轴(212)连接在固定座(211)上的铰支框架(213)，铰支框架(213)内部连接有套筒(24)、以及相互配合的前限程螺母(27)和螺母座(28)、后限程螺母(25)和螺母座(26)；
后油缸(22)，设在铰支框架(213)的一侧，通过连接套(29)与冲孔翻边单元(23)连接，套筒(24)罩在连接套(29)上；
冲孔翻边单元(23)，包括内连杆(231)、外套管(232)、套管连接座(233)、调节螺母(234)、芯棒(235)、枪膛杆(236)、凸台(237)和冲头(238)；
内连杆(231)，前端与枪膛杆(236)连接，后端与连接套(29)法兰连接并插入外套管(232)中；
外套管(232)，前端与芯棒(235)连接，后端插入套管连接座(233)并通过调节螺母(234)并紧；
凸台(237)，设在枪膛杆(236)上；
冲头(238)，与芯棒(235)上的孔同轴，通过其上设有的燕尾槽套合在凸台(237)上，可在凸台(237)上滑动，将凸台(237)的水平位移转变为冲头(238)在垂直方向上的位移。
3.根据权利要求2所述的内冲孔翻边机，其特征在于：
进给驱动装置(3)，包括伺服传动装置(31)、丝杠副(32)、线性滑轨(33)、送料小车(34)和抱箍卡盘(35)；
伺服传动装置(31)，包括支座(311)、伺服电机(312)、主动同步轮(313)、同步带(314)和从动同步轮(315)，支座(311)固定在机身(1)上，伺服电机(312)固定在支座(311)上，伺服电机(312)的输出连接主动同步轮(313)；
丝杠副(32)，包括滚珠丝杆(321)、滑块螺母(322)和轴承座(323)，滚珠丝杆(321)两端设置在轴承座(323)上，并且从动同步轮(315)设置于主动同步轮(313)滚珠丝杆(321)的一端部，滑块螺母(322)设置于滚珠丝杆(321)上并与之配合，主动同步轮(313)、从动同步轮(315)通过同步带(314)传动连接；
线性滑轨(33)，包括线轨(331)和滑动设置在线轨(331)上的滑块(332)；
送料小车(34)，固定在滑块螺母(322)、滑块(332)上，包括连接板(341)、上燕尾块(343)和下燕尾座(342)；连接板(341)固定在滑块螺母(322)、滑块(332)上，下燕尾块(342)固定在连接板(341)上，上燕尾座(343)盖合在下燕尾块(342)上；
抱箍卡盘(35)，设置于下燕尾座(342)、上燕尾块(343)之间，包括抱箍(351)、调节螺栓(352)、卡爪(353)和拉伸弹簧(354)；抱箍(351)由分别设置在下燕尾座(342)、上燕尾块(343)上的半部分构成，抱箍(351)下部分的一侧设置调节螺栓(352)，另一侧连接拉伸弹簧(354)的一端，拉伸弹簧(354)的另一端沿抱箍(351)上半部分弧表面布置并连接至调节螺栓(352)；卡爪(353)设置于抱箍(351)中部，抱箍(351)的夹紧力使得卡爪(353)紧固待冲孔的芯棒管件。
4.根据权利要求1所述的内冲孔翻边机，其特征在于：
夹模单元(4)，包括底板(41)、支架(42)、管夹模(43)、法兰44和前油缸(45)，底板(41)固定在机身(1)上，支架(42)固定在底板(41)上，管夹模(43)设于支架(42)内；
管夹模(43)，包括下管夹(431)、凹模镶件432、凹模433、缓冲棒434、上管夹(435)、下模板(436)、上模板(437)和导柱(438)；下模板(436)固定在支架(42)内，下管夹(431)设于下模板(436)上用于托载芯棒(235)和管件；前油缸(45)固定在支架(42)顶部，其输出贯穿支架(42)后通过法兰(44)连接上模板(437)，上模板(437)底部连接上管夹(435)，上管夹(435)与下管夹(431)相对。
5.根据权利要求4所述的内冲孔翻边机，其特征在于：
下管夹(431)内设置凹模(433)，凹模(433)内设置凹模镶件(432)。
6.根据权利要求4所述的内冲孔翻边机，其特征在于：
下管夹(431)上设置有凸起的缓冲棒(434)。
7.根据权利要求1所述的内冲孔翻边机，其特征在于：
夹模单元(4)的入口侧还设有固定在机身(1)上的导向轮组(5)；
导向轮组(5)，包括支架(51)、销轴(52)、滚轮(53)、压盖(54)和调节栓(55)，支架(51)固定在机身(1)上，销轴(52)贯穿设置在支架(51)上，销轴(52)上套设滚轮(53)，压盖(54)盖合在销轴(52)两端所在的支架(51)上，调节栓(55)贯穿压盖(54)后与销轴(52)连接。
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