CN117428067B - 一种锚索托盘加工用冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲压加工技术领域，且公开了一种锚索托盘加工用冲压设备，包括底座，底座的左侧固定安装有支撑板，支撑板上部的右侧固定安装有安装座，安装座的中部开设有第一套孔，安装座的上表面设有压控机构，向下移动的第一螺纹套挤压螺纹腔转动，螺纹腔带动压模机构转动，压模机构带动钢材的底面与环座和磨盘上表面相互摩擦，产生热量，从而实现在冲压成形前，通过钢材的底面与环座和磨盘上表面相互摩擦产热的热量，对钢材远离冲压的一侧进行软化。从而解决了钢材远离远离冲压一侧的发生过度弯曲断裂的问题，同时也解决了现有锚杆托盘冲压加工，冲压与开孔被分为两个单独的步骤导致加工效率低的问题。

Description

一种锚索托盘加工用冲压设备

技术领域

本发明属于冲压加工技术领域，具体为一种锚索托盘加工用冲压设备。

背景技术

锚杆托盘作为锚杆支护系统中一个重要部位，其性能直接影响到锚杆的支护效果，托盘的作用是把螺母锁紧力矩所产生的推力传递给顶帮，产生初锚力，同时又将巷道顶帮的压力传递给锚杆，产生工作阻力，共同加固围岩，阻止巷道顶帮的位移。

锚杆托盘一般采用厚度大的矩形钢材冲压制成，当冲压机构对钢材进行冲压时，钢材发生弯曲，钢材远离冲压的一侧被大幅度拉伸弯曲，导致钢材远离远离冲压的一侧发生断裂，同时使钢材的内应力增加，导致锚杆托盘的强度降低，此外锚杆托盘的中部开设有供锚索通过的索孔，索孔一般在冲压前或冲压后通过开孔设备钻开，因此导致在将钢材加工成锚杆托盘时，至少需要经历两道加工工序，导致生产效率偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锚索托盘加工用冲压设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锚索托盘加工用冲压设备，包括底座，所述底座的左侧固定安装有支撑板，所述支撑板上部的右侧固定安装有安装座，所述安装座的中部开设有第一套孔，所述安装座的上表面设有压控机构，所述安装座下表面的中部固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的中部开设有第二套孔，所述伸缩杆的伸缩端固定安装有安装杆，所述安装杆的中部开设有第三套孔，所述安装杆的底端固定安装有活塞，所述活塞的中部开设有第四套孔，所述活塞的外曲面滑动套接有螺纹腔，所述安装杆外曲面的中部固定安装有连套，所述连套的底端圆周等距固定安装有竖杆，多个所述竖杆的底端固定安装有第一螺纹套，所述第一螺纹套与螺纹腔的外曲面螺纹连接，所述支撑板的右侧面固定安装有限位座，所述限位座与螺纹腔滑动套接，所述螺纹腔的底端固定安装有压模机构，所述压模机构包括固定轴，所述固定轴的顶端固定安装在螺纹腔的底端，所述固定轴的底端固定安装有中板，所述中板下表面的中部固定安装有凸模，所述底座的中部设有载物机构。

优选的，所述底座的上表面开设有第一安装孔，所述第一安装孔的底部圆周等距开设有第二安装孔，所述底座的中部开设有第三安装孔，所述第三安装孔位于第一安装孔的中间，所述第三安装孔底面的中部开设有第四安装孔，所述底座的底部开设有第五安装孔。

优选的，所述压控机构包括液压箱，所述液压箱固定安装在安装座上表面的中部，所述液压箱内腔的上部固定安装有顶盖，所述顶盖的上表面圆周开设有气孔，所述顶盖的中部螺纹连接有螺栓，所述液压箱内腔的中部滑动套接有重板，所述液压箱底端的中部固定安装有导管，所述导管与安装座固定连接，所述导管与第二套孔滑动套接，所述导管与第三套孔滑动套接，所述液压箱内腔的底部与螺纹腔之间填充有液压油。

优选的，所述载物机构包括多个半环垫，多个所述半环垫的底面圆周等距固定安装在第一安装孔的底面，多个所述半环垫的顶端均固定安装有垫圈，多个所述垫圈的顶端固定安装有环座，所述环座与第一安装孔滑动套接，所述环座的底端圆周等距固定安装有多个压杆，所述压杆与第二安装孔滑动套接，所述半环垫的两端与相邻所述压杆滑动接触，多个所述压杆底部的内侧面均固定安装有连块，多个所述连块的内侧面固定安装有第二螺纹套，所述第二螺纹套的中部螺纹连接有螺纹轴，所述螺纹轴的中部固定安装有限位套，所述限位套与第四安装孔滑动套接，所述螺纹轴的顶端圆周等距固定安装有多个切削刃，所述第三安装孔的底面固定安装有弹性垫，所述弹性垫与螺纹轴滑动套接，所述弹性垫的上表面固定安装有磨盘，所述磨盘与螺纹轴滑动套接。

优选的，所述螺纹腔的外曲面设有耐磨镀层，所述限位座的内曲面设有耐磨涂层，所述限位座由导热系数高的材料制成。

优选的，所述重板由多个矩形块堆叠构成，所述矩形块由高密度材料制成，所述矩形块可采用金属铅。

优选的，所述凸模的底面设有粗糙涂层，所述粗糙涂层由高硬度材料制成，所述粗糙涂层采用金刚石颗粒。

优选的，所述垫圈采用高耐磨材料制成，所述垫圈与环座之间的接触面均光滑平面，所述磨盘由多个不同尺寸的套环套接构成，相邻所述套环之间滑动接触，所述套环由隔热材质制成。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过将钢材放置到环座的上表面后，正向启动伸缩杆，使压模机构的底端与钢材的上表面接触时，之后伸缩杆的伸缩端继续向下移动，此时伸缩杆推动安装杆向下移动，安装杆推动活塞向下移动，此时由于压模机构与钢材相互抵接，压模机构与螺纹腔的上下位置保持不变，随着安装杆向下移动，螺纹腔与连套之间的距离逐渐减小，此时向下移动的活塞挤压螺纹腔中部的液压油沿着第四套孔、第三套孔和导管回流到液压箱内腔的底部推动重板向上移动，同时向下移动的安装杆通过连套和竖杆推动第一螺纹套沿着螺纹腔的螺纹面向下移动，向下移动的第一螺纹套挤压螺纹腔转动，螺纹腔带动压模机构转动，压模机构带动钢材的底面与环座和磨盘上表面相互摩擦，产生热量，从而实现在冲压成形前，通过钢材的底面与环座和磨盘上表面相互摩擦产热的热量，对钢材远离冲压的一侧进行软化，提高钢材远离冲压一侧的延展性，避免钢材远离远离冲压一侧的发生断裂，同时通过升温和自然降温，减小钢材弯曲后的内应力，提高锚杆托盘成形后的强度，避免开裂。

2、本发明当压模机构与钢材相互抵接，活塞挤压螺纹腔中部的液压油沿着第四套孔、第三套孔和导管回流到液压箱内腔的底部推动重板向上移动，此时钢材与磨盘之间的压力为压模机构的重力、螺纹腔的重力、液压油的重力、重板重力和第一螺纹套对螺纹腔向下的压力，由于压模机构的重力、螺纹腔的重力、第一螺纹套对螺纹腔向下的压力和液压油的重力是不变的，因此，当重板的重力越大，压模机构与钢材之间的挤压力越大，压模机构与钢材之间的摩擦力越大，使得钢材与环座和磨盘上表面摩擦产生的热量越大，从而实现根据钢材的厚度和熔点调整钢材软化时的温度，避免钢材软化过度和软化不充分。

3、本发明当活塞的底面与螺纹腔内腔的底面接触时，向下移动的活塞推动螺纹腔向下移动，螺纹腔推动压模机构向下移动，压模机构压迫钢材推动环座向下移动，环座带动压杆向下移动，压杆带动连块向下移动，连块带动第二螺纹套向下移动，第二螺纹套压迫螺纹轴转动，螺纹轴带动切削刃转动，转动切削刃对钢材的中部进行切削取芯，从而实现在对钢材进行冲压弯曲的同时，对钢材进行打孔，减少锚杆托盘成形步骤，提高加工效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体外观结构示意图；

图3为本发明底座结构示意图；

图4为本发明载物机构结构示意图；

图5为本发明磨盘结构示意图；

图6为本发明螺纹腔结构示意图。

图中：1、底座；101、第一安装孔；102、第二安装孔；103、第三安装孔；104、第四安装孔；105、第五安装孔；2、支撑板；3、安装座；301、第一套孔；4、压控机构；401、液压箱；402、顶盖；403、气孔；404、螺栓；405、重板；406、导管；5、伸缩杆；501、第二套孔；6、安装杆；601、第三套孔；7、活塞；701、第四套孔；8、螺纹腔；9、连套；10、竖杆；11、第一螺纹套；12、限位座；13、压模机构；1301、固定轴；1302、中板；1303、凸模；14、载物机构；1401、半环垫；1402、垫圈；1403、环座；1404、压杆；1405、连块；1406、第二螺纹套；1407、螺纹轴；1408、限位套；1409、切削刃；1410、弹性垫；1411、磨盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种锚索托盘加工用冲压设备，包括底座1，其中，底座1的上表面开设有第一安装孔101，第一安装孔101的底部圆周等距开设有第二安装孔102，底座1的中部开设有第三安装孔103，第三安装孔103位于第一安装孔101的中间，第三安装孔103底面的中部开设有第四安装孔104，底座1的底部开设有第五安装孔105，底座1的左侧固定安装有支撑板2，支撑板2上部的右侧固定安装有安装座3，安装座3的中部开设有第一套孔301，安装座3的上表面设有压控机构4，安装座3下表面的中部固定安装有伸缩杆5，伸缩杆5的中部开设有第二套孔501，伸缩杆5底部的伸缩端固定安装有安装杆6，安装杆6的中部开设有第三套孔601，安装杆6的底端固定安装有活塞7，活塞7的中部开设有第四套孔701，活塞7的外曲面滑动套接有螺纹腔8，活塞7与螺纹腔8的接触面为光滑面，从而提高活塞7与螺纹腔8之间的密封性，避免螺纹腔8内部的液压油沿着活塞7与螺纹腔8的接触间隙流入到螺纹腔8内腔活塞7的上方，造成螺纹腔8内部液压油泄露；

安装杆6外曲面的中部固定安装有连套9，连套9的底端圆周等距固定安装有竖杆10，竖杆10的内曲面与螺纹腔8的外曲面留有间隙，从而避免竖杆10上下移动时，竖杆10与螺纹腔8之间相互摩擦，导致螺纹腔8与竖杆10相互磨损，造成螺纹腔8和竖杆10壁厚减小，强度降低，多个竖杆10的底端固定安装有第一螺纹套11，第一螺纹套11与螺纹腔8的外曲面螺纹连接，支撑板2的右侧面固定安装有限位座12，限位座12与螺纹腔8滑动套接，螺纹腔8的外曲面设有耐磨镀层，螺纹腔8的外曲面采用钛镀层，限位座12的内曲面设有耐磨涂层，限位座12的内曲面采用钛镀层，从而减缓螺纹腔8与限位座12之间的摩擦损耗，避免螺纹腔8与限位座12之间的间隙快速增加，导致螺纹腔8上下移动和转动时发生偏斜，导致装置振动强度增加，限位座12由导热系数高的材料制成，从而快速将螺纹腔8与限位座12之间摩擦产生的热量传递到空气中，避免螺纹腔8温度过高，导致螺纹腔8螺纹变形，造成活塞7与螺纹腔8之间相互卡死，导致冲压设备无法正常工作；

螺纹腔8的底部滑动套接有压模机构13，压模机构13包括固定轴1301，固定轴1301的顶端固定安装在螺纹腔8的底端，固定轴1301的底端固定安装有中板1302，中板1302下表面的中部固定安装有凸模1303，凸模1303的底面设有粗糙涂层，粗糙涂层由高硬度材料制成，粗糙涂层采用金刚石颗粒，使凸模1303带动钢材转动时，钢材与凸模1303之间不会发生相对滑动，底座1的中部设有载物机构14。

如图1和图2所示，压控机构4包括液压箱401，液压箱401固定安装在安装座3上表面的中部，液压箱401内腔的上部固定安装有顶盖402，顶盖402的上表面圆周开设有气孔403，顶盖402的中部螺纹连接有螺栓404，液压箱401内腔的中部滑动套接有重板405，液压箱401底端的中部固定安装有导管406，导管406与安装座3固定连接，导管406与第二套孔501滑动套接，导管406与第三套孔601滑动套接，液压箱401内腔的底部与螺纹腔8之间填充有液压油，重板405由多个矩形块堆叠构成，矩形块由高密度材料制成，矩形块可采用金属铅，从而实现通过改变重板405堆叠矩形块的数量，改变重板405的重量，调整液压箱401内腔的底部与螺纹腔8之间填充有液压油的压力，改变压模机构13与钢材之间的压力，调整钢材与磨盘1411之间的摩擦阻力，控制钢材与磨盘1411之间的摩擦产生的热量，避免低熔点和厚度下的钢材融化和低熔点和厚度大的钢材软化不充分。

如图2至图3所示，载物机构14包括多个半环垫1401，多个半环垫1401的底面圆周等距固定安装在第一安装孔101的底面，多个半环垫1401的顶端均固定安装有垫圈1402，垫圈1402采用高耐磨材料制成，垫圈1402可采用钛合金，从而减缓垫圈1402与环座1403之间的磨损，提高垫圈1402使用寿命，多个垫圈1402的顶端固定安装有环座1403，垫圈1402与环座1403之间的接触面均光滑平面，从而减小环座1403与垫圈1402之间的摩擦力，减小垫圈1402与环座1403摩擦产生的热量，避免与垫圈1402接触的半环垫1401融化，环座1403与第一安装孔101滑动接触，环座1403的底端圆周等距固定安装有多个压杆1404，压杆1404与第二安装孔102滑动套接，半环垫1401的两端与相邻压杆1404滑动接触，多个压杆1404底部的内侧面均固定安装有连块1405，多个连块1405的内侧面固定安装有第二螺纹套1406，第二螺纹套1406的中部螺纹连接有螺纹轴1407，螺纹轴1407的中部固定安装有限位套1408，限位套1408与第四安装孔104滑动套接，螺纹轴1407的顶端圆周等距固定安装有多个切削刃1409，第三安装孔103的底面固定安装有弹性垫1410，弹性垫1410与螺纹轴1407滑动套接，弹性垫1410采用耐热橡胶制成，避免磨盘1411温度过高，导致弹性垫1410融化，弹性垫1410的上表面固定安装有磨盘1411，磨盘1411与螺纹轴1407滑动套接，磨盘1411由多个不同尺寸的套环套接构成，相邻套环之间滑动套接，套环采用大分子隔热材质制成，套环采用大分子陶瓷材料制成，从而提高套环与钢材之间的摩擦阻力，提高钢材升温速度，同时耐高温的陶瓷可以避免与钢材摩擦而发生高温融化。

工作原理：

使用前，反向启动伸缩杆5，伸缩杆5的伸缩端向上移动，伸缩杆5带动安装杆6向上移动，安装杆6带动活塞7沿着螺纹腔8向上移动，此时活塞7与螺纹腔8之间的空间增大，同时重板405挤压液压箱401内腔底部的液压油经过导管406、第三套孔601和第四套孔701流入活塞7与螺纹腔8之间的中部，此时螺纹腔8与连套9之间的距离逐渐增大，连套9通过竖杆10和第一螺纹套11压迫螺纹腔8反向转动，直到活塞7的上表面与螺纹腔8内腔的顶面接触，此时伸缩杆5的伸缩端继续向上移动，安装杆6通过活塞7带动螺纹腔8向上移动，螺纹腔8带动压模机构13向上移动，使压模机构13的底端与环座1403上表面留有放置钢材的空隙；

使用时，将钢材放置到环座1403的上表面，接着正向启动伸缩杆5，伸缩杆5的伸缩端向下移动，当伸缩杆5通过安装杆6、活塞7和螺纹腔8带动压模机构13的底端与钢材的上表面接触时，伸缩杆5的伸缩端继续向下移动，此时伸缩杆5推动安装杆6向下移动，安装杆6推动活塞7向下移动，此时由于压模机构13与钢材相互抵接，压模机构13与螺纹腔8的上下位置保持不变，此时向下移动的活塞7挤压螺纹腔8中部的液压油沿着第四套孔701、第三套孔601和导管406回流到液压箱401内腔的底部，推动重板405向上移动，同时安装杆6向下移动带动连套9向下移动，连套9推动竖杆10向下移动，竖杆10推动第一螺纹套11沿着螺纹腔8的螺纹面向下移动，向下移动的第一螺纹套11挤压螺纹腔8转动，螺纹腔8带动压模机构13转动，压模机构13带动钢材的底面与环座1403和磨盘1411上表面相互摩擦产生热量，从而对钢材远离冲压的一侧进行软化，提高钢材远离冲压一侧的延展性，避免钢材远离远离冲压一侧的发生断裂，同时通过升温和自然降温，减小钢材弯曲后的内应力，提高锚杆托盘成形后的强度，避免开裂，此时钢材与磨盘1411之间的压力为压模机构13的重力、螺纹腔8的重力、液压油的重力、重板405重力和第一螺纹套11对螺纹腔8向下的压力，由于压模机构13的重力、螺纹腔8的重力、第一螺纹套11对螺纹腔8向下的压力和液压油的重力是不变的，因此，当重板405的重力越大，压模机构13与钢材之间的挤压力越大，压模机构13与钢材之间的摩擦力越大，使得钢材与环座1403和磨盘1411上表面摩擦产生的热量越大，从而实现根据钢材的厚度和熔点，调整钢材软化时的温度，从而实现根据钢材的厚度和熔点调整钢材软化时的温度，避免钢材软化过度和软化不充分；

当活塞7的底面与螺纹腔8内腔的底面接触时，向下移动的活塞7推动螺纹腔8向下移动，螺纹腔8推动压模机构13向下移动，压模机构13压迫钢材推动环座1403向下移动，环座1403带动压杆1404向下移动，压杆1404带动连块1405向下移动，连块1405带动第二螺纹套1406向下移动，第二螺纹套1406压迫螺纹轴1407转动，螺纹轴1407带动切削刃1409转动，转动切削刃1409对钢材的中部进行切削取芯，从而实现在对钢材进行冲压弯曲的同时，对钢材进行打孔，减少锚杆托盘成形步骤，提高加工效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种锚索托盘加工用冲压设备，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上表面开设有第一安装孔（101），所述第一安装孔（101）的底部圆周等距开设有第二安装孔（102），所述底座（1）的中部开设有第三安装孔（103），所述第三安装孔（103）位于第一安装孔（101）的中间，所述第三安装孔（103）底面的中部开设有第四安装孔（104），所述底座（1）的底部开设有第五安装孔（105），所述底座（1）的左侧固定安装有支撑板（2），所述支撑板（2）上部的右侧固定安装有安装座（3），所述安装座（3）的中部开设有第一套孔（301），所述安装座（3）的上表面设有压控机构（4），所述压控机构（4）包括液压箱（401），所述液压箱（401）固定安装在安装座（3）上表面的中部，所述液压箱（401）内腔的上部固定安装有顶盖（402），所述顶盖（402）的上表面圆周开设有气孔（403），所述顶盖（402）的中部螺纹连接有螺栓（404），所述液压箱（401）内腔的中部滑动套接有重板（405），所述液压箱（401）底端的中部固定安装有导管（406），所述导管（406）与安装座（3）固定连接，所述导管（406）与第二套孔（501）滑动套接，所述导管（406）与第三套孔（601）滑动套接，所述液压箱（401）内腔的底部与螺纹腔（8）之间填充有液压油，所述安装座（3）下表面的中部固定安装有伸缩杆（5），所述伸缩杆（5）的中部开设有第二套孔（501），所述伸缩杆（5）的伸缩端固定安装有安装杆（6），所述安装杆（6）的中部开设有第三套孔（601），所述安装杆（6）的底端固定安装有活塞（7），所述活塞（7）的中部开设有第四套孔（701），所述活塞（7）的外曲面滑动套接有螺纹腔（8），所述安装杆（6）外曲面的中部固定安装有连套（9），所述连套（9）的底端圆周等距固定安装有竖杆（10），多个所述竖杆（10）的底端固定安装有第一螺纹套（11），所述第一螺纹套（11）与螺纹腔（8）的外曲面螺纹连接，所述支撑板（2）的右侧面固定安装有限位座（12），所述限位座（12）与螺纹腔（8）滑动套接，所述螺纹腔（8）的底端固定安装有压模机构（13），所述压模机构（13）包括固定轴（1301），所述固定轴（1301）的顶端固定安装在螺纹腔（8）的底端，所述固定轴（1301）的底端固定安装有中板（1302），所述中板（1302）下表面的中部固定安装有凸模（1303），所述底座（1）的中部设有载物机构（14），所述载物机构（14）包括多个半环垫（1401），多个所述半环垫（1401）的底面圆周等距固定安装在第一安装孔（101）的底面，多个所述半环垫（1401）的顶端均固定安装有垫圈（1402），多个所述垫圈（1402）的顶端固定安装有环座（1403），所述环座（1403）与第一安装孔（101）滑动套接，所述环座（1403）的底端圆周等距固定安装有多个压杆（1404），所述压杆（1404）与第二安装孔（102）滑动套接，所述半环垫（1401）的两端与相邻所述压杆（1404）滑动接触，多个所述压杆（1404）底部的内侧面均固定安装有连块（1405），多个所述连块（1405）的内侧面固定安装有第二螺纹套（1406），所述第二螺纹套（1406）的中部螺纹连接有螺纹轴（1407），所述螺纹轴（1407）的中部固定安装有限位套（1408），所述限位套（1408）与第四安装孔（104）滑动套接，所述螺纹轴（1407）的顶端圆周等距固定安装有多个切削刃（1409），所述第三安装孔（103）的底面固定安装有弹性垫（1410），所述弹性垫（1410）与螺纹轴（1407）滑动套接，所述弹性垫（1410）的上表面固定安装有磨盘（1411），所述磨盘（1411）与螺纹轴（1407）滑动套接。

2.根据权利要求1所述的一种锚索托盘加工用冲压设备，其特征在于：所述螺纹腔（8）的外曲面设有耐磨镀层，所述限位座（12）的内曲面设有耐磨涂层，所述限位座（12）由导热系数高的材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种锚索托盘加工用冲压设备，其特征在于：所述重板（405）由多个矩形块堆叠构成，所述矩形块由高密度材料制成，所述矩形块采用金属铅。

4.根据权利要求1所述的一种锚索托盘加工用冲压设备，其特征在于：所述凸模（1303）的底面设有粗糙涂层，所述粗糙涂层由高硬度材料制成，所述粗糙涂层采用金刚石颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种锚索托盘加工用冲压设备，其特征在于：所述垫圈（1402）采用高耐磨材料制成，所述垫圈（1402）与环座（1403）之间的接触面均光滑平面，所述磨盘（1411）由多个不同尺寸的套环套接构成，相邻所述套环之间滑动接触，所述套环由隔热材质制成。