CN205665077U - 管材冲切试样卸料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管材冲切试样卸料装置，其特征在于，包括正对设置在管材夹持定位空腔后侧位置且和管材夹持定位空腔竖向截面外形匹配的推板，推板后侧和一个固定在冲床工作台上的推送机构相连，所述推送机构能够带动推板向前推动并穿过管材夹持定位空腔。本实用新型具有结构简单，能够实现冲切后试样卸料，避免卡刀，提高冲切整体顺畅程度，提高了试样制备效率等优点。

Description

管材冲切试样卸料装置

技术领域

本实用新型涉及金属管材性能测试用试样制样设备，具体是制样设备中的一种管材冲切试样卸料装置。

背景技术

随着金属管材的应用越来越广泛，客户对金属管材产品的质量，如力学强度和耐腐蚀等性能的要求也越来越高， 因此在生产过程或者管材使用之前，均常常需要对管材进行取样检测，测试其力学性能，耐腐蚀性能以及水流环境中生物挂膜性能等等。

但在管材取样检测过程中，尤其是金属薄壁管径管材，如果采用整根管材进行力学测试和耐腐蚀试验，不仅降低了测试试验的效率，同时也造成了较大的浪费。为了提高效率和减少浪费，通常需将管材试样沿着管材轴线方向切割取长条的片材试样进行性能测试。目前，主要采用机加设备进行的制样操作且操作如下：首先，金属薄壁管材采用砂轮切片机或带锯机床进行切割，将管材试样切割成一定长度的一节管材试样，因切割下的试样管端面有毛刺或不平整等，然后需要在车床上车加工管材试样的两个切割面，以保证两个切割断面与管材轴向垂直，其次，用记号笔在管材试样外壁沿轴线方向划等间隔的平行线，然后，将该试样夹持在刨床上，最后，用刨床依次沿着画好的平行线切割下所需的片材试样。上述现有的管材取样技术存在以下几点缺陷：1、管材试样夹持端面需上车床车加工夹持端面，车加工一根管材试样一个端面后需要重新夹持和定位试样，工序较复杂，制样效率较低。2、管材试样外壁需要划平行线，夹持管材端面定位，以及切割一条片材试样后需要试样重新夹持和定位试样，工序较复杂，制样效率较低。3、刨床装置刨加工进行片材试样取样时，采用管材的端面和划线来定位管材的切割位置，因此取制试样的尺寸精度不高。4、刨床装置刨加工进行片材试样取样时，对于薄壁管件往往在加工过程中试样变形严重，很多时不能直接刨切下试样，还需要后续钳工用夹钳等将片材试样与样管分离，然后又展平试样，耗时耗力。且试样件表面质量受到一定影响，导致测试结果不准确影响试样检测精度。5、该套制样过程使用机床种类多，加工步骤繁琐，耗时耗力。人工和设备作用的成本较高。

为了解决上述问题，申请人考虑设计一种金属管材试样冲切制样设备，该设备包括管材定位机构和管材冲切试样卸料装置，管材定位机构包括固定于工作台的底座，底座上设置有夹持定位结构用于实现对管材沿前后方向的水平定位夹持，并使得管材被定位夹持后上表面中部上方能够留出冲压通道；所述管材试样冲切装置包括一个冲床连接推杆，冲床连接推杆上端具有一个锥形的主轴连接头并用于和冲床主轴下端的安装接口对接相连，冲床连接推杆下端设置有管材冲压刀具，管材冲压刀具下端左右两侧具有竖直向下的两个矩形块状的切割部，切割部下端为沿前后方向的水平设置的切割刃，两个切割部正对夹持定位结构中留出的冲压通道设置且两侧间距小于冲压通道宽度；所述管材定位机构中，夹持定位结构包括竖向固定设置在底座上方左右间隔相对设置的一对夹持定位块，夹持定位块相对侧侧壁上设置有夹头安装腔，夹头安装腔内设置有V形夹头，V形夹头相对侧的侧面整体呈沿上下方向张开的V形，使得两个V形夹头相对侧之间形成管材夹持定位空腔，夹持定位块上还设置有用于调节V形夹头水平夹紧的夹紧调节机构。

这样，可以在冲床上安装实现管材夹持固定后，再利用冲床带动管材冲压刀具的冲切实现制样，提高试样制备效率。

但其中，还需要进一步考虑到刀具冲切完毕后，怎样方便实现试样卸料的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单，能够实现冲切后试样卸料，避免卡刀，提高冲切整体顺畅程度，提高试样制备效率的管材冲切试样卸料装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种管材冲切试样卸料装置，其特征在于，包括正对设置在管材夹持定位空腔后侧位置且和管材夹持定位空腔竖向截面外形匹配的推板，推板后侧和一个固定在冲床工作台上的推送机构相连，所述推送机构能够带动推板向前推动并穿过管材夹持定位空腔。

这样，使用冲切完毕后，可以启动卸料装置，靠推送机构带动推板向前将冲切得到的试样推出管材夹持定位空腔，完成卸料，提高卸料方便性，提高试样制备整体效率。

作为优选，所述推送机构采用气缸装置得到，具有结构简单，控制方便，推动快捷可靠等优点。

作为优化，还包括在管材定位机构前侧相邻位置的冲床工作台上设置的一个接料盘。这样方便接料，避免试样掉出工作台而摔坏变形。

作为优化，还包括一个下料切割支撑台，下料切割支撑台固定设置于两个夹持定位块之间的底座上，下料切割支撑台上表面设置有弹性材料层用于和夹持定位后的管材下表面接触实现支承。

这样切割完毕后，下料切割支撑台可以实现对冲切得到的试样的支撑，使其保持在管材夹持定位空腔内，进而方便被推动机构推动卸料。而且重要的是这样使得该下料切割支撑台使得管材被夹持定位时，是受到左右和下部三个方向上的夹持合力，该合力会使得管材上表面被切割位置形成方向为向两侧上方张开的预紧力，这样就使得在冲切过程中，管材不易被压瘪变形，保证冲切的顺利和冲切质量，保证了取得管材样件的质量。所述下料切割支撑台和左右两个夹持定位块之间留有二次冲切缝隙，该二次冲切缝隙和管材冲压刀具的切割刃正对设置。这样，管材冲压刀具向下冲切时，可以控制延长管材冲压刀具下行的行程，使其完成管材上部表面的试样冲切后继续下行并将管材下部位于下料切割支撑台上方的管材一起冲切开，这样一次冲切可以获得上下左右供四块试样，极大地提高了试样制备效率，并依靠管材定位时的受力平衡可以保证四块试样的完整效果，避免试样变形对试样结果造成的影响，保证试样试验的可靠性。

作为优化，还包括一个切割压块，切割压块设置于管材冲压刀具中两个切割部之间的空间内，切割压块上端通过退样弹簧连接在管材冲压刀具上，切割压块不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置。

这样，切割压块和退样弹簧配合能够起到退样功能方便冲切后实现被切割试样的退样卸料，避免试样卡刀；另外更重要的是，切割压块不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置使得冲切过程中，在切割部的切割刃接触到管材之前切割压块先接触到管材上表面并靠退样弹簧对被切割管材上表面中部施加向下的较大的压力，该压力和管材两侧夹持压力共同作用使得管材被切割部位能够恰好形成斜向上的和切割方向大致相反的应力，能够更好地利于切割刃破开管材完成切割，提高切割的顺畅性。

综上所述，本实用新型具有结构简单，能够实现冲切后试样卸料，避免卡刀，提高冲切整体顺畅程度，提高了试样制备效率等优点。

附图说明

图1为一种采用了本实用新型结构的金属管材试样冲切设备的结构示意图。

图2为图1中单独管材定位机构和管材试样冲切装置部分结构的示意图。

图3为图2另一方向能够显示卸料装置部分结构的示意图。

具体实施方式

下面结合一种采用了本实用新型结构的金属管材试样冲切设备及其附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1-3所示，一种金属管材试样冲切设备，包括冲床1，冲床1具有位于下方的工作台2，具有位于工作台2上方竖向设置的冲床主轴3，冲床主轴3下端具有安装接口，冲床主轴3上端和冲压动力装置4相连并能够受其控制下行实现冲压，还包括管材定位机构和管材试样冲切装置，管材定位机构包括固定于工作台1的底座5，底座5上设置有夹持定位结构用于实现对管材左右方向的夹持且使管材沿前后方向被水平定位，并使得管材被定位夹持后上表面中部上方能够留出冲压通道；所述管材试样冲切装置包括一个冲床连接推杆，冲床连接推杆上端具有一个锥形的主轴连接头6并用于和冲床主轴下端的安装接口对接相连，冲床连接推杆下端设置有管材冲压刀具，管材冲压刀具下端左右两侧具有竖直向下的两个矩形块状的切割部，切割部下端为沿前后方向的水平设置的切割刃，两个切割部正对夹持定位结构中留出的冲压通道设置且两侧间距小于冲压通道宽度。

这样，本设备使用前，管材定位机构是安装固定于冲床工作台上并正对冲床主轴位置，管材试样冲切装置的冲床连接推杆上端安装到冲床主轴下端的安装接口上。管材取样时，将已沿长度方向被截为小段的管材沿前后方向安装到管材定位机构中，然后启动冲压动力装置带动管材试样冲切装置下冲，靠管材冲压刀具穿过冲压通道，使其切割刃冲切管材上部两侧并冲切出管材试样。这样和现有技术相比，试样切割更加快捷方便，而且无需对小段管道两端进行端面处理，极大地提高了试样制备效率，特别适合在进行管材性能组别对比试验时，对试样的批量制取。

其中，所述管材定位机构中，夹持定位结构包括竖向固定设置在底座上方左右间隔相对设置的一对夹持定位块7，夹持定位块7相对侧侧壁上设置有夹头安装腔，夹头安装腔内设置有V形夹头8，V形夹头8相对侧的侧面整体呈沿上下方向张开的V形，使得两个V形夹头相对侧之间形成管材夹持定位空腔，夹持定位块上还设置有用于调节V形夹头水平夹紧的夹紧调节机构。

这样，靠V形夹头实现对管材的定位，管材左右两侧上下各有两处线接触的定位处，使其定位方便快捷且提高定位可靠性，定位时可以依靠夹紧调节机构调节保证定位夹紧效果。

其中，所述夹紧调节机构包括水平设置的调节螺栓9，调节螺栓9螺纹旋接配合在夹持定位块外侧位于夹头安装腔位置的螺纹孔内，调节螺栓9内端和夹持定位块抵接配合且外端设置有调节把手。这样具有结构简单，调节方便的优点。

其中，所述调节螺栓9内端设置有螺旋弹簧23并通过螺旋弹簧23和夹持定位块8抵接配合。这样，可以依靠螺旋弹簧的弹性保证更好地定位夹紧；同时更加重要的是可以通过对夹紧力的调整，改变管材定位时所受压力的大小，进而调节管材受压后其被冲切位置的自身内应力的大小，使其切割时切割刃能够更好地破开管材表面，提高切割的顺畅性并保证切割出试样的完整效果。

其中，每块夹持定位块上均设置四个调节螺栓9，调节螺栓位置对应夹持定位块外侧侧面四个角落位置设置。

这样，更加保证夹紧力施力调节的平衡性，保证管材被切割位置直线方向上各处内应力均比较均衡，保证切割效果。

其中，所述两个夹持定位块之间的底座上还向上固定设置有一个下料切割支撑台10，下料切割支撑台10上表面设置有弹性材料层用于和夹持定位后的管材下表面接触实现支承。这样，增设的下料切割支撑台使得管材被夹持定位时，是受到左右和下部三个方向上的夹持合力，该合力会使得管材上表面被切割位置形成方向为向两侧上方张开的预紧力，这样就使得在冲切过程中，管材不易被压瘪变形，保证冲切的顺利和冲切质量，保证了取得管材样件的质量。实施时可以进一步地，所述下料切割支撑台和左右两个夹持定位块之间留有二次冲切缝隙11，该二次冲切缝隙11和管材冲压刀具的切割刃正对设置。这样，管材冲压刀具向下冲切时，可以控制延长管材冲压刀具下行的行程，使其完成管材上部表面的试样冲切后继续下行并将管材下部位于下料切割支撑台上方的管材一起冲切开，这样一次冲切可以获得上下左右供四块试样，极大地提高了试样制备效率，并依靠管材定位时的受力平衡可以保证四块试样的完整效果，避免试样变形对试样结果造成的影响，保证试样试验的可靠性。

其中，管材冲压刀具中，位于两个切割部之间的空间内还设置有一个切割压块12，切割压块12上端通过退样弹簧13连接在管材冲压刀具上，切割压块12不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置。这样，切割压块和退样弹簧配合能够起到退样功能方便冲切后实现被切割试样的退样；另外更重要的是，切割压块不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置使得冲切过程中，在切割部的切割刃接触到管材之前切割压块先接触到管材上表面并靠退样弹簧对被切割管材上表面中部施加向下的较大的压力，该压力和管材两侧夹持压力共同作用使得管材被切割部位能够恰好形成斜向上的和切割方向大致相反的应力，能够更好地利于切割刃破开管材完成切割，提高切割的顺畅性。同时，该压力可以抵消管材上部两侧被切割过程中对试样两侧形成的向内合力，避免切割过程中试样被压弯拱起变形，提高试样质量。作为优化，该切割压块下表面为水平设置，使得其正对试样上端中部位置施力，保证上述效果更加明显。更加具体地说，本申请中由于被切割的管材为中空圆形的特殊结构，其内部中空不能承力，所以冲压切割时，容易导致管材被压扁进而影响切割的顺利和切割质量。而本设备中管材在切割前是处于上下和左右四个方向上均施加有压紧力的状态，故管材周向上受到的压紧力相对均衡，切割时不会因为压力不均而导致变形，同时切割时由于切割的位置的管材两侧均对管材施加有压紧力，其合力能够对管材被切割位置形成向外的内应力，使得切割时切割刃更容易破开管材，故能够更加顺畅地完成切割并提高了试样质量。

其中，所述切割刃为切割部内侧的竖向侧面和位于切割部外侧下端的一个斜面相交得到。这样该切割刃形成的结构，使得切割时随着切割刃破开管材表面并深入管材过程中，被切割试样两侧不会因受到过多挤压而变形，提高试样质量；同时该结构更加利于切割后刀具向上退刀。

其中，所述管材冲压刀具包括一个矩形体结构的刀具本体14，还包括靠固定螺钉安装在刀具本体左右两侧的切割刀片15，切割刀片15下部向下延伸出刀具本体并构成用于切割的切割部，切割部下端的切割刃长度大于被切割管材直径，刀具本体14前后两侧距离大于底座上夹持定位结构前后两侧距离；所述刀具本体14前后两侧侧面上还设置有用于和固定螺钉配合以实现对切割刀片换位固定的刀片换位固定用螺孔16。

这样，本设备使用时，只需将切割刀片拆卸下来并重新靠固定螺钉配合固定到刀具本体前后两侧侧面上，就能够实现对整体管材沿长度方向截取小段的切断操作，先截断获得管材小段后，再将切割刀片调整到刀具本体左右了位置以冲切获得管材试样，这样就更加地方便管材试样的制备获取。

其中，还包括导向机构，导向机构包括两块导向板17，导向板17竖向设置于冲压通道两侧上方且相对固定于管材定位机构上，两块导向板内侧面和管材冲压刀具左右两侧面配合实现对管材冲压刀具的导向。

这样，能够依靠导向机构实现对管材冲压刀具左右方向的导向，保证切割的顺畅进行。

实施时，还可以进一步地，所述管材冲压刀具左右两侧面各自和对应的导向板内侧面之间还设置有由对应的第一竖向导向凹槽和第一竖向导向凸块配合形成的第一导向限位结构。这样，依靠第一竖向导向凸块和第一竖向导向凹槽的配合实现对管材冲压刀具竖向导向的同时，对管材冲压刀具的前后方向和左右方向均实现了限位，保证了冲压的顺畅性和准确性。进一步地，第一导向限位结构设置于下端用于形成切割部的切割刀片外侧表面和对应的导向板内侧面之间，切割刀片内侧表面和管材冲压刀具的刀具本体左右两侧面之间还设置有由对应的第二竖向导向凹槽和第二竖向导向凸块配合形成的第二导向限位结构；第二导向限位结构的外形和前后位置与第一导向限位结构一致，导向板17下端通过导向板安装座安装固定在管材定位机构上端，导向板安装座包括一个竖向的安装支架18和水平的安装底座19，安装支架18上端和导向板17固定，下端和安装底座19固定，安装底座19上沿左右方向设置有长条安装孔20并通过安装螺钉穿过长条安装孔压紧固定在管材定位机构上端，所述长条安装孔20的长度等于或大于切割刀片15左右方向的厚度。这样，当切割刀片从刀具本体的左右两侧拆卸下来并调整安装固定到刀具本体前后两侧并用于实现管材长度方向的切断时，能够松开安装螺钉，重新调整安装底座左右位置，使得导向板内侧面重新和刀具本体左右两侧面完成导线限位结构的配合，保证在实现管材长度方向的切断操作时，也能够实现导向限位，保证切断顺畅。另外，实施时安装支架18中部向两侧外方弯曲设置且上端固定连接在导向板的外侧面，这样使得左右两个安装支架之间能够留出较大的空间位置，以方便实现切割压块和退样弹簧的检修装卸。

实施时，还设置有卸料装置，卸料装置包括所述切割压块12和所述下料切割支撑台10，还包括正对设置在管材夹持定位空腔后侧位置且和管材夹持定位空腔竖向截面外形匹配的推板，推板后侧和一个固定在冲床工作台上的推送机构21相连，所述推送机构21能够带动推板向前推动并穿过管材夹持定位空腔。这样，使用冲切完毕后，可以启动卸料装置，靠推送机构带动推板向前将冲切得到的试样推出管材夹持定位空腔，完成卸料，提高卸料方便性。实施时作为优选，所述推送机构21采用气缸装置得到，具有结构简单，控制方便，推动快捷可靠等优点。实施时作为优化，可以进一步在管材定位机构前侧相邻位置的冲床工作台上设置一个接料盘22，方便接料，避免试样掉出工作台而摔坏变形。

Claims (5)

1.一种管材冲切试样卸料装置，其特征在于，包括正对设置在管材夹持定位空腔后侧位置且和管材夹持定位空腔竖向截面外形匹配的推板，推板后侧和一个固定在冲床工作台上的推送机构相连，所述推送机构能够带动推板向前推动并穿过管材夹持定位空腔。

2.如权利要求1所述的管材冲切试样卸料装置，其特征在于，推送机构采用气缸装置得到。

3.如权利要求1所述的管材冲切试样卸料装置，其特征在于，还包括在管材定位机构前侧相邻位置的冲床工作台上设置的一个接料盘。

4.如权利要求1所述的管材冲切试样卸料装置，其特征在于，还包括一个下料切割支撑台，下料切割支撑台固定设置于两个夹持定位块之间的底座上，下料切割支撑台上表面设置有弹性材料层用于和夹持定位后的管材下表面接触实现支承。

5.如权利要求1所述的管材冲切试样卸料装置，其特征在于，还包括一个切割压块，切割压块设置于管材冲压刀具中两个切割部之间的空间内，切割压块上端通过退样弹簧连接在管材冲压刀具上，切割压块不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置。