CN209902036U - 一种方孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方孔加工装置，它包括冲压部件、供料定位部件、驱动部件。该技术方案中驱动部件按照预定设计分别向冲压部件、供料定位部件提供动力，以驱动供料定位部件的固定座、拖料板、送料板运动。方孔加工装置可替代人工完成冲孔作业，由此获得缩短加工周期、降低劳动强度、提高生产效率的技术效果。

Description

一种方孔加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种方孔加工装置。

背景技术

长度为7至8毫米、直径为3至5毫米的细小管状零件是一种精密管状零件，主要应用于国防、医疗、航空航天、交通、电子通讯等领域。精密管状零件的中间通孔采用铰孔工艺获得，若通孔的横截面呈方孔结构的则需要进一步采用冲孔工艺加工。由于精密管状零件体积非常小，现有技术只采用人工方式进行生产。先是将一段细小的柱状金属条固定在工位上，让后通过铰孔机上的钻头沿着柱状金属条的中心线钻取横截面为圆形的通孔，该步骤独立进行，由此集中获得半成品；接着，在另一个步骤中，将通孔的横截面为圆形的精密管状零件固定在其它工位上，然后通过冲孔机上的冲针插入横截面为圆形的通孔来进行类似刨削作业，由于冲针的横截面为方形，经过刨削作业后圆孔会变成方孔。冲孔阶段工人需要将一个精密管状零件置于工位上，方孔形成后取下，然后再放上另外一个待加工的精密管状零件，很显然，人工冲孔作业的弊端是生产效率低、劳动强度大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何提高精密管状零件的生产效率，由此得到一种方孔加工装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该方孔加工装置包括冲压部件、供料定位部件、驱动部件，所述冲压部件包括冲针、固定座、支撑座、弹性复位件Ⅰ，所述固定座以滑动方式活动安装在支撑座上，所述固定座相对于支撑座可在平行于重力作用方向的方向上往复直线运动，所述冲针固定在固定座上，所述冲针的中心线与固定座的运动方向平行，所述弹性复位件Ⅰ的一端与固定座连接并向固定座提供与重力作用方向相反的方向上的作用力，所述供料定位部件包括拖板座、拖料板、送料板、弹性复位件Ⅱ、夹持板、供料管、限位块，所述拖料板位于拖板座上方、送料板位于拖料板上方、供料管位于送料板上方且位于冲针的一侧，所述拖料板与拖板座之间滑动连接、所述送料板与拖料板之间滑动连接，所述限位块位于拖料板的一端且位于拖料板的运动路径上，所述限位块与拖板座之间设有出料通道，所述出料通道位于冲针的中心线延伸方向上，所述夹持板位于送料板的一端且位于送料板的运动路径上，所述弹性复位件Ⅱ与拖料板的另一端连接并向拖料板提供朝向限位块的作用力，所述弹性复位件Ⅱ与送料板的另一端连接并向送料板提供朝向夹持板的作用力，所述拖料板上设有中心线平行于冲针的中心线的辅助孔，所述冲针的中心线在拖料板的运动路径上与辅助孔的中心线重合，所述冲针的运动路径与拖料板的运动路径相交，所述夹持板上设有弧形凹口Ⅰ、所述送料板上设有弧形凹口Ⅱ，所述弧形凹口Ⅰ的开口朝向正对弧形凹口Ⅱ的开口朝向，所述弧形凹口Ⅰ的圆心位于冲针的中心线上，所述弧形凹口Ⅰ所在区域位于冲针的运动路径内，所述弧形凹口Ⅰ的圆心在夹持板的运动路径上与弧形凹口Ⅱ的圆心重合，所述驱动部件包括电机、传动杆、凸轮Ⅰ、摇臂Ⅰ、凸轮Ⅱ、摇臂Ⅱ、凸轮Ⅲ、摇臂Ⅲ，所述传动杆与电机连接并受电机驱动而自转，所述凸轮Ⅰ、凸轮Ⅱ、凸轮Ⅲ固定安装在传动杆上，所述摇臂Ⅰ、摇臂Ⅱ、摇臂Ⅲ都活动安装在拖板座上，所述摇臂Ⅰ的一端与凸轮Ⅰ连接并受凸轮Ⅰ驱动而在垂直传动杆的中心线的平面内摆动，所述摇臂Ⅰ的另一端与固定座连接并向固定座提供与重力作用方向相同的作用力，所述摇臂Ⅱ的一端与凸轮Ⅱ连接并受凸轮Ⅱ驱动而在平行传动杆的中心线的平面内摆动，所述摇臂Ⅱ的另一端与送料板连接并向送料板提供在远离夹持板方向上的作用力，所述摇臂Ⅲ的一端与凸轮Ⅲ连接并受凸轮Ⅲ驱动而在平行传动杆的中心线的平面内摆动，所述摇臂Ⅲ的另一端与拖料板连接并向拖料板提供在远离限位块方向上的作用力。

该技术方案中驱动部件按照预定设计分别向冲压部件、供料定位部件提供动力，以驱动固定座、拖料板、送料板运动。送料板的运动过程用于从供料管处截取物料即待加工的高精密管状零件并与夹持板一起将物料定位在冲针的运动路径上。拖料板的运动过程用于向物料提供支撑面，从而在支撑物料时协助冲针刨削、在拖料板脱离物料时便于加工好的物料离开工位。固定座的运动过程用于驱动冲针运动，以实现冲针与物料接触并完成刨削。如此，加工单一一个物料时只需要将物料置于供料管内，送料板每次运动只截取一个物料，物料在夹持板和送料板的共同作用下获得定位操作，冲孔后通过自身重力离开工位。在此过程中至多由人工负责向供料管内补充物料，这相比于现有技术中人工反复放置和取出的操作方式有明显的改进，加工周期缩短、降低劳动强度的同时增加了生产效率。

向供料管内补充物料后，为了能使物料在供料管能以连续排列方式向外供料，就需要保证任意一个物料向外输出后在后的其它物料不能被同时输出，为此，所述供料管到拖料板的距离等于送料板的厚度，只需要控制送料板的厚度或者是供料管到拖料板的距离为物料的长度即可。在送料板的弧形凹口Ⅱ经过供料管下方时便会有一根物料落入弧形凹口Ⅱ内，此时其它物料都位于供料管中，待送料板朝向夹持板运动后其它物料就被限制在了供料管内。这样便可以时在供料管内物料充足的情况下进行连续的冲孔作业，大大提高生产效率。

为了便于送料板与摇臂Ⅱ之间的空间布置，以及避免摇臂Ⅱ之间摇臂Ⅲ发生干涉，所述送料板包括送料部位和传动部位，所述送料部位呈扁平的结构，所述传动部位在与送料部位相接的该端设有阻挡平面，所述送料部位的底面与传动部位的底面持平，所述送料部位的厚度小于阻挡平面的高度,所述供料管到拖料板的距离等于送料板的送料部位的厚度。

本实用新型采用上述技术方案：方孔加工装置可替代人工完成冲孔作业，由此获得缩短加工周期、降低劳动强度、提高生产效率的技术效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为本实用新型一种方孔加工装置的结构示意图；

图2为图1的在A处的局部放大图；

图3为本实用新型一种方孔加工装置的驱动部件的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，方孔加工装置包括机架、冲压部件、供料定位部件、驱动部件。冲压部件、供料定位部件、驱动部件都安装在机架上。

冲压部件包括冲针1、固定座2、支撑座3、弹性复位件Ⅰ4。支撑座3固定在机架上，它在竖直方向上即重力作用的方向上设置有导轨；固定座2上设有对应导轨的滑块，通过导轨嵌入在滑块内使固定座2以滑动方式活动安装在支撑座3上，安装后，固定座2可以在平行于重力作用方向的方向上往复直线运动。弹性复位件Ⅰ4包括弹簧和导杆。固定座2的一侧设有凸出部位，导杆固定在该凸出部位上，导杆的中心线平行于重力作用方向即竖直方向；支撑座3上设有盲孔，盲孔刚好位于导杆的延伸方向上；弹簧套在导杆外部，弹簧的一端与伸入到盲孔内、另一端与固定座2连接并向固定座2支撑力。由于固定座2自身重力作用，促使弹簧被压缩，固定座2受到弹簧在与重力作用方向相反的方向上的作用力。冲针1固定在固定座2上，冲针1的中心线与固定座2的运动方向平行即与重力作用方向平行。初始状态下冲针1始终被弹性复位件Ⅰ4件置于较高位置。

供料定位部件包括拖板座5、拖料板6、送料板7、弹性复位件Ⅱ8、夹持板9、供料管10、限位块11。拖板座5为扁平的板状结构，它固定安装在机架上。限位块11也固定安装在机架上，限位块11与拖板座5之间分开而形成一个出料通道12，该出料通道12刚好位于冲针1的中心线的延伸方向上。拖料板6位于拖板座5上方、送料板7位于拖料板6上方、供料管10位于送料板7上方且位于冲针1的一侧。

拖料板6也为板状结构，拖料板6的上表面和下表面都为平面。拖料板6上设有中心线平行于冲针1的中心线的辅助孔13。拖料板6与拖板座5之间滑动连接、拖料板6的滑动方向为水平方向即垂直于重力作用方向的方向。限位块11位于拖料板6的一端，且限位块11刚好位于拖料板6的运动路径上，当拖料板6向限位块11运动时会被限位块11挡住且在此时辅助孔13刚好位于冲针1的运动路径上，冲针1运动后可伸入到辅助孔13内。

送料板7由送料部位14和传动部位15组成，送料部位14呈扁平的结构、送料部位14的厚度要比传动部位15的厚度小很多；拖料板6的底面为平面即送料部位14的底面与传动部位15的底面持平，这使得传动部位15在与送料部位14相接的该端形成阻挡平面16，送料部位14的厚度小于阻挡平面16的高度。送料板7与拖料板6之间可以滑动运动，送料板7的运动方向与拖料板6的运动方向平行，都是在水平方向内运动。供料管10位于送料部位14的正上方，供料管10到拖料板6的距离等于送料板7的送料部位14的厚度。安装后，送料板7的送料部位14始终位于供料管10与拖料板6之间。

夹持板9固定安装在限位块11上方，夹持板9上设有弧形凹口Ⅰ17，弧形凹口Ⅰ17的圆心位于冲针1的中心线上且弧形凹口Ⅰ17所在区域位于冲针1的运动路径上。夹持板9位于送料板7的一端且位于送料板7的运动路径上，当送料板7向夹持板9运动时会被夹持板9挡住。送料板7在送料部位14的一端设有弧形凹口Ⅱ18，弧形凹口Ⅰ17的开口朝向正对弧形凹口Ⅱ18的开口朝向；当送料板7的送料部位14与夹持板9相连接后，弧形凹口Ⅱ18的中心与弧形凹口Ⅰ17的中心重合，并且由弧形凹口Ⅰ17所在区域和弧形凹口Ⅱ18所在区域共同组成的空间位于冲针1的运动路径上，冲针1运动后可以伸入到该空间内。

弹性复位件Ⅱ8包括安装板、弹簧和导杆。安装板固定安装在机架上，安装板上设有两根导杆，导杆之间相互平行且导杆的中心线平行于水平方向；拖料板6上设有盲孔，盲孔刚好位于其中一根导杆的延伸方向上，一个弹簧套在导杆外部，弹簧的一端与伸入到盲孔内、另一端与安装板连接；弹簧始终处于压缩状态，弹簧向拖料板6提供朝向限位块11的作用力、使得拖料板6紧紧压在限位块11上；送料板7上也设有盲孔，盲孔刚好位于另一根导杆的延伸方向上，一个弹簧套在导杆外部，弹簧的一端与伸入到盲孔内、另一端与安装板连接；弹簧始终处于压缩状态，弹簧向送料板7提供朝向夹持板9的作用力、使得送料板7紧紧压在夹持板9上。初始状态下，夹持板9与送料板7相连、弧形凹口Ⅰ17和弧形凹口Ⅱ18合并在一起组成圆柱形的空间，拖料板6与限位块11相连、辅助孔13刚好位于前述弧形凹口Ⅰ17和弧形凹口Ⅱ18合并在一起组成圆柱形的空间的正下方。

驱动部件包括电机、传动杆19、凸轮Ⅰ20、摇臂Ⅰ21、凸轮Ⅱ22、摇臂Ⅱ23、凸轮Ⅲ24、摇臂Ⅲ25。传动杆19与电机连接并受电机驱动而自转，传动杆19的中心线位于水平方向上。凸轮Ⅰ20、凸轮Ⅱ22、凸轮Ⅲ24固定安装在传动杆19上。摇臂Ⅰ21、摇臂Ⅱ23、摇臂Ⅲ25都活动安装在拖板座5上，安装后摇臂Ⅰ21、摇臂Ⅱ23、摇臂Ⅲ25都可以自由摆动。摇臂Ⅰ21的一端与凸轮Ⅰ20连接并受凸轮Ⅰ20驱动而在垂直传动杆19的中心线的平面内摆动，也就是说摇臂Ⅰ21在竖直方向上摆动。摇臂Ⅰ21的另一端与固定座2连接并向固定座2提供与重力作用方向相同的作用力，即摇臂Ⅰ21只向固定座2提供向较低工位运动的作用力。摇臂Ⅱ23的一端与凸轮Ⅱ22连接并受凸轮Ⅱ22驱动而在平行传动杆19的中心线的平面内摆动，摇臂Ⅱ23在水平方向上摆动。摇臂Ⅱ23的另一端与送料板7连接并向送料板7提供在远离夹持板9方向上的作用力，如此摇臂Ⅱ23可带动送料板7与夹持板9分开。摇臂Ⅲ25的一端与凸轮Ⅲ24连接并受凸轮Ⅲ24驱动而在平行传动杆19的中心线的平面内摆动，摇臂Ⅲ25在水平方向上摆动。摇臂Ⅲ25的另一端与拖料板6连接并向拖料板6提供在远离限位块11方向上的作用力，如此摇臂Ⅱ23可带动拖料板6与限位块11分开。

使用前，现在供料管10内逐个放入待加工的物料，物料在供料管10内一个接着一个排列。使用时驱动部件向供料定位部件提供动力。先是送料板7朝着远离夹持板9的方向运动，直至弧形凹口Ⅱ18位于供料管10的正下方，位于物料管内的一根物料落入弧形凹口Ⅱ18内，而其它物料都位于供料管10中；然后，送料板7朝向夹持板9运动后其它物料就被送料板7的送料部位14限制在了供料管10内。物料被送料板7推置弧形凹口Ⅰ17所在位置后，夹持板9和送料板7将物料夹持定位在冲针1正下方；与此同时，拖料板6位于物料下方，给予物料支撑力，物料原先的横截面为圆形的通孔与辅助孔13处于同一中心线上。再接着，固定座2下降，冲针1穿过物料原先的横截面为圆形的通孔、直至冲针1伸入到辅助孔13内，冲针1复位进入较高工位而脱离物料。此时物料内部已经形成方孔。最后，拖料板6向远离限位块11的方向运动，直至从物料下方脱离，使得物料失去支撑力，在物料自重的作用下从出料通道12向外掉落。重复上述过程便可连续自动加工物料。

Claims (3)

1.一种方孔加工装置，其特征在于：该方孔加工装置包括冲压部件、供料定位部件、驱动部件，所述冲压部件包括冲针(1)、固定座(2)、支撑座(3)、弹性复位件Ⅰ(4)，所述固定座(2)以滑动方式活动安装在支撑座(3)上，所述固定座(2)相对于支撑座(3)可在平行于重力作用方向的方向上往复直线运动，所述冲针(1)固定在固定座(2)上，所述冲针(1)的中心线与固定座(2)的运动方向平行，所述弹性复位件Ⅰ(4)的一端与固定座(2)连接并向固定座(2)提供与重力作用方向相反的方向上的作用力，所述供料定位部件包括拖板座(5)、拖料板(6)、送料板(7)、弹性复位件Ⅱ(8)、夹持板(9)、供料管(10)、限位块(11)，所述拖料板(6)位于拖板座(5)上方、送料板(7)位于拖料板(6)上方、供料管(10)位于送料板(7)上方且位于冲针(1)的一侧，所述拖料板(6)与拖板座(5)之间滑动连接、所述送料板(7)与拖料板(6)之间滑动连接，所述限位块(11)位于拖料板(6)的一端且位于拖料板(6)的运动路径上，所述限位块(11)与拖板座(5)之间设有出料通道(12)，所述出料通道(12)位于冲针(1)的中心线延伸方向上，所述夹持板(9)位于送料板(7)的一端且位于送料板(7)的运动路径上，所述弹性复位件Ⅱ(8)与拖料板(6)的另一端连接并向拖料板(6)提供朝向限位块(11)的作用力，所述弹性复位件Ⅱ(8)与送料板(7)的另一端连接并向送料板(7)提供朝向夹持板(9)的作用力，所述拖料板(6)上设有中心线平行于冲针(1)的中心线的辅助孔(13)，所述冲针(1)的中心线在拖料板(6)的运动路径上与辅助孔(13)的中心线重合，所述冲针(1)的运动路径与拖料板(6)的运动路径相交，所述夹持板(9)上设有弧形凹口Ⅰ(17)、所述送料板(7)上设有弧形凹口Ⅱ(18)，所述弧形凹口Ⅰ(17)的开口朝向正对弧形凹口Ⅱ(18)的开口朝向，所述弧形凹口Ⅰ(17)的圆心位于冲针(1)的中心线上，所述弧形凹口Ⅰ(17)所在区域位于冲针(1)的运动路径内，所述弧形凹口Ⅰ(17)的圆心在夹持板(9)的运动路径上与弧形凹口Ⅱ(18)的圆心重合，所述驱动部件包括电机、传动杆(19)、凸轮Ⅰ(20)、摇臂Ⅰ(21)、凸轮Ⅱ(22)、摇臂Ⅱ(23)、凸轮Ⅲ(24)、摇臂Ⅲ(25)，所述传动杆(19)与电机连接并受电机驱动而自转，所述凸轮Ⅰ(20)、凸轮Ⅱ(22)、凸轮Ⅲ(24)固定安装在传动杆(19)上，所述摇臂Ⅰ(21)、摇臂Ⅱ(23)、摇臂Ⅲ(25)都活动安装在拖板座(5)上，所述摇臂Ⅰ(21)的一端与凸轮Ⅰ(20)连接并受凸轮Ⅰ(20)驱动而在垂直传动杆(19)的中心线的平面内摆动，所述摇臂Ⅰ(21)的另一端与固定座(2)连接并向固定座(2)提供与重力作用方向相同的作用力，所述摇臂Ⅱ(23)的一端与凸轮Ⅱ(22)连接并受凸轮Ⅱ(22)驱动而在平行传动杆(19)的中心线的平面内摆动，所述摇臂Ⅱ(23)的另一端与送料板(7)连接并向送料板(7)提供在远离夹持板(9)方向上的作用力，所述摇臂Ⅲ(25)的一端与凸轮Ⅲ(24)连接并受凸轮Ⅲ(24)驱动而在平行传动杆(19)的中心线的平面内摆动，所述摇臂Ⅲ(25)的另一端与拖料板(6)连接并向拖料板(6)提供在远离限位块(11)方向上的作用力。

2.根据权利要求1所述方孔加工装置，其特征在于：所述供料管(10)到拖料板(6)的距离等于送料板(7)的厚度。

3.根据权利要求2所述方孔加工装置，其特征在于：所述送料板(7)包括送料部位(14)和传动部位(15)，所述送料部位(14)呈扁平的结构，所述传动部位(15)在与送料部位(14)相接的该端设有阻挡平面(16)，所述送料部位(14)的底面与传动部位(15)的底面持平，所述送料部位(14)的厚度小于阻挡平面(16)的高度,所述供料管(10)到拖料板(6)的距离等于送料板(7)的送料部位(14)的厚度。

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