CN216397698U - 一种法兰加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种法兰加工装置，用于对法兰半成品进行台阶孔的加工。该装置包括上模、下模及上料机构；下模顶面转动连接一转盘，转盘绕其中心自转；上模和下模绕转盘的中心环向均匀布设多个工序位，包括一个上料位和多个加工位，上模和下模对应每一加工位处均安装一套工作模组；转盘对应每一工序位处均开设一安装槽；上料机构将待加工的法兰半成品传送到上料位的安装槽处。该法兰加工装置运行时，转盘间歇式转动；转盘每停顿一次，上料机构上料一次，多套工作模组同时对多个加工位处的法兰半成品进行加工；转盘每转动一次，将法兰半成品传送到下一加工位处。本实用新型显著提高了法兰台阶孔的生产效率和加工质量，降低了制造成本。

Description

一种法兰加工装置

技术领域

本实用新型属于冲压模具技术领域，具体涉及一种法兰加工装置。

背景技术

法兰产品在汽车中应用广泛，其规格型号多种多样。其中有一类法兰产品，如图1、图2所示，其上开设有轴向贯通法兰1上下表面的台阶孔，用于其它管道穿置于其内并与其密封连接。台阶孔包括相互连通的上孔K1和下孔K2，其中，上孔K1的孔径大于下孔K2的孔径。一般法兰1的尺寸规格为：法兰1厚度7mm，下孔K2孔径18-21mm，上孔K1和下孔K2之间的台阶宽度0.5-2mm，上孔K1的台阶高度2-4.5mm。台阶孔的设置，提高了与管道间的密封性；但也明显增加了制造难度和成本。如何在尺寸较小的通孔内制造出宽0.5-2mm、高2-4.5mm的台阶，成为该类法兰产品的加工难题。

目前，为了加工出台阶孔，现有技术利用车床精加工的方法。首先，准备好尚未加工台阶孔的法兰半成品；其次，进行落料，在法兰半成品上用冲压模按照下孔K2孔径冲出通孔；最后，进行车床精加工，按照上孔K1孔径、台阶高度和宽度，用车床将多余的料去除，即完成上孔K1和台阶的加工。然而，上述先冲压再精车的加工方式，其加工效率明显较低；而且由于在尺寸较小的通孔内使用车床进行精加工，因而对车床的精密度和加工工艺要求较高，法兰的制造成本大大提高；同时因该类法兰产品在汽车中使用量大，也增加了汽车的制造成本。

有鉴于此，如何降低该类具有台阶孔的法兰产品的制造成本、提高生产效率并确保加工质量，成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种法兰加工装置，用于对法兰半成品进行台阶孔的加工；该法兰加工装置包括：

上模；

下模，下模的顶面上转动连接有一转盘，转盘绕其中心自转；上模和下模绕转盘的中心环向均匀布设有多个工序位，多个工序位包括一个上料位和多个加工位，上模和下模对应每一加工位处均安装有一套工作模组；转盘上对应每一工序位处均开设有一安装槽，以容纳法兰半成品；

上料机构，安装于下模对应上料位的外侧，用于将待加工的法兰半成品传送到上料位的安装槽处；

法兰加工装置运行时，转盘间歇式转动；转盘每停顿一次，上料机构将一待加工的法兰半成品传送到转盘上，上模向下运动，多套工作模组同时对多个加工位处的法兰半成品进行加工；转盘每转动一次，将法兰半成品传送到下一加工位处。

上述技术方案通过上料机构的设置，实现了待加工法兰半成品的自动化上料，提高了生产效率；通过转盘转动带动多个法兰半成品同时进行不同工序的流转加工方式，解决了法兰台阶孔的加工难题，实现了在同一套加工装置上一次性完成台阶孔的加工，提高了加工质量和加工效率，降低了法兰的制造成本。

在其中一些实施例中，法兰加工装置还包括检测机构，检测机构包括安装于下模上的检测气缸以及与检测气缸连接的检测杆，转盘的周向上开设有多个与检测杆相适配的检测槽；转盘每停顿一次，检测杆在检测气缸的驱动下插入到一检测槽内，以检测转盘是否转动到位；转盘转动时，检测杆在检测气缸的驱动下退出检测槽。该技术方案通过检测机构的设置，检测转盘的转动状态以确保转盘转动到位后再进行台阶孔的加工，避免因转盘转不到位造成加工时卡料或损伤转盘等问题，同时确保台阶孔的加工精度，提高了加工质量。

在其中一些实施例中，上料机构进一步包括：

料仓，通过一定位压板安装于下模的外侧，料仓正对上料位；料仓内沿竖向叠放有多个待加工的法兰半成品，料仓的底面开设有出料口；

传送定位板，相对于定位压板滑动，以将出料口落下的法兰半成品推送到上料位的安装槽处；

上料气缸，与传送定位板连接，以驱动传送定位板相对于定位压板往复滑动。

上述技术方案通过料仓、传送定位板和上料气缸的设置，实现了待加工法兰半成品的自动化上料，提高了生产效率。

在其中一些实施例中，下模开设有一落料通道，落料通道位于上料位和最后一个加工位之间，且位于安装槽的转动轨迹上，落料通道的尺寸大于安装槽的尺寸；法兰半成品在最后一个加工位处加工完成后，在转盘下一次转动时被传送到落料通道处自动落下。

在其中一些实施例中，加工位的数量为五个，五个加工位沿法兰半成品的加工流转方向依次是第一冲孔位、第一精冲位、压台位、第二冲孔位和第二精冲位；对应五个加工位处安装的五套工作模组依次是用于加工台阶孔的预孔的第一冲孔模组和第一精冲模组、用于加工台阶孔的上孔的压台模组、以及用于加工台阶孔的下孔的第二冲孔模组和第二精冲模组。该技术方案实现了法兰台阶孔的分步骤多工序加工，提高了台阶孔的加工质量。

在其中一些实施例中，下模的下方安装有分度盘，分度盘经一连轴器连接于转盘的中心；分度盘内置电机以驱动转盘绕其中心自转。该技术方案通过分度盘和连轴器的设置，实现了转盘的间歇式分角度转动。

基于上述技术方案，本实用新型的法兰加工装置，结构简单、实用性强，实现了待加工法兰半成品的自动化上料，显著提高了生产效率；解决了法兰台阶孔的加工难题，实现了在同一套加工装置上一次性完成台阶孔的加工，提高了台阶孔的加工精度和加工质量，降低了人力物力投入，也降低了法兰的制造成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为法兰产品的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本实用新型的法兰加工装置的结构主视图(未显示检测机构)；

图4为本实用新型的法兰加工装置的结构俯视图(未显示上模)；

图5为本实用新型的转盘的结构俯视图。

图中：

1、法兰；11、法兰半成品；K1、上孔；K2、下孔；K3、预孔；2、上模；3、下模；31、落料通道；4、转盘；41、安装槽；42、检测槽；5、上料机构；51、料仓；52、定位压板；53、传送定位板；54、上料气缸；55、固定支架；56、底座；57、底板；6、检测机构；61、检测杆；62、检测气缸；63、固定座；7、连轴器；8、分度盘；P1、上料位；P2、第一冲孔位；P3、第一精冲位；P4、压台位；P5、第二冲孔位；P6、第二精冲位。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图3-图5所示，本实用新型的法兰加工装置，用于对法兰半成品11进行台阶孔的加工。该法兰加工装置包括上模2、下模3和上料机构5。

下模3的顶面上转动连接有一转盘4，转盘4绕其中心自转。上模2和下模3绕转盘4的中心环向均匀布设有多个工序位，多个工序位包括一个上料位P1和多个加工位，上模2和下模3对应每一加工位处均安装有一套工作模组，多套工作模组用于对多个加工位处的法兰半成品11进行加工。转盘4上对应每一工序位处均开设有一安装槽41，用以容纳法兰半成品11。需要说明的是，上模2和下模3在此处应做广义理解，包括但不限于常规的模板、定位机构、导向机构、动力机构等设置，本领域技术人员可以较容易实现，属于现有技术，在此不做赘述。

上料机构5安装于下模3对应上料位P1的外侧，用于将待加工的法兰半成品11传送到转盘4上对应上料位P1的安装槽41处。

该法兰加工装置运行时，转盘4做间歇式转动。转盘4每停顿一次，上料机构5将一待加工的法兰半成品11传送到转盘4上对应上料位P1的安装槽41处；然后上模2向下运动，带动多套工作模组同时对多个加工位处的法兰半成品11进行加工。转盘4每转动一次，将法兰半成品11传送到下一加工位处。如此流转加工，最终完成法兰台阶孔的加工。

上述示意性实施例，通过上料机构5的设置，实现了待加工法兰半成品11的自动化上料，提高了生产效率；通过转盘4转动带动多个法兰半成品11同时进行不同工序的流转加工方式，解决了法兰台阶孔的加工难题，简化了台阶孔加工时不同工序间的衔接方式，实现了在同一套加工装置上一次性完成台阶孔的加工，降低了人力物力投入，提高了台阶孔的加工质量和加工效率，降低了法兰的制造成本。

如图4、图5所示，在一些实施例中，法兰加工装置还包括检测机构6。检测机构6进一步包括安装于下模3上的检测气缸62以及与检测气缸62连接的检测杆61。检测气缸62通过一固定座63安装于下模3上，检测杆61连接于检测气缸62的推出机构上，以在检测气缸62的驱动下往复运动。转盘4的周向上开设有多个与检测杆61相适配的检测槽42。可以理解的是，检测槽42位于相邻两安装槽41之间的位置。转盘4每停顿一次，检测杆61在检测气缸62的驱动下插入到一检测槽42内，检测转盘4的转动状态以确保转盘4转动到位；在转盘4转动到位的前提下，上料机构5首先进行上料，将一待加工的法兰半成品11准确传送到转盘4的安装槽处，然后各工作模组再对各加工位处的法兰半成品11进行加工，因而避免了因转盘4转不到位造成加工时卡料或损伤转盘4等问题，同时提高了各加工位处的加工精度。每当转盘4即将开始转动时，检测杆61则在检测气缸62的驱动下退出检测槽42，避免影响转盘4的转动状态。该示意性实施例，通过检测机构6的设置，实现了对转盘4转动状态的检测，确保转盘4转动到位后再进行台阶孔的加工，也确保台阶孔的加工精度，提高了加工质量。

如图3、图4所示，在一些实施例中，上料机构5进一步包括料仓51、传送定位板53以及上料气缸54。

料仓51通过一定位压板52安装于下模3的外侧，料仓51正对上料位P1。定位压板52可通过一底座56和一底板57实现与下模3的固定安装。料仓51内沿竖向叠放有多个待加工的法兰半成品11，料仓51的底面开设有出料口；法兰半成品11可在重力作用下经出料口从料仓51内落下。

传送定位板53相对于定位压板52滑动，以将出料口落下的法兰半成品11推送到转盘4上对应上料位P1的安装槽41处。进一步地，传送定位板53设于料仓51的底面之下；在上料开始时，传送定位板53后退，以开放料仓51的出料口，使一法兰半成品11从料仓51内落下；然后传送定位板53向上料位P1方向推动该法兰半成品11，此时出料口被传送定位板53封闭；传送定位板53将该法兰半成品11传送到位后回退至开放料仓51出料口的位置，准备下一次上料。可以理解的是，传送定位板53推送端的形状与法兰半成品11的外侧形状适配，以在推送过程中更好地贴合法兰半成品11，避免出现晃动或受力不均的情况。

上料气缸54与传送定位板53连接，以驱动传送定位板53相对于定位压板52往复滑动。进一步地，上料气缸54通过固定支架55连接于底座56上，传送定位板53连接于上料气缸54的推出机构上，以在上料气缸54的驱动下往复运动。

上述示意性实施例，通过料仓51、传送定位板53和上料气缸54的设置，实现了待加工法兰半成品11的自动化上料，提高了生产效率。

如图4、图5所示，在一些实施例中，下模3开设有一落料通道31，落料通道31位于上料位P1和最后一个加工位之间，且位于安装槽41的转动轨迹上。落料通道31的尺寸大于安装槽41的尺寸。法兰半成品11在最后一个加工位处加工完成后，在转盘4下一次转动时被传送到落料通道31处自动落下。可以理解的是，落料通道31的形状可以与安装槽41的形状相仿，也可以完全不相仿；在确保产品自动落下的前提下，本实用新型并不限定落料通道31的具体形状。该示意性实施例，通过落料通道31的设置，使加工完成后的法兰1产品自动落下，实现了产品的自动收集下线，便于产品的后续流转，降低了人工成本，避免了人工收集产品的危险性，提高了生产效率。

如图1、图2、图5所示，在一些实施例中，加工位的数量为五个，五个加工位沿法兰半成品11的加工流转方向依次是第一冲孔位P2、第一精冲位P3、压台位P4、第二冲孔位P5和第二精冲位P6。对应五个加工位处安装的五套工作模组依次是用于加工台阶孔的预孔K3的第一冲孔模组和第一精冲模组、用于加工台阶孔的上孔K1的压台模组、以及用于加工台阶孔的下孔K2的第二冲孔模组和第二精冲模组。

可以理解的是，本实施例中，法兰半成品11的加工流转方向是逆时针方向设置，因而转盘4需按照逆时针方向旋转；但本实用新型并不以此为限，本领域技术人员可根据加工位的实际流转方向来对应调整转盘4的旋转方向。

另外，本实施例中加工位的数量为五个，工序位包括一个上料位P1和五个加工位，工序位共计六个，因而本实施例中的转盘4的每次旋转角度为60°；但可以理解的是，本实用新型并不以此加工位的数量和转盘4的旋转角度为限，本领域技术人员可根据实际加工需要，灵活设置加工位的数量，进而调整设置转盘4的每次旋转角度。

需要说明的是，预孔K3孔径小于下孔K2孔径，其目的在于：首先进行下孔K2的预加工，即加工出预孔K3，然后在此基础上再进行上孔K1的精加工并将多余物料挤入预孔K3内，最终进行下孔K2的精加工。因而，该示意性实施例，实现了法兰台阶孔的分步骤多工序加工，且所有工序的加工都是从上到下进行的，加工后的台阶孔壁面光滑、强度和精度较高，因而提高了台阶孔的加工质量。

如图3所示，在一些实施例中，下模3的下方安装有分度盘8，分度盘8经一连轴器7连接于转盘4的中心。分度盘8内置电机以驱动转盘4绕其中心自转。可以理解的是，转盘4每次转动的角度等于360°/工序位的数量，电机控制转盘4按此角度进行准确并规律的转动。该示意性实施例，通过分度盘8和连轴器7的设置，实现了转盘4的间歇式分角度转动。

下面结合图1-图5，说明采用本实用新型的法兰加工装置对法兰半成品11进行台阶孔加工的主要操作步骤：

1)启动该法兰加工装置，分别连接好上料气缸54、检测气缸62以及分度盘8上的电机；转盘4在电机驱动下做间歇式转动；

2)在转盘4停顿时，检测杆61在检测气缸62的驱动下，插入转盘4上的一检测槽42内；然后，上料机构5的传送定位板53在上料气缸54的驱动下，将料仓51出料口落下的一待加工的法兰半成品11推送到转盘4上对应上料位P1的安装槽41处；可以理解的是，转盘4每停顿一次就进行一次上料，而每次上料结束后传送定位板53立即回退至料仓51处以备下次上料；接着，上模2向下运动，带动五套工作模组同时对五个加工位处的法兰半成品11进行不同工序的加工；加工完成后，上模2和各工作模组复位，检测杆61在检测气缸62的驱动下退出检测槽42；

具体地，对位于第一冲孔位P2的法兰半成品11进行第一次冲孔，粗加工出下孔K2的预孔K3(预孔K3孔径小于下孔K2孔径)；对位于第一精冲位P3的法兰半成品11进行第一次精冲，精加工出下孔K2的预孔K3；对位于压台位P4的法兰半成品11进行冷墩，完成上孔K1的精加工，并将多余物料挤压入预孔K3内；对位于第二冲孔位P5的法兰半成品11进行第二次冲孔，粗加工出下孔K2；对位于第二精冲位P6的法兰半成品11进行第二次精冲，完成下孔K2的精加工；因而实现了多个法兰半成品11于同一套加工装置上的流转加工和台阶孔的一次性加工完成；

可以理解的是，使用本实用新型的法兰加工装置加工台阶孔，所有工序的加工都是从上到下进行的，加工方式简便快速，加工后的台阶孔壁面光滑、精度和强度较高，因而不再需要使用高精度的车床进行二次加工；

3)在转盘4转动时，带动法兰半成品11流转传送到下一加工位处；然后转盘4停顿，检测杆61再次插入转盘4的一检测槽42内，然后上料机构5上料，接着各工作模组同时对各加工位处的法兰半成品11进行加工；如此流转加工，直至最终完成法兰台阶孔的加工；

4)当法兰半成品11于最后一个加工位即第二精冲位P6加工完成后，在转盘4下一次转动时，加工完成后的法兰1产品随转盘4转动而经落料通道31自动落下，实现产品的自动收集下线。

综上所述，本实用新型的法兰加工装置，结构简单、使用简便、成本低、实用性强，实现了待加工法兰半成品11的自动化上料，显著提高了生产效率；解决了法兰台阶孔的加工难题，实现了在同一套加工装置上一次性完成台阶孔的加工，提高了台阶孔的加工精度和加工质量，降低了人力物力投入，也降低了法兰的制造成本。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种法兰加工装置，用于对法兰半成品进行台阶孔的加工；其特征在于，包括：

上模；

下模，所述下模的顶面上转动连接有一转盘，所述转盘绕其中心自转；所述上模和所述下模绕所述转盘的中心环向均匀布设有多个工序位，所述多个工序位包括一个上料位和多个加工位，所述上模和所述下模对应每一所述加工位处均安装有一套工作模组；所述转盘上对应每一所述工序位处均开设有一安装槽，以容纳所述法兰半成品；

上料机构，安装于所述下模对应所述上料位的外侧，用于将待加工的所述法兰半成品传送到所述上料位的所述安装槽处；

所述法兰加工装置运行时，所述转盘间歇式转动；所述转盘每停顿一次，所述上料机构将一待加工的所述法兰半成品传送到所述转盘上，所述上模向下运动，多套所述工作模组同时对所述多个加工位处的所述法兰半成品进行加工；所述转盘每转动一次，将所述法兰半成品传送到下一所述加工位处。

2.根据权利要求1所述的法兰加工装置，其特征在于，所述法兰加工装置还包括检测机构，所述检测机构包括安装于所述下模上的检测气缸以及与所述检测气缸连接的检测杆，所述转盘的周向上开设有多个与所述检测杆相适配的检测槽；所述转盘每停顿一次，所述检测杆在所述检测气缸的驱动下插入到一所述检测槽内，以检测所述转盘是否转动到位；所述转盘转动时，所述检测杆在所述检测气缸的驱动下退出所述检测槽。

3.根据权利要求1所述的法兰加工装置，其特征在于，所述上料机构进一步包括：

料仓，通过一定位压板安装于所述下模的外侧，所述料仓正对所述上料位；所述料仓内沿竖向叠放有多个待加工的所述法兰半成品，所述料仓的底面开设有出料口；

传送定位板，相对于所述定位压板滑动，以将所述出料口落下的所述法兰半成品推送到所述上料位的所述安装槽处；

上料气缸，与所述传送定位板连接，以驱动所述传送定位板相对于所述定位压板往复滑动。

4.根据权利要求1所述的法兰加工装置，其特征在于，所述下模开设有一落料通道，所述落料通道位于所述上料位和最后一个所述加工位之间，且位于所述安装槽的转动轨迹上，所述落料通道的尺寸大于所述安装槽的尺寸；所述法兰半成品在最后一个所述加工位处加工完成后，在所述转盘下一次转动时被传送到所述落料通道处自动落下。

5.根据权利要求1所述的法兰加工装置，其特征在于，所述加工位的数量为五个，五个所述加工位沿所述法兰半成品的加工流转方向依次是第一冲孔位、第一精冲位、压台位、第二冲孔位和第二精冲位；对应五个所述加工位处安装的五套所述工作模组依次是用于加工所述台阶孔的预孔的第一冲孔模组和第一精冲模组、用于加工所述台阶孔的上孔的压台模组、以及用于加工所述台阶孔的下孔的第二冲孔模组和第二精冲模组。

6.根据权利要求1所述的法兰加工装置，其特征在于，所述下模的下方安装有分度盘，所述分度盘经一连轴器连接于所述转盘的中心；所述分度盘内置电机以驱动所述转盘绕其中心自转。

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