一种冲孔机的制作方法

本发明涉及冲孔机领域，更具体地说，涉及一种冲孔机。

背景技术：

钢结构加工行业是社会和经济发展的基础行业，钢结构广泛应用于大型桥梁、大型工业厂房及汽车立体车库的生产制造，钢结构(主要指H钢)的加工主要有对钢板的切割、焊接及钻孔三道工艺，钢板的切割可以使用现有的数控火焰切割机、等离子切割机或激光切割机进行，H钢的焊接则可以使用人工焊接或简单的焊接机器人进行焊接，而由于H钢具有体积大、重量大而不方便移动的特点，其打孔就成了钢结构加工行业中的一个“疑难杂症”，现在一般采用的打孔方法是使用手提式磁力钻钻孔或使用激光切割机、等离子切割机割孔，但是上述打孔方法存在以下问题：一是打孔精度低；二是打孔效率低。

针对上述问题，现有技术利用液压冲孔机对钢结构进行打孔，如专利公开号：CN105562507A，公开日：2016年5月11日，发明创造名称为：一种新型全自动液压冲孔机，该申请案公开一种新型全自动液压冲孔机，包括机架，机架底部后侧中间设有一个后行走轮，机架上设有自动控制器、电脑操作屏、泵站电机、液压泵站、左右水平移动机构、前后水平移动机构和冲孔装置。该申请案构思独特、设计周密，产品自动化程度高，使用该设备进行H钢冲孔作业，不但大大节约了生产成本，提高了冲孔工作效率，而且，也从根本上解决了因H钢体积大、重量大不方便移动而造成的打孔困难问题。

又如专利公开号：CN 203900214U，公开日：2014年10月29日，发明创造名称为：一种液压冲孔机床，该申请案公开了一种液压冲孔机床，包括由左侧板、右侧板、上模板、下模板构成的机台，在机台的后面与下模板之间安装一斜板，上模板为安装液压缸的钢板，液压缸连接冲击杆，冲击杆上安装活塞导向机构，左侧板和右侧板有梯形缺口的形状，机台上面设置一对冲台。该申请案选用多块不同形状的板材制作成机台，结构简单，成本低，特别是选用设有梯形缺口的形状的左侧板和右侧板，利用操作人员的操作，维护费用低；当机台表面平滑时，可以用来压板，当机台上面设置一与液压缸竖直方向重合的对冲台时，可以用来冲孔。

但是，现有技术中采用液压冲孔机对工件进行持续冲孔时，冲头和工件的温度急剧上升，一方面导致冲头使用寿命降低，另一方面容易使得工件变形，导致冲孔精度降低。

综上所述，如何设计出一种提高冲头使用寿命和冲孔精度的冲孔机是现有技术中亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有液压冲孔机冲压行程控制不准确的不足，提供了一种冲孔机，提高了冲头使用寿命和冲孔精度。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的冲孔机，包括机架和位于机架下方的底座，所述机架上安装有油缸，所述油缸的活塞杆上固连有移动板，所述移动板的两侧向下方分别延伸有侧板，某一侧板上安装有标尺光栅，所述机架的对应侧壁上设置有与所述标尺光栅相配合的光栅读数头；所述机架上设有显示屏，该显示屏与所述光栅读数头连接；所述机架上的两端分别向下设置有导柱，所述移动板上的两端分别设置有与相应导柱配合的导套；

所述底座上安装有下模座，所述下模座上安装有冷却机构。

作为本发明更进一步的改进，所述冷却机构包括移动平台、容纳腔和顶出装置，所述移动平台嵌入所述容纳腔内并可在所述容纳腔内上下滑行，所述顶出装置用于将移动平台顶出容纳腔，所述移动平台的外侧面用于安装冲孔下模；所述容纳腔的出口通过高压阀依次与冷凝器、节流装置、冷却管连通，所述冷却管再通过低压阀与所述容纳腔的进口连通；

冷凝器、节流装置均设置在下模座的外侧；所述冷却管设置在下模座的内部。

作为本发明更进一步的改进，冷凝器、节流装置均设置在下模座外侧的隔热层上。

作为本发明更进一步的改进，所述隔热层采用真空隔热板制作。

作为本发明更进一步的改进，所述顶出装置为设置于所述容纳腔底部内侧的伸缩弹簧，该伸缩弹簧的固定端连接在所述容纳腔底部内侧的凹槽内，伸缩弹簧的自由端连接在移动平台上。

作为本发明更进一步的改进，所述冷却管在下模座的内部沿螺旋线状延伸，且所述冷却管靠近下模座的外侧面。

作为本发明更进一步的改进，所述移动板下方固连有连接柱，该连接柱下端固连有安装板，该安装板上安装有冲孔上模；

所述底座的上端安装有激光保护机构，该激光保护机构包括发光器和受光器，所述发光器位于所述底座上端的一侧，所述受光器位于所述底座上端的另一侧。

作为本发明更进一步的改进，所述油缸包括主缸，所述主缸包括缸体，该缸体内设置有容纳活塞杆的第一腔室，所述活塞杆沿所述第一腔室的长度方向移动；所述活塞杆内设置有容纳通油杆的第二腔室，所述通油杆的一端与第一进油口连通，通油杆的另一端与第二腔室的底部连通；所述第一腔室的顶部与第二进油口连通；所述第二进油口有3～5个，3～5个第二进油口在缸体的周向上均匀分布。

作为本发明更进一步的改进，所述活塞杆的外表面与所述第一腔室的内表面之间设置有第一导套，所述通油杆的外表面与所述第二腔室的内表面之间设置有第二导套，且所述第一导套和所述第二导套均固定在所述活塞杆上；所述第一腔室的内表面、所述通油杆的外表面均设置有陶瓷耐磨层；所述第一进油口与增压阀连接。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明中，下模座上安装有冷却机构，定位准确的液压冲孔机在合模时，移动平台向容纳腔内移动，容纳腔内填充有制冷剂，低温低压的制冷剂气体在容纳腔内被压缩成高温高压的制冷剂气体，当制冷剂气体达到一定压力时，高压阀自动打开，高温高压的制冷剂气体在冷凝器中放热变成中温高压的液体，再经过节流装置降压后变成低温低压的液体，低温低压的液体制冷剂在冷却管内充分吸热蒸发后变成低温低压的气体；当定位准确的液压冲孔机分模，即非冲孔状态时，此时移动平台在顶出装置的作用下被顶出容纳腔，低压阀自动打开，低温低压的制冷剂气体重新被吸入容纳腔内等待下一次被压缩，以此往复循环。本发明中的冷却机构能大大提高下模座的冷却强度，即使对工件进行高强度的持续冲孔时，冲头和工件的温度也不会上升，提高了冲头使用寿命和冲孔精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1～4的定位准确的液压冲孔机的结构示意图；

图2为实施例5～7中油缸的结构示意图；

图3为实施例10中下模座的结构示意图；

图4为实施例10中导套的剖视结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、机架；2、油缸；201、缸体；202、活塞杆；2021、第二进油口；203、通油杆；2031、第一进油口；3、移动板；4、导柱；5、连接柱；6、底座；6-0、下模座；6-1、移动平台；6-2、容纳腔；6-3、高压阀；6-4、冷凝器；6-5、节流装置；6-6、隔热层；6-7、冷却管；6-8、低压阀；6-9、顶出装置；7、安装板；8、激光保护机构；9、显示屏。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

参考图1，本实施例的定位准确的液压冲孔机，包括机架1和位于机架1下方的底座6，机架1上安装有油缸2，油缸2的活塞杆202上固连有移动板3，移动板3的两侧向下方分别延伸有侧板，某一侧板上安装有标尺光栅，机架1的对应侧壁上设置有与标尺光栅相配合的光栅读数头；机架1上设有显示屏9，该显示屏9与光栅读数头连接。

现有技术中的大多数定位准确的液压冲孔机，其冲压行程是由行程开关控制的，在加工的过程中有时候需要通过调节行程开关来调节冲孔机的冲压行程，在调节行程的时候一般采用肉眼观察，然后通过多次试冲压来确定具体的行程，这种冲压行程的确定需要多次调节才能完成，非常不方便，且冲压行程的控制不准确，导致冲孔精度低。本实施例中，通过标尺光栅和光栅读数头的配合使用，能够准确记录活塞杆202的位移量，并在显示屏9上直观地显示出来，有利于冲压行程的准确控制与确定，提高冲孔精度。

实施例2

参考图1，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例1基本相同，更进一步的：机架1上的两端分别向下设置有导柱4，移动板3上的两端分别设置有与相应导柱4配合的导套。本实施例中，通过导柱4与导套的配合，能够对移动板3的移动起到定位导向作用，使得移动板3的位移控制更加平稳准确，有利于提高冲孔精度。

实施例3

参考图1，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例2基本相同，更进一步的：移动板3下方固连有连接柱5，该连接柱5下端固连有安装板7，该安装板7上安装有冲孔上模。本实施例中，设置安装板7，能够将不同型号的冲孔上模安装在安装板7上，扩大了冲孔的种类。

实施例4

参考图1，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例3基本相同，更进一步的：底座6的上端安装有激光保护机构8，该激光保护机构8包括发光器和受光器，发光器位于底座6上端的一侧，受光器位于底座6上端的另一侧。本实施例中，激光保护机构8能够起到安全防护的作用，冲孔机工作时，当有任何异物到达底座6上端发光器和受光器之间的激光保护区域时，激光保护机构8立即控制冲孔机急停，能够减少生产事故发生的几率。

实施例5

参考图2，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例4基本相同，更进一步的：本实施例中，油缸2包括主缸，主缸包括缸体201，该缸体201内设置有容纳活塞杆202的第一腔室，活塞杆202沿第一腔室的长度方向移动；活塞杆202内设置有容纳通油杆203的第二腔室，通油杆203的一端与第一进油口2031连通，通油杆203的另一端与第二腔室的底部连通；第一腔室的顶部与第二进油口2021连通。

现有技术中冲孔机用油缸普遍存在的问题是启动时间长，因此，如何对现有技术中冲孔机用油缸进行改进，提高冲孔机在加工工件时的工作效率，是现有技术中亟需解决的技术问题。本实施例中的油缸2，在开启时，首先向第一进油口2031供油，能够立即启动油缸2，使得第二腔室内充满油，给活塞杆202一个较小的推力，使得活塞杆202立即被推动起来，大大缩短油缸2的启动时间；在活塞杆202逐渐下降过程中，第二进油口2021逐渐开始供油，此时第一进油口2031和第二进油口2021同时供油，使得活塞杆202能够快速下降；当活塞杆202在持续工作中时，第一进油口2031停止供油，此时主要依靠第二进油口2021供油提供动力。本实施例中，通过第一进油口2031供油和第二进油口2021供油的配合使用，能够使得油缸2启动时间大大缩短【由于油缸2开启的瞬间，无法一时间提供大量液压油，本实施例中首先通过第一进油口2031优先供入少量液压油，缩短油缸2启动时间】，从而提高了冲孔机在加工工件时的工作效率。

实施例6

参考图2，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例5基本相同，更进一步的：第二进油口2021有3～5个，3～5个第二进油口2021在缸体201的周向上均匀分布。

本实施例中，3～5个第二进油口2021在缸体201的周向上均匀分布，液压油分成3～5路均匀地进入第一腔室的顶部，能够均匀地推动活塞杆202，使得活塞杆202移动的更加平稳。

实施例7

参考图2，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例6基本相同，更进一步的：活塞杆202的外表面与第一腔室的内表面之间设置有第一导套，通油杆203的外表面与第二腔室的内表面之间设置有第二导套，且第一导套和第二导套均固定在活塞杆202上。

本实施例中，活塞杆202的外表面与第一腔室的内表面之间设置有第一导套，通过第一导套能够对活塞杆202在第一腔室内的移动起到外侧导向作用，且由于第二导套设置在通油杆203的外表面与第二腔室的内表面之间，通过第二导套能够对活塞杆202在第一腔室内的移动起到内侧导向作用【即第二导套在通油杆203的外表面上滑动】，从而大大提高了活塞杆202移动的准确性和稳定性。

实施例8

本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例7基本相同，更进一步的：第一腔室的内表面、通油杆203的外表面均设置有陶瓷耐磨层，陶瓷耐磨层的设置能够有效缓解因第一导套、第二导套的滑动而造成的摩擦损伤，确保了活塞杆202移动的准确性和稳定性。

实施例9

本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例8基本相同，更进一步的：第一进油口2031与增压阀连接，增压阀的设置使得油缸2刚开启时，优先向第一进油口2031通入经过增压阀增压后的液压油，大大缩短了油缸2启动的时间。

实施例10

参考图3～4，本实施例的定位准确的液压冲孔机，其结构与实施例9基本相同，更进一步的：导套的内侧面上均匀安装有滚珠，滚珠在导套的内侧面上呈升角为15～35°的螺旋线状分布，且导套内侧面上任意上下两排滚珠在垂直于导套中轴线的方向上间隔分布。

本实施例中，通过导柱4与导套之间的配合，限制移动板3沿水平向的运动，防止冲孔时冲头发生横向窜动，提高冲孔的精度。同时，为了防止导柱4与导套之间由于滑动摩擦磨损而产生较大配合间隙，在导套的内侧面上均匀安装滚珠，以减少导柱4与导套之间的磨损量。

更进一步的，本实施例中，滚珠在导套的内侧面上呈升角为15～35°的螺旋线状分布，且导套内侧面上任意上下两排滚珠在垂直于导套中轴线的方向上间隔分布【此处指：导套内侧面上任意上下两排滚珠，其在垂直于导套中轴线的平面上的投影，均不在同一点】，当导柱4与导套之间相对运动时，上述螺旋线状分布的滚珠与导柱4之间滚动摩擦的更均匀，大大减小了导柱4在导套内发生横向窜动的几率，其原理为：相比于滚珠沿横向或纵向多排对齐分布的情况，本实施例中滚珠的分布状态更有利于避免因导柱4表面某一点或某一线过度磨损而导致的导柱4与导套之间出现较大配合间隙的情形。

底座6上安装有下模座6-0，下模座6-0上安装有冷却机构；冷却机构包括移动平台6-1、容纳腔6-2和顶出装置6-9，移动平台6-1嵌入容纳腔6-2内并可在容纳腔6-2内上下滑行，顶出装置6-9用于将移动平台6-1顶出容纳腔6-2，移动平台6-1的外侧面用于安装冲孔下模；容纳腔6-2的出口通过高压阀6-3依次与冷凝器6-4、节流装置6-5、冷却管6-7连通，冷却管6-7再通过低压阀6-8与容纳腔6-2的进口连通；

冷凝器6-4、节流装置6-5均设置在下模座6-0的外侧；冷却管6-7设置在下模座6-0的内部。

具体本实施例中，下模座6-0上安装有冷却机构，定位准确的液压冲孔机在合模上模下模闭合，即冲孔状态时，移动平台6-1向容纳腔6-2内移动，容纳腔6-2内填充有制冷剂例如氟利昂，低温低压的制冷剂气体在容纳腔6-2内被压缩成高温高压的制冷剂气体，当制冷剂气体达到一定压力时，高压阀6-3自动打开，高温高压的制冷剂气体在冷凝器6-4中放热变成中温高压的液体，再经过节流装置6-5降压后变成低温低压的液体，低温低压的液体制冷剂在冷却管6-7内充分吸热蒸发后变成低温低压的气体；当定位准确的液压冲孔机分模上模下模分离，即非冲孔状态时，此时移动平台6-1在顶出装置6-9的作用下被顶出容纳腔6-2，低压阀6-8自动打开，低温低压的制冷剂气体重新被吸入容纳腔6-2内等待下一次被压缩，以此往复循环。本实施例中的冷却机构能大大提高下模座6-0的冷却强度，即使对工件进行高强度的持续冲孔时，冲头和工件的温度也不会上升，提高了冲头使用寿命和冲孔精度。

冷凝器6-4、节流装置6-5均设置在下模座6-0外侧的隔热层6-6上，隔热层6-6采用真空隔热板制作，真空隔热板是最新的隔热材料，这种材料的导热系数极低，隔热效果突出；隔热层6-6能够避免冷凝器6-4、节流装置6-5向下模座6-0放热。

顶出装置6-9为设置于容纳腔6-2底部内侧的伸缩弹簧，该伸缩弹簧的固定端连接在容纳腔6-2底部内侧的凹槽内，伸缩弹簧的自由端连接在移动平台6-1上,合模时伸缩弹簧被压缩在容纳腔6-2底部内侧的凹槽内储存势能，当分模时，伸缩弹簧能够快速的将移动平台6-1从容纳腔6-2顶出。

为了确保下模座6-0的强度，冷却管6-7在下模座6-0的内部沿螺旋线状延伸，且冷却管6-7靠近下模座6-0的外侧面，从而使得冷却管6-7布置的位置并不是下模座6-0上主要的受力部位，从而提高下模座6-0强度。【避免在下模座6-0内部中心位置设置冷却水管，防止下模座6-0内部在巨大压力下而坍塌破坏。】

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。