一种圆管件切四方专用模具的制作方法

本实用新型属于模具加工领域，具体涉及一种圆管件切四方专用模具。

背景技术：

圆管件加工是机械制造业中极为常见的基础材料加工类别。圆管件加工中，有一种在圆管的端部外壁处径向内凹的环绕圆管轴线而切出四个彼此90°分布的平面，以便于装配外置的其他卡紧件，该类操作方式业内俗称“切四方”，而最终加工完成后的圆管件参照图8所示。从图8中可显然看出，圆管的端部被明显的切削出了四个小平面，且四个小平面环绕圆管轴线而均匀分布。目前传统的上述切四方操作仍以铣床加工为主；操作时，首先人工在铣床上加工出任意一方，再将圆管原地转动90°再加工出一方，以此循环即可实现圆管切四方需求。然而，实际情况是：人工铣削加工的方式，受操作人员的经验、精力以及体质影响极大。一方面，每次进行圆管旋转以便进行新的铣削时，圆管是否刚好转动到了90°，就人工操作而言显然是无法保证的。目前很多机械加工厂内能从事该类操作且保证圆管每次近似转动90°的顶尖操作人员数目极少，这也是导致切四方效率及成品品质无法得以提高的根本所在。另一方面，能满足圆管切四方品质要求的顶尖操作人员数目稀少尚且是小事，然而该类人员普遍年龄较大，精力及耐力上均有所不及，这也会进一步的影响厂家后续加工工序的效率性。在机械自动化生产高速发达的现今，是否能研发出一种克服上述现有不足的新型设备，从而实现切四方这一操作工艺的快速化、高效化以及高品质化，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理且适用于机械自动化生产的圆管件切四方专用模具，其具备操作便捷方便、自动化程度高以及成品品质稳定的优点，可有效提升圆管切四方的工作效率。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种圆管件切四方专用模具，包括上模和下模；上模至少包括由上而下依次布置的上模座、上垫板、上夹板以及卸料板，下模至少包括由下而上依次布置的下模座、下垫板以及下模板，上模座和下模座间以导向柱连接及导向彼此；其特征在于：在卸料板与下模板的对合模面处布置供圆管件插入的圆孔状滑道，该圆孔状滑道分别由卸料板下板面处的上半圆槽与下模板上板面处的下半圆槽对合构成；由上夹板处铅垂向下的延伸有用于铣削圆管件外壁的刀体，刀体的朝向圆管件一侧设置锯齿状的用于执行铣削操作的铣齿，所述刀体为两组且沿圆孔状滑道轴线而轴对称布置，至少在卸料板和下模板上布置用于避让刀体铅垂向活动路径的过刀孔；本模具还包括用于对正圆管件的找正组件，所述找正组件包括分别固定于卸料板以及下模板处的两组弹性压块，两组弹性压块沿圆管件轴线而轴对称设置，且两组弹性压块的压面分别突出相应的上半圆槽和下半圆槽的槽底并分别与圆管件的上下两方间构成面接触式抵紧配合。

优选的，弹性压块包括布置于卸料板处的上弹性压块和布置于下垫板处的下弹性压块；上弹性压块由上固定块、上压缩弹簧和上抵压块构成；上固定块上设置供上压缩弹簧容纳的固定沉孔，且该固定沉孔呈阶梯孔状构造；上抵压块外形呈阶梯轴状结构，由阶梯轴状的上抵压块的大直径端处内凹设置有弹簧沉孔，上压缩弹簧一端抵靠于弹簧沉孔的孔底面处而另一端抵靠于固定沉孔的孔底面处，且上抵压块的大直径端外径小于阶梯孔状的固定沉孔的大孔径端外径；在过刀孔之间的卸料板板面处开设有上定位阶梯孔，且上定位阶梯孔的孔肩铅垂朝上设置；上抵压块由上而下的置于上定位阶梯孔内，且上抵压块的轴肩弹性的面抵靠于上定位阶梯孔的孔肩处，上固定块螺栓固定于卸料板上板面处；下弹性压块由下压缩弹簧和下抵压块构成；在下模座的上板面处设置下容纳沉孔，下抵压块外形呈阶梯轴状结构，由阶梯轴状的下抵压块的大直径端处内凹设置有弹簧沉孔，下压缩弹簧一端抵靠于弹簧沉孔的孔底面处而另一端抵靠于容纳沉孔的孔底面处，且下模板处铅垂向上的穿过下半圆槽的槽底而开设有供下抵压块处小直径段伸出的顶出孔。

优选的，在下模板处还沿圆管件轴线而轴对称的设置用于导向刀体的导向块，所述导向块的相邻面设置用于铅垂导向的导向方槽；以刀体的设置铣齿的一面为刀正面而相对的另一面为刀背面，刀体刀背面与上述导向方槽间构成嵌入式的滑轨导向配合。

优选的，导向块突出下模板的上板面，卸料板处开设用于避让导向块活动路径的避让孔。

优选的，由下半圆槽的进料侧水平向外延伸有带有圆弧槽的导料板，所述导料板上的圆弧槽与下半圆槽同半径且同轴布置；该导料板的靠近卸料板的一端通过连接块而固定于下垫板板侧处。

优选的，以导料板所在侧为模具正面，在模具背面处设置用于限位圆管件沿导料板及下半圆槽滑入深度的限位板，所述限位板板面铅垂的固定于下模座的上板面处。

优选的，所述下模座由上板、落料板和底板构成；落料板处开设供取料抽屉插入及拔出的抽屉孔，过刀孔贯穿下模板、下垫板以及上板从而连通至抽屉孔处。

本实用新型的有益效果在于：

1)、在结合现有冲压模具设计的基础上，本实用新型另辟蹊径的采用了可使用油压机的冲压式铣削结构，通过将工装装夹在油压机上，利用压力加载在工装上从而实现对圆管件的铣削加工，依靠卸料板与下模板的对合性配合弹性压块来实现90°定位，从而使本实用新型具备了相对圆管件的两侧铣削和上下夹持的独特操作功能。具体而言，一方面，本实用新型利用上半圆槽和下半圆槽组合形成的圆孔状滑道，从而形成供圆管件伸入及固定的定位部。另一方面，在圆管件完成定位后，利用圆管件轴线左右侧的刀体的铅垂动作来实现圆管件左右两方的铣削功能，再依靠圆管件轴线上下侧处的弹性压块来实现圆管件上下两方的压紧固定效果，其操作便捷方便、自动化程度高且成品品质稳定，可有效提升圆管切四方的工作效率。

2)、对于弹性压块的具体结构，实际使用时可根据厂家现状而酌情设计。如简略的可以通过弹性销钉等结构来形成，而复杂的则可通过传感器配合伸缩件来进行等，只需满足能够在模具合并和刀体铣削圆管件外壁之前，弹性压块即已经压紧并定位于圆管件的已铣削好的上下方处即可。而由于弹性压块自身是弹性可伸缩的，因此即使圆管件的上下壁面未曾铣削，弹性压块同样也可以作为紧固件而起到压紧圆管件的功能。本实用新型优选采用压缩弹簧内置的弹性压块结构，通过将上抵压块和下抵压块均阶梯配合于相应的板体内，在未曾压紧圆管件时，由于压缩弹簧的弹性回复力，会将相应抵压块紧紧压紧在相应板体的孔肩处。而在相应的抵压块接触圆管件外壁时，受到油压机传递来的压力，压缩弹簧收缩，相应抵压块逐渐脱离相应板体的孔肩，从而起到相对圆管件外壁的上下同步施压效果。如果此时管体的上下壁体已经被铣削，此时上抵压块和下抵压块也即紧紧的压紧在相应铣削面处了。

3)、导向块的设置，是起到在上模座下压时的相对刀体的导向功能。由于导向块突出于下模板以上，这样，在上模下压时而刀体还未铣削之前，刀体会首先进入导向座；此时，导向块即起到了精准导向的功能。此外的，刀体铣削管体外壁时管体外壁反馈给刀体的巨大反馈力，会被导向块接收并发散出去，从而起到保护刀体的功能。

4)、圆孔状滑道的始端设置导料板，则起到保持管体水平滑入圆孔状滑道的功能。限位板布置于圆孔状滑道的末端，从而起到限位管体相对圆孔状滑道的插入长度，从而在成批次的进行切四方时始终确保各个圆管件的切四方位置的一致性，最终确保其成品品质。

5)、下模座处设置取料抽屉，从而起到对于刀体铣削管体外壁所产生的废渣的收集目的。每次模具开合，刀体铅垂切削圆管件的左右外壁，被切下的多余的废渣沿过刀孔落入取料抽屉，即可随时取出并处理。可以考虑在抽屉孔的孔端设置挡片，挡片的作用则是起到限制取料抽屉滑出的功能，从而在油压机驱动模具动作而产生的巨大振动力下，始终保证取料抽屉能始终如一的位于下模座内并起到确切的铣削废渣收集功能，其工作可靠而稳定，并为整个模具周围的工作环境的洁净性起到了有利影响。

附图说明

图1为本实用新型的工作状态立体图；

图2为图1结构的爆炸图；

图3为本实用新型处于开模状态下的正视图；

图4为图3的I部分局部放大图；

图5为图3的右视图；

图6为本实用新型处于合模过程中的正视图；

图7为图6的II部分局部放大图；

图8为切四方后的圆管件结构立体图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-过刀孔 b-避让孔

11-上模座 12-上垫板 13-上夹板 14-卸料板 14a-上半圆槽

21-下模座 21a-上板 21b-落料板 21c-底板 21d-取料抽屉

22-下垫板 23-下模板 23a-下半圆槽

30-刀体 31-铣齿

40-弹性压块 41-上固定块 42-上压缩弹簧 43-上抵压块

44-下抵压块 45-下压缩弹簧

50-导向块 51-导向方槽

60-导料板 61-连接块 70-限位板

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-8，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型的具体结构如图1-7所示，其主体框架由彼此导向柱相连的上模座11和下模座21构成；上模座11处由上而下的依次平行叠放有上垫板12、上夹板13以及卸料板14，下模座21处由下而上的依次平行叠放有下垫板22及下模板23。在上述结构的基础上，本实用新型以圆孔状滑道配合导向板及限位板70来保证圆管件的定位性和加工稳定性，以沿圆孔状滑道轴线而轴对称左右分布于圆管件两侧的刀体30来实现圆管件左右两壁的铣削，以导向块50来保证刀体30的铅垂动作精准性，并以位于圆管件上下侧处的弹性压块40来实现对圆管件的上下两方的夹持效果。此处的“左右两方”和“上下两方”，指的是如图8所示的作需切四方的圆管体A，在将其中两方分别铅垂朝上和铅垂朝下时，该铅垂朝上和铅垂朝下的铣削面称为上下两方，而分别左右朝向的两个铣削面则为左右两方，以此说明。

对于刀体30而言，如图1-2所示的，其整体呈现长方块状构造。刀体30的内侧面设置锯齿状的铣齿31，从而起到相对圆管件A外壁的铣削功能。刀体30的外侧面则构成用于配合导向块50处导向方槽51的配合面。刀体30顶端固定于上垫板12或上夹板13处，工作时依靠刀体30穿过卸料板14、下模板23以及下垫板22处的过刀孔a，从而实现其切四方效果。

对于弹性压块40而言，如图2-5及图6-7所示的，其实际上是以压缩弹簧驱动的弹性顶柱。正常状态下，模具如图3-5所示的，此时圆管件A被沿导料板60而滑入圆孔状滑道内，而上模尚未下压，各弹性压块40及刀体30均未工作。在工作时，依靠模具的开合力，卸料板14和下模板23开始慢慢对合，此时由上半圆槽14a和下半圆槽23a围合形成的圆孔状滑道逐渐形成。在圆孔状滑道形成之前，由于上抵压块43和下抵压块44突出相应半圆槽的槽底，因此必然是上抵压块43和下抵压块44先行动作，如图6-7所示。此时，各抵压块先受到模具合模力，从而因各压缩弹簧的回缩而回缩，同时各压缩弹簧又因弹性回复力而使得各抵压块始终紧紧的面抵靠在圆管件A外壁处，以起到夹持定位作用。上模座11继续下压，刀体30开始铣削圆管件A外壁并形成左右两方。在左右两方铣削完成后，开模，转动圆管件90°，再合模。再次合模时，已加工好的左右两方会因为圆管件A的转动而变为上下两方，如图6-7所示，此时弹性压块40处相应抵压块会的紧紧的面抵靠在该上下两方处，从而起到加工时的优良定位效果，这显然可以有效的提升圆管件A切四方操作的加工效率和成品品质。