本实用新型涉及用于加工管件的模具装置，尤其，涉及插入并布置在管件内侧的内侧模具装置及布置在管件外侧的外侧模具装置，进一步，涉及使用该模具装置的管件穿孔加工装置。
背景技术：
当前，在管件上进行穿孔等加工时，通过布置在管件外侧的外侧模具装置和插入所述管件内侧并布置的内侧模具装置的配合进行加工。
现有的插入并布置在管件w内侧的内侧模具装置如图6所示，在与加工边w1交叉方向的边w2的一侧具有通过弹簧63的力偏置的球64进行加压的机构，并同轴定位外侧模具装置的冲压机65和内侧模具装置的模具66。另外，附图中，61为内侧模具装置的上侧块，62是下侧块。如此，现有的外侧模具装置和内侧模具装置的同轴定位是通过利用球64对管件w的边w3一侧的内侧面为基准相对的边w2的内侧面进行加压，从而对管件w内插入的内侧模具装置进行定位。由此，每当管件w的厚度发生变化时，需要对基准块 67的位置进行调整。
此外，所述现有的模具装置为了利用基于弹簧63的力偏置的球64对管件w的加工边w1交叉方向的边w2的一侧进行加压，由于，插入的内侧模具装置的外部尺寸大于球64接触的一侧的边w2与对面的边w3的2边之间的管件w的内部尺寸，因此，从管件w的开口端面部将内侧模具装置插入管件 w的内部时，需要很大的力气，存在不易插入的问题。尤其，当朝向开口端面的内侧存在毛边时，插入更加不容易。而且，由于，管件w与模具装置的模具66之间存在间隔t，因此，穿孔加工时不仅发生毛边，而且穿孔加工的孔的形状也发生变形，不能形成正确的形状。
现有的模具装置如上所述，由于是基于弹簧63的力和球64的移动，因此，当球64发生故障时，还存在所述情况不易发现的问题。
技术实现要素：
[实用新型要解决的课题]
本实用新型为了解决如上所述的现有技术的问题，提供一种模具装置，该模具装置在需要加工的管件的开口端面存在朝向内侧的毛边时，不仅可容易地向管件内部插入内侧模具装置，而且能够容易且有把握地定位外侧模具装置和内侧模具装置，无需进行外侧模具装置和内侧模具装置的同轴调整作业，进而能够容易地处理通过本实用新型的模具装置对管件进行穿孔加工而产生的残留物。
[解决课题的手段]
为了解决所述问题而构成的第一技术方案的模具装置具有以下的特征。
一种管件加工用模具装置，该装置由外侧模具装置和内侧模具装置构成，所述外侧模具装置布置在管件的外侧，所述内侧模具装置插在该管件的内部，与所述外侧模具装置的模具配合，并在管件上进行加工。
所述外侧模具装置具有导向用模具，所述导向用模具将所述内侧模具装置与其外侧模具装置在管件的左右方向的同心位置定位。
根据第一技术方案的模具装置，具有以下的效果。在需要穿孔加工的管件的外侧布置的外侧模具装置及在管件内侧布置的内侧模具装置，在穿孔加工前，由于外侧模具装置上置备的导向模具已经插入内侧模具装置上置备的导向孔中，因此，能够确保在管件的宽度方向上进行定位。因此，管件可在合适的位置上稳定地进行穿孔加工。而且，如果不存在导向模具，则不能确保模具的左右同心，从而不能进行稳定的加工。
此外，根据第一技术方案的模具装置，具有改善模具的寿命，减少管件的内侧面的毛边，及减少加工后的管件的变形等效果。进而管件的厚度尺寸变化时，也不再需要现有的模具装置中需要的同轴调整作业(调整管件定位用基准块等)。
第二技术方案的模具装置基于第一技术方案，其具有以下特征。
所述内侧模具装置具有将所述内侧模具装置固定在管件上的机构，所述机构相应所述内侧模具装置的上下方向分为2个，并可在向管件的开口方向往返移动的同时，将所述往返移动运动变换为内侧模具装置在管件的加工边上进行加工的部位上施加的压力，从而可将所述内侧模具装置固定在管件上。
根据第二技术方案的模具装置，由于在插入管件的内部的内侧模具装置上置备有基于扩张/缩小而进行作业的固定机构(以下，称之为扩张/缩小机构)，由于内侧模具装置的上面与管件的里面无间隔地紧密接触，可进行稳定的穿孔加工。第二技术方案的内侧模具装置如果没有扩张/缩小功能，则为了将模具以插入管件内部的状态移动，需要间隔。如果存在该间隔，则穿孔加工时管件的里面的毛边变大，发生较大的变形。根据第二技术方案的内侧模具装置的扩张/缩小功能，穿孔加工时，由于不存在该间隔，里面的毛边变小，管件上的穿孔加工不发生变形。
此外，从管件的开口端面插入内侧模具装置时，基于预先对内侧模具装置在上下方向上进行缩小，可使内侧模具装置的外部尺寸小于管件的开口尺寸，因此对于内面具有毛边的管件，也能够轻易插入。
第三技术方案的模具装置基于第一技术方案或者第二技术方案，具有以下特征。
将基于所述外侧模具装置和所述内侧模具装置的穿孔加工而生成的残留物收容在内侧模具装置内的同时，为了所述残留物不与所述管件的内面发生接触，在所述内侧模具装置的下部置备可向上下方向开关的盖子，当排出收容的残留物时，在将所述盖子分离至与所述管件不发生干涉的位置的时间点上，通过打开置备在所述内侧模具装置上的盖子，所述盖子自身形成残留物的滑走面，以排所述残留物。
根据第三技术方案的模具装置，由于加工时将穿孔加工生成的残留物(残留物)聚集在内侧模具装置的内部，且由于残留物以不与管子内面接触的状态收容并进行加工，因此，加工的管件内部不存在残留物。因此无需在管件的穿孔加工后，进行清除管子内部囤积的残留物的作业，而且，加工时不存在内侧模具装置与管件内面基于残留物而发生堵塞的问题，从而加工可稳定地进行。而且，内侧模具装置中积攒的残留物，每当交换管件时也可以自动排出，无需作业人员的多余的作业，可提升生成效率。
第四技术方案的模具装置基于第三技术方案，其具有以下特征。
所述盖子中具有用于盖子自身旋转运动的支撑点，通过弹力关闭所述盖子，所述弹力能够承担所述盖子的重力但是不能承担再加上内侧模具装置内收容的一定量的残留物的重力，当不存在残留物时，该弹力一直使所述盖子紧密地与内侧模具装置接触，当在内侧模具装置内收容的一定量的残留物施加重量的状态下，所述盖子在离开所述管件的时间点上被自动地打开。
根据第四技术方案，可发挥与第三技术方案相同的效果。
第五技术方案的管件的穿孔装置，其使用第一技术方案至第四技术方案中任一所述的管件加工用模具装置。
根据第五技术方案，可发挥与第一技术方案至第三技术方案相同的效果。进而，由于使用第一技术方案至第三技术方案的模具装置的穿孔加工装置对角管进行穿孔加工，穿孔加工的效率和精密度有显着的提升。
第六技术方案的管件加工用穿孔装置基于第五技术方案，具有以下的特征。
所述盖子中具有用于盖子自身旋转运动的支撑点，通过能够承担所述内侧模具装置内收容的残留物的重力的弹力关闭所述盖子的同时，一直施加所述弹力使所述盖子紧密地与内侧模具装置接触，当向下方打开所述盖子时，通过不同于所述模具装置而在穿孔加工装置本体上另行置备的开盖装置，强行打开所述盖子。
根据第六技术方案，可发挥与第一技术方案至第五技术方案相同的效果。
第七技术方案的管件加工用模具装置，由外侧模具装置和内侧模具装置构成，所述外侧模具装置布置在管件的外侧，所述内侧模具装置插在该管件的内部，与所述外侧模具装置的模具配合，并对管件进行加工。
所述内侧模具装置具有将所述内侧模具装置固定在管件上的机构，所述机构相应所述内侧模具装置的上下方向分为2个，并可在向管件的开口方向往返移动的同时，将所述往返移动运动变换为内侧模具装置在管件的加工边上进行加工的部位上施加的压力，从而可将所述内侧模具装置固定在管件上。
第八技术方案的模具装置基于第七技术方案，其具有以下特征。
将基于所述外侧模具装置和所述内侧模具装置的穿孔加工而生成的残留物收容在内侧模具装置内的同时，为了所述残留物不与所述管件的内面发生接触，在所述内侧模具装置的下部置备可向上下方向开关的盖子，当排出收容的残留物时，在将所述盖子隔离至与所述管件不发生干涉的位置的时间点上，通过打开的置备在所述内侧模具装置上的盖子，所述盖子自身形成残留物的滑走面，以排除该残留物。
第九技术方案的模具装置基于第八技术方案，其具有以下特征。
所述盖子中具有用于盖子自身旋转运动的支撑点，通过弹力关闭所述盖子，所述弹力能够承担所述盖子的重力但是不能承担再加上内侧模具装置内收容的一定量的残留物的重力，当不存在残留物时，该弹力一直使所述盖子紧密地与内侧模具装置接触，当在内侧模具装置内收容的一定量的残留物施加重量的状态下，所述盖子在离开所述管件的时间点上被自动地打开。
第十技术方案的管件加工用穿孔加工装置，其使用第七技术方案至第九技术方案中任一所述的管件加工用模具装置。
第十一技术方案的管件加工用穿孔加工装置基于第十技术方案，具有以下的特征。
所述盖子中具有用于盖子自身旋转运动的支撑点，通过能够承担所述内侧模具装置内收容的残留物的重力的弹力关闭所述盖子的同时，一直施加所述弹力使所述盖子紧密地与内侧模具装置接触，当向下方打开所述盖子时，通过不同于所述模具装置而在穿孔加工装置本体上另行置备的开盖装置，强行打开所述盖子。
附图说明
图1是使用本实用新型的模具装置的穿孔加工装置的整体图(正视图)。
图2是使用本实用新型的模具装置的穿孔加工装置的整体图(平面图)。
图3(a)～图3(c)是用于说明使用本实用新型的导向模具的外侧模具装置的图，其中图3(a)示出导向模具下降前的状态，图3(b)示出导向模具插入的状态，图3(c)示出穿孔加工的状态。
图4(a)～图4(c)是用于说明本实用新型的内侧模具装置的扩张/缩小机构的图，其中图4(a)示出上侧扩张/缩小块下降的状态，图4(b)示出上侧扩张/缩小块上升的状态(穿孔加工前)，图4(c)示出上侧扩张/缩小块下降前的状态(穿孔加工结束状态)。
图5(a)、图5(b)是用于说明本实用新型的内侧模具装置的残留物回收机构的图。
图6是用于说明现有的模具装置的图。
[符号的说明]
1：压力机本体
2：压力装置
3：外侧模具装置
4：内侧模具装置
5：接料部
6：连接块
7：凸模固定板
8：压力基座
9：机架(frame)
10：滑动驱动装置
10a：汽缸
11：定位驱动装置
12：汽缸(cylinder)
13：开盖装置
14：夹具
15：移动单元
16：导轨
17：滚珠螺杆
18：伺服马达
19：基准块
20：夹具汽缸
21：控制装置
22：导杆(guide post)
23：剥料板(stripper plate)
24：板簧
25：冲压机刀具(加工用冲头)
26：切刀部
27：贯通孔
28：残留物收容部
29：盖子
30：销
31：弹簧
33：加压条
34：压缩部件
37：桶
41：上侧扩张/缩小块
42：下侧扩张/缩小块
61:上侧块
62:下侧块
63:弹簧
64:球
65:冲压机
66:模具
67:基准块
A：模具定位部
B：内侧模具的扩张/缩小部
C：残留物回收部
H：导向孔
P：导向模具
S：残留物
T：间隔
t：间隔
W：角管
w：角管
w1、w2、w3:边
X:箭头方向
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施例进行说明。
图1是使用本实用新型的模具装置的穿孔加工装置的整体图(正视图)，图2是穿孔加工装置的整体图(平面图)，图3(a)～图3(c)是用于说明使用本实用新型的导向模具的外侧模具装置的图，图4(a)～图4(c)是用于说明本实用新型的内侧模具装置的扩张/缩小机构的图，图5(a)、图5(b) 是用于说明本实用新型的模具装置的残留物回收机构的图，图6是用于说明现有的模具装置的图。
<1>穿孔加工装置的构成
参照图1和图2，对使用本实用新型的模具装置的穿孔加工装置(以下，称之为压力机)的构成进行说明。图2的下方是箭头X方向的截面图。图1 中，1为压力机本体，2为升降外侧模具装置3的压力装置，4为内侧模具装置，5为角管W的接料部。压力装置2布置在压力机本体1上，通过基于连接块6布置在压力机本体1上的凸模固定板7，与外侧模具装置3连接。22 为导杆(guide post)，所述导杆垂直地置备于压力机本体1的压力基座8上，用于引导所述凸模固定板7使其可向上下方向滑动，23为剥料板(stripper plate)，与外侧模具装置3一同安置在凸模固定板7上。压力装置2的力通过连接块6和凸模固定板7可使外侧模具装置3和剥料板23升降。板簧24夹在剥料板23和凸模固定板7之间，25为外侧模具装置3的冲压机刀具，P为导向模具，26为内侧模具装置4的切刀部，27为贯通孔，贯通孔27的上部边缘部为切刀部26。28为位于所述切刀部26下部的内侧模具装置4的残留物收容部。29为置备在内侧模具装置4的下侧扩张/缩小块42的盖子。通过销30可支持该盖子29使其上下方向自由地旋转，通过弹簧31使该盖子29 与内侧模具装置4的下面紧密地接触。
内侧模具装置4，以插入进料管件(以下称之为角管W)的内侧的状态并使用。角管W在图1的左侧插有内侧模具装置4，并朝向图1的右侧设置。而且，内侧模具装置4与布置在机架(frame)9上的滑动驱动装置10连接，基于滑动驱动装置的汽缸10a的伸缩，向内侧模具装置4的上下方向进行扩张/ 缩小。外侧模具装置3布置在压力机的上部，可上下升降，内侧模具装置4 基于压力机1下部的压力基座8上的接料部5得到支持。
此外，搭载有内侧模具装置及其滑动驱动装置10的机架9，具有基于汽缸12的驱动装置在压力基座8上可移动至图2的2点锁线位置的构成。基于该汽缸12，内侧模具装置4，为了回收内侧模具装置4的内部的残留物收容部28中聚集的残留物S(参照图5(a)、图5(b))，压力机上置备的开盖装置13移动至可操作的位置。
<2>角管的穿孔加工方法
根据图1和图2，对角管的穿孔加工方法进行说明。如上所述，角管W 以插有内侧模具装置4的状态设置，所述内侧模具装置4由压力机1的接料部5和机架9支撑。角管的长度具有2m至4m的长度。插入有内侧模具装置 4的角管W，其压力机相反侧的端部由夹具14把持。夹具14与移动单元15 接触，所述移动单元15位于布置在压力基座8上且用于直线引导的导轨(导板)16上。所述单元基于布置在压力基座8上且由滚珠螺杆17和伺服马达 18的构成的定位驱动装置11，在外侧模具装置3的下面，对角管W在其长度方向的加工位置上进行定位。
角管W的宽度方向的定位如下。如图2的箭头X方向的截面图所示，在压力基座8上的接料部5上置备有基准块19和夹具汽缸20。将基于定位驱动装置11在长度方向定位的角管W通过夹具汽缸20向基准块19加压，从而在角管W的宽度方向上，对其进行定位。
通过图1和图2的控制装置21，控制角管W的定位，控制压力装置2，控制内侧模具装置4的扩张/缩小，控制滑动驱动装置10，控制定位驱动装置 11及夹具汽缸20。而且，该控制装置，还可控制基于后叙述的穿孔加工而生成的残留物S(冲压废料)的排出。将由夹具14把持的角管W通过定位驱动装置11，相对外侧模具装置3进行定位，该定位结束时，基于夹具汽缸20 向基准块19进行加压，并在压力机本体1上进行固定。然后，如图3(c)所示，基于压力装置2的作用外侧模具装置3下降，基于与内侧模具装置4的配合，在角管W上连续地进行穿孔加工，在角管W上进行利用指定螺距的多个穿孔加工。结束穿孔加工的角管W，基于定位驱动装置11，向压力机本体1的外部(图1的左侧)移动并排出。
该压力机中，具有作为本实用新型具体内容的外侧模具装置3的导向模具、内侧模具装置的扩张/缩小机构及基于加工而生成的残留物S回收机构。以下，参照附图，对各实用新型内容进行说明。
<3>外侧模具装置的导向模具P的构成
导向模具P布置在相当于图1的A部的位置。参照图3(a)～图3(c)，对导向模具P进行说明。
导向模具P不同于外侧模具装置3和内侧模具装置4的定位用加工用模具(以下，称之为冲压机刀具25)，另行置备于外侧模具装置3上。导向模具P的个数优选具有1个以上。如图3(a)～图3(c)所示，导向模具P具有其前端易于插入内侧模具装置4的导向模具的导向孔H的形状。导向模具 P和插入孔H的尺寸关系，在管件的长度方向上间隔比较大，在管件的宽度方向上间隔几乎为微米级。而且，外侧模具装置的导向模具P的长度尺寸具有比加工用冲压机刀具25的前端长5mm的结构。本附图中，为了定位外侧模具装置3和内侧模具装置4，在管件的宽度方向应置备2个导向模具P。另外，导向模具的布置方法，并不限于此。
导向模具P的工作原理如下。需要加工的角管W基于定位驱动装置11 移动至加工所定的位置并进行定位，图3(a)的状态中外侧模具装置3的导向模具P下降插入导向孔H中。然后，进行内侧模具装置4的扩张/缩小上升动作(详细内容在<4>中进行说明)，并呈图3(b)的状态。此时，导向模具 P和冲压机刀具25同为下降状态，但是，由于导向模具P处的长度更长，首先插入内侧模具装置4的导向孔H中。由此，内侧模具装置4定位在外侧模装置3和角管W的宽度方向。然后，图3(b)(冲压机刀具25下降之前)的状态中，如图3(c)所示，冲压机刀具25下降并结束穿孔加工。
基于使用上述的导向模具P，则不再需要现有技术中记载的外侧模具装置3和内侧模具装置4的同轴定位调整。
<4>内侧模具装置的扩张/缩小机构
内侧模具装置4的扩张/缩小机构是图1的B部相应的部分。参照图4(a) ～图4(c)对其进行说明。
内侧模具装置4划分为上侧扩张/缩小块41和下侧扩张/缩小块42。两者具有以微弱的倾斜面相互接触滑动的结构。上侧扩张/缩小块41，在压力机的接料部5上使水平方向的位置不发生变化的维持下向上下方向进行移动。下侧扩张/缩小块42基于汽缸10a或者滑动驱动装置10的作用而在水平方向进行移动，上侧扩张/缩小块41，在垂直方向升降。此时，上侧扩张/缩小块的贯通孔27、外侧模具装置的导向模具P及冲压机刀具25形成在管件的长度方向上以相对位置不发生变化的形式上升的机构。
内侧模具装置4具有可插入进料角管W的内侧的形态。上侧扩张/缩小块41的上升动作如下。图4(a)的状态中，外侧模具装置3下降，进而导向模具P也下降，从而形成结束外侧模具装置3和内侧模具装置4的同轴定位的状态。然后，下侧扩张/缩小块42基于汽缸10a(参照图1和图2)在水平方向(图4(a)的箭头Y方向)动作，则上侧扩张/缩小块41约上升0.5mm，呈图4(b)的状态，图4(a)的间隔(t)消失。另外，图4(b)显示冲压机刀具25下降前(穿孔加工前)的状态。由此，上侧扩张/缩小块41的上面和下侧扩张/缩小块42的下面与角管W的上下内侧面紧密接触。然后，冲压机刀具25下降进行穿孔加工。
上侧扩张/缩小块的下降动作如下。图4(c)显示穿孔加工结束，冲压机刀具25上升的状态。图4(c)的状态中，包括导向模具P在内，外侧模具装置3上升的同时汽缸10a在图4(c)的水平方向的箭头Z方向上进行动作。由此，上侧扩张/缩小块41下降，呈图4(a)的状态，内侧模具装置4的上下方向的尺寸缩小，小于角管的内侧尺寸，从而角管的向下一次的穿孔加工位子的移动变得容易。而且，可将内侧模具装置4容易地插入长度为2m至 4m的角管的内侧。而且，穿孔加工时，由于基于该扩张/缩小功能，角管的穿孔部分和内侧模具装置4紧密接触，因此可最小化加工时的形成的毛边，而且穿孔加工的位置精密度与现有的加工方法相比，具有显着的改善。
<5>残留物回收机构
残留物回收机构由图1的C部相当的位置上布置的开盖装置13和图1 的内侧模具装置上形成的残留物收容部28相互配合而工作。以下参照图5 (a)、图5(b)，对本实用新型中的残留物回收机构进行说明。
重新对角管W的穿孔加工进行说明。首先，压力装置2下降，则外侧模具装置3和剥料板23下降，剥料板23与角管W的上面接触，则压力装置2 进行下降。然后，夹在剥料板23和凸模固定板7之间的板簧24发生弯曲，通过其反作用力对角管W进行加压，同时冲压机刀具25穿入角管W的上面，基于内侧模具装置4的切刀部26和贯通孔27的配合作业，进行穿孔加工(参照图3(c))，基于该穿孔加工从角管W切掉的残留物S被与内侧模具装置4 的下侧扩张/缩小块42的下面接触的盖子29阻拦并收容在残留物收容部28 中。
内侧模具装置4布置在机架9上。为了接下来的穿孔加工，角管W基于定位驱动装置11定位在加工位置上。如上所述，为了穿孔加工，角管W相对于内侧模具装置4进行移动。因此，残留物S基于盖子29被阻拦，不与角管W的下面内侧发生接触。
然后，对开盖装置13进行说明。图5(a)是开盖装置13的驱动装置13a 进行上升作业后的状态，图5(b)图示开盖装置13的驱动装置13a进行下降作业后的状态。33为加压条，34为残留物压缩部件，所述残留物压缩部件在穿孔加工结束后将内侧模具装置4的贯通孔27中残留的残留物S强行向下方推出。加压条33中具有空气通路35，盖子29打开时，从该空气通路35的前端部的吐出口36吐出空气，从而在清扫作为残留物S滑动面的盖子29的上面的同时，辅助残留物S的滑动。另外，残留物压缩部件34中具有在下降时可进入内侧模具装置4的切刀部26(贯通孔27)的齿34a，从而可排出所述切刀部26(贯通孔27)中残留的残留物(S)。
角管W的穿孔加工结束或者积攒了一定量的残留物S并对其进行排出时，内侧模具装置4基于控制装置21的指令，从穿孔加工位置(与外侧模具装置3的冲压机刀具25相同的位置)上，移动至如图5(a)、图5(b)所示的位置。内侧模具装置4固定在机架9上。该机架9，可基于压力基座8上置备的汽缸12而移动。基于控制装置21的指令，机架9进行移动，内侧模具装置4移动至图5(a)、图5(b)的位置(即，开盖装置可作业的位置)，并进行定位。此时，结束加工的角管W处于被排出在图1的正视图的左侧的状态。因此，开盖装置13和进料角管W互不干涉。
该状态下，开盖装置13进行作业。以下对该作业进行说明。首先，开盖装置13基于其驱动装置13a下降，从图5(a)的状态成为图5(b)的状态。其加压条33具有可穿过内侧模具装置4的构成，通过克服使盖子29偏置的弹簧31的力，将盖子29向下方推。由此，收容在残留物收容部28的残留物 S在盖子29上滑走，并落入桶37中。另外，内侧模具装置4的贯通孔27中残留的残留物S基于残留物压缩部件34被挤压，通过在盖子29上滑走并落入桶37中。另外，通过赋予检测所述残留物压缩部件34的下降位置的高度的功能，可确认残留物S的排出。
上述说明中，角管W在其穿孔加工结束后并从压力机排出后的状态下，驱动开盖装置13。在角管W上进行所定数量的穿孔加工且在加工结束途中的步骤中，也可以为了回收内侧模具装置4的残留物收容部28中收集的残留物，驱动开盖装置13。该情况下，基于汽缸12移动机架9使内侧模具装置4位于图5(a)、图5(b)的位置，使角管W基于定位驱动装置11维持内侧模具装置4插在角管W的内侧状态，并向图1的左侧移动。
本实施例以使用导向模具的形态，对<4>内侧模具装置的扩张/缩小机构和<5>残留物回收机构进行了说明，但是，也可以是以不使用导向模具的形态使用<4>内侧模具装置的扩张/缩小机构和<5>残留物回收机构的形态的模具装置及穿孔加工装置。