专利名称：气压冲床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冲床，具体讲，是一种可在一块PVC型材上，同时加工多个孔的气 压冲床；属非金属材料机械加工设备。
背景技术：
众说周知，冲床一般用于切割板材或片状材料，从而得到一定形状的半成品。这种 材料的典型应用是在制鞋和皮革制品的领域中，所述材料也可以是合成材料，其形状是片 状或板状的，具有规则和不规则的轮廓，将它们放在所述冲床的工作台面上，工人将冲头放 在所述型材上，然后开动机器，使得所述冲头上的冲压部件落下来。以这种方式，将所述材 料按照所需要的形状被切割下来，该形状与冲头的轮廓相一致。 在复合材料叶片的制造中，需要大量的PVC型材，每个型材上要具有多个孔，以便 灌注时通胶用，且孔径的大小、孔与孔之间的间距要求相对较严格。而现有的冲床， 一般只 有一个冲头，且动力装置为电动或液压，每操作一次只能冲一个孔，若要在一个型材上冲多 个孔，就要反复操作，且孔与孔间的间距不易定位，这样的操作工序烦琐，即耗能费时，又影 响其产品冲孔的加工质量，工效低，已远远满足不了规模化生产的工艺要求。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可在一块PVC型材 上同时冲多个孔，操作简单，节能省时，可提高加工效率的气压冲床。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种气压冲床，包括固定冲头的 机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚及固定 在机架上的气缸；其特点为所述的工作台面为双层，上层为上工作台面，下层为下工作台 面；上工作台面与下工作台面之间留有置放型材的空腔；在上工作台面与下工作台面的四 角分别垂直设有穿通的导向孔，在导向孔内嵌装有支撑上工作台面和下工作台面的支撑 套；上述的冲孔设有若干个，呈矩阵方式布设于所述的工作台面上，每个冲孔垂直穿通于上 工作台面和下工作台面； 上述的机架由4根与地面垂直固接的支架和固定在支架顶端的4根横梁组成的框 架，该框架位于所述的工作台面的外围；4根支架与地面相接处和4根支脚与地面相接处之 间分别固装有连接板；4根横梁位于上工作台面的上方，上述的气缸至少设置2台，也可以 根据所用PVC型材的硬度要求，设置2-8台，且以双数分别固装于2根横向设置的横梁上； 在横梁与上工作台面之间水平设有一与工作台面面积相同的活动板，该活动板由2台气缸 向下延伸的连杆固定吊接于横梁的下方；活动板的四角装有向下垂设的导柱；导柱的底端 伸入上述支撑套的顶端；在活动板的板面上，相对于每个冲孔处均向下垂直装有冲头；冲 头的顶端通过在活动板上表面装有的固定板固定。 上述的冲孔至少设有70个，最佳设置为70-100个；所用的冲头对应于所用的冲孔 设置，其冲头的数量与所开冲孔的数量相同；每个冲孔的孔径为3-10mm ;相邻两个冲孔之间的间距为95-105mm。 相对于冲孔设置的冲头，其外径与冲孔的孔径相同，相邻两个冲头之间的间距与 相邻两个冲孔之间的间距取值相同。 上述冲头的顶端与活动板之间的连接为过盈压装，位于活动板上表面的固定板与 活动板之间为螺栓连接。 本实用新型所用的型材选用PVC材质，该PVC型材的性能指标应满足下述要求 密度为48-80kg/V、压縮强度为0. 6-1.45N/m^、压縮模量为48_104N/mm2、剪切强度为 0. 55-1. 2N/mm、剪切模量为16-30， N/mmV泊松比为10_23%、拉伸强度为0. 95-2N/m^、拉 伸模量为35-66N/mm2。 本发明采用上述技术方案，其有益效果如下本发明的气压冲床结构简单，在工作 台面上按产品要求开设多个冲孔，呈矩阵形式排列；相对于多个冲孔上方设置一带有多个 冲头的活动板，活动板在气缸驱动连杆的带动下，按要求上下移动，实现由多个冲头，在一 块PVC型材上同时冲出多个孔的加工要求；解决了现有技术中，所用的冲床都是由高压油 以油缸施加冲击力或机械偏心轮结构，每操作一次只能冲一个孔的冲床结构；避免了因冲 多个孔，需要反复操作，每一次都要确定孔位置的烦琐工序；同时也解决了在一块PVC型材
上分次冲多个孔易发生的孔距不均、孔位不准等加工缺陷；本发明采用压縮空气以气缸施 加冲击力，可同时冲压70个以上、直径为3-10毫米的冲孔；本发明的气压冲床的结构设计， 提高了冲孔的准确度及冲孔的加工效率，并可保证该PVC板材冲孔的加工质量；具有节能 省时、安全且易于操作的特点；完全可以满足PVC型材作为复合材料叶片的规模制造要求。
图1为本发明具有多孔功能的气压冲床整体结构示意图
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。 如图l所示，本发明的气压冲床，包括机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作 台面四角且与地面垂直固接的4个支脚1及固定在机架上的气缸4 ;其中，工作台面设为双 层，上层为上工作台面12、下层为下工作台面13 ;上工作台面12与下工作台面13的水平面 之间留有加工PVC型材的空腔；4个支脚1的上端分别固定于下工作台面13的四个角上； 在上工作台面12与下工作台面13的四角垂直设有穿通的导向孔9，导向孔9内嵌装有支撑 上工作台面12和下工作台面13的支撑套IO，下工作台面13与上工作台面12通过支撑套 IO焊接在一起，支撑套10的上端口周边还设有一圈挡边，该挡边具有固定PVC型材位置的 作用； 冲孔16数量设有70-100个，最佳设有72-80个，呈矩阵方式布设于工作台面上， 每个冲孔16垂直穿通于上工作台面12和下工作台面13中，其孔径为3-10mm，相邻两个冲 孔之间的间距为95-105mm; 上述的机架由4根与地面垂直固接的支架8和固定在支架8顶端的4根横梁7组 成的框架；其中，4根支架8分布于上述工作台面四周的外侧，且与工作台面的4个支脚1相 对设置，支架8与地面相接处和支脚1与地面相接处之间设有连接板11 ;4根横梁7位于上
4工作台面12的上方，每根横梁7的两端均与支架8的顶端焊接固定；气缸至少设置2台，也 可以根据所用PVC型材的硬度要求，设置2-8台，且以双数分别固装于2根横向设置的横梁 7上； 在横梁7与上工作台面12之间，水平设有一与工作台面面积相同的活动板3，该活 动板3由气缸4向下延伸出的连杆15固定吊接于横梁7的下方；活动板3的四角开设有通 孔，通孔内过盈镶嵌有导柱2，导柱2向下垂直设置，其底端伸入上述工作台面上的支撑套 10的顶端；导柱2的长度长于支撑套10的长度。 在活动板3的板面上开有多个与工作台面上的冲孔16对应的冲头通孔，冲头通孔 内向下垂直装有冲头5 ;多个冲头5的顶端被过盈压入到活动板3的冲头通孔中；为了防止 冲头5在冲孔时受反向力作用而从活动板的冲头通孔中脱出，在活动板3的上表面再盖上 一与活动板同样大小的固定板6，活动板3与固定板6重叠对齐且通过螺栓紧固到一起；冲 头5安装的数量与在工作台面上开设的冲孔16的数量相同，冲头5外径的大小以及相邻两 个冲头之间的间距均与冲孔16内径大小和间距的取值相同；冲头5的长度为导柱2长度的 四分之一。 所用的型材为PVC材质，该PVC型材的质量应满足下述指标密度为48-80kg/m3、 压縮强度为0. 6-1. 45N/m^、压縮模量为48-104N/m^、剪切强度为0. 55-1. 2N/mrf、剪切模 量为16-30N/mmV泊松比为10-23%、拉伸强度为0. 95-2N/m^、拉伸模量为35_66N/mm2。
本发明的工作原理为 本发明是采用压縮空气以气缸施加冲击力，对被加工的物体进行冲孔加工；
取PVC型材放入气压冲床的上工作台面12与下工作台面13之间，PVC型材的四 周由位于上工作台面12和下工作台面13四角的支撑套IO上端口的挡边定位；上工作台面 12与下工作台面13的面板上按产品要求开通有多个冲孔16 ;位于上工作台面12上表面的 活动板3上垂直下装有与多个冲孔16对应的多个冲头5，活动板3吊设于机架横梁7上的 气缸连杆15上；2个气缸4分别安装于前后设置的2根横梁7上，气缸4通过接通外设通 气管路后，启动气缸工作，2个气缸连杆15的伸縮带动活动板6整体上下运动，活动板3的 四角向下安装的导柱2在上工作台面12和下工作台面13四角的支撑套10内滑动导向移 动，固定在活动板3上的所有冲头5将随活动板3共同上下运动，使固定在活动板3上的冲 头5能够准确插入对应的上工作台面12的冲孔16中，穿过夹设的PVC型材，再进入相对应 的下工作台面13的冲孔16中，实现在一块PVC型材按要求一次性冲出多个孔的工艺要求。
本发明所用的活动板3为普通钢材Q235，其四周向下垂设的导柱2为钢柱，其材 质选用T8型钢；冲头5所用材质为1Crl8Ni9T ;其它，包括固定冲头5的固定板6、由支架8 与横梁7组成的机架、连接板11、上工作台面12、下工作台面13以及支撑套10均采用普通 钢材Q235加工制作。
实例1 : 选用 一 个面积为2-4平米，厚度6-25毫米，密度48_80kg/m3、压縮强度为 0. 6-1. 45N/m^、压縮模量为48-104N/m^、剪切强度为0. 55-1. 2N/mm、剪切模量为16-30， N/mmV泊松比为10-23%、拉伸强度为0. 95-2N/m^、拉伸模量为35_66N/mm2的PVC型材，在 该PVC型材上，要求开设有72个通孔，孔径为6mm相邻两个通孔之间的间距为95_105mm ;
按照产品要求，在上工作台面12与下工作台面13上对应开通有72个冲孔16，孔径为6mm，相邻两个冲孔16之间的间距为95-105mm ;在活动板3上，向下垂直装有72个冲头 5，冲头5的外径为6mm，相邻两个冲头5之间的间距与相邻两个冲孔16之间的间距相同；
当加工该PVC型材时，可把PVC型材直接放在下工作台面13上，当PVC型材的一 端顶到支撑套10时，已达到固定好的位置；在横向设置的横梁7上装有2台气缸4，所用的 气缸采用由费斯托(FESTO)(中国)有限公司生产的、规格型号为DNGZS-250-150-PPV-A 的气缸；2台气缸4通过各自的连杆15分别与活动板3连接，同时保持活动板3呈水平位 置； 启动气缸4运动，气缸驱动连杆15推动活动板3整体下移，活动板3带动4个导 柱2、72个冲头5下压， 一次可同时在PVC型材上冲72个孔，再穿过工作台面上的72个冲 孔；然后，气缸4做回程运动，连杆15带动活动板3向上移动，随之导柱2脱离开导向孔9、 冲头5移出冲孔16回到初始位置时，取出加工好的PVC型材，即完成了一块PVC型材的加 工，操作即简单方便，又达到了节能经济的效果。 更换活动板3时，拧开活动板3与固定板6的紧固螺栓，取下固定板6，从反向把冲 头5用锤敲出。 冲头5在待更换的活动板3上重新进行分布，冲头5的分布及安装数量与工作台 面上开设的冲孔16设计相对应；工作台面上冲孔16的设计是按工料PVC冲孔尺寸及位置 要求进行加工；冲孔16和冲头5的设计安装均采用矩阵排列。 上述实例中的冲孔16的开设数量依据产品要求进行限定，若产品要求开80个孔， 其工作台面上以矩陈排列方式开设80个冲孔16，与其对应安装的冲头5为80个；
上述实例中的气缸4还可安装4-8个；气缸4安装个数的多少依据要求加工的PVC 型材的硬度确定，若客户要求加工的PVC型材硬度较大，则需要增加气缸4的安装个数，通 常气缸4的安装取双数，以保证活动板上下移动的稳定。 本发明的气压冲床完全可以满足制造复合材料叶片时所需要的批量PVC型材的 规模制作。
权利要求
一种气压冲床，包括固定冲头的机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚(1)及固定在机架上的气缸(4)；其特征在于所述工作台面为双层，一层为上工作台面(12)，另一层为下工作台面(13)；上工作台面(12)与下工作台面(13)之间留有置放型材的空腔；在上工作台面(12)与下工作台面(13)的四角垂直设有穿通的导向孔(9)，该导向孔(9)内嵌装有支撑上工作台面(12)和下工作台面(13)的支撑套(10)；所述冲孔设有若干个，呈矩阵方式布设于所述工作台面上，每个冲孔(16)垂直穿通于上工作台面(12)和下工作台面(13)；所述机架由4根与地面垂直固接的支架(8)和固定在支架(8)顶端的4根横梁(7)组成的框架，该框架位于所述工作台面的外围；支架(8)与地面相接处和支脚(1)与地面相接处之间设有连接板(11)；4根横梁(7)位于上工作台面(12)的上方，所述气缸(4)固定于2根横向设置的横梁(7)上；在横梁(7)与上工作台面(12)之间水平设有一与工作台面面积相同的活动板(3)，该活动板(3)由气缸(4)向下延伸的连杆(15)固定吊接于横梁(7)的下方；活动板(3)的四角装有向下垂设的导柱(2)；导柱(2)的底端伸入所述支撑套(10)的顶端；在活动板(3)的板面上，相对于每个冲孔(16)处均向下垂直装有冲头(5)；所述冲头(5)的顶端通过在活动板(3)上表面装有的固定板(6)固定。
2. 根据权利要求1所述的气压冲床，其特征在于所述冲孔(16)至少设有70个；所述冲头(5)对应于所述冲孔(16)设置，其冲头(5)的数量与所述冲孔(16)的数量相同。
3. 根据权利要求2所述的气压冲床，其特征在于所述冲孔(16)设置为70-100个，每个冲孔(16)的孔径为3-10mm ;相邻两个冲孔(16)之间的间距为95-105mm。
4. 根据权利要求3所述的气压冲床，其特征在于所述冲头(5)的外径与所述冲孔(16)的孔径相同，相邻两个冲头(5)之间的间距与冲孔(16)的间距取值相同。
5. 根据权利要求4所述的气压冲床，其特征在于所述冲头(5)的顶端与活动板(3)之间为过盈压装，所述固定板(6)与所述活动板(3)之间为螺栓连接。
6. 根据权利要求5所述的气压冲床，其特征在于所述气缸(4)至少设有2台，分别固装于横向设置的2根横梁(7)上。
7. 根据权利要求6所述的气压冲床，其特征在于所述气缸(4)设有2-8台，均以双数形式分别固装于横向设置的2根横梁(7)上。
8. 根据权利要求l-7任一项所述的气压冲床，其特征在于所述型材为PVC材质，所述PVC型材的密度为48-80kg/m^压縮强度为0. 6_1. 45N/m^、压縮模量为48-104N/m^、剪切强度为0. 55-1. 2N/mn^，剪切模量为16-30， N/mmV泊松比为10-23%、拉伸强度为0. 95-2N/咖2、拉伸模量为35-66N/mm2。
全文摘要
本发明公开一种气压冲床，包括固定冲头的机架，开设有冲孔的工作台面，支撑该工作台面四角且与地面垂直固接的4个支脚及固定在机架上的气缸；其特点为工作台面设为上、下层；上、下层工作台面之间留有置放型材的空腔，工作台面的四角垂直穿通有导向孔；冲孔开有多个，呈矩阵方式布设于工作台面上；机架由4根与地面垂直固接的支架和固定在支架顶端的4根横梁组合而成，地面相接处的支架及支脚之间装连接板；4根横梁位于工作台面的上方，2根横向的横梁上固接气缸；气缸内设的连杆将一活动板吊接于横梁下方；活动板四角装有向下垂设的导柱及活动板面向下垂装的冲头；具有节能省时、易于操作的特点；可满足PVC型材作复合材料叶片的规模制造要求。
文档编号B26D7/01GK101774188SQ20101010274
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者刘建, 卜高乐, 孙永峰, 尹秀云, 李晓玲, 滕冬华, 王洪博, 高克强 申请人:中材科技风电叶片股份有限公司