本发明属于冲孔自动化加工设备技术领域，尤其涉及一种管材冲孔设备。
背景技术：
管材冲孔，是指以适应不同的需求，在管材上加工例如：梅花孔，六角孔，长孔，四方孔， 圆孔，三角孔等等。管材冲孔一般是利用冲床和管材冲孔机进行加工，由于管材是圆柱形的，容易转动，因此冲孔时需要对管材进行固定。现有的管材冲孔步骤一般为：使用夹持装置将管材固定，然后启动冲压机进行冲孔。由于管材是空心的结构，尤其对于塑料管材而言，冲孔时塑料管材的上表面受到剧烈冲击，容易发生变形。
公开号为CN104624779A的中国专利公开了一种管材冲孔机，包括基座及安装在基座上的安装座，在安装座上安装有冲孔装置，所述基座上安装有与冲孔装置相互配合动作的工件夹紧装置和工件托举装置。该管材冲孔机冲孔芯棒支撑管材的内径，冲孔时可避免管材发生变形，并且能够通过吹气解决冲孔中废料排出难的问题。但该管材冲孔机还存在以下缺陷：芯棒的半径过大时管材难以套设在芯棒上，而芯棒的半径过小时，芯棒不能起到支撑管材的作用，难以避免管材发生变形。
技术实现要素：
本发明的目的在提供一种管材冲孔设备，冲孔时能很方便地固定、支撑管材，能够避免冲孔时因管材内部得不到有效支撑而造成管材变形的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：包括冲压头、电磁铁、支撑柱和固定装置，所述电磁铁位于冲压头的下方，固定装置位于冲压头与电磁铁之间；所述冲压头的轴向方向开有通孔，通孔的内侧壁上设有用于将管材上的冲孔残料顶出的顶块；所述固定装置包括定位块、盛有磁粉的磁粉袋、伸缩杆和与管材内径配合的支撑单元，所述定位块固定在支撑柱上，所述伸缩杆连接在定位块和支撑单元之间；所述支撑单元上开有弧形槽，弧形槽上设有与之匹配的弧形摩擦片，所述弧形槽的底部设有用于粉碎冲孔残料的刀盘。
支撑单元与管材的内径相匹配，支撑单元的直径稍小于管材的内径，管材能够较方便地套设在支撑单元上。
本基础方案的工作原理在于：该管材冲孔设备主要用于塑料管材的冲孔。冲孔时，调节伸缩杆的长度，使得支撑单元的弧形槽正对着冲压头，冲压头向下冲压时能落在弧形槽内。将待冲孔的管材套设在支撑单元上，打开磁粉袋往管材内加入磁粉；给电磁铁通入电流，电磁铁产生磁性，在电磁铁的吸引下，管材内的磁粉在支撑单元的四周聚集，将管材与支撑单元之间的缝隙填满，使得冲孔时，管材内部有支撑，有效防止冲孔时管材发生变形。冲压头向下冲压，在管材的上侧表面上开了一个孔，冲压头继续向下运动，与此同时，顶块将冲孔时产生的残料从管材上顶出，在顶块和刀盘的共同作用下，冲孔产生的残料被压得粉碎，此时通过通孔抽取弧形槽内的空气，能将粉碎残料吸取。冲压头向下运动的过程中与弧形槽内的弧形摩擦片发生摩擦产生热量，冲压头的冲压端部温度升高，冲压头冲压后向上运动时，冲压端部再一次与管材接触，由于此时冲压端部的温度较高，能将冲孔时产生的毛刺熔化，使孔口更加光滑。
本基础方案的有益效果在于：1、管材能够较方便地套设在支撑单元上，利用电磁铁将管材内的磁粉吸引至支撑单元处，能将管材与支撑单元之间的缝隙填满，使得冲孔时，管材内部有支撑，有效防止冲孔时管材发生变形。2、冲压头向下运动的过程中与弧形摩擦片摩擦产生热量，冲压头的冲压端部温度升高，冲压头冲压后向上运动时，能将冲孔时产生的毛刺熔化，使孔口更加光滑，不需进行额外的加工。3、伸缩杆能够伸缩调节，调节伸缩杆的长度，使管材能自由地沿着支撑单元滑动，能在管材的不同位置上冲孔以及加工不同长度的管材，使用范围广。4、在顶块和刀盘的共同作用下，冲孔产生的残料被压得粉碎，通过冲压头上的通孔抽取弧形槽内的空气，能将被粉碎的残料吸取，解决了管材冲孔中废料排出难的问题。
进一步，所述电磁铁与固定装置之间设有支撑台，支撑台上连接有驱动支撑台上下运动的气缸。将管材套设在支撑单元上后，调节气缸使支撑台上下运动，使支撑台与管材紧密接触。冲压时，由于支撑台的支撑作用，伸缩杆不受力，因此有效避免伸缩杆容易折断的问题。
进一步，支撑台上与冲压头相对的位置上开有凹槽，所述电磁铁位于凹槽内。冲孔时支撑台与管材直接接触，电磁铁与管材之间相隔有支撑台，支撑台的隔绝减弱了电磁铁对磁粉的吸引力，凹槽的设置能够有效解决该问题。
进一步，所述顶块的下表面设有多根凸起的挤压纹。顶块与刀盘共同挤压冲孔残料时，挤压纹的设置有助于使冲孔残料分裂、粉碎。
进一步，所述冲压头为高强度耐磨钢冲压头。冲压头需要对管材进行冲压，同时还会与弧形摩擦片摩擦，采用高强度耐磨钢制成的冲压头适合实际需求，延长冲压头的使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种管材冲孔设备实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：冲压头1、通孔11、顶块12、挤压纹13、管材2、支撑单元21、伸缩杆22、固定块23、弧形槽24、刀盘25、弧形摩擦片26、电磁铁3、支撑台4、气缸5、磁粉6、支撑柱7。
如图1所示，一种管材2冲孔设备，从上至下包括冲压头1、固定装置、支撑台4和电磁铁3，冲压头1为高强度耐磨钢冲压头1，冲压头1位于固定装置上方；冲孔时，固定装置放置在支撑台4上。支撑台4与冲压头1相对的位置上开有凹槽，电磁铁3位于凹槽内；支撑台4的底面连接有气缸5，气缸5能够驱动支撑台4上下运动。冲压头1的竖直方向上开有通孔11，冲压头1的内侧壁上焊接有用于将管材2上的冲孔残料顶出的顶块12，顶块12的下表面设有多根凸起的挤压纹13。固定装置包括定位块、盛有磁粉6的磁粉6袋、伸缩杆23、支撑柱7和支撑单元21，定位块固定在支撑柱7上，而伸缩杆23焊接在定位块和支撑单元21之间。支撑单元21与管材2的内径相匹配，支撑单元21的直径稍小于管材2的内径，管材2能够较方便地套设在支撑单元21上。支撑单元21上开有弧形槽24，弧形槽24上焊接有与之匹配的弧形摩擦片26，冲压头1与弧形摩擦片26摩擦时能够产生大量的热量；弧形槽24的底部卡接有刀盘25，在刀盘25和顶块12的共同作用下，能将冲孔残料压碎。
冲孔时，调节伸缩杆23的长度，使得支撑单元21的弧形槽24正对着冲压头1，冲压头1向下冲压时能落在弧形槽24内。将待冲孔的管材2套设在支撑单元21上，打开磁粉袋往管材2内加入磁粉6；操作气缸5，使气缸5带动支撑台4向上运动，直至与管材2直接接触。给电磁铁3通入电流，电磁铁3产生磁，在电磁铁3的吸引下，管材2内的磁粉6在支撑单元21的四周聚集，将管材2与支撑单元21之间的缝隙填满。冲压头1向下冲压，管材2的上侧表面上开了一个孔，冲压头1继续向下运动，顶块12将冲孔时产生的残料从管材2上顶出，在顶块12和刀盘25的共同作用下，冲孔产生的残料被压得粉碎，此时通过通孔11抽取弧形槽24内的空气，能将粉碎的残料从弧形槽24中吸取出来。冲压头1向下运动的过程中与弧形槽24内的弧形摩擦片26发生摩擦产生热量，冲压头1的冲压端部温度升高，冲压头1冲压后向上运动时，冲压端部再一次与管材2接触，由于此时冲压端部的温度较高，能将冲孔时产生的毛刺熔化，使孔口更加光滑。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。