管材自动冲孔设备的制作方法

本实用新型涉及机械加工领域，具体属于一种金属管材冲孔加工设备。

背景技术：

目前，金属管材在烘干架制作中广泛应用，而烘干架的制作过程中需在不同管材上加工不同形状的异形孔，通常设备（钻床等）根本无法加工成型，需要采用人工和冲床加工的方式成型。由于该加工方法需要人工将金属管材置于/取出加工设备，劳动强度大，且各孔的中心不对称度及加工精度无法满足烘干架各管组装的配合要求，因此，人们希望能有一种管材自动冲孔且各孔中心对称的管材自动冲孔设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上面所述缺陷，提供一种能满足不同管材冲孔需求的管材自动冲孔设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现的。

管材自动冲孔设备，其特征在于：由机架、控制台、前夹紧系统、后夹紧系统、送料系统、顶出系统、推料油缸、伺服电机及成型模块构成，所述伺服电机安装在机架上方左端，所述机架上方安装有导轨，导轨间安装有丝杆，伺服电机通过丝杆分别与前夹紧系统和后夹紧系统连接，所述成型模块固定安装于机架上方中间段位置并置于导轨上端，所述前夹紧系统与后夹紧系统分别活动安装在成型模块左右两侧机架上方的导轨上，所述送料系统安装在机架上方右侧，所述顶出系统安装在机架上方右侧并位于送料系统下方，所述推料油缸安装在机架上方右端并位于送料系统右侧，所述控制台安装在机架上方右端，并通过液压泵及电磁阀组件分别与前夹紧系统、后夹紧系统、送料系统、顶出系统、推料油缸、伺服电机及成型模块连接。

所述液压泵及电磁阀组件安装在机架的箱体内。

所述导轨靠近伺服电机端安装有起始位感应装置，所述导轨靠近成型模块端安装有终止位感应装置。

所述前夹紧系统由前夹紧油缸和前夹紧块构成，所述前夹紧块活动安装于导轨上位于伺服电机与成型模块之间，下端与丝杆连接，所述前夹紧块一侧安装有前夹紧油缸。

所述后夹紧系统由后夹紧油缸和后夹紧块构成，所述后夹紧块活动安装于导轨上，位于成型模块右侧，所述后夹紧块一侧安装有后夹紧油缸。

所述送料系统由送料油缸、存料斗、档块及出料斗构成，所述存料斗与出料斗分别固定安装在机架后端的前后两侧，存料斗位于出料斗的上方，存料斗与出料斗形成一个自上往下的倾斜，所述存料斗与出料斗中间隔着一个管材可以掉落的空档，该空档位于后夹紧系统正上方，所述存料斗的下端靠近空档处安装有档块，所述送料油缸固定安装在机架上，位于存料斗中间。

所述倾斜的角度为30⁰-60⁰。

所述顶出系统由左滑动槽、左顶出油缸、右滑动槽、右顶出油缸构成，所述左滑动槽与左顶出油缸固定安装在导轨内的机架上，位于成型模块和后夹紧系统之间，所述右滑动槽和右顶出油缸固定安装在导轨右侧的机架上，位于送料系统之间。

所述成型模块由成型油缸、模芯、冲头、模架固定座、压紧块、压紧弹簧、导柱、上模、下模和模芯杆构成，所述模架固定座固定安装在机架中端导轨上，位于前夹紧系统与后夹紧系统之间，所述下模、上模和压紧块依次从下往上安装在模架固定座内，上模与下模之间开有管材放置的缺口，压紧块与上模间安装有压紧弹簧，压紧块、上模与下模之间设置有导柱，所述模芯杆一端与伺服电机连接，另一端伸入上模与下模之间的缺口处，所述模芯一端固定安装在压紧块上，另一端穿过上模与冲头连接，所述成型油缸安装在模架固定座上方并与压紧块连接。

所述控制台上设有启动开关。

本实用新型的工作原理是：启动电源，根据待加工管材的规格调整存料斗的间距位置，设定待加工的技术参数并校准前夹紧块与后夹紧块的“0”位置。

将待加工的管材暂存于存料斗中，按下启动开关后，送料油缸将管材向前推进，使管材冲出档块掉入存料斗与出料斗间的空档处，同时左顶出油缸与右顶出油缸同步将掉落的管材平行接稳后回至原位，推料油缸平行将管材推入成型模块，使模芯杆穿入管材中，此时推料油缸为工作最大行程。此时，成型模块中的下模与上模为打开状态，前夹紧块与后夹紧块为打开状态，其中前夹紧块位于“终点”位置。

当管材全部推入模芯杆内，前夹紧油缸开始工作使前夹紧块夹紧固定管材，伺服电机带动丝杆使前夹紧块迅速向左边的起始感应装置处移动，当起始感应装置感应到管材时，伺服电机停止转动，前夹紧油缸松开，伺服电机带动前夹紧块回到“0”位置，前夹紧块再次夹紧管材，伺服电机带动前夹紧块按系统输入的指令向右边成型模块内加工成型。

成型模块为阶级模，在成型过程中先预压固定后再冲孔成型，具体实现方式如下：当管材移到成型模块内，成型油缸带动下模向下移动，利用压紧弹簧将管材再次固定，确保管材在成型过程中平稳无移动，保证了加工后的各孔对称度。当工件再次夹紧后，成型油缸再次带动冲头向下冲孔成型，冲孔后成型油缸迅速松开回位，前夹紧块按设定的程序指令再次向右移动，重复上述成型步骤直至终止感应装置感应到前夹紧块后，前夹紧油缸启动松开前夹紧块，并保持松开状态。

后夹紧油缸启动使后夹紧块夹紧管材继续按设定的程序向右移动，成型模块重复成型步骤继续冲孔，直至管材冲孔完成，后夹紧块带动管材回到初始位置，顶出系统将加工后的管材顶出存料斗与出料斗之间的空档，送料油缸启动向前送料，使加工后的管材沿出料斗下来，即单根管材加工完成。

重复上述步骤则可重新实现同款规格的管材加工过程，如需加工不同规格的管材则需重新调整存料斗的间距位置，设定待加工的技术参数并校准前夹紧块与后夹紧块的“0”位置，换不同管径的管材加工需更新成型模块中的冲头。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用全自动化控制，操作简单，劳动强度低，可以在不同管材上加工不同规格的孔，生产效率高，且加工出来的孔对称精度高。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型图1的正视结构示意图。

图3为本实用新型图1的俯视结构示意图。

图4为本实用新型成型模块的结构示意图。

图中，1机架，2伺服电机，3前夹紧油缸，4前夹紧块，5模芯杆，6下模，7成型油缸，8后夹紧油缸，9存料斗，10后夹紧块，11送料油缸，12管材，13右滑动槽，14档块，15推料油缸，16控制台，17丝杆，18模架固定座，19出料斗，20液压泵及电磁阀组件，22右顶出油缸，23导轨，24起始感应装置，25终止感应装置，16a启动开关，13a左滑动槽，22a左顶出油缸，6a上模，61导柱，62压紧弹簧，63压紧块，64模芯，65冲头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步的描述。

实施例1。

管材自动冲孔设备，由机架1、控制台16、前夹紧系统、后夹紧系统、送料系统、顶出系统、推料油缸15、伺服电机2及成型模块构成，所述伺服电机2安装在机架1上方左端，所述机架1上方安装有导轨23，导轨23间安装有丝杆17，伺服电机2通过丝杆17分别与前夹紧系统和后夹紧系统连接，所述成型模块固定安装于机架1上方中间段位置并置于导轨23上端，所述前夹紧系统与后夹紧系统分别活动安装在成型模块左右两侧机架1上方的导轨23上，所述送料系统安装在机架1上方右侧，所述顶出系统安装在机架1上方右侧并位于送料系统下方，所述推料油缸15安装在机架1上方右端并位于送料系统右侧，所述控制台16安装在机架1上方右端，并通过液压泵及电磁阀组件20分别与前夹紧系统、后夹紧系统、送料系统、顶出系统、推料油缸15、伺服电机2及成型模块连接。

所述液压泵及电磁阀组件20安装在机架1的箱体内。

所述导轨23靠近伺服电机2端安装有起始位感应装置24，所述导轨23靠近成型模块端安装有终止位感应装置25。

所述前夹紧系统由前夹紧油缸3和前夹紧块4构成，所述前夹紧块4活动安装于导轨23上位于伺服电机2与成型模块之间，下端与丝杆17连接，所述前夹紧块4一侧安装有前夹紧油缸3。

所述后夹紧系统由后夹紧油缸8和后夹紧块10构成，所述后夹紧块10活动安装于导轨23上，位于成型模块右侧，所述后夹紧块10一侧安装有后夹紧油缸8。

所述送料系统由送料油缸11、存料斗9、档块14及出料斗19构成，所述存料斗9与出料斗19分别固定安装在机架1后端的前后两侧，存料斗9位于出料斗19的上方，存料斗9与出料斗19形成一个自上往下的倾斜，所述存料斗9与出料斗19中间隔着一个管材12可以掉落的空档，该空档位于后夹紧系统正上方，所述存料斗9的下端靠近空档处安装有档块14，所述送料油缸11固定安装在机架1上，位于存料斗9中间。

所述倾斜的角度为30⁰-60⁰。

所述顶出系统由左滑动槽13a、左顶出油缸22a、右滑动槽13、右顶出油缸22构成，所述左滑动槽13a与左顶出油缸22a固定安装在导轨23内的机架1上，位于成型模块和后夹紧系统之间，所述右滑动槽13和右顶出油缸22固定安装在导轨23右侧的机架1上，位于送料系统之间。

所述成型模块由成型油缸7、模芯64、冲头65、模架固定座18、压紧块63、压紧弹簧62、导柱61、上模6a、下模6和模芯杆5构成，所述模架固定座18固定安装在机架1中端导轨23上，位于前夹紧系统与后夹紧系统之间，所述下模6、上模6a和压紧块63依次从下往上安装在模架固定座18内，上模6a与下模6之间开有管材12放置的缺口，压紧块63与上模6a间安装有压紧弹簧62，压紧块63、上模6a与下模6之间设置有导柱61，所述模芯杆5一端与伺服电机2连接，另一端伸入上模6a与下模6之间的缺口处，所述模芯64一端固定安装在压紧块63上，另一端穿过上模6a与冲头65连接，所述成型油缸7安装在模架固定座18上方并与压紧块63连接。

所述控制台16上设有启动开关16a。

本实用新型的工作原理是：启动电源，根据待加工管材12的规格调整存料斗9的间距位置，设定待加工的技术参数并校准前夹紧块4与后夹紧块10的“0”位置。

将待加工的管材12暂存于存料斗9中，按下启动开关16a后，送料油缸11将管材12向前推进，使管材12冲出档块14掉入存料斗9与出料斗19间的空档处，同时左顶出油缸22a与右顶出油缸22同步将掉落的管材12平行接稳后回至原位，推料油缸15平行将管材12推入成型模块，使模芯杆5穿入管材12中，此时推料油缸15为工作最大行程。此时，成型模块中的下模6与上模6a为打开状态，前夹紧块4与后夹紧块10为打开状态，其中前夹紧块4位于“终点”位置。

当管材12全部推入模芯杆5内，前夹紧油缸3开始工作使前夹紧块4夹紧固定管材12，伺服电机2带动丝杆17使前夹紧块4迅速向左边的起始感应装置24处移动，当起始感应装置24感应到管材12时，伺服电机2停止转动，前夹紧油缸3松开，伺服电机2带动前夹紧块4回到“0”位置，前夹紧块4再次夹紧管材12，伺服电机2带动前夹紧块4按系统输入的指令向右边成型模块内加工成型。

成型模块为阶级模，在成型过程中先预压固定后再冲孔成型，具体实现方式如下：当管材12移到成型模块内，成型油缸7带动下模6向下移动，利用压紧弹簧62将管材12再次固定，确保管材12在成型过程中平稳无移动，保证了加工后的各孔对称度。当工件再次夹紧后，成型油缸7再次带动冲头65向下冲孔成型，冲孔后成型油缸7迅速松开回位，前夹紧块4按设定的程序指令再次向右移动，重复上述成型步骤直至终止感应装置25感应到前夹紧块4后，前夹紧油缸3启动松开前夹紧块4，并保持松开状态。

后夹紧油缸8启动使后夹紧块10夹紧管材12继续按设定的程序向右移动，成型模块重复成型步骤继续冲孔，直至管材12冲孔完成，后夹紧块10带动管材12回到初始位置，顶出系统将加工后的管材12顶出存料斗9与出料斗19之间的空档，送料油缸11启动向前送料，使加工后的管材12沿出料斗19下来，即单根管材12加工完成。

重复上述步骤则可重新实现同款规格的管材12加工过程，如需加工不同规格的管材12则需重新调整存料斗9的间距位置，设定待加工的技术参数并校准前夹紧块4与后夹紧块10的“0”位置，换不同管径的管材加工需更新成型模块中的冲头65。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知本实用新型的启示下做出与本实用新型相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。