冲拔一体机的制作方法

本实用新型涉及冲孔翻边领域，尤其涉及一种冲拔一体机。

背景技术：

在管形件的壁上成孔，是常见的机械加工工序，也是难以处理的工作难点之一，特别是对于管壁较薄、硬度较低的管材，如铜管、铝管等，由于管壁往往较薄，能够承受的压力有限，又由于管壁表面为弧面，钻头接触面受力不均匀，所以很难用钻头钻孔。目前，在上述管件上进行小孔成型常用的方法是冲压或电火花成型。但是，冲压成型后处理小孔处毛刺非常困难，费工费时，而且工件质量难以达到稳定要求，而通过高频电火花成型方式进行小孔加工则占用工时较多，效率低，不能满足批量生产的要求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种冲拔一体机，可同时实现管材的冲孔和翻边，加工工序少，冲孔及翻边效率高，翻边外沿平整美观，不用二次加工，节省工时，能加工管壁厚度不同的管材，满足批量生产的要求。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案：

冲拔一体机，包括机架，所述机架上设有冲孔机构、导向机构、设于所述导向机构上并可沿其轴向滑动的管件进给机构、设于所述管件进给机构上并由其推移至所述冲孔机构下方的冲孔组件，所述冲孔组件包括芯管和穿设于芯管内的芯杆，所述芯管内设有冲头和锥舌杆，所述冲头套设在所述锥舌杆上，所述芯杆的一端与所述锥舌杆可拆卸式连接，另一端穿出所述芯管外，所述冲头的底部内侧设有两相对并倾斜设置的凸台，所述锥舌杆的两侧面设有两倾斜设置的凹位，所述凸台套设在所述凹位上并可在其上滑动，所述芯管的端部开设有圆孔，所述锥舌杆推动所述冲头突出所述圆孔，所述冲孔机构的工作端设有工作头，所述工作头位于所述圆孔的上方。

所述冲拔一体机还包括管件驱动机构，所述管件驱动机构与所述芯杆穿出芯管外的一端连接，用于驱动芯杆带动所述锥舌杆沿芯管内腔滑动，所述机架的后端设有斜支架，所述管件驱动机构设于所述斜支架上。

所述管件驱动机构包括安装于所述斜支架上的导杆座，所述导杆座上设有与所述芯杆固定连接的滑块以及第一驱动部件，所述导杆座上还设有与芯杆平行的两个导柱，所述滑块套设在所述导柱上并由所述第一驱动部件带动沿导柱轴向滑动，所述导柱上位于所述滑块的前侧还套有前导块，所述芯管远离所述冲孔机构的一端与所述前导块固定连接，所述导杆座上螺设有与导柱平行的调节螺钉，所述调节螺钉旋入所述前导块以调节前导块在导柱上的轴向位置。

所述管件驱动机构还包括设于所述斜支架上的第二驱动部件，所述斜支架的上端开设有沿所述机架长度方向设置的滑孔，所述导杆座的底部镶入所述滑孔并由所述第二驱动部件驱动在滑孔内滑动。

所述第一驱动部件和所述第二驱动部件均为液压油缸，所述第一驱动部件为冲孔油缸，用于在冲孔时带动所述导杆座沿所述滑孔向前移动，所述第二驱动部件为退料油缸，用于在拔孔时带动所述导杆座沿所述滑孔向后移动。

所述导向机构包括两根沿所述机架长度方向设置且相互平行的导轨，所述导轨间设有与导轨平行的第一丝杆，所述第一丝杆靠近所述冲孔机构的一端位于机架的下方设有驱动第一丝杆转动的第一电机，所述管件进给机构的底部套设在所述导轨和所述第一丝杆上并能沿导轨的轴向滑动。

所述管件进给机构包括套设在所述冲孔组件上并可绕其转动的主轴、与所述主轴前端固定连接用于夹持所述冲孔组件的夹爪以及设于所述主轴外的主轴箱体，所述主轴箱体的上端设有气缸，所述夹爪外套有推套，所述推套的后端设有与所述主轴箱体的前端铰接的拨叉，所述气缸的输出端通过气缸接头与所述拨叉的上部铰接。

所述主轴箱体的后端设有同步轮罩，所述同步轮罩内设有驱动所述主轴旋转的伺服电机。

所述冲孔机构包括竖向设置的导杆架，所述导杆架上套设有滑动座，所述导杆架的上方设有第二电机，所述第二电机的输出部连接有第一减速机，所述第一减速机的输出轴设有与所述滑动座螺纹连接的第二丝杆，所述第二电机通过驱动所述第二丝杆转动使所述滑动座沿所述导杆架上下滑动，所述冲孔机构还包括固设于所述滑动座一侧的镗铣主轴头以及固设于所述滑动座另一侧的第三电机，所述工作头设置于所述镗铣主轴头的下端，所述第三电机的输出部连接有第二减速机，所述第二减速机的输出轴通过皮带传动装置与所述镗铣主轴头的上端连接，所述第三电机通过所述皮带传动装置驱动所述镗铣主轴头，进而带动所述工作头转动。

所述冲孔机构的下方两侧分别设有夹持机构，所述夹持机构的工作端连接有夹模，所述夹模用于夹持所述冲孔组件。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型通过管件进给机构夹持管件并将管件输送至冲孔机构的下方工位进行冲孔加工处理，提高了冲孔加工的精度，大大提升了管件冲孔质量，同时在冲孔完毕后可通过设于冲孔机构工作端的工作头进行翻边加工处理，且翻边外沿平整美观，等径翻边无需二次加工，加工工序少，节省人力；

2、本实用新型通过设于管件进给机构上的夹爪可夹紧管件沿管件轴心旋转一定角度，可实现对管件的多个方向的冲孔及翻边加工，无需重新定位；

3、本实用新型的冲头和工作头均可更换，以适应不同的冲孔翻边加工需求，同时能加工管壁厚度不同的管材，满足批量生产的要求；

4、本实用新型的冲拔一体机采用数控系统操作，全自动化加工，可减轻工人劳动强度。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例的冲拔一体机的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例的冲拔一体机的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例的冲头的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的锥舌杆的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的冲孔组件沿图2A-A向的局部剖视图；

图6是本实用新型实施例的管件进给机构的分解图；

图7是本实用新型实施例的冲孔机构的分解图。

【具体实施方式】

下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参看附图1至附图7，一种冲拔一体机，包括机架1和设于所述机架1后端的斜支架10，所述机架1上设有冲孔机构2、导向机构3、设于所述导向机构3上并可沿其轴向滑动的管件进给机构4、设于所述管件进给机构上并由其推移至所述冲孔机构2下方的冲孔组件，所述斜支架10上设有驱动所述冲孔组件移动的管件驱动机构6。

其中，所述冲孔机构2包括竖向设置的导杆架21，所述导杆架上套设有滑动座22，所述导杆架21的上方设有第二电机23，所述第二电机的输出部连接有第一减速机24，所述第一减速机的输出轴设有与所述滑动座22螺纹连接的第二丝杆25，所述第二电机23通过驱动所述第二丝杆25转动使所述滑动座22沿所述导杆架21上下滑动，所述冲孔机构2还包括固设于所述滑动座22一侧的镗铣主轴头26以及固设于所述滑动座22另一侧的第三电机27，所述工作头20设置于所述镗铣主轴头26的下端，所述第三电机27的输出部连接有第二减速机28，所述第二减速机的输出轴通过皮带传动装置与所述镗铣主轴头26的上端连接，所述第三电机27通过所述皮带传动装置驱动所述镗铣主轴头26，进而带动所述工作头20转动。具体地，所述皮带传动装置包括设于所述第二减速机的输出轴上的主动轮以及设于所述镗铣主轴头上端的从动轮，主动轮与从动轮间通过传动带连接。

请参看附图3、附图4和附图5，所述冲孔组件包括芯管51和穿设于芯管内的芯杆52，所述芯管51内设有冲头53和锥舌杆54，所述冲头53套设在所述锥舌杆54上，所述芯杆52的一端与所述锥舌杆54螺纹连接，另一端穿出所述芯管51外，所述冲头为圆柱结构，冲头的顶部为中间高两边低的曲面结构，所述冲头53的底部内侧设有两相对并倾斜设置的凸台531，所述锥舌杆54的两侧面设有两倾斜设置的凹位541，所述凹位沿机架长度方向为前低后高设置，所述凸台531套设在所述凹位541上并可在其上滑动，所述芯管51的端部开设有圆孔511，所述锥舌杆54推动所述冲头53突出所述圆孔511，所述冲孔机构2的工作端设有工作头20，所述工作头20位于所述圆孔511的上方。

请参看附图6，所述管件进给机构4包括套设在所述冲孔组件上并可绕其转动的主轴41，所述主轴41前端固定连接有夹爪42，所述夹爪夹紧管件后可沿管件轴心旋转。当圆管件需要进行多个方向上的冲孔及翻边加工时，夹爪夹紧圆管件旋转一个角度，即可进行下一工序加工，无需重新定位。所述主轴41外侧设有保护主轴的主轴箱体43，所述主轴箱体43的上端设有气缸44，主轴箱体43的后端设有起防护作用的同步轮罩47，所述同步轮罩47内设有驱动所述主轴41旋转的伺服电机，所述夹爪42外套有推套45，所述推套的后端设有与所述主轴箱体43的前端铰接的拨叉46，所述气缸44的输出端通过气缸接头441与所述拨叉46的上部铰接。上述管件进给机构的动作流程为：所述气缸向前推动所述拨叉，拨叉带动推套向前移动，使夹爪夹紧管件沿着导轨移动至冲孔机构的下方工位进行冲孔，当需要进行多个方向上的冲孔及翻边加工时，伺服电机驱动主轴旋转，夹爪夹紧管件作轴向或轴向运动以便冲出轴向孔或周向孔。

所述管件驱动机构与所述芯杆52穿出芯管51外的一端连接，用于驱动芯杆52带动所述锥舌杆54沿芯管51内腔滑动。具体地，请参看附图1，所述管件驱动机构6包括安装于所述斜支架10上的导杆座61和设于斜支架上端的第二驱动部件。所述导杆座61上设有与所述芯杆52固定连接的滑块62以及第一驱动部件63，所述导杆座61上还设有与芯杆52平行的两个导柱64，所述滑块62套设在所述导柱64上并由所述第一驱动部件63带动沿导柱64轴向滑动。所述导柱64上位于所述滑块62的前侧还套有前导块65，所述芯管51远离所述冲孔机构2的一端与所述前导块65固定连接，所述导杆座61上螺设有与导柱64平行的调节螺钉66，所述调节螺钉66旋入所述前导块65以调节前导块在导柱64上的轴向位置。斜支架10的上端开设有沿所述机架1长度方向设置的滑孔101，所述导杆座61的底部镶入所述滑孔101并由所述第二驱动部件67驱动在滑孔101内滑动。

进一步地，所述第一驱动部件63和所述第二驱动部件67均为液压油缸，所述第一驱动部件63为冲孔油缸，用于在冲孔时带动所述导杆座61沿所述滑孔101向前移动，所述第二驱动部件67为退料油缸，用于在钻孔时带动所述导杆座61沿所述滑孔101向后移动。

所述导向机构3包括两根沿所述机架1长度方向设置且相互平行的导轨31，所述导轨31间设有与导轨平行的第一丝杆32，所述第一丝杆32靠近所述冲孔机构2的一端位于机架1的下方设有驱动第一丝杆32转动的第一电机，所述管件进给机构4的底部套设在所述导轨31和所述第一丝杆32上并能沿导轨的轴向滑动。结构简单，所述管件进给机构夹紧管件后，第一电机驱动第一丝杆转动，管件进给机构沿导轨滑动将管件输送至冲孔机构下方工位进行冲孔处理。

本实施例，通过管件进给机构夹持管件并将管件输送至冲孔机构的下方工位进行冲孔加工处理，提高了冲孔加工的精度，大大提升了管件冲孔质量，同时在冲孔完毕后可通过设于冲孔机构工作端的钻头进行翻边加工处理，且翻边外沿平整美观，无需二次加工，加工工序少，节省人力。

进一步地，所述冲孔机构的下方两侧分别设有夹持机构7，所述夹持机构的工作端连接有夹模71，所述夹模用于夹持所述冲孔组件。具体地，所述夹持机构7由两个对称的油缸构成，油缸的输出端连接有夹持模具71，冲孔工位位于两夹持模具所围成的模腔内，所述管件进给机构夹持管件移动至冲孔工位后，所述夹模夹紧管件，冲孔油缸带动冲孔组件向前移动冲孔。

此外，本实用新型的冲头和钻头磨损后可直接更换，更换成本低，可适应不同的冲孔翻边加工需求，同时能加工管壁厚度不同的管材，满足批量生产的要求；机架上还设有数控操作台，冲拔一体机采用数控系统操作，全自动化加工，可减轻工人劳动强度。

本实施例工作原理：冲孔：将需加工处理的管件套入芯管51内，管件进给机构4上的夹爪42夹持芯管51后沿导轨31移动至冲孔机构2的工作头20下方工位后，夹模71夹紧芯管51，此时冲孔油缸63向前移动，驱动芯杆52动作，带动锥舌杆54推动冲头53，使冲头沿锥舌杆54的凹位541斜向上滑动，冲头53的圆柱部从芯管51的圆孔511突出，完成冲孔；钻孔和翻边：退料油缸67向后移动，带动冲孔组件整租后移，第三电机27驱动工作头20正转，第二电机23驱动滑动座22沿导杆架21向下滑动，从而带动工作头20向下移动，实现钻孔；第三电机27驱动工作头20反转，第二电机23驱动滑动座22沿导杆架21向上滑动，从而带动工作头20向上移动，实现翻边。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本实用新型相同或近似的，均在本实用新型的保护范围之内。