一种冲压设备的制作方法

本发明涉及矩形管冲压设备领域，具体是一种冲压设备。

背景技术：

矩形管是一种空心方形的截面轻型薄壁钢管，也称为钢制冷弯型材，通常是以Q235热轧或冷轧带钢或卷板为母材，经冷弯曲加工成型后，再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的型钢，分为无缝钢管和焊接钢管，无缝钢管又分为热轧无缝方管、冷拔无缝方管、挤压无缝方管。矩形管在建筑、机械制造、电力工程等领域应用十分广泛，例如：造船、太阳能发电支架、钢结构工程、农业和化学机械、玻璃幕墙、汽车底盘、机场建筑等都需要使用矩形管。

目前，在钢管的外壁上加工通孔的方法是，将在钢管待加工管插进冲孔模具的模芯中，再以冲头冲孔，模芯上设置避让孔使冲头通过。这种冲孔模具对于小口径圆形钢管较为实用，且对钢管质量影响较小；而对于矩形管，其侧壁在受冲头冲压时极易变形，影响冲孔质量，甚至无法冲孔。

经检索，中国专利，公开号：CN206662045U，申请公布日：2017年11月24日，公开了一种管材冲孔模具，包括下垫板、下模块、第一上模块、弹性块、第二上模块、上垫板、模柄、导向柱和冲头；下模块固定在下垫板上，下模块具有定位凹槽，第一上模块具有与所述定位凹槽配合的定位凸起，下模块具有用于容纳所述管材的第一凹槽，第一上模块具有用于容纳所述管材的第二凹槽，所述第一上模块和第二上模块通过所述弹性块固定连接，第二上模块和所述冲头固定在所述上垫板下方，模柄固定在所述上垫板上方，导向柱固定在所述第二上模块下方，第一上模块具有被所述导向柱插入的导向孔和被所述冲头插入的第一通孔。利用该管材冲孔模具能够加工圆形钢管，但在给矩形管冲孔时，会导致矩形管侧壁变形，影响冲孔质量，甚至无法冲孔。

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

针对现有技术中的管材冲孔模具在给矩形管冲孔时，会导致矩形管侧壁变形，影响冲孔质量，甚至无法冲孔的问题，本发明提供了冲孔的加工方法一种冲压设备，在下模组件中设置有下模芯，冲孔时，矩形管套在下模芯上，避免了矩形管受冲压变形，另外，下模芯对矩形管的插入还起到导向作用，避免矩形管偏位，提高了冲孔定位精确度，冲孔加工的质量大大提高。

技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种冲压设备，包括冲压机和矩形管冲孔模具，所述矩形管冲孔模具包括上模组件和下模组件，所述上模组件固定在所述冲压机上的滑块下端，所述下模组件200固定在所述冲压机上的下模安装座上，所述上模组件和所述下模组件上下配合设置；

所述上模组件包括上模板、上模芯座和若干上模芯，所述上模板与所述冲压机上的滑块下端固定连接，所述上模芯座固定在所述上模板底部，所述上模芯固定在所述上模芯座下端；

所述下模组件包括支撑座、下模芯座、下模芯和若干挡板，所述支撑座固定在所述冲压机上的下模安装座上，所述下模芯座和所述挡板均固定在所述支撑座上，所述挡板对称设置在所述下模芯座两侧，所述下模芯固定在所述下模芯座上；所述下模芯上设置有与所述上模芯相配合的若干模芯孔；

所述下模芯外缘设置有盛料腔。

进一步地，所述下模组件上还设置有用于调节冲孔数量的定位机构，所述定位机构固定在所述支撑座上。

进一步地，所述定位机构包括支撑块和定位螺栓，所述支撑块竖直固定在所述支撑座上，所述定位螺栓螺接在所述支撑块上，并贯穿所述支撑块向所述下模芯侧面延伸。

进一步地，所述支撑座包括底板、立板和下模板，所述立板对称设置并固定在所述底板上，所述下模板固定在所述立板上端，在所述底板、立板和下模板中间形成废料室；

所述下模芯座固定在所述下模板上，所述下模芯座和所述下模板上设置有连通所述废料室的下料孔。

进一步地，所述上模板边缘设置有若干起吊槽。

进一步地，所述下模组件上设置有导向柱，所述导向柱固定在所述支撑座上；所述上模组件上设置有与所述导向柱相配合的导向套，所述导向套固定在所述上模板底部。

进一步地，所述上模组件还包括定位板，所述定位板通过若干浮动连接件活动连接在所述上模芯座底部；所述上模芯贯穿所述定位板，且与所述定位板活动配合。

进一步地，所述浮动连接件包括螺栓和弹簧，所述螺栓贯穿所述上模芯座与所述定位板螺纹连接，且所述螺栓与所述上模芯座活动配合；所述上模芯座设置有与所述螺栓一一对应的让位孔，所述螺栓沿所述让位孔可上下运动；所述弹簧套设在所述螺栓上，且位于所述上模芯座与所述定位板之间。

进一步地，所述定位板底部设置有定位柱，所述下模芯上设置有与所述定位柱配合的定位孔。

进一步地，所述定位柱和所述定位孔的数量均为两个以上。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明提供的一种冲压设备，通过上模组件和下模组件上下扣合后在下模芯外缘形成盛料腔，受下模芯的支撑，矩形管在盛料腔内冲孔时侧壁不易发生变形，提高了冲孔的质量；另外，下模芯对矩形管的插入还起到导向作用，避免矩形管偏位，从而提高了冲孔定位精确度；

(2)本发明提供的一种冲压设备，通过调节相应位置的定位机构，可以控制矩形管插入盛料腔内的深度，从而调整单次冲孔的数量，能够适用于不同孔数要求的产品生产；

(3)本发明提供的一种冲压设备，定位机构包括支撑块和定位螺栓，通过调整相应位置定位机构上的定位螺栓的旋入深度，使其端部抵住或贴近下模芯侧面既能完成对冲孔数量的调整，结构简单，方便实用；

(4)本发明提供的一种冲压设备，在支撑座内设置有废料室，下模芯座和下模板上设置有连通废料室的下料孔，冲孔产生的废料经下料孔直接落入废料室内储存，只需定期清理即可，节约清理废料的时间，降低劳动强度，提高生产的安全性；

(5)本发明提供的一种冲压设备，上模板边缘设置有若干起吊槽，便于起吊时捆绑吊绳或固定吊钩，方便组装拆卸，安全性高；

(6)本发明提供的一种冲压设备，通过在上模组件和下模组件之间设置相互配合的导向套和导向柱，能够起到对上模组件合模和开模运动的定位和导向作用，进而避免了上模组件和下模组件之间发生错位；

(7)本发明提供的一种冲压设备，上模组件上设置有定位板，冲孔时，定位板压在矩形管上侧壁上，上模芯受定位板限位，上下运动时不易偏位，提高了冲孔位置的定位精确度；

(8)本发明提供的一种冲压设备，定位板底部设置有定位柱，下模芯上设置有与定位柱配合的定位孔，冲孔时，受定位柱与定位孔配合的限制，上模组件的运动更加不易偏位，进一步提高了冲孔位置的定位精确度；

(9)本发明提供的一种冲压设备，所述定位柱170以及与其相配合的定位孔232的数量均为两个以上，合模稳定性好，冲孔精度高。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

图2、本发明的矩形管冲孔模具的正视图；

图3、本发明的矩形管冲孔模具的右视图；

图4、本发明中的上模组件的正视图；

图5、本发明中的上模组件的仰视图；

图6、本发明中的上模组件的右视图；

图7、本发明中的下模组件的正视图；

图8、本发明中的下模组件的俯视图；

图9、本发明中的下模组件的右视图。

附图中：10、冲压机；11、滑块；12、下模安装座；13、电控箱；100、上模组件；110、上模板；111、起吊槽；120、上模芯座；121、让位孔；130、上模芯；140、定位板；150、浮动连接件；151、螺栓；152、弹簧；160、导向套；170、定位柱；200、下模组件；210、支撑座；211、底板；212、立板；213、下模板；220、下模芯座；230、下模芯；231、模芯孔；232、定位孔；240、挡板；250、定位机构；251、支撑块；252、定位螺栓；260、导向柱；270、下料孔；280、废料室；300、盛料腔。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

一种冲压设备，如图1、2、3所示，包括冲压机10和矩形管冲孔模具，所述矩形管冲孔模具包括上模组件100和下模组件200；所述上模组件100固定在所述冲压机10上的滑块11下端，所述下模组件200固定在所述冲压机10上的下模安装座12上，所述上模组件100和所述下模组件200上下配合设置，即所述上模组件100竖直向下运动刚好能与所述下模组件200扣合；所述冲压机10通过电动机驱动飞轮，并通过离合器、传动齿轮带动曲柄连杆机构使所述滑块11上下运动，所述滑块11带动所述上模组件100上下运动与所述下模组件200扣合和分离，从而实现合模和开模。

如图1、2、3所示，所述上模组件100包括上模板110、上模芯座120和若干上模芯130，所述上模板110与所述滑块11下端固定连接，所述上模芯座120固定在所述上模板110底部，所述上模芯130固定在所述上模芯座120下端；所述上模板110和上模芯座120均为平板；所述上模芯130根据加工的孔形的不同，可以是圆柱形或多边形，也可以是其它截面不规则的柱形，本实施例中如图2、3所示，所述上模芯130为圆柱形，用于加工圆形孔；所述上模芯130的数量和排布根据加工的孔的数量和位置设置，可以是一个或两个或三个以上，当所述上模芯130在两个以上时，可以是沿直线排布或分列或不规则排布，本实施例中，如图2、3所示，所述上模芯130的数量为两个，且沿直线排布；另外，本实施例中，滑块11、上模板110、上模芯座120、若干上模芯130通过螺栓依次可拆卸固定连接，便于拆装、维修。

如图1、2、3所示，所述下模组件200包括支撑座210、下模芯座220、下模芯230和若干挡板240，所述支撑座210固定在所述冲压机10上的下模安装座12上，所述下模芯座220和所述挡板240均固定在所述支撑座210上，所述挡板240对称设置在所述下模芯座220两侧，所述下模芯230固定在所述下模芯座220上；所述下模芯230上设置有与所述上模芯130相配合的若干模芯孔231。如图3所示，所述下模芯座220呈L形，所述下模芯230为长方体，所述下模芯230后端与所述下模芯座220固定连接，在所述下模芯座220和所述下模芯座220之间形成进料间隙；所述挡板240的数量为两个以上，本实施例中所述挡板240设置有四个，对称设置在下模芯座220左右两侧，且同侧的两个挡板240间隔设置，下模芯230与挡板240之间留有进料间隙；另外，本实施例中，下模安装座12与支撑座210之间、支撑座210和下模芯座220之间、下模芯座220和下模芯230之间，以及挡板240与支撑座210之间均是通过螺栓可拆卸连接，便于拆装、维修。

所述下模芯230外缘设置有盛料腔300，所述下模芯230的上下和左右侧壁为所述盛料腔300的内壁，所述上模组件100和所述下模组件200上下扣合后，所述下模芯座220上侧面、挡板240内侧面，以及所述上模芯座120的下端面构成所述盛料腔300的外壁；所述盛料腔300用于插入矩形管的待加工端。

给矩形管冲孔时，待所述矩形管冲孔模具安装在所述冲压机10并调试好后，通过电控箱13开启所述冲压机10电源，然后将矩形管待加工端插入所述盛料腔300内，人工操作冲压机10，驱动所述滑块11下行，进而驱动所述上模组件100下行合模，实现冲孔，然后驱动所述上模组件100上行开模，完成冲孔。

本实施例的一种冲压设备，通过上模组件100和下模组件200上下扣合后在下模芯230外缘形成盛料腔300，当矩形管插入盛料腔300内冲孔时，由于受下模芯230的支撑，矩形管侧壁不易发生变形，提高了冲孔的质量；另外，下模芯230对矩形管的插入还起到导向作用，避免矩形管偏位，从而提高了冲孔定位精确度。

实施例2

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于，如图7、8、9所示，所述下模组件200上还设置有用于调节冲孔数量的定位机构250，所述定位机构250固定在所述支撑座210上。所述定位机构250可以是手动调节的定位机构，也可以上是液压驱动的自动定位机构，或者其它可行的定位机构，本实施例中为手动调节的定位机构，结构简单，成本低；

所述定位机构250的数量为一个以上；本实施例中，如图7、8、9所示，设置有两个手动调节的定位机构250，对称设置在所述下模芯座220左右两侧，且位于前后两个模芯孔231之间，当只需要冲单个孔时，通过调节定位机构250限位，使矩形管的待加工端在所述盛料腔300内的插入深度只到前后两个模芯孔231之间定位机构250所限定的位置，然后冲孔，即可完成冲单孔，当需要冲双孔时，调节定位机构250让开位置，使矩形管的待加工端插入到所述盛料腔300最深处即可。

本实施例的一种冲压设备，通过调节相应位置的定位机构250，可以控制矩形管插入盛料腔300内的深度，从而调整单次冲孔的数量，能够适用于不同孔数要求的产品生产。

实施例3

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于，如图7、8、9所示，所述定位机构250包括支撑块251和定位螺栓252，所述支撑块251竖直固定在所述支撑座210上，所述定位螺栓252螺接在所述支撑块251上，并贯穿所述支撑块251向所述下模芯230侧面延伸。每个支撑块251上可以设置一个或两个定位螺栓252，也可以设置更多，当设置多个定位螺栓252时，各定位螺栓252上下竖直排布；本实施例中，如图7、8、9所示，每个支撑块251上仅设置有一个定位螺栓252。

本实施例的一种冲压设备，通过调整相应位置定位机构250上的定位螺栓252的旋入深度，使其端部抵住或贴近下模芯230侧面既能完成对冲孔数量的调整，结构简单，方便实用。

实施例4

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例1至3任一，不同和改进之处在于，如图7所示，所述支撑座210包括底板211、立板212和下模板213，所述立板212有两个，且对称设置并固定在所述底板211上，所述下模板213固定在所述立板212上端，在所述底板211、立板212和下模板213中间形成废料室280，用于储存冲孔产生的废料；

所述下模芯座220固定在所述下模板213上，所述下模芯座220和所述下模板213上设置有连通所述废料室280的下料孔270，冲孔完成并取出矩形管后，冲孔产生的废料受重力作用沿下料孔270落入废料室280内储存，避免每次都要人工单独清理废料。

本实施例的一种冲压设备，冲孔产生的废料经下料孔270直接落入废料室280内储存，只需定期清理即可，节约清理废料的时间，降低劳动强度，提高生产的安全性。

实施例5

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例1至4任一，不同和改进之处在于，如图5、6所示，所述上模板110边缘设置有若干起吊槽111，便于起吊时捆绑吊绳或固定吊钩，方便组装拆卸，安全性高。

所述起吊槽111对称设置在所述上模板110左右两侧，起吊槽111的数量可根据模具的大小和重量设置不同数量，本实施例中，如图5、6所示，在所述上模板110左右两侧各设置有两个起吊槽111。

实施例6

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例1至5任一，不同和改进之处在于，如图4、5、6所示，所述下模组件200上设置有导向柱260，所述导向柱260固定在所述支撑座210上；如图7、8、9所示，所述上模组件100上设置有与所述导向柱260相配合的导向套160，所述导向套160固定在所述上模板110底部。所述导向柱260和导向套160的数量为一个以上，本实施例中，所述导向柱260和导向套160均为两个，且左右对称设置，定位和导向更加稳定。

本实施例的一种冲压设备，通过在上模组件100和下模组件200之间设置相互配合的导向套160和导向柱260，能够起到对上模组件100合模和开模运动的定位和导向作用，进而避免了上模组件100和下模组件200之间发生错位。

实施例7

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例1至6任一，不同和改进之处在于，如图4、5、6所示，所述上模组件100还包括定位板140，所述定位板140通过若干浮动连接件150活动连接在所述上模芯座120底部；所述上模芯130贯穿所述定位板140，且与所述定位板140活动配合，使得所述定位板140能够相对于所述上模芯130上下运动。所述浮动连接件150可以是螺栓或螺栓与弹簧配合，也可以是其它形式。

合模时，所述上模组件100和所述下模组件200相互扣合，所述定位板140、下模芯座220、挡板240围绕在下模芯230四周，形成所述盛料腔300的外缘；冲孔时，所述定位板140压住矩形管不动，所述上模板110、上模芯座120和上模芯130继续下压运动，所述上模芯130穿过所述定位板140对矩形管进行打孔，开模时也只有上模板110、上模芯座120和上模芯130回程。

本实施例的一种冲压设备，上模芯130受定位板140限位，冲孔时不易偏位，提高了冲孔位置的定位精确度。

实施例8

本实施例的一种冲压设备，基本结构同实施例7，不同和改进之处在于，如图4所示，所述浮动连接件150包括螺栓151和弹簧152，所述螺栓151贯穿所述上模芯座120与所述定位板140螺纹连接，且所述螺栓151与所述上模芯座120活动配合，即所述螺栓151与所述上模芯座120上相应位置的通孔间隙配合；所述上模芯座120设置有与所述螺栓151一一对应的让位孔121，所述让位孔121为所述螺栓151上下运动提供活动空间，使所述螺栓151沿所述让位孔121可上下运动；所述弹簧152套设在所述螺栓151上，且位于所述上模芯座120与所述定位板140之间。可以理解的，所述弹簧152也可以和所述螺栓151分开设置。

如图4、6、8所示，所述定位板140底部设置有定位柱170，所述下模芯230上设置有与所述定位柱170配合的定位孔232。合模时，所述上模组件100和所述下模组件200扣合后，所述定位柱170插入到所述定位孔232内，冲孔时，定位柱170只能沿定位孔232上下运动。所述定位柱170以及与其相配合的定位孔232的数量均为一个或两个以上，可以理解的，定位柱170和定位孔232的数量越多，定位效果越好，合模时越不容易出现偏位，从而冲孔精度更高。本实施例中，如图4、6、8所示，所述定位柱170和定位孔232均为两个。另外，所述定位柱170和所述定位孔232也可以交叉设置在所述定位板140和所述下模芯230上，即所述定位板140和所述下模芯230上均同时设置有定位柱170和定位孔232，所述定位板140上的定位柱170与所述下模芯230上的定位孔232配合，所述下模芯230上的定位柱170与所述定位板140上的定位孔232配合；还可以将定位柱170设置在所述下模芯230上，同时将定位孔232设置在所述定位板140上。

本实施例的一种冲压设备，冲孔时，受定位柱170与定位孔232配合的限制，上模组件100的运动更加不易偏位，进一步提高了冲孔位置的定位精确度。

实施例9

一种应用实施例1至8任一中所述的冲压设备给矩形管冲孔的方法，步骤为：

步骤一、设置冲孔数量：根据冲孔数量要求，调整相应位置定位机构250上的定位螺栓252，使定位螺栓252端部抵住下模芯230侧面；

步骤二、上料：将矩形管待加工端从模具前侧插入到盛料腔300内，至不可再深入为止；

步骤三、合模冲孔：驱动上模组件100下压，上模芯130穿透矩形管上壁插入到下模芯230上的模芯孔231内，在矩形管上壁上相应位置形成通孔，冲孔产生的废料落在模芯孔231底部；

步骤四、开模：驱动上模组件100回程，上模芯130从模芯孔231内拔出，退回起始位置；

步骤五、下料：将冲孔后的矩形管从盛料腔300内拔出，冲孔产生的废料经下料孔270落入废料室280，冲孔完成。

本实施例的一种矩形管冲孔的加工方法，能够适用于不同孔数要求的矩形管的生产，且冲孔位置的定位精确度，冲孔产生的废料清理方便，劳动强度小，安全性高。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。