冲孔机上的自动扩孔装置.pdf

本发明公开了冲孔机上的自动扩孔装置，其设计要点在于包括有安装在冲孔机工作台上的扩孔组件和驱动组件，所述扩孔组件包括有均可上、下移动的芯杆和提模板组件，提模板组件上活动卡装有可绕其中心转动的定位套，定位套的下部沿其圆周方向活动铰接有多个涨爪，芯杆插装在定位套内，芯杆下端设有移动时用于推顶各涨爪使其张合的凸部。本发明目的是提供一种可自动在金属管件管身上扩大孔、生产效率高、使用安全的冲孔机上的自动扩孔装置。

1、  冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于包括有安装在冲孔机工作台(11)上的扩孔组件(2)和驱动组件(3)，所述扩孔组件(2)包括有均可上、下移动的芯杆(21)和提模板组件(40)，提模板组件(40)上活动卡装有可绕其中心转动的定位套(22)，定位套(22)的下部沿其圆周方向活动铰接有多个涨爪(23)，芯杆(21)插装在定位套(22)内，芯杆(21)下端设有移动时用于推顶各涨爪(23)使其张合的凸部(210)；
所述驱动组件(3)包括有可带动所述定位套(22)转动的第一驱动装置(31)和带动提模板组件(40)上、下移动的第二驱动装置(32)以及带动芯杆(21)上、下移动的第三驱动装置(33)。

2、  根据权利要求1所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述芯杆(21)上活动套有可顶压所述涨爪(23)上端使其下端合紧的涨爪控制件(20)，涨爪控制件(20)包括有压簧(24)和收爪套(25)，压簧(24)下端顶压在收爪套(25)上，收爪套(25)下端圆周设有用于顶压涨爪(23)的锥面(250)，所述涨爪(23)上端对应设有可与上述锥面(250)配合的斜面(230)。

3、  根据权利要求1或2所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述第三驱动装置(33)为油缸，油缸活塞上连接有转轴套(51)，转轴套(51)内卡装有一可绕中心转动的上连接轴(52)，上连接轴(52)通过一双头螺母(53)与所述芯杆(21)固定相连。

4、  根据权利要求1所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述定位套(22)内固定安装有小轴承(221)，芯杆(21)的杆身套装在上述小轴承(221)内。

5、  根据权利要求1或2所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述提模板组件(40)包括有提模板(41)，提模板(41)上设置有上、下连通的连接套(42)，连接套(42)上活动卡装有能绕其中心转动的轴承盖(44)，轴承盖(44)上固定装有轴套(43)，所述定位套(22)插装在上述轴套(43)内并与轴套(43)螺纹紧固连接。

6、  根据权利要求5所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述固定架(13)上设置有轴承套(29)，轴承套(29)内固定安装有用于定位所述轴套(43)的多个轴承(291)，所述轴套(43)下部插装在上述轴承(291)内。

7、  根据权利要求5所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述第一驱动装置(31)为伺服电机，伺服电机与所述轴套(43)之间通过同步带传动，伺服电机输出轴上设有与同步带配合的传动齿轮(310)，所述轴套(43)上部设有与同步带配合的传动齿(430)。

8、  根据权利要求7所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述第二驱动装置(32)为油缸，第一驱动装置(31)、第三驱动装置(33)固定在所述提模板(41)上，提模板(41)与所述第二驱动装置(32)活塞杆固定相连。

9、  根据权利要求1所述的冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于所述固定架(13)上还设置夹模组件(8)，夹模组件(8)包括用于夹紧管件的左、右夹模(81、82)以及带动左、右夹模(81、82)张合的两油缸(85)。

冲孔机上的自动扩孔装置
[技术领域]
本发明涉及一种冲孔机，进一步说的是一种冲孔机上的自动扩孔装置。
[背景技术]
日常生活中经常使用的空调、冰箱或加热炉中需要一些相互连通的金属管件，因此常常在金属管件的管身上冲孔以方便各管件来组装。
原有冲孔机冲出的孔最大孔径不超过管件孔径的80％的翻边孔，这样的孔只能连接比原关件外径小很多的其它管件，不能满足现有空调或其他制管行业生产需要。而采用人工加工超大孔径管件，要经过多次加工工序，要多次定位，从而效率低，质量差。特别是劳动强度大，操作不安全。人工冲孔翻边完成一个孔需要十几分钟，无法满足工厂的生产需要。
[发明内容]
本发明克服了现有技术不足，提供一种可自动在金属管件管身上扩大孔、生产效率高、使用安全的冲孔机上的自动扩孔装置。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
冲孔机上的自动扩孔装置，其特征在于包括有安装在冲孔机工作台上的扩孔组件和驱动组件，所述扩孔组件包括有均可上、下移动的芯杆和提模板组件，提模板组件上活动卡装有可绕其中心转动的定位套，定位套的下部沿其圆周方向活动铰接有多个涨爪，芯杆插装在定位套内，芯杆下端设有移动时用于推顶各涨爪使其张合的凸部；
所述驱动组件包括有可带动所述定位套转动的第一驱动装置和带动提模板组件上、下移动的第二驱动装置以及带动芯杆上、下移动的第三驱动装置；
所述芯杆上活动套有可顶压所述涨爪上端使其下端合紧的涨爪控制件，涨爪控制件包括有压簧和收爪套，压簧下端顶压在收爪套上，收爪套下端圆周设有用于顶压涨爪的锥面，所述涨爪上端对应设有可与上述锥面配合的斜面；
所述第三驱动装置为油缸，油缸活塞上连接有转轴套，转轴套内卡装有一可绕中心转动的上连接轴，上连接轴通过一双头螺母与所述芯杆固定相连；
所述定位套内固定安装有小轴承，芯杆的杆身套装在上述小轴承内；
所述提模板组件包括有提模板，提模板上设置有上、下连通的连接套，连接套上活动卡装有能绕其中心转动的轴承盖，轴承盖上固定装有轴套，所述定位套插装在上述轴套内并与轴套螺纹紧固连接；
所述固定架上设置有轴承套，轴承套内固定安装有用于定位所述轴套的多个轴承，所述轴套下部插装在上述轴承内；
所述第一驱动装置为伺服电机，伺服电机与所述轴套之间通过同步带传动，伺服电机输出轴上设有与同步带配合的传动齿轮，所述轴套上部设有与同步带配合的传动齿。
所述第二驱动装置为油缸，第一驱动装置、第三驱动装置固定在所述提模板上，提模板与所述第二驱动装置活塞杆固定相连。
所述固定架上还设置夹模组件，夹模组件包括用于夹紧管件的左、右夹模以及带动左、右夹模张合的两油缸。
本发明的有益效果是：
1、通过一油缸来实现扩孔提模板上、下移动，另一油缸来实现芯杆相对于涨爪的上、下移动，通过固定在提模板上的伺服电机来带动涨爪的转动，实现了涨爪边旋转边涨开扩的功能，促使管件孔边的金属缓慢发生形变以实现扩大孔功能；同时可在完成上述加工时可上、下移动调整涨爪，通过外界控制器对各驱动装置的控制来自动完成扩孔，使用方便、安全，生产效率大大提高；
2、轴套外套装有与固定架固定相连的轴承套，轴承套内固定安装有多个用于定位轴套的轴承；而在定位套与芯杆之间，定位套内固定安装有用于定位芯杆的小轴承，这样增强了定位套和芯杆在旋转时的稳定性能，避免其出现较大幅度的摆动，保证扩孔质量；
3、芯杆上活动套有收爪套和顶压收爪套的压簧，在收爪套顶压作用下，涨爪上端张开，涨爪下端绕铰点转动而合紧在一起了，从而使各涨爪下端在加工前处于夹紧状态以方便涨爪伸入管件孔内进行扩孔；
4、带动芯杆上下移动的油缸活塞上卡装有一可绕中心转动的上连接轴，芯杆通过双头螺母与上连接轴固定相连，这样，芯杆即可在油缸的驱动下上、下移动从而控制各涨爪张合，同时芯杆由于顶推在涨爪内侧，在涨爪高速旋转扩孔过程中可随涨爪一起旋转，避免涨爪与芯杆上的凸部摩擦损伤，结构简单，使用效果好。
[附图说明]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
图1为扩孔装置在冲孔机上的使用状态图；
图2为扩孔装置立体结构示意图；
图3为驱动组件与提模板连接结构示意图；
图4为扩孔组件组装结构主剖示图；
图5为扩孔组件上套装在芯杆外的定位套、涨爪、压簧、收爪套和轴套爆炸图；
图6为图5中B处放大图。
[具体实施方式]
如图所示，冲孔机上的自动扩孔装置，包括有安装在冲孔机工作台11上的扩孔组件2、驱动组件3和夹模组件8。
本发明中，扩孔组件2、驱动组件3安装在工作台11上一竖直设置的固定架13上。夹模组件8位于固定架13下侧，其包括用于夹紧管件的左夹模81、右夹模82、模架83和两油缸85，模架83上设有滑槽830，滑槽830内活动卡装有两个活动模座84，左夹模81和右夹模82分别安装在两个活动模座84上，两活动模座83分别与两油缸85的活动推杆固定连接。
扩孔组件2包括有均可上、下移动的芯杆21和提模板组件40，提模板组件40上活动卡装有可绕其中心转动的定位套22，定位套22的下部沿其圆周方向活动铰接有多个涨爪23，涨爪23下部外壁为用于扩孔的锥形面231。芯杆21插装在定位套22内，芯杆21上活动套有可顶压涨爪23上端使其下端合紧的涨爪控制件20，定位套22内固定安装有用于定位芯杆21的小轴承221，芯杆21的杆身套装在上述小轴承221内，芯杆21下端设有移动时用于推顶各涨爪23下端使其张合的凸部210。本发明中凸部210为一倒锥体。涨爪控制件20包括有压簧24和收爪套25，压簧24上端顶靠在芯杆21所设的台阶211上，压簧24下端顶压在收爪套25上，收爪套25下端圆周设有用于顶压涨爪23的锥面250，涨爪23上端对应设有可与上述锥面250配合的斜面230，在收爪套25顶压作用下，涨爪23上端张开，涨爪23下端绕铰点转动而合紧在一起了。
提模板组件40包括有提模板41，提模板41上设置有上、下连通的连接套42，连接套42上活动卡装有能绕其中心转动的轴承盖44，轴承盖44上固定装有轴套43，轴套43外圆周设有传动齿430，定位套22插装在轴套43内并与轴套43螺纹紧固连接。本发明中，连接套42上设有外螺纹，连接套42通过锁紧丝圈421与提模板41固定相连。轴承盖44上、下端面分别设置有与连接套42固定相连的定位轴承45。固定架13上还固定安装有轴承套29，轴承套29内固定安装有用于定位轴套43的多个轴承291和衬套292，轴套43下部插装在上述轴承291和衬套292内。
驱动组件3包括有可带动定位套22转动的第一驱动装置31和带动提模板41上、下移动的第二驱动装置32以及带动芯杆21上、下移动的第三驱动装置33。本发明中，第一驱动装置31为伺服电机，伺服电机31与轴套43上的传动齿430之间通过同步带传动，伺服电机31输出轴上设有与同步带配合的传动齿轮310。第二驱动装置32和第三驱动装置33均为油缸，第一驱动装置31、第三驱动装置33分别与提模板41固定连接，该提模板41与上述第二驱动装置32固定相连，第二驱动装置32固定安装在固定架13上。
第三驱动装置33的活塞上连接有转轴套51，转轴套51内卡装有一可绕中心转动的上连接轴52，该上连接轴52通过一双头螺母53与芯杆21上端固定相连，这样，芯杆21即可在第三驱动装置33的驱动下上、下移动从而控制各涨爪23张合，同时芯杆21由于顶推着涨爪23内侧，在涨爪23高速旋转扩孔过程中可随涨爪23一起旋转，避免涨爪23与芯杆21上凸部210的摩擦损伤，结构简单，使用效果好。
本发明工作过程如下所述：
首先将带孔的管件夹持在冲孔机夹模组件8上，启动第二驱动装置32，第二驱动装置32带动提模板41、第一驱动装置31和第三驱动装置33整体下移，这样芯杆21、定位套22和涨爪23也一起下移了，涨爪23和芯杆21插入管件上待加工孔内，随后第二驱动装置32暂停并启动第一驱动装置31带动轴套43、定位套22和涨爪23一起快速转动，同时启动第三驱动装置33带动芯杆21缓慢上移，芯杆21下端凸部210顶压各涨爪23，涨爪23以其上的铰点为中心向外张开，实现了涨爪23边旋转边涨开的扩孔加工；各涨爪23上端顶压芯杆21上的收爪套25，收爪套25上移并使压簧24进一步压缩。
此步加工过程中，芯杆21顶压涨爪23，而涨爪23快速旋转，在涨爪23与芯杆21之间摩擦力作用下，芯杆21也随着涨爪23一起快速旋转，从而避免两者之间出现磨损，延伸使用寿命外。
加工到预定尺寸后第一驱动装置31停止，第三驱动装置33反向带动芯杆21下移复位并停止，收爪套25在压簧24作用下复位并使各涨爪23也恢复原来状态，然后第二驱动装置32启动反向带动带动提模板41、第一驱动装置31和第三驱动装置33整体上移复位；
最后，两油缸85带动左夹模81和右夹模82移动松开夹持的管件，完成自动扩孔。