本發(fā)明涉及一種沖切設(shè)備，尤其是一種空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置。

背景技術(shù)：

隨汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展及環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車輕量化已成為世界汽車發(fā)展的潮流。汽車輕量化在保證性能的前提下通過更輕的材料降低車重，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。鋁型材具有天然優(yōu)勢，成為實(shí)現(xiàn)汽車輕量化最理想的首選材料。鋁的密度僅為鋼鐵的1/3，機(jī)械加工性能比鐵高4.5倍，吸能性好，在碰撞方面有明顯優(yōu)勢，且價(jià)格較為低廉?，F(xiàn)今越來越多的汽車使用鋁合金材質(zhì)作為車身結(jié)構(gòu)件、安全件等，不僅達(dá)到了汽車輕量化目的，其強(qiáng)度及吸能緩沖優(yōu)勢也較為明顯。目前，受鋁合金型材成型工藝的影響，鋁合金型材通常為閉腔結(jié)構(gòu)，鋁合金型材產(chǎn)品件上的特征孔不能在線加工，主要是靠鉆銑加工，存在的問題是：鉆銑加工的孔毛刺大，需后續(xù)做打毛刺處理；鉆銑孔后的產(chǎn)品件帶有大量鋁屑、冷卻液，需要做清潔處理；產(chǎn)品特征孔需要在加工中心上逐個加工，同時需要進(jìn)行銑刀切換，加工效率較低，設(shè)備投入也較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種可以高效率同時加工出鋁合金型材產(chǎn)品件上多個孔、且加工精度高的空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置。

本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案解決的：

一種空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置，包括裝置基座和設(shè)置在裝置基座上的壓料機(jī)構(gòu)、穿芯機(jī)構(gòu)、沖孔機(jī)構(gòu)和打廢料機(jī)構(gòu)：

所述壓料機(jī)構(gòu)設(shè)有將產(chǎn)品件壓緊在工作位置的旋轉(zhuǎn)壓緊油缸；

所述穿芯機(jī)構(gòu)左右對稱的設(shè)置穿芯油缸，各穿芯油缸驅(qū)動芯子安裝座往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)芯子穿入和退出產(chǎn)品件；

所述沖孔機(jī)構(gòu)設(shè)有分布在產(chǎn)品件前、后側(cè)的前側(cè)沖孔油缸和后側(cè)沖孔油缸，各沖孔油缸驅(qū)動凸模對產(chǎn)品件沖孔；

所述打廢料機(jī)構(gòu)設(shè)有左右兩個打廢料油缸，各打廢料油缸分別驅(qū)動沖頭將芯子中的廢料打出。

上述空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置，所述穿芯機(jī)構(gòu)還包括左右對稱、由兩側(cè)向中部依次設(shè)置導(dǎo)軌、定位塊和芯子支撐座，導(dǎo)軌、定位塊和芯子支撐座與裝置基座固定，芯子安裝座與導(dǎo)軌滑動配合，芯子支撐座中部設(shè)有芯子孔，芯子支撐座的前、后側(cè)分別設(shè)有穿芯導(dǎo)柱孔，所述芯子上設(shè)有供穿芯導(dǎo)柱穿入的孔，芯子上對應(yīng)產(chǎn)品件沖孔的位置還設(shè)有供凸模穿入的凸模孔。

上述空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置，還包括支撐產(chǎn)品件的固定托料板和移動托料板，兩塊固定托料板與裝置基座固定，各固定托料板的前側(cè)設(shè)有擋板，固定托料板上設(shè)有與前側(cè)導(dǎo)柱、后側(cè)導(dǎo)柱滑動配合的孔；所述移動托料板位于兩塊固定托料板之間，移動托料板固接推料氣缸的活塞桿，推料氣缸位于產(chǎn)品件后側(cè)，推料氣缸與裝置底座固定。

上述空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置，產(chǎn)品件的前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有兩臺沖孔油缸，其中，位于產(chǎn)品件后側(cè)的兩臺后側(cè)沖孔油缸分別連接后側(cè)沖孔組件，后側(cè)沖孔組件包括彈簧、后側(cè)導(dǎo)柱、后側(cè)穿芯導(dǎo)柱、后側(cè)凸模、卸料板、卸料螺釘、后側(cè)凸模座、后側(cè)驅(qū)動塊，后側(cè)沖孔油缸桿固接后側(cè)驅(qū)動塊，后側(cè)驅(qū)動塊固接后側(cè)凸模座，后側(cè)導(dǎo)柱、后側(cè)穿芯導(dǎo)柱、后側(cè)凸模的一端與后側(cè)凸模座固定，后側(cè)導(dǎo)柱的另一端與固定托料板滑動配合，后側(cè)凸模的另一端與卸料板滑動配合，后側(cè)穿芯導(dǎo)柱的另一端與芯子支撐座的后側(cè)滑動配合，卸料螺釘螺紋端連接后側(cè)凸模座、另一端與卸料板滑動配合，彈簧套裝在卸料螺釘上，彈簧兩端分別觸壓后側(cè)凸模座和卸料板；

位于產(chǎn)品件前側(cè)的兩臺前側(cè)沖孔油缸分別連接前側(cè)沖孔組件，前側(cè)沖孔組件包括前側(cè)導(dǎo)柱、前側(cè)穿芯導(dǎo)柱、前側(cè)凸模、前側(cè)凸模座、前側(cè)驅(qū)動塊，前側(cè)沖孔油缸桿固接前側(cè)驅(qū)動塊，前側(cè)驅(qū)動塊固接前側(cè)凸模座，前側(cè)導(dǎo)柱、前側(cè)穿芯導(dǎo)柱、前側(cè)凸模的一端與前側(cè)凸模座插接，前側(cè)導(dǎo)柱另一端插入固定托料板內(nèi)，前側(cè)凸模另一端插入擋板內(nèi)，前側(cè)穿芯導(dǎo)柱的另一端與芯子支撐座的前側(cè)滑動配合。

上述空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置，所述打廢料機(jī)構(gòu)還設(shè)有兩個廢料槽氣缸，各廢料槽氣缸分別對應(yīng)打廢料油缸，各廢料槽氣缸桿固接廢料槽。

上述空心矩形鋁合金型材在線沖孔裝置，所述旋轉(zhuǎn)壓緊油缸位于固定托料板的前側(cè)，旋轉(zhuǎn)壓緊油缸桿固接壓緊板。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢如下：1、采用穿芯對向沖孔設(shè)計(jì)，可同時在線加工出產(chǎn)品件上兩面的多個孔，大大提高了生產(chǎn)效率；2、所述裝置的芯子兼具凹模和定位作用，提高了沖孔精度；3、有效解決了銑、鉆孔加工毛刺多、精度低的問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；4、拓展了空心矩形鋁合金型材雙面沖孔加工工藝形式，為此類沖孔提供了更多的實(shí)現(xiàn)方式；5、占用空間小，更利于實(shí)現(xiàn)多沖孔工序的移料自動化集成。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明初始狀態(tài)的示意圖；

圖3是固定托料板和移動托料板的示意圖；

圖4圖3的俯視圖；

圖5是本發(fā)明后側(cè)沖孔狀態(tài)的示意圖；

圖6是后側(cè)沖孔油缸及后側(cè)沖孔組件的示意圖；

圖7是本發(fā)明前側(cè)沖孔狀態(tài)的示意圖；

圖8是前側(cè)沖孔油缸及前側(cè)沖孔組件的示意圖；

圖9是本發(fā)明打廢料狀態(tài)的示意圖；

圖10是產(chǎn)品件沖孔前的主視圖；

圖11是產(chǎn)品件沖孔前的后視圖；

圖12是產(chǎn)品件沖孔后的主視圖；

圖13是產(chǎn)品件沖孔后的后視圖。

圖中各標(biāo)號為：1、穿芯油缸，2、芯子安裝座，3、芯子，4、定位板，5、導(dǎo)軌，6、芯子支撐座，7、沖頭，8、打廢料油缸，9、廢料槽，10、廢料槽氣缸，11、后側(cè)沖孔油缸，12、推料氣缸，13、移動托料板，14、前側(cè)沖孔油缸，15、產(chǎn)品件，16、壓緊板，17、旋轉(zhuǎn)壓緊油缸，18、固定托料板，18-1、擋板，19、后側(cè)沖孔組件，19-1、后側(cè)驅(qū)動塊，19-2、后側(cè)凸模座，19-3、彈簧，19-4、卸料螺釘，19-5、后側(cè)凸模，19-6、卸料板，19-7、后側(cè)導(dǎo)柱，19-8、后側(cè)穿芯導(dǎo)柱，20、前側(cè)沖孔組件，20-1、前側(cè)驅(qū)動塊，20-2、前側(cè)凸模座，20-3、前側(cè)凸模，20-4、前側(cè)導(dǎo)柱，20-5、前側(cè)穿芯導(dǎo)柱。

具體實(shí)施方式

參看圖1、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明包括裝置基座(附圖中未顯示，以圖1中的雙點(diǎn)劃線矩形框示意)和設(shè)置在裝置基座上的壓料機(jī)構(gòu)、穿芯機(jī)構(gòu)、沖孔機(jī)構(gòu)和打廢料機(jī)構(gòu)，還包括支撐產(chǎn)品件15的固定托料板18、移動托料板13。兩塊固定托料板與裝置基座固定，各固定托料板的前側(cè)設(shè)有擋板18-1，固定托料板上設(shè)有與前側(cè)導(dǎo)柱、后側(cè)導(dǎo)柱滑動配合的孔，擋板上設(shè)有與前側(cè)凸?；瑒优浜系目?；移動托料板位于兩塊固定托料板之間，移動托料板固接推料氣缸12的活塞桿，推料氣缸位于產(chǎn)品件后側(cè)，推料氣缸與裝置底座固定。壓料機(jī)構(gòu)的作用是將推至加工位置的產(chǎn)品件壓緊。壓料機(jī)構(gòu)設(shè)有旋轉(zhuǎn)壓緊油缸17，旋轉(zhuǎn)壓緊油缸位于托料板的前側(cè)，旋轉(zhuǎn)壓緊油缸桿固接壓緊板16。所述產(chǎn)品件為兩側(cè)待沖孔的空心矩形鋁合金型材，如圖10、圖11所示。

參看圖1、圖2、圖5和圖7，所述穿芯機(jī)構(gòu)用于將芯子3穿入和退出產(chǎn)品件。芯子上設(shè)有供穿芯導(dǎo)柱穿入的孔，芯子上對應(yīng)產(chǎn)品件凸模的位置還設(shè)有凸模孔，即芯子同時兼具凹模使用。穿芯機(jī)構(gòu)左右對稱的設(shè)置穿芯油缸1，各穿芯油缸桿固接芯子安裝座2。穿芯機(jī)構(gòu)還包括左右對稱的由外向內(nèi)依次設(shè)置導(dǎo)軌5、定位塊4和芯子支撐座6。導(dǎo)軌、定位塊和芯子支撐座與裝置基座固定，芯子安裝座與導(dǎo)軌滑動配合，芯子支撐座中部設(shè)芯子孔，芯子支撐座的前、后側(cè)分別設(shè)有穿芯導(dǎo)柱孔。

參看圖1、圖2、圖5、圖6、圖7、圖8，沖孔機(jī)構(gòu)設(shè)有分布在產(chǎn)品件前、后側(cè)的前側(cè)沖孔油缸14和后側(cè)沖孔油缸11，各沖孔油缸驅(qū)動凸模對產(chǎn)品件兩側(cè)對應(yīng)的位置沖孔。產(chǎn)品件的前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有兩臺沖孔油缸，其中，位于產(chǎn)品件后側(cè)的兩臺后側(cè)沖孔油缸11分別連接后側(cè)沖孔組件19，后側(cè)沖孔組件包括彈簧19-3、后側(cè)導(dǎo)柱19-7、后側(cè)穿芯導(dǎo)柱19-8、后側(cè)凸模19-5、卸料板19-6、卸料螺釘19-4、后側(cè)凸模座19-2、后側(cè)驅(qū)動塊19-1。后側(cè)沖孔油缸桿固接后側(cè)驅(qū)動塊，后側(cè)驅(qū)動塊固接后側(cè)凸模座，后側(cè)導(dǎo)柱、后側(cè)穿芯導(dǎo)柱和后側(cè)凸模的一端與后側(cè)凸模座固定，后側(cè)導(dǎo)柱的另一端與固定托料板滑動配合，后側(cè)凸模的另一端與卸料板滑動配合，后側(cè)穿芯導(dǎo)柱的另一端與芯子支撐座的后側(cè)滑動配合。卸料螺釘螺紋端連接后側(cè)凸模座，另一端與卸料板滑動配合，彈簧套裝在卸料螺釘上，彈簧兩端分別觸壓后側(cè)凸模座和卸料板。位于產(chǎn)品件前側(cè)的兩臺前側(cè)沖孔油缸分別連接前側(cè)沖孔組件20，前側(cè)沖孔組件包括前側(cè)導(dǎo)柱20-4、前側(cè)穿芯導(dǎo)柱20-5、前側(cè)凸模20-3、前側(cè)凸模座20-2、前側(cè)驅(qū)動塊20-1，前側(cè)沖孔油缸桿固接前側(cè)驅(qū)動塊，前側(cè)驅(qū)動塊固接前側(cè)凸模座，前側(cè)導(dǎo)柱、前側(cè)穿芯導(dǎo)柱、前側(cè)凸模的一端與前側(cè)凸模座插接，前側(cè)導(dǎo)柱插入固定托料板內(nèi)，前側(cè)凸模插入擋板內(nèi)，前側(cè)穿芯導(dǎo)柱的另一端與芯子支撐座的前側(cè)滑動配合。位于左上的后側(cè)沖孔組件和位于左下的后側(cè)沖孔組件的凸模、導(dǎo)柱、穿芯導(dǎo)柱的位置上下對應(yīng)；位于右上的后側(cè)沖孔組件和位于右下的后側(cè)沖孔組件的凸模、導(dǎo)柱、穿芯導(dǎo)柱的位置上下對應(yīng)。各導(dǎo)柱分別插入固定托料板內(nèi)，其作用是對沖孔機(jī)構(gòu)起到導(dǎo)向作用；各穿芯導(dǎo)柱沖孔前先插入芯子內(nèi)對沖孔位起到定位作用。

參看圖1、圖2，所述打廢料機(jī)構(gòu)設(shè)有左右兩個打廢料油缸，各打廢料油缸8分別驅(qū)動沖頭7將沖孔后存留在芯子中的廢料打出。打廢料機(jī)構(gòu)還設(shè)有兩個廢料槽氣缸10，各廢料槽氣缸分別對應(yīng)打廢料油缸，各廢料槽氣缸桿固接廢料槽9，沖頭打出的廢料落入廢料槽。

本發(fā)明的工作過程如下：

推料及壓料過程：產(chǎn)品件放在固定托料板和移動托料板上，固定托料板后側(cè)無擋板，推料氣缸經(jīng)移動托料板將產(chǎn)品件推至觸接擋板的加工位，旋轉(zhuǎn)壓緊油缸動作，壓緊板從上側(cè)壓緊產(chǎn)品件。

穿芯過程：兩側(cè)穿芯油缸動作，芯子由兩側(cè)穿入產(chǎn)品件內(nèi)，當(dāng)芯子安裝座接觸到定位塊時，穿芯油缸停止動作，穿芯結(jié)束。

沖孔過程：兩后側(cè)沖孔油缸經(jīng)后側(cè)驅(qū)動塊驅(qū)動后側(cè)凸模座運(yùn)動，后側(cè)穿芯導(dǎo)柱經(jīng)芯子支撐座插入芯子內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向定位，后側(cè)導(dǎo)柱的另一端與固定托料板滑動配合，后側(cè)凸模的另一端與卸料板滑動配合，待卸料板、彈簧壓緊后，后側(cè)凸模完成后側(cè)沖孔，如圖5所示；后側(cè)沖孔完成后，兩后側(cè)沖孔油缸依舊保持位置不變，組成剛性限位約束，兩前側(cè)沖孔油缸經(jīng)前側(cè)驅(qū)動塊驅(qū)動前側(cè)凸模座運(yùn)動，前側(cè)穿芯導(dǎo)柱經(jīng)芯子支撐座插入芯子內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向定位，前側(cè)導(dǎo)柱插入固定托料板內(nèi)，前側(cè)凸模插入擋板內(nèi)，前側(cè)凸模完成前側(cè)沖孔，如圖7所示。

退芯打廢料過程：前后側(cè)沖孔完成后，前側(cè)、后側(cè)沖孔油缸回位至初始位置，兩側(cè)穿芯油缸回至初始位置，此時左、右芯子中帶有沖下的廢料，需將廢料打出。兩側(cè)廢料槽氣缸推動廢料槽至芯子下端，兩側(cè)打廢料油缸帶動沖頭動作，沖出芯子內(nèi)廢料至廢料槽內(nèi)，如圖9所示。

廢料打出后打廢料機(jī)構(gòu)歸位，與此同時旋轉(zhuǎn)壓緊油缸回位，松開產(chǎn)品件，推料氣缸回程，帶動移動托料板將產(chǎn)品件拉出，一次沖孔過程結(jié)束。沖孔后的產(chǎn)品件如圖12、13所示。