一种方管双孔冲压装置的制作方法

本实用新型属于冲孔模具技术领域，更具体地说，涉及一种方管双孔冲压装置。

背景技术：

金属管材是建筑工程必需的材料，其中方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。它是以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。方管是一种重要的建筑结构件，其中以在桥梁结构中的应用较多。

如图1所示，在机械加工生产中常常需要在桥梁方管的两侧壁上加工对称分布且相对的腰形开孔1，如果采用钻或者铣加工，其工作量大，效率低，且加工精度难以满足使用要求。采用冲孔模冲裁加工，可以显著提高加工效率和加工质量，且所得产品质量稳定，安全性高，但是现有的冲孔模通常只有一个凸模，一次冲压只能冲一个孔，采用上述冲孔模对桥梁用方管上的相对孔进行加工时，通常先在一侧冲一个孔，然后将管材旋转180度再冲另一个孔，这样很不方便，生产率低，安全性差，并且旋转后如果定位不准常常造成工件的精度低甚至报废。也有操作人员使冲头先后穿过金属管材的两个侧面，从而对两相对孔依次进行加工，但由于桥梁用方管的管壁较厚，内径大，因此需将冲头加工为细长结构，冲头在移动过程中不稳定，易发生断裂，且其加工完第一个孔后对第二个孔进行冲压时，第一个孔冲压产生的废料会随冲头一起下落，从而对第二个孔起到挤压作用，导致产生毛刺，影响冲孔质量。此外，采用上述现有技术对方管上的相对开孔进行加工时方管易发生弯曲变形，从而影响桥梁结构的稳定性及安全性。

经检索，关于双孔对冲加工模具的专利报道已有相关公开。如，中国专利申请号为201220217921.X，申请日为2012年5月16日，发明创造名称为双孔对冲孔模，该申请案包括上模座、下模座和上凸模，上模座和下模座之间设置有导柱，上凸模设置于上模座下表面，导柱为两根，左右对称设置于上凸模两侧，下模座上与上凸模对应的位置设置有下凸模，上凸模与下凸模之间设置有凹模滑块，凹模滑块两端分别套接于两根导柱上，并通过复位弹簧与下模座连接，凹模滑块侧壁开有用于固定管材的通孔，凹模滑块上下表面分别开有与通孔连通的凹模孔。该申请案可以一次成型管材侧壁上180度对称的两个孔，不需要重复定位，从而提高了生产率和产品的精度，但采用该申请案对管材侧壁上180度对称的两个孔进行加工时，管材易发生弯曲变形，从而影响其使用性能。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中对金属管材两相对侧壁上的相对孔进行加工时，加工效率和加工质量相对较低，且管材易发生弯曲变形的不足，提供了一种方管双孔冲压装置。采用本实用新型的方管双孔冲压模具及装置对金属管材两相对侧壁上的相对孔进行加工时，能够显著提高加工效率和加工质量，并能有效减小加工过程中管材的弯曲变形。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种方管双孔冲压装置，包括上冲头和下冲头，上冲头通过上冲头固定板与上模板相连，下冲头通过下冲头固定板与下模板相连，且上冲头与下冲头的位置相对应，所述上冲头与下冲头之间还设有模芯，模芯的外径尺寸与待加工管材的内径尺寸相匹配，该模芯上加工有与上冲头相配合的上凹模孔，与下冲头相配合的下凹模孔，以及与上凹模孔和下凹模孔相连通的废料槽。

更进一步的，所述模芯的上下两侧分别设有上卸料板和下卸料板，且上卸料板与上模板之间以及下卸料板与下模板之间均设有弹垫。

更进一步的，所述的弹垫采用聚氨酯材质，其在自然状态下呈柱形结构。

更进一步的，所述模芯的两侧设有定位板，定位板与模芯之间构成待加工管材的容纳空间。

更进一步的，所述模芯上与定位板所在侧垂直的侧壁上加工有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有固定连杆。

更进一步的，所述模芯表面加工有避让槽，该避让槽的位置及尺寸与待加工管道的焊缝相对应。

更进一步的，所述的上模板与下模板之间设有导向机构，该导向机构包括导向套和导向柱，其中导向套固定于上模板的下方，导向柱对应固定于下模板的上方。

更进一步的，所述的上凹模孔包括沿对角分布的第一上凹模孔和第二上凹模孔，所述的下凹模孔包括分别与第一上凹模孔、第二上凹模孔相对应的第一下凹模孔和第二下凹模孔。

更进一步的，所述的上冲头包括与第一上凹模孔和第二上凹模孔分别对应的第一上冲头、第二上冲头，所述的下冲头包括与第一下凹模孔和第二下凹模孔分别对应的第三下冲头、第四下冲头。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的一种方管双孔冲压装置，包括上冲头和下冲头，上冲头与下冲头之间设有模芯，模芯的外径尺寸与待加工管材的内径尺寸相匹配，将待加工管材套装于模芯外周，从而可以实现管材相对侧壁上两相对开孔的同时加工，显著提高加工效率和加工质量，本实用新型中通过模芯能够对管材进行支撑定位，从而可以有效避免加工过程中管材的弯曲变形，确保管材的使用性能。所述模芯上加工有与上凹模孔和下凹模孔相连通的废料槽，从而便于将冲压过程中产生的废料排出。

(2)本实用新型的一种方管双孔冲压装置，所述模芯的上下两侧分别设有上卸料板和下卸料板，且上卸料板与上模板之间以及下卸料板与下模板之间均设有弹垫，当上下冲头进行冲压时，通过上卸料板和下卸料板可以对待加工管材进行压制定位，防止管材偏移影响加工精度，而当冲压完成后，通过弹垫的回弹作用有利于使上下冲头从管材开孔中离开进行复位，克服了上下冲头复位易受阻的不足。

(3)本实用新型的一种方管双孔冲压装置，所述模芯的两侧设有定位板，定位板与模芯之间构成待加工管材的容纳空间，将方管由模芯一端穿过套于模芯外周后，通过定位板对待加工管材进行横向定位，从而可以防止模芯发生横向偏移；所述模芯上与定位板所在侧垂直的侧壁上加工有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有固定连杆，通过固定连杆可以调节模芯的纵向位置并对其进行纵向定位，从而保证了加工精度。

(4)本实用新型的一种方管双孔冲压装置，所述模芯表面加工有避让槽，该避让槽的位置及尺寸与待加工管道的焊缝相对应，从而可以将钢管内部的成型焊缝卡合于避让槽内，防止成型焊缝对钢管与模芯配合的影响，保证了其配合的紧密性及稳定性。

(5)本实用新型的一种方管双孔冲压装置，所述的上凹模孔包括沿对角分布的第一上凹模孔和第二上凹模孔，所述的下凹模孔包括分别与第一上凹模孔、第二上凹模孔相对应的第一下凹模孔和第二下凹模孔，同时对上下冲头进行相应改进，从而可以同时对待加工钢管上沿对角分布的两组相对开孔进行加工，有助于提高加工效率，并降低分别加工时管材的弯曲变形。

附图说明

图1(a)为待加工方管的结构示意图Ⅰ；

图1(b)为待加工方管的结构示意图Ⅱ；

图2为本实用新型的一种方管双孔冲压装置的结构示意图；

图3为本实用新型的模芯的结构示意图；

图4为本实用新型的模芯的俯视示意图。

示意图中的标号说明：

1、开孔；2、上连接板；3、上模板；4、弹垫；501、上卸料板；502、下卸料板；601、第一上冲头；602、第二上冲头；603、第一下冲头；604、第二下冲头；701、上冲头固定板；702、下冲头固定板；8、下模板；9、待加工管材；10、定位板；11、导向套；12、导向柱；13、模芯；1301、废料槽；1302、避让槽；1303、螺纹孔；1401、第一上模孔；1402、第二上模孔；1403、第一下模孔；1404、第二下模孔。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，现结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图2所示，本实施例的一种方管双孔冲压装置，包括上冲头和下冲头，上冲头通过上冲头固定板701与上模板3相连，下冲头通过下冲头固定板702与下模板8相连，且上冲头与下冲头的位置相对应，所述上冲头与下冲头之间还设有模芯13，模芯13的外径尺寸与待加工管材的内径尺寸相匹配。如图3、图4所示，上述模芯13上加工有与上冲头相配合的上凹模孔，与下冲头相配合的下凹模孔。使用本实施例的装置对管材上的相对开孔进行加工时，将管材由模芯13一端套于模芯13外周，使上冲头与下冲头同时进行冲孔加工，从而可以实现管材相对侧壁上两相对开孔的同时加工，显著提高了加工效率和加工质量。上述模芯13还能够对管材待开孔侧壁进行支撑定位，从而可以有效避免加工过程中管材的弯曲变形，确保管材的使用性能。本实施例中模芯13上还加工有与上凹模孔和下凹模孔相连通的废料槽1301，从而便于冲孔废料的排出。

实施例2

如图2所示，本实施例的一种方管双孔冲压装置，包括上冲头和下冲头，上冲头通过上冲头固定板701与上模板3相连，下冲头通过下冲头固定板702与下模板8相连，且上冲头与下冲头的位置相对应。上述上模板3与下模板8之间设有导向机构，该导向机构包括导向套11和导向柱12，其中导向套11固定于上模板3的下方，导向柱12对应固定于下模板8的上方。所述上冲头与下冲头之间还设有模芯13，模芯13的外径尺寸与待加工管材的内径尺寸相匹配。如图3、图4所示，上述模芯13上加工有与上冲头相配合的上凹模孔，与下冲头相配合的下凹模孔，以及与上凹模孔和下凹模孔相连通的废料槽1301。

如图1所示，所述模芯13的上下两侧分别设有上卸料板501和下卸料板502，且上卸料板501与上模板3之间以及下卸料板502与下模板8之间均设有弹垫4，当上下冲头进行冲压时，通过上卸料板501和下卸料板502可以对待加工管材进行压制定位，防止管材偏移影响加工精度，而当冲压完成后，通过弹垫8的回弹作用有利于使上下冲头从管材开孔中离开进行复位，克服了上下冲头复位易受阻的不足。上述弹垫4采用聚氨酯材质，其在自然状态下呈柱形结构。

上述模芯13的两侧设有定位板10，定位板10与模芯13之间构成待加工管材的容纳空间，将方管由模芯13一端穿过套于模芯13外周后，通过定位板10对待加工管材进行横向定位，从而可以防止模芯13发生横向偏移。上述模芯13上与定位板10所在侧垂直的侧壁上加工有螺纹孔1303，螺纹孔1303内螺纹连接有固定连杆，通过固定连杆可以调节模芯13的纵向位置并对其进行纵向定位，从而保证了加工精度。为了保证管材与模芯13定位的准确性和稳定性，使其贴合紧密，上述模芯13的表面还加工有避让槽1302，该避让槽1302的位置及尺寸与待加工管道的焊缝相对应，从而可以将钢管内部的成型焊缝卡合于避让槽1302内，防止成型焊缝对钢管与模芯13配合的影响。

实施例3

如图2-图4所示，本实施例的方管双孔冲压装置的结构基本同实施例2，其区别主要在于：本实施例的上凹模孔包括沿对角分布的第一上凹模孔1401和第二上凹模孔1402，下凹模孔包括分别与第一上凹模孔1401、第二上凹模孔1402相对应的第一下凹模孔1403和第二下凹模孔1404。同时，所述的上冲头包括与第一上凹模孔1401和第二上凹模孔1402分别对应的第一上冲头601、第二上冲头602，所述的下冲头包括与第一下凹模孔1403和第二下凹模孔1404分别对应的第三下冲头603、第四下冲头604，且对应加工两个废料槽。如图1(a)和图1(b)所示，当需要对待加工钢管上沿对角分布的两组相对开孔或两排相对开孔进行加工时，如果只设有一组冲头，则只能对上述每组相对开孔分别进行加工，从而导致管材变形严重。采用本实施例的装置可以同时对待加工钢管上沿对角分布的两组相对开孔进行加工，有助于提高加工效率，并降低分别加工时管材的弯曲变形。

以上示意性的对本实用新型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实用新型的实施方式之一，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，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，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，均应属于本实用新型的保护范围。