方便对刃的金属矩形管冲裁机的制作方法

本实用新型涉及金属加工领域，尤其涉及方便对刃的金属矩形管冲裁机。

背景技术：

在金属加工领域中，很多时候需要对管材进行切割，在建筑、汽车配件等领域，常常需要用到金属矩形管，矩形管生产制造厂家出厂的矩形管产品都是较长的，然而在实际应用中，可能需要不同规格的长度，传统的切割方法是通过锯子进行切割，其效率较低。冲裁的效率要远高于锯割，但实际上由于矩形管是内空的结构，若采用冲裁的工艺进行分段，势必要解决产品容易变形的技术问题。如何设计一种效率高的冲裁结构，对于本领域来说是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种方便对刃的金属矩形管冲裁机，解决现有技术中生产加工效率低下的技术问题，能够在一套设备上实现对不同规格的矩形管进行加工。

为了实现本实用新型的目的，采用的技术方案是：

方便对刃的金属矩形管冲裁机，包括凹模，冲裁刀，所述凹模设有相互垂直的第一支撑面及第二支撑面，所述第一支撑面与第二支撑面相接用于抵接金属矩形管相邻的两个侧面，所述凹模上还设有供所述冲裁刀插入且能排出冲裁断料的槽；所述冲裁刀相对所述第一支撑面倾斜设置，所述冲裁刀的前端设有相交的第一刃口及第二刃口且两者相交形成朝外凸起的刃尖；所述冲裁刀与驱动机构连接以使其能朝工件方向移动进行冲裁或退刀；还包括有进刀方向调整机构，其用于带动所述冲裁刀移动以使所述刃尖能够对准不同工件的截面所对应的棱角方向。

较优的，所述驱动机构包括动力缸，所述冲裁刀与动力缸的活塞杆刚性连接；所述进刀方向调整机构包括电机，所述电机的输出轴连接有能与之同步转动的丝杆，所述丝杆上安装有与之配合的调整螺母，所述调整螺母与所述动力缸的缸体固定连接。

较优的，所述进刀方向调整机构带动所述冲裁刀平移的方向与所述驱动机构带动所述冲裁刀进刀或退刀的方向大致相垂直。

较优的，还包括支撑架，所述电机安装在所述支撑架上，所述电机的输出轴与所述丝杆通过联轴器相连。

较优的，所述动力缸的缸体上固定连接有调整座，所述调整螺母固定安装在所述调整座上。

较优的，所述支撑架上设有调整滑轨，当所述调整螺母移动时，通过所述调整座带动所述动力缸沿所述调整滑轨滑动。

较优的，所述动力缸为气缸或液压缸，所述电机为伺服电机或步进电机。

较优的，所述第一刃口与所述第二刃口之间的夹角范围是120°±10°，所述冲裁刀的进刀方向相对所述第一支撑面之间的夹角范围是45°±10°，所述第一支撑面沿水平方向的长度大于所述第二支撑面沿竖直方向的高度，以适应不同规格的矩形管。

较优的，所述第一支撑面与所述第二支撑面的相交处设置有圆弧倒角。

较优的，所述冲裁刀可拆卸地安装在冲刀座上，所述冲刀座与所述动力缸的活塞杆固定连接。

本实用新型第一个技术方案的技术效果是：通过提供一种包括凹模，冲裁刀，所述凹模设有沿水平方向的第一支撑面及沿竖直方向第二支撑面，所述第一支撑面与第二支撑面相接用于抵接金属矩形管相邻的两个侧面，所述凹模上还设有供所述冲裁刀插入且能排出冲裁断料的槽；所述冲裁刀相对所述第一支撑面倾斜设置，所述冲裁刀的前端设有相交的第一刃口及第二刃口且两者相交形成朝外凸起的刃尖；所述冲裁刀与驱动机构连接以使其能朝工件方向移动进行冲裁或退刀；还包括有进刀方向调整机构，其用于带动所述冲裁刀移动以使所述刃尖能够对准不同工件的截面所对应的棱角方向。金属矩形管放置于凹模上时，金属矩形管两相邻的侧面分别靠接在第一支撑面及第二支撑面上从而形成稳定支撑，金属矩形管的该两侧面在与冲裁刀接触过程中，冲裁力与支撑力的方向相反，因此可以保证该两侧面上冲裁形成的断口不变形；而金属管未被支撑的两个侧面在与冲裁刀接触过程中，由于冲裁刀是倾斜设置的，且冲裁刀的第一刃口及第二刃口之间形成一定夹角，因此，第一刃口及第二刃口在与其对应的工件表面接触并进行冲裁的过程中，刃口施加给工件的裁剪力只有极小部分与金属矩形管的侧面相垂直，而且这部分力不会引起金属矩形管的管壁发生塑性变形，裁剪力大部分是沿着金属矩形管的管壁方向的，因此，整个金属矩形管在裁切后形成的断口都是平整光滑的，冲裁效果好。另外，由于设置了进刀方向调整机构，因此可以针对不同规格的矩形管进行加工，设备适应性好，交工效率高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行进一步的描述。

图1为本实用新型实施例1的冲裁加工原理示意图之一。

图2为本实用新型实施例1的冲裁加工原理示意图之二。

图3为本实用新型实施例1的冲裁加工原理示意图之三。

图4为本实用新型实施例1的冲裁加工原理的立体示意图。

图5为本实用新型实施例1冲裁正方形矩形管时的原理示意图。

图6为本实用新型实施例1冲裁长方形矩形管时的原理示意图。

图7为图5中a-a向的剖面结构示意图。

图8为本实用新型在冲裁正方形矩形管和长方形矩形管时的进刀方向示意图。

图9为本实用新型实施例1局部的立体结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1-图9所示，示出了方便对刃的金属矩形管冲裁机，用于对金属矩形管进行冲裁切割分段，矩形管，其横截面呈正方形或长方形的内空结构，市面销售的矩形管都具有标准的规格，可以根据实际需求选取。一般来讲，矩形管为金属材料制成，比如铸铁、不锈钢、合金材质等，矩形管的应用场景广泛，为了符合使用要求，一般均需要进行切割。

在本实施例中，金属矩形管分段冲裁机上设有凹模1，冲裁刀2，凹模1设有沿水平方向的第一支撑面102及沿竖直方向第二支撑面101，第一支撑面102与第二支撑面101相接用于抵接金属矩形管3相邻的两个侧面302、301，凹模1上还设有供冲裁刀2插入且能排出冲裁断料的槽103；冲裁刀2相对第一支撑面102倾斜设置，冲裁刀2的前端设有相交的第一刃口201及第二刃口202且两者相交形成朝外凸起的刃尖203。在冲裁模具中，凹模一般是固定的，凸模或者冲头是活动的，在本实用新型中，被冲裁掉的部分为废料，留下的部分为产品。为了节省物料，应防止废料过多，同时采用较薄的冲裁刀则无须匹配较大功率的驱动机构。因此，在本实施例中，冲裁刀的厚度在10mm左右。

当然，在本实用新型中，只要保证第一支撑面102及第二支撑面101垂直即可，它们也可以按其它方向设置，而不是必需要保证在水平方向和竖直方向。为了将工件顶紧，本实施例中还示出了用于顶紧的顶紧压力缸4a,通过其活塞杆伸缩顶紧或释放工件，具体地，在顶紧压力缸4a的前端设有一顶头4a-1,工作时，顶头4a-1顶在工件上，由顶紧压力缸4a施加顶紧的压力，当然，也可以采用其它方式顶紧，比如通过螺纹配合实现，或者通过杠杆原理实现。为了智能化控制，优选采用压力缸的方式。为了更好地控制冲裁刀的进刀方向，所述凹模1上方设有冲裁刀导向装置7a，其包括用于卡装所述冲裁刀的滑动导向槽7a-1。

在本实用新型中，第一支撑面102及第二支撑面101可以一体化设计，即凹模1为一体结构，但这种情况下加工槽的工艺较为复杂，为了方便加工，第一支撑面102及第二支撑面101还可以是分体设计，这样可以在两个分开的部件上开设槽位，再将两个部件固定形成一体的凹模，保证凹槽位置匹配即可。在本实施例中，优选分体式设计。

在本实用新型中，为了更好地实现冲裁，在凹模1上槽103的槽口位置设置有凹模刃，具体地，第一支撑面102上设有第一凹模刃6a，第二支撑面上设置有第二凹模刃5a，第一凹模刃6a与第二凹模刃5a以镶条的形式安装在凹模1上，两者均成对使用，具体地，可以通过螺栓进行连接和固定，也便于更换。

进一步地，冲裁刀2具有连接至刃尖203的平直段204，平直段204呈一字型，与第一支撑面102及第二支撑面101相交的槽103的槽口为与平直段相配合的平直口。

进一步地，第一刃口201与第二刃口202之间的夹角范围是120°±10°，在本实用新型中，优选的角度为120°。

进一步地，冲裁刀2相对第一支撑面102之间的夹角范围是45°±10°，在本实用新型中，优选的角度为45°。

进一步地，沿工件3安装方向，平直口的宽度略大于冲裁刀2的平直段204的厚度。

进一步地，第一支撑面102沿水平方向的长度大于第二支撑面101沿竖直方向的高度，因此可以在第一支撑面102上预留更多的位置开设槽位，以适应不同规格的矩形管，例如矩形管为长方形管件时，只需要保证较长的侧边与第一支撑面102接触，较短的侧边与第二支撑面101接触即可。

进一步地，第一支撑面102与第二支撑面101的相交处设置有圆弧倒角。

进一步地，冲裁刀2的尾端与动力装置连接，例如通过压力缸驱动连接。

在本实用新型中，冲裁刀2的刀尖203在行进过程中，第一时间与矩形管外露的顶角接触。

在本实用新型中，金属矩形管3放置于凹模1上时，金属矩形管两相邻的侧面302、301分别靠接在第一支撑面102及第二支撑面101上从而形成水平方向及竖直方向的稳定支撑，金属矩形管3的该两侧面在与冲裁刀2接触过程中，冲裁力与支撑力的方向相反，因此可以保证该两侧面上冲裁形成的断口不变形；而金属管3未被支撑的两个侧面在与冲裁刀接触过程中，由于冲裁刀是倾斜设置的，且冲裁刀2的第一刃口201及第二刃口202之间形成一定夹角，因此，参考图2所示，第一刃口201及第二刃口202在与其对应的工件表面接触并进行冲裁的过程中，刃口施加给工件的裁剪力只有极小部分与金属矩形管的侧面相垂直，而且这部分力不会引起金属矩形管的管壁发生塑性变形，裁剪力大部分是沿着金属矩形管的管壁方向的，因此，整个金属矩形管在裁切后形成的断口都是平整光滑的，冲裁效果好，生产效率高。

在本实施例中，矩形管为正方形管，当使用长方形管时，同样适用。为了适应不同规格的矩形管，必需对冲裁刀的安装结构进行合理设计，一方面，要能够实现进刀和退刀，另一方面，必需能够实现进刀方向的调整以匹配不同高度的矩形管。参考图5至图所示，冲裁刀2与驱动机构连接以使其能朝工件3方向移动；还包括有进刀方向调整机构，其用于带动冲裁刀2产生平移运动，进刀方向调整机构带动冲裁刀2平移的方向与驱动机构带动冲裁刀2进刀或退刀的方向大致相垂直。

进一步地，驱动机构包括动力缸150，进刀方向调整机构包括电机50；冲裁刀2与动力缸150的活塞杆160刚性连接，电机50的输出轴501连接有能与之同步转动的丝杆10，丝杆10上安装有调整螺母80，调整螺母80与动力缸150的缸体固定连接。

进一步地，还包括支撑架20，凹模1及电机50安装在支撑架20上，电机50的输出轴501与丝杆10通过联轴器40相连。

进一步地，动力缸150的缸体上固定连接有调整座70，调整螺母80固定安装在调整座70上。

进一步地，支撑架20上设有调整滑轨60，当调整螺母80移动时，通过调整座70带动动力缸150沿调整滑轨60滑动。

在本实用新型中，动力缸150为气缸或液压缸，电机50为伺服电机或步进电机。

进一步地，冲裁刀2可拆卸地安装在冲刀座120上，冲刀座120与动力缸150的活塞杆固定连接。具体地，冲刀座120上通过螺栓固定安装有一冲刀安装板130，通过螺栓可将冲刀安装板130拆卸下来，冲裁刀2被夹紧安装在冲刀安装板130与冲刀座120之间，需要更换冲裁刀2时，只需将螺栓拆下即可。为了支撑和导向，还设置有冲刀座滑轨140，冲刀座120与冲刀座滑轨140配合安装。

另外，由于本实用新型设置了进刀方向调整机构，因此可以针对不同规格的矩形管进行加工，如图8所示，当冲裁刀的进刀方向沿s1指示的方向进刀时，可以冲裁规格为60mm×60mm的矩形管，当冲裁刀的进刀方向沿s2指示的方向进刀时，可以冲裁规格为60mm×30mm的矩形管。当然，根据实际需要，调整第一支撑面102与第二支撑面101上的槽103的尺寸，可以适应更多规格的矩形管。因此，设备适应性好，交工效率高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。