CN111069414B - 零件冲孔加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种零件冲孔加工装置及方法，零件冲孔加工装置包括：第一压合机构、第二压合机构、施压组件与冲孔组件，所述第一压合机构与所述第二压合机构抵触配合，所述第一压合机构的抵触端设有用于装设零件其中一部分的第一模腔，所述第二压合机构的抵触端设有用于装设所述零件另一部分的第二模腔，所述施压组件可移动地装设在所述第一压合机构上，且所述施压组件插入所述第一模腔并与所述零件相接触，所述冲孔组件装设在所述第二压合机构上，所述冲孔组件的冲压端的尺径与所述零件所需开孔的尺径相对应，且所述冲孔组件的冲压端伸入所述第二模腔并用于与零件进行挤压。通过施加组件与冲孔组件对零件进行冲压即可一次性形成特定尺寸的加工孔。

Description

零件冲孔加工装置及方法

技术领域

本发明涉及零件加工的技术领域，特别是涉及一种零件冲孔加工装置及方法。

背景技术

目前在对体积较小的零件进行加工时，往往会选择机加工，即利用铣头对零件进行铣料。例如：当需要对零件进行开孔时，首先将待加工的零件固定，然后，铣头会朝向待加工零件进行移动并与待加工零件相接触，此时在待加工零件在相应设备的带动下会与铣头发生相对移动，直至完成在待加工零件上的开孔操作。上述这种加工方式在对待加工零件开孔时无法实现一次性加工成型，即加工效率较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种零件冲孔加工装置及方法，能够实现对零件的一次性加工成型。

其技术方案如下：

一种零件冲孔加工装置,包括：第一压合机构、第二压合机构、施压组件与冲孔组件，所述第一压合机构与所述第二压合机构抵触配合，所述第一压合机构的抵触端设有用于装设零件其中一部分的第一模腔，所述第二压合机构的抵触端设有用于装设所述零件另一部分的第二模腔，所述施压组件可移动地装设在所述第一压合机构上，且所述施压组件插入所述第一模腔并与所述零件相接触，所述冲孔组件装设在所述第二压合机构上，所述冲孔组件的冲压端的尺径与所述零件所需开孔的尺径相对应，且所述冲孔组件的冲压端伸入所述第二模腔并用于与零件进行挤压。

上述零件冲孔加工装置在使用时，首先根据所需加工的零件，确定所述第一模腔与所述第二模腔的腔口尺寸与形状，即当所述第一压合机构与所述第二压合机构相互抵触时，零件会存放在所述第一模腔与第二模腔中。施压组件在第一压合机构中朝所述零件进行施压时，施压组件会带动零件从第一模腔向第二模腔进行移动，零件会与冲孔组件的冲压端进行抵触，随着施压组件的进一步施压，零件会被冲孔组件的冲压端压出凹陷。同时，所述冲孔组件的冲压端的尺径与所述零件所需开孔的尺径相对应，即通过施加组件与冲孔组件对零件进行冲压即可一次性形成特定尺寸(例如：特定孔深与特定孔口)的加工孔。

一种零件冲孔加工方法，采用所述的零件冲孔加工装置，包括如下步骤：根据待加工零件所需开孔的孔径确定冲孔组件冲压端的尺径；将零件放置在第一模腔与第二模腔中；对零件进行施压，直至零件与冲孔组件的冲压端相抵触并出现冲孔变形；将冲孔变形后的零件从第一模腔与第二模腔中取出。

上述零件加工方法在使用时，考虑到不同的零件所对应的加工要求也不相同，因此，在对零件进行批量加工时，需要首先根据待加工零件的开孔孔径确定冲孔组件冲压端的尺径，从而保证冲孔组件能够在零件上抵压出预设尺寸的孔。将零件放置在第一模腔与第二模腔中，对零件的其中一端进行施压，直至零件与冲孔组件的冲压端相抵触并出现冲孔变形。此时，随着持续对零件进行施压，零件上冲孔变形的深度会不断增加，当冲孔变形的深度达到预设深度时则可停止进行施压。最后，将冲孔变形后的零件从第一模腔与第二模腔中取出。上述零件加工方法通过施压以及冲孔组件对零件的抵压，能够在零件上一次性形成特定尺寸(例如：特定孔深与特定孔口)的加工孔。

下面进一步对技术方案进行说明：

零件冲孔加工装置还包括第一驱动件，所述施压组件包括施压推块、第一传力件与第一施压件，所述第一驱动件与所述第一传力件相连，所述施压推块可活动地装设在所述第一压合机构中，所述第一压合机构上开设有施力孔，所述第一传力件经过所述施力孔与所述施压推块相抵触，所述第一施压件装设在所述第一压合机构内部，所述第一施压件的一端与所述施压推块相连，所述第一施压件另一端用于与所述零件相抵触。

所述冲孔组件包括冲孔件与支撑垫块，所述冲孔件与所述支撑垫块装设在所述第二压合机构内，所述冲孔件的一端与所述支撑垫块相连，所述冲孔件的另一端用于与所述零件抵触配合。

零件冲孔加工装置还包括推料组件，所述推料组件可移动地套设在所述冲孔件的外部，且所述推料组件的一端伸入所述第二模腔与所述零件相抵触。

零件冲孔加工装置还包括第二驱动件，所述推料组件包括推料套管、第二传力件与第二施力件，所述推料套管可活动地套设在所述冲孔件的外部，所述第二传力件的一端与所述推料套管相连，所述第二传力件的另一端与所述第二施力件相抵触，所述第二施力件与所述第二驱动件相连。

零件冲孔加工装置还包括第一抵触部与第二抵触部，所述第一抵触部装设在所述第一压合机构的抵触端，所述第二抵触部装设在所述第二压合机构的抵触端；当所述第一压合机构与所述第二压合机构相抵触时，所述第一抵触部与所述第二抵触部定对应抵触，且所述第一抵触部上开设有所述第一模腔，所述第二抵触部上开设有第二模腔。

在将零件放置在第一模腔与第二模腔的步骤前，还包括步骤：通过剪料得到特定尺寸的零件。

在将零件放置在第一模腔与第二模腔的步骤前，还包括步骤：对零件进行整形操作。

对零件进行施压，直至零件与冲孔组件的冲压端相抵触并出现冲孔变形的步骤后，还包括步骤：对零件挤压形成法兰。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的零件冲孔加工装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的整形设备的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的法兰加工设备的结构示意图；

图4为本发明一实施例所述的零件冲孔加工方法的流程图。

附图标记说明：

10、零件，100、第一压合机构，110、第一模腔，120、施力孔，130、第一抵触部，200、第二压合机构，210、第二模腔，220、推料组件，221、推料套管，222、第二传力件，223、第二施力件，230、第二抵触部，300、施压组件，310、施压推块，320、第一传力件，330、第一施压件，400、冲孔组件，410、冲孔件，420、支撑垫块，500、整形设备，510、第一压合本体，511、第一压杆，520、第二压合本体，521、第二压杆，600、法兰加工设备，610、第三压合本体，611、第三压杆，612、凸部，620、第四压合本体，621、第四压杆，622、第四模腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，在一个实施例中，一种零件冲孔加工装置，包括：第一压合机构100、第二压合机构200、施压组件300与冲孔组件400，所述第一压合机构100与所述第二压合机构200抵触配合，所述第一压合机构100的抵触端设有用于装设零件10其中一部分的第一模腔110，所述第二压合机构200的抵触端设有用于装设所述零件10另一部分的第二模腔210，所述施压组件300可移动地装设在所述第一压合机构100上，且所述施压组件300插入所述第一模腔110并与所述零件10相接触，所述冲孔组件400装设在所述第二压合机构200上，所述冲孔组件400的冲压端的尺径与所述零件10所需开孔的尺径相对应，且所述冲孔组件400的冲压端伸入所述第二模腔210并用于与零件10进行挤压。

上述零件冲孔加工装置在使用时，首先根据所需加工的零件10，确定所述第一模腔110与所述第二模腔210的腔口尺寸与形状，即当所述第一压合机构100与所述第二压合机构200相互抵触时，零件10会存放在所述第一模腔110与第二模腔210中。施压组件300在第一压合机构100中朝所述零件10进行施压时，施压组件300会带动零件10从第一模腔110向第二模腔210进行移动，零件10会与冲孔组件400的冲压端进行抵触，随着施压组件300的进一步施压，零件10会被冲孔组件400的冲压端压出凹陷。同时，所述冲孔组件400的冲压端的尺径与所述零件10所需开孔的尺径相对应，即通过施加组件与冲孔组件400对零件10进行冲压即可一次性形成特定尺寸(例如：特定孔深与特定孔口)的加工孔。

进一步地，有时在零件10上的加工孔为通孔。例如：在所述冲孔组件400上开设凹部，此时，通过施压组件300对零件10进行施压，零件10的受力部分最终会在外部压力下与零件10整体相分离，同时，分离出的零件10部分可以随施压组件300压入冲孔组件400的凹部中。最后撤去施压组件300，便可得到加工孔为通孔的零件10。

如图1所示，在一个实施例中，零件冲孔加工装置还包括第一驱动件，所述施压组件300包括施压推块310、第一传力件320与第一施压件330，所述第一驱动件与所述第一传力件320相连，所述施压推块310可活动地装设在所述第一压合机构100中，所述第一压合机构100上开设有施力孔120，所述第一传力件320经过所述施力孔120与所述施压推块310相抵触，所述第一施压件330装设在所述第一压合机构100内部，所述第一施压件330的一端与所述施压推块310相连，所述第一施压件330另一端用于与所述零件10相抵触。具体地，所述第一驱动件为气缸或油缸。所述第一传力件320为杆体或柱体。所述第一施压件330为施压块或施压柱。在本实施例中，所述第一施压件330为柱体，当零件10只需朝向冲孔组件400的一端进行开孔时，所述第一施压件330的端部尺径大于所述零件10的端部直径，所述冲孔组件400冲压端的尺径小于所述零件10的端部直径。当零件10需要两端同时开孔时，所述第一施压件330的端部尺径小于所述零件10的端部直径，所述冲孔组件400冲压端的尺径小于所述零件10的端部直径。进一步地，所述第一压合机构100与所述第二压合机构200为壳体或盒体。所述施压推块310装设在所述第一压合机构100内部，且所述施压推块310的两端分别与所述第一压合机构100内部相对应的两侧壁相抵触，此时第一传力件320在推动施压推块310移动时施压推块310的移动更加平缓，从而也使得施压推块310作用在第一施压件330上的压力更加均衡。

如图1所示，在一个实施例中，所述冲孔组件400包括冲孔件410与支撑垫块420，所述冲孔件410与所述支撑垫块420装设在所述第二压合机构200内，所述冲孔件410的一端与所述支撑垫块420相连，所述冲孔件410的另一端用于与所述零件10抵触配合。具体地，所述冲孔件410为柱体或杆体。所述冲孔件410的端部可以根据实际的加工需要进行对应设计，例如：当需要在零件10上开设孔口为矩形方形的加工孔时，可以将冲孔件410的冲压端设计为方形或矩形。进一步地，所述支撑垫块420装设在所述第二压合机构200内部，所述支撑垫块420的侧部与所述第二压合机构200的内侧壁相抵触，同时所述支撑垫块420的一端与所述第二压合机构200的底部相抵触。上述这种布置方式能够有效避免支撑垫块420在第二压合机构200内部出现移动，从而使得支撑垫块420能够有效地对冲孔件410进行辅助支撑，保证了零件10上的开孔效果。

如图1所示，在一个实施例中，零件冲孔加工装置还包括推料组件220。所述推料组件220可移动地套设在所述冲孔件410的外部，且所述推料组件220的一端伸入所述第二模腔210与所述零件10相抵触。具体地，考虑到零件10在施压组件300的施压作用下会持续从第一模腔110移动至第二模腔210，往往在零件10加工完成后，撤去第一压合机构100，加工完成的零件10会完全陷入在第二模腔210中，从而使得无法从第二压合机构200的端部(第二模腔210的端口处)取出。因此，在所述第二压合机构200内部加工推料组件220，即推料组件220能够沿冲孔件410的轴向进行升降移动，当零件10加工完成后，通过推料组件220的移动，实现将零件10从第二模腔210中顶出。

如图1所示，在一个实施例中，零件冲孔加工装置还包括第二驱动件。所述推料组件220包括推料套管221、第二传力件222与第二施力件223，所述推料套管221可活动地套设在所述冲孔件410的外部，所述第二传力件222的一端与所述推料套管221相连，所述第二传力件222的另一端与所述第二施力件223相抵触，所述第二施力件223与所述第二驱动件相连。具体地，所述第二驱动件为气缸或油缸。所述第二传力件222为杆体或柱体。所述第二施力件223为施力块或施力杆。在所述第二压合机构200内部还设有辅助垫块与辅助垫片，且所述辅助垫块上开设有活动腔，所述辅助垫片可活动地装设在所述活动腔内，所述辅助垫片的其中一侧与所述推料套管221的端部相抵触，所述辅助垫片的另一端与所述第二传力件222相抵触。上述这种实施方式通过辅助垫块使得第二传力件222与推料套管221的接触更加方便，保证了推料组件220的推料效果。

如图1所示，在一个实施例中，零件冲孔加工装置还包括第一抵触部130与第二抵触部230。所述第一抵触部130装设在所述第一压合机构100的抵触端，所述第二抵触部230装设在所述第二压合机构200的抵触端；当所述第一压合机构100与所述第二压合机构200相抵触时，所述第一抵触部130与所述第二抵触部230定对应抵触，且所述第一抵触部130上开设有所述第一模腔110，所述第二抵触部230上开设有第二模腔210。具体地，所述第一抵触部130与所述第二抵触部230可以采用钨钢或硬质合金制成。在本实施例中，所述第一抵触部130与所述第二抵触部230均为钨钢材质。在第一压合机构100与第二压合机构200进行抵触时，由于钨钢具有硬度高、耐磨性好等特点，从而大大提高了零件冲孔加工装置的使用寿命。进一步地，所述第一模腔110与所述第二模腔210的腔壁均为钨钢材质，使得零件10在与第一模腔110壁或第二模腔210壁摩擦时不会对第一模腔110壁或第二模腔210壁产生磨损。

如图2至图4所示，在一个实施例中，一种零件冲孔加工方法，采用如上述任意一实施例所述的零件冲孔加工装置，包括如下步骤：

S100、根据待加工零件10所需开孔的孔径确定冲孔组件400冲压端的尺径；

S200、将零件10放置在第一模腔110与第二模腔210中；

S300、对零件10进行施压，直至零件10与冲孔组件400的冲压端相抵触并出现冲孔变形；

S400、将冲孔变形后的零件10从第一模腔110与第二模腔210中取出。

上述零件10加工方法在使用时，考虑到不同的零件10所对应的加工要求也不相同，因此，在对零件10进行批量加工时，需要首先根据待加工零件10的开孔孔径确定冲孔组件400冲压端的尺径，从而保证冲孔组件400能够在零件10上抵压出预设尺寸的孔。将零件10放置在第一模腔110与第二模腔210中，对零件10的其中一端进行施压，直至零件10与冲孔组件400的冲压端相抵触并出现冲孔变形。此时，随着持续对零件10进行施压，零件10上冲孔变形的深度会不断增加，当冲孔变形的深度达到预设深度时则可停止进行施压。最后，将冲孔变形后的零件10从第一模腔110与第二模腔210中取出。上述零件10加工方法通过施压以及冲孔组件400对零件10的抵压，能够在零件10上一次性形成特定尺寸(例如：特定孔深与特定孔口)的加工孔。

如图2和图4所示，在一个实施例中，在将零件10放置在第一模腔110与第二模腔210的步骤前，还包括步骤：S110、通过剪料得到特定尺寸的零件10。S120、对零件10进行整形操作。具体地，在剪料得到目标零件10后，由于剪料机构在剪料材料时，断面会发生切和拉断两种作用，从而导致所得到的零件10断面与实际断面(原料断面)会存在明显差异。因此，通过整形对零件10的断面进行修复。进一步地，所用到的整形设备500包括第一压合本体510与第二压合本体520，所述第一压合本体510上设有第一压杆511，所述第二压合本体520上设有用于放置零件10的第三模腔，所述第二压合本体520的内部设有第二压杆521，且所述第二压杆521的一端能够伸入所述第三模腔与所述零件10相抵触。当所述第一压合本体510与所述第二压合本体520相互抵触时，所述第一压杆511能够插入所述第三模腔并与所述零件10相抵触。此时，零件10在第一压杆511与第二压杆521的作用下能够对零件10表面的毛刺、凸起等部位进行重新冲压，从而得到表面光洁、完整的零件10。进一步地，根据零件10加工需要，可以改变第三模腔的内部形状，此时，可以通过翻转实现零件10两端均在第三模腔内与第二压杆521实现抵触。

如图3和图4所示，在一个实施例中，对零件10进行施压，直至零件10与冲孔组件400的冲压端相抵触并出现冲孔变形的步骤后，还包括步骤：S310、对零件10挤压形成法兰。具体地，根据加工需要，有时还需要在零件10上加设法兰，此时可以采用法兰加工设备600，法兰加工设备600包括第三压合本体610与第四压合本体620，所述第三压合本体610上设有第三压杆611，所述第四压合本体620上设有第四压杆621。所述第三压合本体610的端部设有凸部612，且当所述第三压杆611伸出所述第三压合本体610时，所述凸部612套设在所述第三压杆611的外部。所述第四压合本体620上设有第四模腔622，所述第四模腔622的内壁为阶梯式，即当所述零件10进入所述第四模腔622后，所述第三压杆611与所述第四压杆621对所述零件10进行相对挤压，从而在零件10上形成目标加工孔。同时，所述凸部612伸入所述第四模腔622后，所述凸部612对零件10进行挤压(即对位于第三压杆611外部的零件10部分进行挤压)，零件10在凸部612与第四模腔622腔壁(指腔壁的阶梯弯角处)的相互挤压下实现了在零件10上的法兰加工。

在一个实施例中，例如：所需加工的零件10为铜端子的母端。根据加工需要，零件10可以经过整形、冲孔、压法兰、通孔(在零件10上加工出通孔，根据加工需要还可以通过花齿整形设备500对加工后的零件10进行束花齿精确整形)等工序。同时，每道工序都有与之对应的加工设备。为了实现对零件10的自动化加工，可以通过自动化机械手实现零件10从其中一道工序转入到下一道工序中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种零件冲孔加工装置，其特征在于，包括：第一压合机构、第二压合机构、施压组件、冲孔组件与第一驱动件，所述第一压合机构与所述第二压合机构抵触配合，所述第一压合机构的抵触端设有用于装设零件其中一部分的第一模腔，所述第二压合机构的抵触端设有用于装设所述零件另一部分的第二模腔，所述施压组件可移动地装设在所述第一压合机构上，且所述施压组件插入所述第一模腔并与所述零件相接触，所述冲孔组件装设在所述第二压合机构上，所述冲孔组件的冲压端的尺径与所述零件所需开孔的尺径相对应，且所述冲孔组件的冲压端伸入所述第二模腔并用于与零件进行挤压；所述施压组件包括施压推块、第一传力件与第一施压件，所述第一驱动件与所述第一传力件相连，所述施压推块可活动地装设在所述第一压合机构中，所述第一压合机构上开设有施力孔，所述第一传力件经过所述施力孔与所述施压推块相抵触，所述第一施压件装设在所述第一压合机构内部，所述第一施压件的一端与所述施压推块相连，所述第一施压件另一端用于与所述零件相抵触。

2.根据权利要求1所述的零件冲孔加工装置，其特征在于，所述冲孔组件包括冲孔件与支撑垫块，所述冲孔件与所述支撑垫块装设在所述第二压合机构内，所述冲孔件的一端与所述支撑垫块相连，所述冲孔件的另一端用于与所述零件抵触配合。

3.根据权利要求2所述的零件冲孔加工装置，其特征在于，还包括推料组件，所述推料组件可移动地套设在所述冲孔件的外部，且所述推料组件的一端伸入所述第二模腔与所述零件相抵触。

4.根据权利要求3所述的零件冲孔加工装置，其特征在于，还包括第二驱动件，所述推料组件包括推料套管、第二传力件与第二施力件，所述推料套管可活动地套设在所述冲孔件的外部，所述第二传力件的一端与所述推料套管相连，所述第二传力件的另一端与所述第二施力件相抵触，所述第二施力件与所述第二驱动件相连。

5.根据权利要求4所述的零件冲孔加工装置，其特征在于，所述第二压合机构内部还设有辅助垫块与辅助垫片，且所述辅助垫块上开设有活动腔，所述辅助垫片可活动地装设在所述活动腔内，所述辅助垫片的其中一侧与所述推料套管的端部相抵触，所述辅助垫片的另一端与所述第二传力件相抵触。

6.根据权利要求1所述的零件冲孔加工装置，其特征在于，还包括第一抵触部与第二抵触部，所述第一抵触部装设在所述第一压合机构的抵触端，所述第二抵触部装设在所述第二压合机构的抵触端；当所述第一压合机构与所述第二压合机构相抵触时，所述第一抵触部与所述第二抵触部定对应抵触，且所述第一抵触部上开设有所述第一模腔，所述第二抵触部上开设有第二模腔。

7.一种零件冲孔加工方法，采用如权利要求1-6任意一项所述的零件冲孔加工装置，其特征在于，包括如下步骤：

根据待加工零件所需开孔的孔径确定冲孔组件冲压端的尺径；

将零件放置在第一模腔与第二模腔中；

对零件进行施压，直至零件与冲孔组件的冲压端相抵触并出现冲孔变形；

将冲孔变形后的零件从第一模腔与第二模腔中取出。

8.根据权利要求7所述的零件冲孔加工方法，其特征在于，在将零件放置在第一模腔与第二模腔的步骤前，还包括步骤：通过剪料得到特定尺寸的零件。

9.根据权利要求7所述的零件冲孔加工方法，其特征在于，在将零件放置在第一模腔与第二模腔的步骤前，还包括步骤：对零件进行整形操作。

10.根据权利要求7所述的零件冲孔加工方法，其特征在于，对零件进行施压，直至零件与冲孔组件的冲压端相抵触并出现冲孔变形的步骤后，还包括步骤：对零件挤压形成法兰。

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