一种条形工件切割及开孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及金属加工制造技术领域，特别涉及一种条形工件切割及开孔装置。


背景技术：

2.轨道车辆车体弯梁在数控型材拉弯机拉弯成型时，在弯梁两端需留有加工余量，由于弯梁尺寸要求，拉弯成型后，需要去除两端的余量。目前去除两端余量的方法为人工操作砂轮切割机切割去除余量，此过程产生噪音大、粉尘浓，毛刺多，严重影响操作人员身体健康，且切割后需要增加一道毛刺打磨工序。同时，完成切割、打磨工序后，还需要将弯梁转运至钻床工序进行钻孔，转运过程不仅消耗人力成本，而且耗费施工工时，钻孔前还需定位，徒增辅助时间，整个工序费时费力，作业效率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种集成条形工件切割及开孔工序，且整体结构简单，易于操作，可大幅提升作业效率，改善作业环境的条形工件切割及开孔装置。
4.为实现上述目的，本实用新型的第一个技术方案是：
5.一种条形工件切割及开孔装置，包括工作平台，在所述工作平台上安装有至少一组切割装置和开孔装置，所述切割装置和所述开孔装置固定安装在所述工作平台上或沿工件长度方向可移动安装在所述工作平台上，沿工件长度方向间断设置有多组用于固定工件的固定装置，在切割位置设置有用于多方向夹紧工件的夹紧装置。
6.进一步，所述切割装置包括切割支架、切割动力装置及剪切刃，所述切割支架固定在所述工作平台上，所述切割动力装置固定在切割支架上，所述剪切刃可拆卸安装在所述切割动力装置的输出端。
7.进一步，所述切割支架为倒v形铰架，由两个支臂在顶部连接形成，两个支臂横跨工件且底端固定或可移动安装在工作平台上，所述切割动力装置固定安装在铰接点处并垂直向下安装。
8.进一步，所述开孔装置包括开孔机和固定座，所述固定座的顶部具有u形槽，工件至少需开孔部分插入u形槽内，所述开孔机安装在u形槽的一侧壁上，所述固定座固定安装在所述工作平台上或通过移动机构安装所述工作平台上。
9.进一步，所述移动机构包括至少一组滚轮支架和滚轮，所述滚轮支架固定在所述固定座上，所述滚轮安装在所述滚轮支架的底部，所述滚轮在所述工作平台上滚动。
10.进一步，在所述工作平台上安装有多个用于限制所述滚轮在工作平台上移动范围的定位块，所述定位块呈倒t形结构，底部通过紧固件固定在工作平台上，上部具有与所述滚轮形状匹配的弧面。
11.进一步，所述固定装置包括位于工件两侧的第一固定座和第二固定座，在所述第
一固定座的上方安装有在水平方向上移动的伸缩部，在所述第二固定座的顶部对应所述伸缩部设置的向上伸出的定位台，所述工件支撑在第二固定座上方并由伸缩部和定位台从两侧夹持固定。
12.进一步，所述伸缩部包括伸缩杆、伸缩机构、手柄及导向筒，所述导向筒固定在所述第一固定座上，所述伸缩杆一端穿过所述导向筒，所述手柄与伸缩机构连接，操作所述手柄通过伸缩机构带动所述伸缩杆在水平方向上移动。
13.进一步，所述伸缩机构包括旋转杆和连接耳，所述连接耳的两端分别通过第一销轴和第二销轴与所述伸缩杆和旋转杆连接，所述旋转杆的另一端通过第三销轴与所述第一固定座转动连接，所述手柄通过第二销轴与所述旋转杆连接，操作所述手柄带动所述旋转杆绕所述第三销轴转动进而通过所述连接耳带动所述伸缩杆在水平方向上移动。
14.进一步，所述夹紧装置包括位于工件两侧的动模和定模，所述定模固定在工作平台上，所述动模安装在夹紧动力装置的输出端，所述夹紧动力装置固定在工作平台上，在所述动模和定模上具有与工件形状相匹配的容纳槽，所述工件被限制在所述动模和定模的容纳槽内。
15.综上内容，本实用新型所提供的一种条形工件切割及开孔装置，与现有技术相比，具有如下优点：
16.(1)该装置将条形工件切割及开孔工序集成在一个工作平台上，实现条形工件切割、开孔工序一体化，取缔了在生产过程中人工操作砂轮切割机切割去除弯梁余量工序，解决轨道车辆车体弯梁在数控型材拉弯机拉弯成型工序完成后，长度剪切、钻孔工序工艺冗杂，产品质量难以保证且效率低的问题，不但大幅提升了作业高效率和作业质量，而且减轻了操作人员的劳动强度，避免了噪声、粉尘的危害，改善了作业环境。
17.(2)该装置基于模块化设计，将切割装置、开孔装置、固定装置及夹紧装置根据作业位置合理安装在工作平台上，不但整体结构简单，布局合理，且易于操作，有利于进一步提升作业效率和作业质量。
附图说明
18.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
19.图1是本实用新型切割及开孔装置的结构示意图；
20.图2是本实用新型切割装置的结构示意图；
21.图3是本实用新型剪切刃固定座结构示意图；
22.图4是本实用新型开孔装置结构示意图；
23.图5是是本实用新型定位块结构示意图
24.图6是本实用新型固定装置结构示意图；
25.图7是本实用新型夹紧装置结构示意图。
26.如图1至图7所示，车顶弯梁1，工作平台2，切割装置3，切割支架31，支臂311，螺栓312，安装座313，螺栓314，切割动力装置32，剪切刃33，剪切刃固定座34，安装夹板341，插槽
342，螺栓343，顶紧螺栓344，开孔装置4，开孔机41，固定座42，u形槽421，移动机构43，滚轮支架431，滚轮432，固定装置5，第一固定座51、第二固定座52，伸缩部53，伸缩杆531、手柄532、导向筒533，连接耳534，旋转杆535，第一销轴536，第二销轴537，第三销轴538，螺栓54，定位台55，夹紧装置6，动模61，容纳槽611，定模62，容纳槽621，夹紧动力装置63，固定板64，螺栓65，加高块66，定位块7，弧面71。
27.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
29.如图1所示，本实用新型提供的一种条形工件切割及开孔装置，用于针对车顶弯梁1等条形工件进行切割及开孔，车顶弯梁1的切割位置在工件的两端，用于将车顶弯梁1两端的加工余量切除，在车顶弯梁1中间位置的侧部进行多个开孔。
30.该装置包括工作平台2，在工作平台2上安装有切割装置3和开孔装置4，根据车顶弯梁1的切割位置和开孔位置，本实施例中，在工作平台2上安装两组切割装置3和两组开孔装置4。同时，沿车顶弯梁1的长度方向间断设置有多组固定装置5，多组固定装置5设置在车顶弯梁1的中间位置，主要以支撑固定功能为主，用于稳定固定长度较长的车顶弯梁1。在车顶弯梁1的两端的切割位置设置两组夹紧装置6，夹紧装置6用于限制车顶弯梁1在各方向上移动，用以保证切割质量。
31.如图1、图2和图3所示，本实施例中，切割装置3固定安装在工作平台1上，且位于车顶弯梁1的两端。切割装置3包括切割支架31、切割动力装置32及剪切刃33，切割支架31固定在工作平台1上，切割动力装置32固定安装在切割支架31上，剪切刃33安装在切割动力装置32的输出端，剪切刃33用于切割车顶弯梁1。
32.本实施例中，优选，切割支架31采用倒v形铰架的结构，由两个支臂311在顶部通过螺栓312连接形成，当两个支臂311也可以通过铰轴连接，两个支臂311可以相对转动，进而调节两个支臂311的跨度。两个支臂311横跨车顶弯梁1安装，两个支臂311的底端固定在工作平台1上。
33.为了方便两个支臂311与工作平台1之间的固定连接，在两个支臂311的底部固定连接有呈矩形块的安装座313，支臂311可以焊接在安装座313上，安装座313通过螺栓314固定在工作平台1上。安装座313采用矩形块的结构，有利于增加切割支架31与工作平台1之间的接触面积，提高切割支架31的稳定性。
34.当然，切割支架31也可以采用移动的方式安装在工作平台1上，在工作平台1上设置有沿移动方向延伸的直线滑轨(图中未示出)，在安装座313的底部具有滑块，滑块在滑轨内滑动，使切割支架31可沿车顶弯梁1的长度方向移动，进而方便操作人员根据车顶弯梁1的切割位置适当调节切割支架31的固定位置，即调节剪切刃33的安装位置。
35.切割动力装置32优选采用油缸，切割动力装置32固定安装在铰接点处并垂直向下安装。为了方便更换剪切刃33，剪切刃33采用可拆卸的方式安装在切割动力装置32的输出
端，具体地，在切割动力装置32的输出端固定一个剪切刃固定座34，如图3所示，剪切刃固定座34的主体上方具有两个安装夹板341，下方具有插槽342，切割动力装置32的输出端夹持在两个安装夹板341之间用螺栓343固定连接，剪切刃33插入插槽342内并用一侧设置有两个顶紧螺栓344固定，剪切刃33在油缸的推动下，对下方的车顶弯梁1进行剪切。
36.如图1和图4所示，车顶弯梁1开孔位置集中在两端部，因此，本实施例中，设置有两组开孔装置4。开孔装置4包括开孔机41和固定座42，开孔机41优选采用液压开孔机，固定座42的顶部具有u形槽421，开孔机41安装在u形槽421的一侧壁上，车顶弯梁1至少需侧面开孔的部分夹在固定座42的u形槽421内，开孔机41从一侧向车顶弯梁1伸出实现车顶弯梁1侧面开孔。
37.固定座42可以通过螺栓直接固定安装在工作平台1上，本实施例中，则优选，固定座42通过移动机构43安装在工作平台1上，方便操作人员根据开孔位置移动开孔机41，而且可以利用一台开孔机41在车顶弯梁1上开多个孔。
38.如图4所示，本实施例中，为了方便移动和安装，移动机构43包括至少一组滚轮支架431和滚轮432，优选，每个固定座42上安装有两组滚轮支架431和滚轮432，滚轮支架431通过螺栓固定在固定座42上，根据其安装位置，滚轮支架431可以固定在固定座42的侧面，也可以固定在固定座42的底部，滚轮432安装在滚轮支架431的底部，滚轮432在工作平台1上沿车顶弯梁1的长度方向自由滚动，每个开孔机41通过两组移动机构43支撑。
39.如图1所示，在工作平台上安装有多个定位块7，用于限制滚轮432在工作平台1上的移动范围，即利用定位块7限制开孔机41的移动行程。由于每个固定座42上安装两组滚轮支架431和滚轮432，在工作平台1对应设置有两个定位块7，因此，在工作平台1上共设置有四个定位块7。
40.如图5所示，定位块7呈倒t形结构，底部通过螺栓固定在工作平台1上，垂直的部分上具有与滚轮432形状匹配的弧面71，弧面71朝向对应的滚轮432方向设置。
41.如图6所示，固定装置5包括位于车顶弯梁1两侧的第一固定座51和第二固定座52，在第一固定座51的上方安装有在水平方向上移动的伸缩部53，在第二固定座52上对应设置有向上伸出的定位台55，车顶弯梁1支撑在第二固定座52的上表面上，并由伸缩部53和定位台55从两侧夹持固定。第一固定座51和第二固定座52可以直接焊接在工作平台1上。
42.本实施例中优选，伸缩部53包括伸缩杆531、手柄532、伸缩机构(图中未标示)及导向筒533。导向筒533固定在第一固定座51的上表面上，伸缩杆531的一端穿过导向筒533，伸缩杆531的另一端与伸缩机构连接，手柄532也与伸缩机构连接，操作手柄532通过伸缩机构带动伸缩杆531在水平方向上做伸缩移动。伸缩杆531向第二固定座52的定位台55方向伸出，顶在车顶弯梁1的侧面，即将车顶弯梁1夹持固定，为了保护车顶弯梁1，防止车顶弯梁1在顶紧过程中被压伤，伸缩杆531的端部安装有橡胶块或橡胶套，或者整个伸缩杆531可以采用橡胶或聚四氟乙烯等材料制造。
43.进一步优选，伸缩机构包括连接耳534和旋转杆535，连接耳534的一端通过第一销轴536与伸缩杆531转动连接，连接耳534的另一端通过第二销轴537与旋转杆535转动连接，旋转杆535的另一端通过第三销轴538与第一固定座51转动连接，同时，旋转杆535与手柄532连接，操作手柄532即可带动旋转杆535绕第三销轴538转动进而通过连接耳534带动伸缩杆531在水平方向上移动。
44.本实施例中，连接耳534有两个平行的连接件组成，伸缩杆531、旋转杆535的端部均插入连接耳534的两个连接件之间再通过第一销轴536和第二销轴537连接，手柄532的端部也同样插入连接耳534的两个连接件之间通过第二销轴537与旋转杆535一并转动连接在一起。
45.本实施例中，更优选，为了方便更换伸缩部53，第一固定座51设计成可以拆卸的上、下两个部分，伸缩部53固定安装在第一固定座51的上部的上方，第一固定座51的上、下两个部分通过螺栓54固定连接在一起。另外，为了有效支撑伸缩部53，上半部分的第一固定座51设计成上宽下窄的梯形结构。
46.如图7所示，夹紧装置6包括位于车顶弯梁1两侧的动模61、定模62及夹紧动力装置63，定模62固定在工作平台1上，动模61安装在夹紧动力装置63的输出端，夹紧动力装置63固定在工作平台1上，动模61和定模62上具有与车顶弯梁1形状相匹配的容纳槽611和621，车顶弯梁1被限制在动模61和定模62的容纳槽611和621内。
47.夹紧动力装置63优选采用气缸，通过两个固定板64固定在工作平台1上，固定板64的顶部与底部分别通过螺栓65与气缸和工作平台1固定连接。定模62的底部安装有加高块66，加高块66焊接在工作平台1上，定模62焊接固定在加高块66上。气缸的输出端与动模61之间的连接方式采用胶结，也可以采用螺纹连接或焊接。因为夹紧装置6需要夹紧的车顶弯梁1的位置具有一定的弧度，因此，将动模61和/或定模62与车顶弯梁1的接触面相应设计为向外凸或向内凹的弧面，保证动模61和定模62与车顶弯梁1之间完全贴合。
48.该装置的工作过程如下：
49.1、将车顶弯梁1吊运至工作平台1上。
50.2、将车顶弯梁1置于三个固定装置5上，将车顶弯梁1置于第一固定座51的上方，侧面贴靠在定位凸台55上，操作手柄532使伸缩杆531伸出从侧向顶住车顶弯梁1，进而将车顶弯梁1加以固定。
51.3、启动作为夹紧动力装置63的气缸，推动动模61向定模62的方向移动，夹紧车顶弯梁。
52.4、启动切割装置3中的作为切割动力装置32的油缸，带动剪切刃33向下移动剪切车顶弯梁1两端的加工余量。
53.5、移动开孔装置4中的液压开孔机41至开孔位置进行车顶弯梁1的侧面开孔。
54.该装置将条形工件切割及开孔工序集成在一个工作平台上，实现条形工件切割、开孔工序一体化，取缔了在生产过程中人工操作砂轮切割机切割去除弯梁余量工序，解决轨道车辆车体弯梁在数控型材拉弯机拉弯成型工序完成后，长度剪切、钻孔工序工艺冗杂，产品质量难以保证且效率低的问题，不但大幅提升了作业高效率和作业质量，而且减轻了操作人员的劳动强度，避免了噪声、粉尘的危害，改善了作业环境。
55.该装置基于模块化设计，将切割装置、开孔装置、固定装置及夹紧装置根据作业位置合理安装在工作平台上，不但整体结构简单，布局合理，且易于操作，有利于进一步提升作业效率和作业质量。
56.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作
出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。