本發(fā)明屬于沖孔自動化加工設備技術領域，尤其涉及一種管材沖孔設備。

背景技術：

管材沖孔，是指以適應不同的需求，在管材上加工例如：梅花孔，六角孔，長孔，四方孔， 圓孔，三角孔等等。管材沖孔一般是利用沖床和管材沖孔機進行加工，由于管材是圓柱形的，容易轉動，因此沖孔時需要對管材進行固定?，F(xiàn)有的管材沖孔步驟一般為：使用夾持裝置將管材固定，然后啟動沖壓機進行沖孔。由于管材是空心的結構，尤其對于塑料管材而言，沖孔時塑料管材的上表面受到劇烈沖擊，容易發(fā)生變形。

公開號為CN104624779A的中國專利公開了一種管材沖孔機，包括基座及安裝在基座上的安裝座，在安裝座上安裝有沖孔裝置，所述基座上安裝有與沖孔裝置相互配合動作的工件夾緊裝置和工件托舉裝置。該管材沖孔機沖孔芯棒支撐管材的內徑，沖孔時可避免管材發(fā)生變形，并且能夠通過吹氣解決沖孔中廢料排出難的問題。但該管材沖孔機還存在以下缺陷：芯棒的半徑過大時管材難以套設在芯棒上，而芯棒的半徑過小時，芯棒不能起到支撐管材的作用，難以避免管材發(fā)生變形。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在提供一種管材沖孔設備，沖孔時能很方便地固定、支撐管材，能夠避免沖孔時因管材內部得不到有效支撐而造成管材變形的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明的基礎方案為：包括沖壓頭、電磁鐵、支撐柱和固定裝置，所述電磁鐵位于沖壓頭的下方，固定裝置位于沖壓頭與電磁鐵之間；所述沖壓頭的軸向方向開有通孔，通孔的內側壁上設有用于將管材上的沖孔殘料頂出的頂塊；所述固定裝置包括定位塊、盛有磁粉的磁粉袋、伸縮桿和與管材內徑配合的支撐單元，所述定位塊固定在支撐柱上，所述伸縮桿連接在定位塊和支撐單元之間；所述支撐單元上開有弧形槽，弧形槽上設有與之匹配的弧形摩擦片，所述弧形槽的底部設有用于粉碎沖孔殘料的刀盤。

支撐單元與管材的內徑相匹配，支撐單元的直徑稍小于管材的內徑，管材能夠較方便地套設在支撐單元上。

本基礎方案的工作原理在于：該管材沖孔設備主要用于塑料管材的沖孔。沖孔時，調節(jié)伸縮桿的長度，使得支撐單元的弧形槽正對著沖壓頭，沖壓頭向下沖壓時能落在弧形槽內。將待沖孔的管材套設在支撐單元上，打開磁粉袋往管材內加入磁粉；給電磁鐵通入電流，電磁鐵產生磁性，在電磁鐵的吸引下，管材內的磁粉在支撐單元的四周聚集，將管材與支撐單元之間的縫隙填滿，使得沖孔時，管材內部有支撐，有效防止沖孔時管材發(fā)生變形。沖壓頭向下沖壓，在管材的上側表面上開了一個孔，沖壓頭繼續(xù)向下運動，與此同時，頂塊將沖孔時產生的殘料從管材上頂出，在頂塊和刀盤的共同作用下，沖孔產生的殘料被壓得粉碎，此時通過通孔抽取弧形槽內的空氣，能將粉碎殘料吸取。沖壓頭向下運動的過程中與弧形槽內的弧形摩擦片發(fā)生摩擦產生熱量，沖壓頭的沖壓端部溫度升高，沖壓頭沖壓后向上運動時，沖壓端部再一次與管材接觸，由于此時沖壓端部的溫度較高，能將沖孔時產生的毛刺熔化，使孔口更加光滑。

本基礎方案的有益效果在于：1、管材能夠較方便地套設在支撐單元上，利用電磁鐵將管材內的磁粉吸引至支撐單元處，能將管材與支撐單元之間的縫隙填滿，使得沖孔時，管材內部有支撐，有效防止沖孔時管材發(fā)生變形。2、沖壓頭向下運動的過程中與弧形摩擦片摩擦產生熱量，沖壓頭的沖壓端部溫度升高，沖壓頭沖壓后向上運動時，能將沖孔時產生的毛刺熔化，使孔口更加光滑，不需進行額外的加工。3、伸縮桿能夠伸縮調節(jié)，調節(jié)伸縮桿的長度，使管材能自由地沿著支撐單元滑動，能在管材的不同位置上沖孔以及加工不同長度的管材，使用范圍廣。4、在頂塊和刀盤的共同作用下，沖孔產生的殘料被壓得粉碎，通過沖壓頭上的通孔抽取弧形槽內的空氣，能將被粉碎的殘料吸取，解決了管材沖孔中廢料排出難的問題。

進一步，所述電磁鐵與固定裝置之間設有支撐臺，支撐臺上連接有驅動支撐臺上下運動的氣缸。將管材套設在支撐單元上后，調節(jié)氣缸使支撐臺上下運動，使支撐臺與管材緊密接觸。沖壓時，由于支撐臺的支撐作用，伸縮桿不受力，因此有效避免伸縮桿容易折斷的問題。

進一步，支撐臺上與沖壓頭相對的位置上開有凹槽，所述電磁鐵位于凹槽內。沖孔時支撐臺與管材直接接觸，電磁鐵與管材之間相隔有支撐臺，支撐臺的隔絕減弱了電磁鐵對磁粉的吸引力，凹槽的設置能夠有效解決該問題。

進一步，所述頂塊的下表面設有多根凸起的擠壓紋。頂塊與刀盤共同擠壓沖孔殘料時，擠壓紋的設置有助于使沖孔殘料分裂、粉碎。

進一步，所述沖壓頭為高強度耐磨鋼沖壓頭。沖壓頭需要對管材進行沖壓，同時還會與弧形摩擦片摩擦，采用高強度耐磨鋼制成的沖壓頭適合實際需求，延長沖壓頭的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種管材沖孔設備實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標記包括：沖壓頭1、通孔11、頂塊12、擠壓紋13、管材2、支撐單元21、伸縮桿22、固定塊23、弧形槽24、刀盤25、弧形摩擦片26、電磁鐵3、支撐臺4、氣缸5、磁粉6、支撐柱7。

如圖1所示，一種管材2沖孔設備，從上至下包括沖壓頭1、固定裝置、支撐臺4和電磁鐵3，沖壓頭1為高強度耐磨鋼沖壓頭1，沖壓頭1位于固定裝置上方；沖孔時，固定裝置放置在支撐臺4上。支撐臺4與沖壓頭1相對的位置上開有凹槽，電磁鐵3位于凹槽內；支撐臺4的底面連接有氣缸5，氣缸5能夠驅動支撐臺4上下運動。沖壓頭1的豎直方向上開有通孔11，沖壓頭1的內側壁上焊接有用于將管材2上的沖孔殘料頂出的頂塊12，頂塊12的下表面設有多根凸起的擠壓紋13。固定裝置包括定位塊、盛有磁粉6的磁粉6袋、伸縮桿23、支撐柱7和支撐單元21，定位塊固定在支撐柱7上，而伸縮桿23焊接在定位塊和支撐單元21之間。支撐單元21與管材2的內徑相匹配，支撐單元21的直徑稍小于管材2的內徑，管材2能夠較方便地套設在支撐單元21上。支撐單元21上開有弧形槽24，弧形槽24上焊接有與之匹配的弧形摩擦片26，沖壓頭1與弧形摩擦片26摩擦時能夠產生大量的熱量；弧形槽24的底部卡接有刀盤25，在刀盤25和頂塊12的共同作用下，能將沖孔殘料壓碎。

沖孔時，調節(jié)伸縮桿23的長度，使得支撐單元21的弧形槽24正對著沖壓頭1，沖壓頭1向下沖壓時能落在弧形槽24內。將待沖孔的管材2套設在支撐單元21上，打開磁粉袋往管材2內加入磁粉6；操作氣缸5，使氣缸5帶動支撐臺4向上運動，直至與管材2直接接觸。給電磁鐵3通入電流，電磁鐵3產生磁，在電磁鐵3的吸引下，管材2內的磁粉6在支撐單元21的四周聚集，將管材2與支撐單元21之間的縫隙填滿。沖壓頭1向下沖壓，管材2的上側表面上開了一個孔，沖壓頭1繼續(xù)向下運動，頂塊12將沖孔時產生的殘料從管材2上頂出，在頂塊12和刀盤25的共同作用下，沖孔產生的殘料被壓得粉碎，此時通過通孔11抽取弧形槽24內的空氣，能將粉碎的殘料從弧形槽24中吸取出來。沖壓頭1向下運動的過程中與弧形槽24內的弧形摩擦片26發(fā)生摩擦產生熱量，沖壓頭1的沖壓端部溫度升高，沖壓頭1沖壓后向上運動時，沖壓端部再一次與管材2接觸，由于此時沖壓端部的溫度較高，能將沖孔時產生的毛刺熔化，使孔口更加光滑。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。