超声波冲孔装置及超声波冲孔设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于冲孔设备领域，特别涉及超声波冲孔装置及超声波冲孔设备，包括支撑架、驱动件、超声波换能器和超声波冲孔头；驱动件固定安装于支撑架；超声波换能器连接于驱动件并被驱动件控制运动；超声波换能器与支撑架活动连接；超声波冲孔头安装于超声波换能器的输出端。使用该种超声波冲孔装置冲出的孔粗糙度低、尺寸精确、且无内应力，满足高标准的生产需要；而且超声波冲孔头可根据不同孔的大小、形状进行快速更换，提高了冲孔作业时的换模效率。与现有技术相比，安装有该种超声波冲孔装置的超声波冲孔设备作业时无需产生强大的冲压力，作业时噪音少，且作业环境相对安全，适应现代化生产的需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冲孔设备领域，特别涉及超声波冲孔装置及超声波冲孔设备。
技术介绍
传统的冲孔是利用特制的模具，施加一定的压力作用在待加工零件上，从而在待加工零件上打出各种形状的通孔。传统的冲孔设备有机械式冲孔机、气动式冲孔机、液压式冲孔机等，上述冲孔机采用冷加工的原理，待加工零件放置于上模套和下模套之间，上模套下模套相互错位，对待加工零件施加较大的剪切力，从而切出孔。但上述的冲孔机加工时需要产生较大的力，这对产生冲压力的设备和冲孔机的基座要求均较高，作业时噪音大、作业环境危险，且成品毛刺多、内应力大，越来越不能满足现代化生产的要求。超声波是一种波动形式，超声波能产生高频的震动，如将超声波的高频震动传递到冲孔头，使冲孔头与待加工零件间产生高频摩擦，这样就能在待加工零件上产生较多的热量，使待加工零件的表面不断融化并被逐层剥落，直至形成通孔。现有技术中，对汽车保险杠冲孔是采用冷冲技术，冷冲3mm深的孔大概需要10000N的冲压力，这么大的力冲孔后会有较大的残余应力留在保险杠上，且对冲孔机器内部原件的损耗也大，所需设备要求也高。因此，亟待开发出一种使用超声波原理针对汽车保险杠进行冲孔的设备。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种使用超声波原理对汽车保险杠进行冲孔的超声波冲孔装置及安装有该种超声波冲孔装置的超声波冲孔设备。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：超声波冲孔装置，包括支撑架、驱动件、超声波换能器和超声波冲孔头；驱动件固定安装于支撑架；超声波换能器连接于驱动件的活动端，驱动件驱动超声波换能器运动；超声波换能器滑动连接于支撑架；超声波冲孔头固接于超声波换能器的输出端。其中，超声波冲孔装置设置有深度控制器，深度控制器包括运动组件和控制组件；驱动件驱动超声波换能器运动的同时亦驱动运动组件运动，运动组件运动到预设位置后触发控制组件。其中，超声波冲孔头的冲孔端设置有突起，突起围成封闭图形，突起远离冲孔端的一端为末端，突起靠近冲孔端的一端为起始端，突起由起始端到末端的横截面为渐缩的横截面。其中，超声波冲孔头为钛合金超声波冲孔头。其中，超声波冲孔头设有吹气管道，吹气管道包括进气口和出气口，出气口位于突起的封闭图形内，进气口设置于超声波冲孔头的侧面。其中，驱动件为气缸、伺服电机或直线电机中的任意一种。还提供了一种超声波冲孔设备，包括机架和超声波冲孔装置，该超声波冲孔装置上述的超声波冲孔装置；机架设置有冲孔平台，超声波冲孔装置通过驱动机构安装于机架，超声波冲孔装置在驱动机构的驱动下靠近或远离冲孔平台。其中，超声波冲孔装置和冲孔平台之间设置有缓冲装置。其中，冲孔平台设置有落料孔，落料孔的下方设置有废料收集装置。其中，超声波冲孔设备设置有吹气组件，超声波冲孔头开有从其自身侧面连通到其冲孔端的吹气管道，吹气组件与吹气管道的侧面的气孔连通。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的超声波冲孔装置，利用了超声波技术进行冲孔。超声波换能器在驱动件的带动下靠近或远离待加工零件，在足够靠近待加工零件后，超声波换能器启动，超声波冲孔头高频震动使待加工零件的表面产生大量的热，从而逐层融化待加工零件；同时驱动件缓慢前进，使超声波冲孔头缓慢插进待加工零件，直到产生通孔。使用种超声波冲孔装置冲出的孔粗糙度低、尺寸精确、且无内应力，满足高标准的生产需要。与现有技术相比，安装有该种超声波冲孔装置的超声波冲孔设备作业时无需产生强大的冲压力，采用该种超声波冲孔装置对3mm厚的保险杠进行冲孔时，所需的压力仅约为400N，作业时噪音少，且作业环境相对安全，适应现代化生产的需求。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制，在附图中：图1是超声波冲孔装置的结构示意图。图2是超声波冲孔头的剖视图。图3是超声波冲孔头的结构示意图。图4是超声波冲孔设备的结构简图。附图标记包括：1——超声波冲孔装置、11——支撑架、12——驱动件、13——超声波换能器、14——超声波冲孔头、141——突起、142——吹气管道、1421——进气口、1422——出气口；15——控制组件、16——运动组件、17——缓冲装置、181——滑动件、182——滑轨； 2——机架、21——冲孔平台、22——缓冲平台；3——驱动机构；4——废料收集装置；5——吹气组件。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。本技术超声波冲孔装置1，如图1所示，包括支撑架11、驱动件12、超声波换能器13和超声波冲孔头14；驱动件12固定安装于支撑架11；超声波换能器13连接于驱动件12并被驱动件12控制运动；超声波换能器13与支撑架11活动连接；超声波冲孔头14安装于超声波换能器13的输出端。驱动件12为可气缸、伺服电机或直线电机中的任一种，在本实施例中，驱动件12选用气缸；超声波换能器连接有滑动件181，支撑架上设置有滑轨182，在滑动件181和滑轨182的配合下，使气缸驱动超声波换能器13直线来回运动。超声波换能器13在气缸的带动下靠近或远离待加工零件，在足够靠近待加工零件后，超声波换能器13启动，超声波冲孔头14高频震动使待加工零件的表面产生大量的热，从而逐层融化待加工零件；同时气缸缓慢前进，使超声波冲孔头14缓慢插进待加工零件，直到产生通孔。使用种超声波冲孔装置1冲出的孔粗糙度低、尺寸精确、且无内应力，满足高标准的生产需要；而且超声波冲孔头14可根据不同孔的大小、形状进行快速更换，提高了冲孔作业时的换模效率。在本实施例中，如图1所示，超声波冲孔装置1设置有深度控制器，深度控制器包括运动组件16和控制组件15；驱动件12带动超声波换能器13运动亦带动运动组件16运动，运动组件16运动到一定位置后触发控制组件15。具体地，运动组件16安装在气缸的输出端，控制组件15固定在支撑架11(当然，控制组件15也可固定在其他地方)，气缸运动时，带动运动组件16同时运动，使运动组件16靠近或远离控制组件15。冲孔时，超声波冲孔头14缓慢对待加工零件进行加工，当超声波冲孔头14完成冲孔时，为了防止超声波冲孔头14继续前进而做无用功，运动组件16运动到控制组件15处并触发控制组件15，控制组件15被压后，发出信号，控制气缸停止前进并进行复位动作。在本实施例中，如图2和图3所示，超声波冲孔头的冲孔端设置有围成封闭图形的突起141，突起远离冲孔端的一端为末端，突起靠近冲孔端的一端为起始端，突起由起始端到末端的横截面为渐缩的横截面，具体地可如图2所示，将突起141设置为尖头；加工时，超声波冲孔头14通过该封闭的突起141与待加工零件接触，突起141与待加工零件间的接触面积较 小，这使得作用在待加工零件上的单位面积能量密度增大，该种超声波冲孔头14只融化孔的边缘，而不会将孔内的全部待加工零件融化掉，在这种加工情况下，孔是被切出来的，所消耗的能量较少，能有效减少能量的浪费。另外，超声波冲孔头14开有从气自身侧面的进气口1421连通到冲孔端的吹气管道142，吹气管道142位于冲孔端的出气口1422设置于封闭图形之内；本文档来自技高网...

【技术保护点】
超声波冲孔装置，其特征在于：包括支撑架、驱动件、超声波换能器和超声波冲孔头；所述驱动件固定安装于所述支撑架；所述超声波换能器连接于所述驱动件的活动端，所述驱动件驱动所述超声波换能器运动；所述超声波换能器滑动连接于所述支撑架；所述超声波冲孔头固接于所述超声波换能器的输出端；所述超声波冲孔装置设置有深度控制器，所述深度控制器包括运动组件和控制组件；所述驱动件驱动所述超声波换能器运动的同时亦驱动所述运动组件运动，所述运动组件运动到预设位置后触发所述控制组件。

【技术特征摘要】
1.超声波冲孔装置，其特征在于：包括支撑架、驱动件、超声波换能器和超声波冲孔头；所述驱动件固定安装于所述支撑架；所述超声波换能器连接于所述驱动件的活动端，所述驱动件驱动所述超声波换能器运动；所述超声波换能器滑动连接于所述支撑架；所述超声波冲孔头固接于所述超声波换能器的输出端；所述超声波冲孔装置设置有深度控制器，所述深度控制器包括运动组件和控制组件；所述驱动件驱动所述超声波换能器运动的同时亦驱动所述运动组件运动，所述运动组件运动到预设位置后触发所述控制组件。2.根据权利要求1所述的超声波冲孔装置，其特征在于：所述超声波冲孔头的冲孔端设置有突起，所述突起围成封闭图形，所述突起远离所述冲孔端的一端为末端，所述突起靠近所述冲孔端的一端为起始端，所述突起由所述起始端到所述末端的横截面为渐缩的横截面。3.根据权利要求2所述的超声波冲孔装置，其特征在于：所述超声波冲孔头为钛合金超声波冲孔头。4.根据权利要求2所述的超声波冲孔装置，其特征在于：所述超声波冲孔头设有吹气管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐欧，吕惠卿，
申请(专利权)人：必诺机械东莞有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44