一种集成式实训工件成型装置

技术领域

本发明涉及钳工加工技术领域，尤其涉及一种集成式实训工件成型装置。

背景技术

金工实训又叫金属加工工艺实训，是一门实践基础课程，其包括车削加工、铣削加工、磨工、特种加工线切割，激光加工，数控加工，钳工，铸造，焊接，先进制造等。

考虑到加工难度以及安全性，目前金工实训过程中一般会对一些小零件的加工做培训指导，通过对为止动垫片的加工，其具有便于加工且成本较低的优点，非常适合在学生的实训培训中，现有技术中也有不少针对金工实训的装置，如中国专利公开号“CN219152815U”公开的一种多功能金工实训工作台，以及中国专利公开号“CN206893186U”公开的一种钣金实训系统。

但是目前的金工实训装置的集成度较差，一般一种装置只能适配一个加工步骤，因此在整个止动垫片加工流程中，需要学生在多个装置间往复移动，操作性极易不便，同时现有的装置大多无法实现一次加工多个坯料的操作，导致加工效率较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在一种装置只能适配一个加工步骤，因此在整个止动垫片加工流程中，需要学生在多个装置间往复移动，操作性极易不便等缺点，而提出的一种集成式实训工件成型装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种集成式实训工件成型装置，包括操作台，在所述操作台上依次设置有定位剪切工装、钻孔扩孔组合工装、夹装找正工装、锯割锉削组合工装以及角度成型工装；

其中，所述夹装找正工装用于对剪切以及钻孔后的多个坯料进行同步定位，所述锯割锉削组合工装用于对定位后的多个坯料进行锯割锉削的夹持，所述夹装找正工装可拆卸连接在所述操作台的顶部；

还包括定位工装，所述定位工装用于对所述夹装找正工装进行两端轴向定位。

进一步的，所述定位剪切工装包括切刀座，在所述切刀座的侧边转动连接有切刀，其中，位于所述切刀座上还开设有放置槽，所述放置槽用于放置坯料，所述切刀座上还通过螺栓紧固有压板，所述压板覆盖在所述放置槽的上方。

进一步的，所述定位剪切工装还包括定位板，所述定位板呈L型结构，且其通过螺栓紧固在所述切刀座上，所述定位板的竖直部分与所述放置槽相对。

进一步的，所述钻孔扩孔组合工装包括固定座，在所述固定座的顶部开设有放料槽以及压料槽，所述压料槽连通在所述放料槽的上方，其中，在所述压料槽的内部通过压紧螺栓紧固有固定板，所述固定板的端面上开设有若干孔位。

进一步的，所述孔位包括矩阵分布的四个销孔以及分布在四个所述销孔之间的中心孔，所述销孔用于插接定位销。

进一步的，所述中心孔的内部活动放置有快换钻套，所述快换钻套的顶部具有一环凸部，在所述环凸部的端面上具有一定位槽以及脱离口，所述脱离口自所述环凸部的顶部贯穿至其底部，所述定位槽以及脱离口之间具有一过渡段，所述固定板的顶部还设置有定位螺栓，所述定位螺栓的边侧压合在所述定位槽中，并能够沿所述过渡段进入到脱离口以与所述环凸部分离。

进一步的，所述夹装找正工装包括立杆，在所述立杆的外侧套设有两个成型板，多个所述坯料穿设在所述立杆的外侧并位于两个所述成型板之间，所述立杆的顶部螺纹连接有固定螺栓；

其中，所述成型板包括环状部分以及侧翼部分，其中，相邻的两个所述销孔位于所述侧翼部分的两侧，且其周侧与所述侧翼部分的直线边相切。

进一步的，所述立杆的内部还穿设有解锁杆，所述解锁杆与所述立杆的内侧之间固定连接有弹簧，位于所述解锁杆的外侧具有一内缩环槽，所述立杆的底部具有一插接管，所述操作台的顶部设置有与所述插接管相插接的套管，所述套管的端面上具有定位孔，所述插接管的端面上开设有通孔，所述通孔中设置有定位珠，所述定位珠的边侧与所述解锁杆的边侧接触。

进一步的，所述锯割锉削组合工装为台虎钳，所述定位工装包括定位座，所述定位座的端面上具有用于放置所述夹装找正工装的十字槽，在所述定位座的端面上设置有四个凸起块，四个所述凸起块与四个所述侧翼部分相接触。

进一步的，所述角度成型工装包括成型座，在所述成型座的顶部具有中心轴，位于所述成型座的两侧均转动连接有调节板，所述成型座的内部通过蜗杆以及蜗轮驱动转动有螺杆，所述螺杆的外侧螺纹连接有螺母座，所述螺母座的两侧分别设置有与两个所述调节板销接的连杆。

本发明提出的一种集成式实训工件成型装置，有益效果在于：本发明中通过将多个工作依次集成在操作台上，操作人员可在操作台上完成坯料从剪切、钻孔、夹装、锉削到成型的连续作业，极大提升在实训过程中对零件加工的便捷性，无需对坯料进行多次转移操作，亦节省了劳动力以及时间投入，同时，在本发明中由于多工装均可适配多个坯料的一次加工，如此可极大提升对零件的加工效率，本组合工装让学生了解各套工装的加工原理和正确使用方法，指导学生批量加工出合格零件，达到强化技能的目的。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的定位剪切工装结构示意图；

图3为本发明的钻孔扩孔组合工装结构示意图；

图4为本发明的夹装找正工装结构示意图；

图5为本发明的夹装找正工装剖视图；

图6为本发明的定位工装结构示意图；

图7为本发明的角度成型工装结构示意图；

图8为本发明的俯视图。

图中：1、操作台；11、套管；12、定位孔；2、定位剪切工装；21、切刀座；22、切刀；23、放置槽；24、压板；25、定位板；3、钻孔扩孔组合工装；31、固定座；32、放料槽；33、压料槽；34、压紧螺栓；35、固定板；36、销孔；361、定位销；37、中心孔；38、快换钻套；381、环凸部；382、定位槽；383、脱离口；384、过渡段；39、定位螺栓；4、夹装找正工装；41、立杆；42、成型板；421、环状部分；422、侧翼部分；43、固定螺栓；44、解锁杆；45、弹簧；46、内缩环槽；47、定位珠；48、插接管；5、锯割锉削组合工装；6、角度成型工装；61、成型座；62、中心轴；63、调节板；64、蜗杆；65、蜗轮；66、螺杆；67、螺母座；68、连杆；7、定位工装；71、定位座；72、十字槽；73、凸起块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8为本发明的一个实施例，其公开了一种集成式实训工件成型装置，该装置用于解决个工装不集中，导致金工实训时操作不便以及针对多个零件成型效率较低的问题，具体的该装置包括操作台1，在本发明实施例中所述操作台1的侧边具有一U型开口，该U型开口用于提供操作者的站立空间，在所述操作台1上依次设置有定位剪切工装2、钻孔扩孔组合工装3、夹装找正工装4、锯割锉削组合工装5以及角度成型工装6，具体的上述的各工装呈U形分布，当操作者站立在U型开口中时，可减小与各工装之间的距离，提升操作的便捷性以及高效性；

其中，所述夹装找正工装4用于对剪切以及钻孔后的多个坯料进行同步定位，所述锯割锉削组合工装5用于对定位后的多个坯料进行锯割锉削的夹持，所述夹装找正工装4可拆卸连接在所述操作台1的顶部；

还包括定位工装7，所述定位工装7用于对所述夹装找正工装进行两端轴向定位。

参照图2，在一些实施例中，本发明中所述定位剪切工装2包括切刀座21，在所述切刀座21的侧边转动连接有切刀22，具体的，在切刀22的自由端上还应设置一个把手，以提升操作的便捷性，其中，位于所述切刀座21上还开设有放置槽23，所述放置槽23用于放置坯料，所述切刀座21上还通过螺栓紧固有压板24，所述压板24覆盖在所述放置槽23的上方，在本实施例中所述螺栓设置有两个，且分别贯穿压板24与切刀座21螺纹连接，通过压板24对坯料进行压紧，以提升切割时的稳定性以及安全性。

参照图2，进一步的，在本发明中所述定位剪切工装2还包括定位板25，所述定位板25呈L型结构，且其通过螺栓紧固在所述切刀座21上，所述定位板25的竖直部分与所述放置槽23相对，具体的，工作时，首先将坯料放置在放置槽23中，坯料可一次层叠放置多个，放置时需将坯料的一个边侧与定位板25抵触，以实现长度定位，定位完成后通过螺栓对压板24进行压紧固定，以完成对坯料的固定，此后即可转动上述的切刀22对多个批量进行一次切割，本实施例中以50个坯料层叠为例，可一次实现50个坯料的切割作业，即可得到多个长度相同的小块坯料，效率较高。

参照图3，此外，在发明的实施例中所述钻孔扩孔组合工装3包括固定座31，在所述固定座31的顶部开设有放料槽32以及压料槽33，所述压料槽33连通在所述放料槽32的上方，具体的放料槽32以及压料槽33呈十字形结构分布，其中，在所述压料槽33的内部通过压紧螺栓34紧固有固定板35，所述固定板35的端面上开设有若干孔位。

参照图3，在上述实施例的基础上，本发明所述孔位包括矩阵分布的四个销孔36以及分布在四个所述销孔36之间的中心孔37，所述销孔36用于插接定位销361，也就是说，在本发明实施例中将上述剪切后的多个坯料再同步放置在放料槽32中，同理可通过压紧螺栓将固定板35压合在压料槽33中，以实现对多个坯料的同步固定，此后即可通过钻孔设备根据孔位进行依次钻孔即可，如此可实现对坯料上的中心孔37以及销孔36进行连续开设，完成孔位的加工作业。

参照图3，进一步的，在本发明中所述中心孔37的内部活动放置有快换钻套38，所述快换钻套38的顶部具有一环凸部381，在所述环凸部381的端面上具有一定位槽382以及脱离口383，所述脱离口383自所述环凸部381的顶部贯穿至其底部，所述定位槽382以及脱离口383之间具有一过渡段384，所述固定板35的顶部还设置有定位螺栓39，所述定位螺栓39的边侧压合在所述定位槽382中，并能够沿所述过渡段384进入到脱离口383以与所述环凸部381分离。

综上所述，在本实施例中通设置的快换钻套38用于实现钻孔的中心定位，在一些实施例中，如在中心孔37的加工过程中，可先预先内径为10的快换钻套，配合直径为10mm的钻孔先对中心孔37进行钻孔作业，钻孔完成后，更换快换钻套38，选用内径为13的快换钻套38并配合直径13mm的钻头即可对中心孔37的扩孔操作，极大提升了开孔的准确性以及稳定性。

其次，在本发明中采用定位螺栓39对环凸部381进行压紧的方式，实现对快换钻套38的向上移动位置止挡，同时实现快拆功能，当安装快换钻套38时，先将脱离口383对准定位螺栓39并插入中心孔37中，此后转动快换钻套38，使定位槽382移动至定位螺栓39的下方，如此完成对快换钻套38的定位，反之即可实现对快换钻套38的拆卸更换，操作简单便捷，提升对快换钻套38的更换便捷性。

参照图4，在一些实施例中，本发明中所述夹装找正工装4包括立杆41，在所述立杆41的外侧套设有两个成型板42，多个所述坯料穿设在所述立杆41的外侧并位于两个所述成型板42之间，所述立杆41的顶部螺纹连接有固定螺栓43；

其中，所述成型板42包括环状部分421以及侧翼部分422，其中，相邻的两个所述销孔36位于所述侧翼部分422的两侧，且其周侧与所述侧翼部分422的直线边相切，通过销孔36与所述侧翼部分422的直线边相切可实现对成型板42的初步定位，以确保上下的两个成型板42处于上下相对的位置上。

参照图5，进一步的，在本实施例中所述立杆41的内部还穿设有解锁杆44，所述解锁杆44与所述立杆41的内侧之间固定连接有弹簧45，位于所述解锁杆44的外侧具有一内缩环槽46，所述立杆41的底部具有一插接管48，所述操作台1的顶部设置有与所述插接管48相插接的套管11，所述套管11的端面上具有定位孔12，所述插接管48的端面上开设有通孔，所述通孔中设置有定位珠47，所述定位珠47的直径是小于所述通孔的直径的，以避免定位珠47滑脱，所述定位珠47的边侧与所述解锁杆44的边侧接触。

也就是说，在本实施例中可通过按压上述的解锁杆44，当解锁杆44向下移动至定位珠47与内缩环槽46相对时，定位珠47即可滑动至所述内缩环槽46中，此时定位珠47与套管11的定位孔12分离，用户即可向上拿起整个夹装找正工装4进定位以及锉削作业，反之则可实现对夹装找正工装4的安装。

参照图1、6，在上述实施例的基础上，本发明中所述锯割锉削组合工装5为台虎钳，台虎钳结构为现有技术，在此不再过多赘述，其中所述定位工装7包括定位座71，所述定位座71的端面上具有用于放置所述夹装找正工装4的十字槽72，在所述定位座71的端面上设置有四个凸起块73，四个所述凸起块73与四个所述侧翼部分422相接触。

也就是说，当多个坯料在夹持在立杆41的外侧后，用户可通过拆卸上述的立杆41使其与操作台1分离，此后首先将立杆41携带多个坯料放置在十字槽72中，此时四个所述凸起块73与四个所述侧翼部分422相对，即可通过敲击件对立杆41或侧翼部分422进行敲击，以确保四个侧翼部分422均与四个凸起块73相接触，如此确保上下的两个成型板42完全对应，完成定位，定位完成后取出定位销361将整个夹装找正工装4放置在台虎钳中夹持固定，可首先锯弓对坯料进行多余的大料切割，切割完成后再利用锉刀沿着成型板42的形状对坯料进行锉削，如此完成对零件的成型作业。

参照图7，在一些实施例中，本发明中所述角度成型工装6包括成型座61，在所述成型座61的顶部具有中心轴62，位于所述成型座61的两侧均转动连接有调节板63，所述成型座61的内部通过蜗杆64以及蜗轮65驱动转动有螺杆66，所述螺杆66的外侧螺纹连接有螺母座67，所述螺母座67的两侧分别设置有与两个所述调节板63销接的连杆68，具体的，在锉削完成后可零件的中心孔37对准中心轴62放入，此后即可通过敲击件对零件进行敲击，以使其侧翼部分422进行弯折以完成止动垫片的加工；

其次，本发明中通过蜗杆64转动以带动蜗轮65转动，蜗轮65与螺杆66固定连接，当蜗轮65转动时即可通过螺杆66带动螺母座67移动，从而完成对调节板63的角度调节，如此可完成对不同零件的弯曲角度加工，适用面更广，且操作简单。

综上，本发明中通过将多个工作依次集成在操作台1上，操作人员可在操作台1上完成坯料从剪切、钻孔、夹装、锉削到成型的连续作业，极大提升在实训过程中对零件加工的便捷性，无需对坯料进行多次转移操作，亦节省了劳动力以及时间投入，同时，在本发明中由于多工装均可适配多个坯料的一次加工，如此可极大提升对零件的加工效率，本组合工装让学生了解各套工装的加工原理和正确使用方法，指导学生批量加工出合格零件，达到强化技能的目的。

该套组合工装解决了钳工由单件生产到批量生产的难题，保证了产品质量，其次该装置由五套工装组成、使用钳工的方法解决了单件加工到批量加工的难题。面向行动教学的教学辅助教具，为教师实施设计导向的教学方案，开展教学拓展、引导学进行行动反思提供硬件条件；同时可升项目趣味性，帮助教师顺利实施以学生为主体的教学过程，快速完成项目验证，强化学生产品质量意识与功能关联认识。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。