本发明涉及一种滤清器中心管压孔装置。
背景技术：
滤清器内部设有中心管，该中心管用于支撑滤纸。中心管为管状结构,表面设有能与管内空间连通的通孔。现有技术该中心管生产过程中需要经过拉伸、切片、压孔、卷曲等工艺步骤，每个步骤都为独立的操作过程、相互之间不连贯，而且生产过程中人力因素介入非常多，现有技术中人员操作因素是影响滤清器中心管生产效率的最大原因。通常原材料先被拉伸，使得原料从卷曲状态被拉伸成平板状态；接着切割成一片片尺寸形状相同的片材；将片材置于冲剪设备上，加工形成带有通孔的片材；工人将带孔的片材在卷曲机上加工以获得筒状结构；最后再在卷曲的片材的重合边缘进行焊接,就此获得了中心管。简单而言，每个工艺步骤都是独立的且需要人员参与，所以现有技术中的清器中心管的压孔技术存在生产效率低的缺陷。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是如何提高滤清器中心管的生产效率,由此得到一种滤清器中心管压孔装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该滤清器中心管压孔装置包括压孔部件、拖动部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件，所述压孔部件、拖动部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件依次笔直排列，所述压孔部件上设有凹模和凸模，所述凸模在竖直方向上做直线往复运动，所述凹模的空间位置固定，所述凹模位于凸模的直线往复运动范围内，所述凸模上设有矩阵排列的切割凸起ⅰ，所述凹模上设有对应于切割凸起ⅰ的矩阵排列的通孔，所述切割凸起ⅰ在凸模与凹模连接后嵌入在通孔内，所述拖动部件包括两组对称分布的滚轮组，每个滚轮组包括电机、主动滚轮和从动滚轮，所述主动滚轮与电机连接，所述主动滚轮位于从动滚轮的正上方并且主动滚轮的中心位于凹模的顶部所在的水平面的上方、从动滚轮的中心位于凹模的顶部所在的水平面的下方，所述第一卷曲部件包括底模和顶模，所述顶模在竖直方向上做直线往复运动，所述底模的空间位置固定，所述底模包括渐进部位和成形部位，所述渐进部位的横截面呈半圆形，所述渐进部位的半径在拖动部件到第二卷曲部件的方向上逐渐缩小，所述成形部位为圆柱状,所述顶模上设有凹槽ⅰ,所述顶模在凹槽ⅰ处的内表面的轮廓与底模的渐进部位的外表面的轮廓相同,所述凹槽ⅰ的横截面呈半圆形,所述凹槽ⅰ的半径在拖动部件到第二卷曲部件的方向上逐渐缩小,所述顶模只在底模的渐进部位与底模连接,所述第二卷曲部件包括左模具和右模具,所述左模具和右模具都在水平方向内往复同步反向直线运动,所述左模具上设有凹槽ⅱ,所述凹槽ⅱ的横截面呈半圆形,所述右模具上设有凹槽ⅲ,所述凹槽ⅲ的横截面呈半圆形,所述左模具和右模具位于底模的成形部位的两侧且相对于底模的成形部位的中心线对称分布,所述凹槽ⅱ朝向成形部位的一侧、所述凹槽ⅲ朝向成形部位的另一侧，所述左模具在凹槽ⅱ的一端设有弧形的切割凸起ⅱ，所述右模具在凹槽ⅲ的一端设有弧形的切割凸起ⅲ，所述切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ对于底模的成形部位的中心线对称分布，所述切割凸起ⅱ与底模的成形部位的端部的一侧活动连接，所述切割凸起ⅲ与底模的成形部位的端部的一侧活动连接。
在本技术放方案中压孔部件既可以压孔、也可以压平片材。拖动部件提供片材在输送路径上运动所需的动力。第一卷曲部件提供预成形功能，促使扁平的片材向弯曲状态变化，但未达到滤清器中心管的产品形态。获得预成形的片材进入第二卷曲部件后被压制成更接近滤清器中心管的产品形态的形状，得到进一步卷曲变成操作。第二卷曲部件设有切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ，它们可以相对于底模的成形部位的端部做合拢和分开的动作，进而切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ都与底模的成形部位的端部形成剪切过程，剪切所得一段一段的滤清器中心管的半成品,该剪切过程不仅实现分段目的,还可以将每段滤清器中心管的半成品的边缘部位向内弯曲、由此达到边缘部位整形的技术效果。本质上本技术方案是提高了滤清器中心管的半成品的生产效率，但从整体的角度而言、滤清器中心管的半成品的生产效率提高了可实质性提高成品的生产效率。因此，仅用滤清器中心管压孔装置即可完成现有技术中的拉伸、切片、压孔、卷曲、切段的加工操作，大大提高了滤清器中心管的生产效率。
剪切动作来自于切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ都与底模的成形部位的端部形成剪切过程，这里需要考虑切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ合拢后的吻合程度，实际生产过程中两者的吻合度不能达到让剪切部位连续并形成一个闭环结构、切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ之间存在间隙。这样切段的滤清器中心管的半成品之间有宽度小于一毫米的连接部位，使得各段滤清器中心管的半成品在切割之初会与后面的卷曲状态的片材连接，但该连接关系会在被切割成段的滤清器中心管的半成品的重力作用下而消失，最终，单独成段的滤清器中心管的半成品掉落。
为了减少各段滤清器中心管的半成品的边缘的毛刺量，尤其是剪切分段处形成的毛刺边缘，在本技术方案中设置了预先切割的设计，在底模的渐进部位上设有切割凹槽，顶模上在凹槽ⅰ处设有切割凸起ⅳ，所述切割凸起ⅳ正对切割凹槽，这样在顶模与底模合拢时便可以对于片材进行一次小范围的压切操作，从而获得一个切口。该切口所在部位正是切割凸起ⅱ和切割凸起ⅲ合拢后的接缝所在位置，由此可以完全避免前述的小于一毫米宽度的连接部件。
片材在滤清器中心管压孔装置上被输送应当避免从压孔部件上获得拉伸作业后进入其它高度的水平面，维持与拉伸效果同时存在的作业基准，保证片材的空间姿态符合作业要求、避免发生影响作业的变形情况，所以在本技术方案中，底模的顶部部位与凹模的顶部持平。
本发明采用上述技术方案：滤清器中心管压孔装置集合了拉伸、切片、压孔、卷曲、切段的功能，只需要输入片材就可以快速地生产出滤清器中心管的半成品，通过提高滤清器中心管的半成品的生产效率来大幅提升滤清器中心管的生产效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。
图1为本发明一种滤清器中心管压孔装置的压孔部件的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明一种滤清器中心管压孔装置的第一卷曲部件的结构示意图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本发明一种滤清器中心管压孔装置的第一卷曲部件的底模的主视图；
图6为图5的局部放大图；
图7为本发明一种滤清器中心管压孔装置的第一卷曲部件的底模的右视图；
图8为本发明一种滤清器中心管压孔装置的第二卷曲部件的结构示意图；
图9为图8的局部放大图；
图10为本发明一种滤清器中心管压孔装置的第二卷曲部件的使用状态示意图。
具体实施方式
滤清器中心管压孔装置包括机架以及设置在机架上的压孔部件、拖动部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件。压孔部件、拖动部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件依次笔直排列。
如图1所示，压孔部件包括凹模1、凸模2、升降组件。
升降组件包括支撑座3、安装板4、电机、减速机、摆臂5、连杆6。支撑座3安装机架上，支撑座3为框架结构，安装板4两端分别通过滑套活动安装支撑座3上，安装板4可以在支撑座3上以滑动方式做竖直方向上的直线往复运动。电机、减速机固定安装在支撑座3顶部，电机的转轴与减速机的动力输入轴固定连接，摆臂5的一端固定安装在减速机的动力输出轴上，连杆6的一端以活动方式安装在摆臂5的另一端、连杆6的另一端与安装板4固定连接。当电机启动后，动力进过减速机调节输出给摆臂5，摆臂5定向转动后带动连杆6运动，连杆6运动过程中带动安装板4运动，最终驱动安装板4在竖直方向上做直线往复运动。凸模2固定在安装板4上，凹模1固定在机架上，凹模1位于凸模2的正下方，凹模1固定在机架上其空间位置固定不动。当凸模2做直线往复运动后可以与凹模1合拢、也可以远离凹模1。
如图2所示，凸模2的底面为平面，凸模2在底面处设有向下凸出的圆柱状的切割凸起ⅰ8。切割凸起ⅰ8以矩阵方式排列。凹模1的顶面7为平面结构，凹模1上设有通孔，通孔贯穿凹模1，通孔的中心线位于竖直方向上，所以通孔与凹模1的顶面7相交。凹模1上的通孔也呈矩阵排列，并且该排列方式与切割凸起ⅰ8的排列方式相同。当凸模2做直线往复运动即在竖直方向上的升降运动后，凸模2与凹模1逐渐合拢并且凸模2上的切割凸起ⅰ8全部嵌入到凹模1的通孔内。初始状态，凸模2与凹模1之间分离，凸模2与凹模1之间有较大的间距。
拖动部件包括两组对称分布的滚轮组，两组滚轮组之间分开、两组滚轮组之间的间距与片材的宽度对应。每个滚轮组都固定在机架上，滚轮组包括电机、主动滚轮和从动滚轮。主动滚轮与电机连接，从动滚轮活动安装在机架上并且位于主动滚轮的正下方，主动滚轮的中心位于凹模1的顶面7的上方、从动滚轮的中心位于凹模1的顶面7的下方。安装后，两个主动滚轮的中心都位于凹模1的顶面7所在的水平面的上方，两个从动滚轮的中心都位于凹模1的顶面7所在的水平面的下方。
如图3所示，第一卷曲部件包括底模9、顶模13和升降组件。
这里的升降组件和压孔部件上的升降组件为相同结构。升降组件包括支撑座3、安装板4、电机、减速机、摆臂5、连杆6。支撑座3安装机架上，支撑座3为框架结构，安装板4两端分别通过滑套活动安装支撑座3上，安装板4可以在支撑座3上以滑动方式做竖直方向上的直线往复运动。电机、减速机固定安装在支撑座3顶部，电机的转轴与减速机的动力输入轴固定连接，摆臂5的一端固定安装在减速机的动力输出轴上，连杆6的一端以活动方式安装在摆臂5的另一端、连杆6的另一端与安装板4固定连接。当电机启动后，动力进过减速机调节输出给摆臂5，摆臂5定向转动后带动连杆6运动，连杆6运动过程中带动安装板4运动，最终驱动安装板4在竖直方向上做直线往复运动。顶模13安装在安装板4上，底模9固定在机架上，底模9位于顶模13的正下方，底模9固定在机架上其空间位置固定不动。
如图4、5、6、7所示，底模9为长条状结构，但它分为两个部位，即渐进部位10和成形部位12，两个部位连为一体。渐进部位10的顶部和成形部位12的顶部持平，并且渐进部位10的顶部成形部位12的顶部还都与凹模1的顶面7持平。渐进部位10到拖动部件的距离要小于成形部位12到拖动部件的距离。渐进部位10的横截面呈半圆形，渐进部位10的半径在拖动部件到第二卷曲部件的方向上逐渐缩小；成形部位12为圆柱状。如图7所示，渐进部位10在其与成形部位12连接的该端设有一个狭长结构的切割凹槽11，切割凹槽11的横截面呈倒立的等腰三角形。顶模13上设有凹槽ⅰ14，该凹槽ⅰ14只朝向渐进部位10；顶模13在凹槽ⅰ14处的内表面的轮廓与底模9的渐进部位10的外表面的轮廓相同,凹槽ⅰ14的横截面呈半圆形,凹槽ⅰ14的半径在拖动部件到第二卷曲部件的方向上逐渐缩小。如图4所示，顶模13在凹槽ⅰ14的一端设有一条狭长结构的切割凸起ⅳ15，切割凸起ⅳ15的横截面呈倒立的等腰三角形，该切割凸起ⅳ15正对切割凹槽11。当顶模13在竖直方向上做直线往复运动即升降运动后，底模9的渐进部位10能够嵌入到顶模13的凹槽ⅰ14内、并且可以使切割凸起ⅳ15嵌入到切割凹槽11内。顶模13只在底模9的渐进部位10与底模9连接。初始状态下，顶模13与底模9之间处于分开的状态，顶模13与底模9之间存在较大的间距。
如图8所示，第二卷曲部件包括左模具16、右模具19和开合模组件。
开合模组件包括支撑架22、滑架23、电机、丝杆24、丝杆套25、左摇臂26、右摇臂27、左模架28、右模架29。支撑架22为框架结构，电机和丝杆24都固定安装在支撑架22上，支撑架22又与机架连接。丝杆24的一端与电机的输出轴固定连接、丝杆24的另一端活动安装在支撑架22上，丝杆套25安装在丝杆24。滑架23为框架结构，其上设有杆状部位，这些杆状部位与支撑架22之间滑动连接，由此滑架23可以在支撑架22上沿着水平方向滑动。右模架29固定在滑架23上、左模架28以滑动方式安装在滑架23上，左模架28与右模架29相对。右摇臂27的一端与丝杆套25活动连接，另一端与滑架23活动连接。左摇臂26的一端与丝杆套25活动连接，另一端与左模架28活动连接。电机转动即可驱动丝杆24转动。丝杆24转动后便驱动丝杆套25运动。丝杆套25运动后带动左摇臂26、右摇臂27同步运动，使得滑架23相对于支撑架22做滑动运动，同时使得左模架28相对于滑架23做滑动运动，最终，左模架28、右模架29之间做水平方向上的同步反向直线运动，两者之间可以合拢和分开。左模具16安装在左模架28上，右模具19安装在右模架29上，左模具16、右模具19之间可以合拢、也可以分开。
左模具16和右模具19位于底模9的成形部位12的两侧且相对于底模9的成形部位12的中心线对称分布。如图8、9所示，左模具16上设有凹槽ⅱ17,凹槽ⅱ17的横截面呈半圆形,凹槽ⅱ17朝向底模9的成形部位12的一侧；右模具19上设有凹槽ⅲ20,凹槽ⅲ20的横截面呈半圆形,凹槽ⅲ20朝向底模9的成形部位12的另一侧。凹槽ⅱ17的半径与凹槽ⅲ20的半径相同；凹槽ⅱ17的弧度与凹槽ⅲ20的弧度都为一百八十度，两者组合后可形成一个圆柱状的空间，由于凹槽ⅱ17和凹槽ⅲ20的半径都大于底模9的成形部位12的半径，左模具16和右模具19合拢后凹槽ⅱ17和凹槽ⅲ20在对称的空间状态下组合在一起，这样左模具16和右模具19可以包裹在底模9的成形部位12的外面，底模9的成形部位12刚好均匀分布在凹槽ⅱ17和凹槽ⅲ20内。
左模具16在的凹槽ⅱ17的一端和右模具19的凹槽ⅲ20的一端始终处于持平状态，但两者与底模9的成形部的端部处于错位的位置关系。如图9所示，左模具16在凹槽ⅱ17的一端设有弧形的切割凸起ⅱ18，右模具19在凹槽ⅲ20的一端设有弧形的切割凸起ⅲ21，切割凸起ⅱ18和切割凸起ⅲ21对于底模9的成形部位12的中心线对称分布，切割凸起ⅱ18随凹槽ⅱ17都呈弧状结构并且弧度也为一百八十度、切割凸起ⅲ21随凹槽ⅲ20都呈弧状结构并且弧度也为一百八十度。当左模具16和右模具19合拢时切割凸起ⅱ18和切割凸起ⅲ21组合在一起形成一个环状结构，该环状结构刚好紧紧地与底模9的成形部的端部连接，这就使得左模具16和右模具19合拢时在底模9的成形部的端部形成剪切过程，如图10所示。左模具16和右模具19分开时切割凸起ⅱ18在底模9的成形部位12的一侧做远离底模9的成形部位12运动、切割凸起ⅲ21在底模9的成形部位12的另一侧做远离底模9的成形部位12运动，切割凸起ⅱ18和切割凸起ⅲ21都脱离底模9的成形部位12的端部，也就是，切割凸起ⅱ18和切割凸起ⅲ21都与底模9的成形部位12的端部活动连接。初始状态下，左模具16和右模具19之间处于分开状态，左模具16与底模9的成形部位12之间以及右模具19与底模9的成形部位12之间都存在较大的间距。
使用前，将处于绕卷的片材通过辊轴设置在机架上，并使得绕卷的片材能够在辊轴上自由滚动。安装后绕卷的片材位于压孔部件的一侧，然后，拖动片材穿过凹模1与凸模2之间的空间；接着，拖动片材经过拖动部件所在的区域，使得片材的两侧都被滚轮组夹持，片材的任意一侧从主动滚轮和从动滚轮之间通过并被主动滚轮和从动滚轮夹紧；最后将片材拖动至第一卷曲部件所在位置，将片材至于底模9上。使用时，首先压孔部件先工作，凸模2下降，切割凸起ⅰ8冲破片材、在片材上压出通孔同时压平片材，压孔部件完成一次拉伸操作、压孔操作；接着，待压孔部件复位后拖动部件工作，主动滚轮带动片材运动，使得片材朝着第一卷曲部件所在位置运动，此运动的行程量为单个滤清器中心管的半成品的长度。待拖动部件暂停工作，片材停止运动，第一卷曲部件中的顶模13压向底模9后扁平的带孔的片材变得弯曲，此时弯曲的片材上形成了一道受到切割凸起ⅳ15切割所致的切口，第一卷曲部件完成预卷曲操作；与此同时压孔部件同步工作，在片材新进入的部位上进行拉伸操作、压孔操作。待压孔部件、第一卷曲部件复位后，拖动部件带动片材运动，其运动方向和运动量都保持不变。经过预卷曲操作的片材被置于第二卷曲部件所在区域，待拖动部件暂停工作，片材停止运动，左模具16和右模具19合拢，将经过卷曲操作的片材挤压呈管状结构，第二卷曲部件完成卷曲操作，与此同时拉伸操作、压孔操作、预卷曲操作同步进行。待压孔部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件复位后，拖动部件带动片材运动，其运动方向和运动量都保持不变。重复上述动作即可生产；当第二卷曲部件工作后，切割凸起ⅱ18和切割凸起ⅲ21合拢在底模9的成形部位12的端部形成的剪切作用直接将卷曲呈管状的片材切段、形成一段滤清器中心管的半成品，由于是受切割凸起ⅱ18和切割凸起ⅲ21向内挤压形成剪切，故对于每段滤清器中心管的半成品的边缘会自然而然形成修边效果。
1.一种滤清器中心管压孔装置，其特征在于：所述滤清器中心管压孔装置包括压孔部件、拖动部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件，所述压孔部件、拖动部件、第一卷曲部件、第二卷曲部件依次笔直排列，所述压孔部件上设有凹模(1)和凸模(2)，所述凸模(2)在竖直方向上做直线往复运动，所述凹模(1)的空间位置固定，所述凹模(1)位于凸模(2)的直线往复运动范围内，所述凸模(2)上设有矩阵排列的切割凸起ⅰ(8)，所述凹模(1)上设有对应于切割凸起ⅰ(8)的矩阵排列的通孔，所述切割凸起ⅰ(8)在凸模(2)与凹模(1)连接后嵌入在通孔内，所述拖动部件包括两组对称分布的滚轮组，每个滚轮组包括电机、主动滚轮和从动滚轮，所述主动滚轮与电机连接，所述主动滚轮位于从动滚轮的正上方并且主动滚轮的中心位于凹模(1)的顶部所在的水平面的上方、从动滚轮的中心位于凹模(1)的顶部所在的水平面的下方，所述第一卷曲部件包括底模(9)和顶模(13)，所述顶模(13)在竖直方向上做直线往复运动，所述底模(9)的空间位置固定，所述底模(9)包括渐进部位(10)和成形部位(12)，所述渐进部位(10)的横截面呈半圆形，所述渐进部位(10)的半径在拖动部件到第二卷曲部件的方向上逐渐缩小，所述成形部位(12)为圆柱状,所述顶模(13)上设有凹槽ⅰ(14),所述顶模(13)在凹槽ⅰ(14)处的内表面的轮廓与底模(9)的渐进部位(10)的外表面的轮廓相同,所述凹槽ⅰ(14)的横截面呈半圆形,所述凹槽ⅰ(14)的半径在拖动部件到第二卷曲部件的方向上逐渐缩小,所述顶模(13)只在底模(9)的渐进部位(10)与底模(9)连接,所述第二卷曲部件包括左模具(16)和右模具(19),所述左模具(16)和右模具(19)都在水平方向内往复同步反向直线运动,所述左模具(16)上设有凹槽ⅱ(17),所述凹槽ⅱ(17)的横截面呈半圆形,所述右模具(19)上设有凹槽ⅲ(20),所述凹槽ⅲ(20)的横截面呈半圆形,所述左模具(16)和右模具(19)位于底模(9)的成形部位(12)的两侧且相对于底模(9)的成形部位(12)的中心线对称分布,所述凹槽ⅱ(17)朝向成形部位(12)的一侧、所述凹槽ⅲ(20)朝向成形部位(12)的另一侧，所述左模具(16)在凹槽ⅱ(17)的一端设有弧形的切割凸起ⅱ(18)，所述右模具(19)在凹槽ⅲ(20)的一端设有弧形的切割凸起ⅲ(21)，所述切割凸起ⅱ(18)和切割凸起ⅲ(21)对于底模(9)的成形部位(12)的中心线对称分布，所述切割凸起ⅱ(18)与底模(9)的成形部位(12)的端部的一侧活动连接，所述切割凸起ⅲ(21)与底模(9)的成形部位(12)的端部的一侧活动连接。
2.根据权利要求1所述滤清器中心管压孔装置，其特征在于：所述底模(9)的渐进部位(10)上设有切割凹槽(11)，所述顶模(13)上在凹槽ⅰ(14)处设有切割凸起ⅳ(15)，所述切割凸起ⅳ(15)正对切割凹槽(11)。
3.根据权利要求1所述滤清器中心管压孔装置，其特征在于：所述底模(9)的顶部部位与凹模(1)的顶部持平。
技术总结