管材成型机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及运动器材领域，特别涉及一种管材成型机。
【背景技术】
[0002]管材已经广泛应用于各种工业产品中，管材的加工工艺有挤管、扩管、抽管等。如何能加工或制造出兼具高强度和低重量的管材，一直是相关业界人士长久研发和努力的目标。因此，管材的加工方法也不断地被提出，管材加工机械也在不断的改进，但仍存在不足。市场上现有的液压管材成型机，如抽管机、挤管机、乳管机等，一种机械只能完成一种工艺，不能一次完成挤管、扩管、抽管，而一个加工工序只能完成一个尺寸的加工，且管材的壁厚是均匀的、一致的，不能完成管壁上不同厚度的加工。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种管材成型机，旨在实现不同管壁厚度的管材的自动化加工，精度高，效率高，长度与壁厚可以任意设定。
[0004]为实现上述目的，本发明提出一种管材成型机，包括底座，在所述底座上设有直线滑轨，在所述滑轨的一端设有可在滑轨上往复直线运动的第一滑动件，在所述滑轨的另一端设有可在滑轨上往复直线运动的第二滑动件，在所述底座上设有用于驱动所述第一滑动件运动的第一驱动装置和用于驱动所述第二滑动件运动的第二驱动装置，在所述第一滑动件上安装有用于夹持管材的夹管装置，在所述第二滑动件上安装有公模座，在所述公模座上安装有公模芯杆，在所述滑轨的两端之间设有母模座，所述第一滑动件和所述第二滑动件位于所述母模座的两侧，在所述母模座上安装有母模;加工管材置于所述夹管装置上，通过所述公模芯杆与所述母模的配合完成扩管和抽管；
[0005]所述管材成型机还包括用于测量所述第一滑动件的行程的第一拉绳电子尺、用于测量所述第二滑动件的行程的第二拉绳电子尺、用于控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的伺服控制系统、PLC控制系统和人机互动面板，所述人机互动面板与所述PLC控制系统电气连接，所述PLC控制系统与所述伺服控制系统电气连接，所述伺服控制系统与所述第一拉绳电子尺和所述第二拉绳电子尺电气连接，所述第一拉绳电子尺和所述第二拉绳电子尺固定在所述底座上，所述第一拉绳电子尺位于所述滑轨的一端，所述第一拉绳电子尺的拉绳端与所述第一滑动件连接，所述第二拉绳电子尺位于所述滑轨的另一端，所述第二拉绳电子尺的拉绳端与所述第二滑动件连接。
[0006]优选地，所述第一驱动装置包括第一油缸座和安装在所述第一油缸座上的第一油缸，所述第一油缸的活动杆与所述第一滑动件连接;所述第二驱动装置包括第二油缸座和安装在所述第二油缸座上的第二油缸，所述第二油缸的活动杆与所述第二滑动件连接。
[0007]优选地，所述伺服控制系统为按高精密比例控制的液压伺服控制系统。
[0008]优选地，所述第一滑动件和所述第二滑动件均为滑块。
[0009]优选地，所述夹管装置包括夹头座和安装在所述夹头座上的夹具。
[0010]优选地，所述人机互动面板包括触摸式或按键式人机输入界面。
[0011]本发明的管材成型机的有益效果为:
[0012]本发明的管材成型机通过第一驱动装置驱动第一滑动件，第二驱动装置驱动第二滑动件，通过夹管装置来固定管材，通过第一滑动件带动管材前进，通过第二滑动件带动公模芯杆前进，公模芯杆前进至母模内设定位置，管材继续前进，穿入母模内腔，通过公模芯杆穿过管材，实现扩管;然后，通过第一滑动件带动管材后退，第二滑动件带动公模芯杆在母模内腔做前进-停止-前进-停止的循环动作，管材从母模内腔退出，母模内腔与公模芯杆之间的间隙限制使管材的管壁厚度缩小，由厚变薄，实现管材管壁厚度的加工，完成抽管工序。
[0013]本发明的管材成型机结构简单，操作方便，能一次完成挤管、扩管、抽管工序，完成对管材管壁厚度的加工，降低了工作人员的劳动强度，提高生产效率。
[0014]由于公模芯杆与管材是通过不同的滑动件来带动的，在公模芯杆移动至母模外时，管材抽出时，管材管壁厚度不变，在公模芯杆置于母模内腔，与母模同时作用时，管材抽出，管材管壁厚度减小，从而可实现管材上的厚度分段，可任意设定管材上同一厚度的区间长度，并通过不同的母模与公模芯杆实现任意管材管壁厚度的设定。
[0015]本发明的管材成型机通过精密拉绳电子尺来测量管材和公模芯杆的行程，采用高精密比例控制的液压伺服控制系统自动控制第一驱动装置和第二驱动装置，以控制第一滑动件和第二滑动件的滑动速度，并配合拉绳电子尺来控制第一滑动件和第二滑动件的位置，从而可精确的控制管材和公模芯杆的位置，使其移动至设定的位置，实现管材的精准定位及壁厚精密加工。通过人机互动面板在PLC控制系统中编制、修改程序及数据，方便快捷；PLC控制系统和液压伺服控制系统实现管材加工的自动化，只需按下启动按钮，自动完成工作循环。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的管材成型机的结构示意图一(主视)；
[0017]图2为图1的A方向的示意图；
[0018]图3为图1中K-K横截面示意图；
[0019]图4为本发明的管材成型机的结构示意图二(俯视)；
[0020]图5为本发明的管材成型机加工出的管材的剖视图。
[0021 ]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0022]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]参照图1至图5，提出本发明的一种管材成型机的一实施例:
[0024]—种管材成型机，包括底座I，在底座I上设有直线滑轨13。在滑轨13的一端设有可在滑轨13上往复直线运动的第一滑块4，在滑轨13的另一端设有可在滑轨13上往复直线运动的第二滑块9，在底座I上设有用于驱动第一滑块4运动的第一驱动装置和用于驱动第二滑块9运动的第二驱动装置。该第一驱动装置包括第一油缸座3和安装在第一油缸座3上的第一油缸2，第一油缸2的活动杆与第一滑块4连接，用于推动第一滑动移动。第二驱动装置包括第二油缸座10和安装在第二油缸座10上的第二油缸11，第二油缸11的活动杆与第二滑块9连接，用于推动第二滑动移动。
[0025]在第一滑块4上安装有用于夹持管材的夹管装置5，该夹管装置5包括夹头座和安装在夹头座上的夹具，夹具用于夹紧管材。
[0026]在第二滑块9上安装有公模座8，在公模座8上安装有公模芯杆7。在滑轨13的两端之间设有母模座6，第一滑块4和第二滑块9分别位于母模座6的两侧，在母模座6上安装有母模60。公模芯杆7与母模60配合，用于管材的挤管、扩管和抽管工序。
[0027]其中，第一油缸座3、第二油缸座10和母模座6通过螺栓与销直接安装在底座I上。
[0028]该管材成型机还包括用于测量第一滑块4的行程的第一拉绳电子尺、用于测量第二滑块9的行程的第二拉绳电子尺、用于控制第一油缸2和第二油缸11的伺服控制系统、可编程的PLC控制系统和人机互动面板12。该伺服控制系统为按高精密比例控制的液压伺服控制系统。液压伺服控制系统与第一拉绳电子尺和第二拉绳电子尺电气连接，第一拉绳电子尺和第二拉绳电子尺固定在底座I上，第一拉绳电子尺位于滑轨13的一端，第一拉绳电子尺的拉绳端与第一滑块4连接，在第一滑块4移动时，第一滑块4拉动拉绳，从而第一拉绳电子尺测量出第一滑块4的位移，并回馈给液压伺服控制系统，在第一滑块4移动到设置位置时，液压伺服控制系统控制第一油缸2停止工作，使第一滑块4停止在设定的位置。第二拉绳电子尺位于滑轨13的另一端，第二拉绳电子尺的拉绳端与第二滑块9连接，在第二滑块9移动时，第二滑块9拉动拉绳，从而第二拉绳电子尺测量出第二滑块9的位移，并回馈给液压伺服控制系统，在第二滑块9移动到设置位置时，液压伺服控制系统控制第二油缸11停止工作，使第二滑块9停止在设定的位置。该人机互动面板12包括触摸式人机输入界面，人机互动面板12与PLC控制系统电气连接，用于编制、修改程序及数据，设定不同参数。PLC控制系统与液压伺服控制系统电气连接，液压伺服控制系统自动地按照PLC控制系统输出的控制信号的变化规律而动作，实现管材加工自动化。
[0029]本管材成型机的工作流程为:
[0030](I)开机并选择自动模式，将被加工管材置于夹头座的夹具内，按下启动开关，第一油缸2推动第一滑块4向母模60方向前进，第一滑块4带动夹具上的管材前进;同时第二油缸11推动第二滑块9向母模60方向前进，第二滑块9带动公模芯杆7座与公模芯杆7前进，公模芯杆7前进到设定位置停止，此时公模芯杆7含在母模60内腔的适当位置；
[0031](2)第一油缸2继续推动第一滑块4，管材继续前进，管材伸入母模座6上的母模60内腔，通过母模60与公模芯杆7的配合，开始扩管;管材前进到设定位置后停止，完成扩管；
[0032](3)夹具夹紧管材，同时第二油缸11推动公模芯杆7前进到设定位置;接着，第一油缸2带动管材后退，开始抽管，同时第二油缸11按程序动作，带动公模芯杆7前进-停止-前进-停止-前进-停止……，实现管材管壁的厚度加工，使指定区间的管壁厚度由厚变薄；
[0033](4)第一油缸2带动管材后退到设定位置时停止，完成工作循环，松开夹具，取出管材;同时第二油缸11带动公模芯杆7后退到设定位置停止；
[0034](5)如果需要继续薄管，不要取出管材，按下启动开关即可进行下一个工作循环，设备将按照已经设定好的程序进行下一个工作。
[0035]本管材成型机通过第一驱动装置驱动第一滑块4，第二驱动装置驱动第二滑块9，通过夹管装置5来固定管材，通过第一滑块4带动管材前进，通过第二滑块9带动公模芯杆7前进，公模芯杆7前进至母模60内设定位置，管材继续前进，穿入母模60内腔，通过公模芯杆7穿过管材，实现扩管;然后，通过第一滑块4带动管材后退，第二滑块9带动公模芯杆7在母模60内腔做前进-停止-前进-停止的循环动作，管材从母模60内腔退出，母模60内腔与公模芯杆7之间的间隙限制使管材的管壁厚度缩小，由厚变薄，实现管材管壁厚度的加工，完成抽管工序。
[0036]本管材成型机的结构简单，操作方便，能一次完成挤管、扩管、抽管工序，完成对管材管壁厚度的加工，降低了工作人员的劳动强度，提高生产效率。
[0037]由于公模芯杆7与管材是通过不同的滑块来带动的，在公模芯杆7移动至母模60外时，管材抽出时，管材管壁厚度不变，在公模芯杆7置于母模60内腔，与母模60同时作用时，管材抽出，管材管壁厚度减小，从而可实现管材上的厚度分段，可任意设定管材上同一厚度的区间长度，并通过不同的母模60与公模芯杆7实现任意管材管壁厚度的设定。
[0038]本发明的管材成型机通过精密拉绳电子尺来测量管材和公模芯杆7的行程，采用高精密比例控制的液压伺服控制系统自动控制第一驱动装置和第二驱动装置，以控制第一滑块4和第二滑块9的滑动速度，并配合拉绳电子尺来控制第一滑块4和第二滑块9的位置，从而可精确的控制管材和公模芯杆7的位置，使其移动至设定的位置，实现管材的精准定位及壁厚精密加工，提高产品品质。通过人机互动面板12在PLC控制系统中编制、修改程序及数据，方便快捷;PLC控制系统和液压伺服控制系统实现管材加工的自动化，只需按下启动按钮，自动完成工作循环。
[0039]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种管材成型机，包括底座，其特征在于，在所述底座上设有直线滑轨，在所述滑轨的一端设有可在滑轨上往复直线运动的第一滑动件，在所述滑轨的另一端设有可在滑轨上往复直线运动的第二滑动件，在所述底座上设有用于驱动所述第一滑动件运动的第一驱动装置和用于驱动所述第二滑动件运动的第二驱动装置，在所述第一滑动件上安装有用于夹持管材的夹管装置，在所述第二滑动件上安装有公模座，在所述公模座上安装有公模芯杆，在所述滑轨的两端之间设有母模座，所述第一滑动件和所述第二滑动件位于所述母模座的两侧，在所述母模座上安装有母模;加工管材置于所述夹管装置上，通过所述公模芯杆与所述母模的配合完成扩管和抽管； 所述管材成型机还包括用于测量所述第一滑动件的行程的第一拉绳电子尺、用于测量所述第二滑动件的行程的第二拉绳电子尺、用于控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的伺服控制系统、PLC控制系统和人机互动面板，所述人机互动面板与所述PLC控制系统电气连接，所述PLC控制系统与所述伺服控制系统电气连接，所述伺服控制系统与所述第一拉绳电子尺和所述第二拉绳电子尺电气连接，所述第一拉绳电子尺和所述第二拉绳电子尺固定在所述底座上，所述第一拉绳电子尺位于所述滑轨的一端，所述第一拉绳电子尺的拉绳端与所述第一滑动件连接，所述第二拉绳电子尺位于所述滑轨的另一端，所述第二拉绳电子尺的拉绳端与所述第二滑动件连接。2.根据权利要求1所述的管材成型机，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一油缸座和安装在所述第一油缸座上的第一油缸，所述第一油缸的活动杆与所述第一滑动件连接；所述第二驱动装置包括第二油缸座和安装在所述第二油缸座上的第二油缸，所述第二油缸的活动杆与所述第二滑动件连接。3.根据权利要求2所述的管材成型机，其特征在于，所述伺服控制系统为按高精密比例控制的液压伺服控制系统。4.根据权利要求1所述的管材成型机，其特征在于，所述第一滑动件和所述第二滑动件均为滑块。5.根据权利要求1所述的管材成型机，其特征在于，所述夹管装置包括夹头座和安装在所述夹头座上的夹具。6.根据权利要求1所述的管材成型机，其特征在于，所述人机互动面板包括触摸式或按键式人机输入界面。
【专利摘要】本发明公开了一种管材成型机，在底座上设有直线滑轨，在滑轨两端分别设有滑动件和驱动滑动件滑动的油缸，在第一滑动件上安装有夹管装置，在第二滑动件上安装有公模座，在公模座上安装有公模芯杆，在滑轨的两端之间设有母模座，在母模座上安装有母模，结构简单，操作方便，能一次完成挤管、扩管、抽管工序，完成对管材管壁厚度的加工，降低了工作人员的劳动强度，提高生产效率。管材成型机还包括拉绳电子尺、伺服控制系统、PLC控制系统和人机互动面板，能实现管材的精准定位及壁厚精密加工。通过人机互动面板编制、修改程序及数据，方便快捷；PLC控制系统和液压伺服控制系统实现管材加工的自动化，只需按下启动按钮，自动完成工作循环。
【IPC分类】B21D45/06, B21D43/00, B21C51/00, B21D39/20
【公开号】CN105710233
【申请号】CN201510443066
【发明人】武光清, 唐德新
【申请人】中山市阿洛奇美第体育用品有限公司