一种套筒卷制机的制作方法

本发明涉及筒状金属件生产设备领域，特别涉及一种套筒卷制机。

背景技术：

套筒卷制机一般是将板状件定位弯折呈一空心状的圆柱体(即筒状)的金属件。

目前市场上所用的链条中的卷管件，尤其是大规格的卷管均采用：下料-卷管-退火-冲床勒圆-仪表车倒角-无心磨外圆。

公告号CN202461212U公开了《一种链条套筒卷制机》，公开了一种链条套筒卷制机，是专门针对大型工业链条套筒的生产加工，分为输料机构、切料机构、成型机构和修整机构，各机构传动均通过设于主轴上的凸轮完成，传动稳定、精度高、寿命长；刀具分为前刀、左刀、右刀和后包圆刀，各刀具对称布置，勒圆针设于各刀具的中心线交点处，使加工精度高，且一次成型使得效率提高。

本方案中实现了板材制成链条套筒的大批量生产，套筒在用刀组包圆成型后直接进入到勒圆模的内孔上进行圈圆定型的，而套筒在经过勒圆模的内孔时，当两者余量过大，使得整个绕卷后的套筒被内孔修整性相对较差，因而整体应力太差，在退火时会发生较大的回弹形变量；当两者余量相差不大时，又由于套筒是从直线呈U型最终呈圆形，两个相对端具有向外的扩张量，因而内孔势必要留有一些空隙供该套筒通过，不然会将两端上的材料挤伤，甚至损坏。因而上述方案依旧存在着产品精度不高、以及要求高精度的同时产品的磨损率大的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卷管精度高且磨损率低的套筒卷制机。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种套筒卷制机，包括一机架，包括

进料工位，用于将板材推送定位到下一工位；

成型工位，用于将板材压制成套筒；

收集工位，用于收集成型后的套筒；

顶出工位，用于将套筒顶出成型工位后进入到收集工位上；

还包括一位于所述成型工位正前方的修整机构，所述修整机构包括固定座，所述固定座径向滑移插接有至少两个缩口件，所述固定座外还套设转动有用于驱动所述缩口件相对移动后形成一圆形挤压孔的定型罩，所述定型罩前端还设置有整型管；所述顶出工位上还设置有依次穿设过成型工位、圆形挤压孔、整型管的轴心线上的顶针组；

所述机架上还设置有用于驱动进料工位、成型工位、顶出工位和修整机构的动力工位。

通过采用上述技术方案，通过动力工位控制每个工位的运行，当板材通过进料工位进入到成型工位后，成型工位进行初步包圆成一金属套筒，顶出工位中的顶针组将初步成型的套筒送入到修整机构中的固定座上。

此时转动定型罩实现将固定座上的缩口件同时相对往里驱动，该些缩口件的前端形成一圆形挤压孔，套筒被顶送到该圆形挤压孔内，外壁每个端面均被同时挤压，由于每个缩口件上的压力均衡，将包圆成型的套筒的每个不均等的应力，分散到套筒上每个部分，使得每个部分的套筒的应力都相同，消除被初步包圆后的套筒由于应力不均衡使得在退火时会发生形变的问题。且该套筒每个表面都是同一时间被挤压，因而也不存在套筒局部位置被磨损的问题，被缩口件再次挤压定型的套筒具有较高的尺寸精度。

当套筒被二次挤压后，被顶针组后方的套筒顶入到整型管内，最终通过该整型管进行三次精准。该整型管的结构与现有技术中勒圆模结构差异不大，即一硬质合金块，在合金块内设置有供套筒通过的圆孔，该整型管起到定型的作用；

由于被二次挤压的套筒在定位座上的应力被分散均匀，因而进入到该整型管前的套筒本身的应力分布较为稳定，通过该尺寸略小于套筒外形的整型管后，通过该整型管后的整型余量也较小，因而整个套筒结构尺寸形变量较小，确保了在不造成对套筒进行磨损的情况下，本发明具有较高的产品精准度，提高了产品的质量。

套筒最后通过顶针组被顶入到收集工位上进行收集。

本发明的进一步设置为：所述固定座中心位置设置有通孔，所述缩口件一端位于通孔内，另一端凸设于固定座外壁，所述定型罩套设于所述固定座后设置有供每个所述缩口件凸设的该端插接的多个限位槽，每个所述限位槽内设置有驱动所述缩口件同时朝向所述通孔圆心运动的楔形块。

通过采用上述技术方案，当套筒被顶针组移送到固定座中间的通孔内后，定型罩转动，定型罩上的楔形块同时将相对应的缩口件往通孔的圆心处驱动，最后实现将套筒外壁同时进行挤压定型，一方面起到二次定型的目的，另一方面起到了将之前板材分步包圆时所产生的不同位置的应力进行分散，确保套筒每个部位的应力相同，防止在退火时受热发生不均匀的形变而导致产生次品。

本发明的进一步设置为：所述成型工位包括位于所述顶针组上方且带有半圆形弧的前刀、位于所述顶针组下方两侧的左刀、右刀、位于所述顶针组下方的包圆刀，所述前刀、左刀、右刀、包圆刀收拢后形成一用于包圆板材的包圆孔。

通过采用上述技术方案，当板材进入到成型工位时，前刀第一时间下落，一方面起到切割板材的作用，另一方面将直线型的板材压制成倒U型，而后左刀和右刀同时前进，将倒U型的板材的两端缩口，最后包圆刀上升，将缩口的两端进行包圆，最终四把刀形成一包圆孔，即套筒的外轮廓，实现套筒的初步成型。

本发明的进一步设置为：所述动力工位包括作为动力源的电机、驱动各个工位的行星齿轮组，联动所述电机和所述行星齿轮组的皮带轮；所述行星齿轮组包括一端与所述皮带轮固接，另一端用于驱动所述进料工位进料并且能够驱动所述前刀下落的第一齿轮、驱动所述左刀的第二齿轮、驱动所述右刀的第三齿轮、驱动所述包圆刀的第四齿轮、驱动所述定型罩转动的第五齿轮、驱动所述顶针组的第六齿轮、驱动所述进料工位定位的第七齿轮、以及用于联动的主齿轮。

通过采用上述技术方案，通过电机驱动皮带轮，皮带轮固定在第一齿轮上，第一齿轮与主齿轮啮合，最后动过主齿轮对其余齿轮进行转动，最终实现每个工位上的运行。

本发明的进一步设置为：所述定型罩一端朝向所述第五齿轮设置有驱动改向件，所述驱动改向件包括一偏心套接在所述第五齿轮上的输出轴上的驱动件、一端与所述驱动件转动连接且另一端与所述定型罩侧壁设置的凸耳固定的改向件、用于供所述改向件上下滑移且固定在所述机架上的连接座。

通过采用上述技术方案，由于驱动件是偏心套接在输出轴上，当输出轴转动时，能够带动驱动件的上端做圆周运动；当驱动件上端做圆周运动时，下端铰接的改向件由于本身径向被限定，因而只能被迫在连接座上上下滑移，又实现了与定型罩一侧的凸耳的连接处也上下运动，又因为定型罩套设在固定座上，使得定型罩被迫只能在固定座上往复转动，实现定型罩内的楔形块可以将缩口件进行推送以及与缩口件的分离，达到对套筒的二次定型的目的。

本发明的进一步设置为：所述机架上设置有多个分别供前刀、左刀、右刀以及包圆刀滑移设置的基座，所述第一齿轮，第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮分别在相对应的所述基座上设置有驱动凸轮，所述驱动凸轮分别驱动前刀、左刀、右刀以及包圆刀朝向顶针组移动。

通过采用上述技术方案，通过驱动凸轮分别控制前刀、左刀、右刀以及包圆刀在基座上滑移，实现对板材的包圆工序，结构简单，维修方便。

本发明的进一步设置为：所述进料工位包括用于递进板材的进给组件、以及用于定位板材的定位组件；所述进给组件包括一固定推送板材的推送基座、驱动所述推送基座前后往复移动且转动连接在机架上的联动杆、偏轴设置在所述第一齿轮的输出轴上的推杆，所述联动杆两端分别与所述推送基座和所述推杆转动连接。

通过采用上述技术方案，进给组件中的推杆偏轴设置在输出轴上，使得输出轴转动时，推杆能够绕着输出轴的轴心做圆周运动，因而能够带动另一端连接的联动杆在连接处左右移动，又由于联动杆转动连接在机架上，使得联动杆的另一端被迫做方向相反的左右移动，最后实现推送基座能够朝向成型工位往复移动；在板材移送时，还能通过定位组件对板材进行输送后的定位，防止推送基座在复位与板材分离时，板材发现位移，同时当推送基座固定板材时，定位组件此时是松开板材的。

本发明的进一步设置为：所述推送基座上设置有第一定位座；所述定位组件包括位于所述第一定位座一侧的第二定位座、设置在所述第七齿轮上的输出轴且当所述第一定位座松开板材时，驱动所述第二定位座定位板材的定位凸轮；所述机架上转动连接有一联动板，所述联动板一端与所述定位凸轮侧边抵接，另一端抵接在压板件上。

通过采用上述技术方案，通过一联动板实现第一定位座和第二定位座之间的间歇性定位，通过第一定位座和第二定位座的相互配合实现对板材的输送递进。

本发明的进一步设置为：所述顶出工位还包括有固定在所述机架上的安装座、一端铰接在所述顶针组上的L型顶板、铰接在所述L型顶板另一端且能够驱动顶针组从整型管顶出的推动构件，所述L型顶板铰接在所述安装座上；所述推动构件包括铰接在所述L型顶板上的推动杆、设置在所述推动杆的另一端且与所述第六齿轮上设置的顶出凸轮抵接的抵接件、设置在所述机架上且用于复位所述推动杆的复位件。

通过采用上述技术方案，通过第六齿轮转动带动顶出凸轮转动，而后通过顶出凸轮的较长直径驱动抵接件往前移动，与抵接件连接的推动杆发生移动；推动杆在于L型顶板转动时推动了L型顶板转动，L型顶板的另一端转变方向，最终将顶针组往成型工位的方向推动；而后当顶出凸轮的较小半径与抵紧件抵接时，通过复位件将该抵接件复位到远处，通过第六齿轮的转动，最终实现顶针组的往复运动，实现对套筒位置的推送。

本发明的进一步设置为：所述顶针组包括一端固定在所述安装座最外侧的定位针、套设在所述定位针上且插接滑移在所述安装座内的推进管，所述推进管外还设有一用于所述推进管复位的弹性件，所述推进管的外端与所述L型顶板铰接。

通过采用上述技术方案，板材在定位针上被挤压成型，而后通过推进管将成型后的套管移送到下一工序上，实现套管的连续生产。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过成型工位、以及修整工位上的固定座和定型罩三者对套管进行定位，使得制成的套管具有较高的精度，且磨损率较小，同时在后续退火加工时形变量低，该设备具有较高的良品率。

附图说明

图1是实施例一中套筒卷制机的前侧示意图；

图2是实施例一中套筒卷制机的后侧示意图；

图3是实施例一中成型工位、修整机构的部分结构示意图；

图4是实施例一中定型罩的结构示意图；

图5是实施例二中套筒卷制机的前侧示意图；

图6是实施例二中输出轴在竖板上的分布示意图；

图7是实施例二中行星齿轮组的分布示意图；

图8是实施例二中进料工位的部分安装示意图；

图9是实施例二中进料工位的部分剖面视图；

图10是图5所示的A部放大示意图；

图11是实施例二中定型罩与驱动改向件的结构示意图；

图12是实施例二中套筒卷制机的后侧示意图；

图13是实施例二中顶出工位的结构示意图；

图14是实施例二中顶出工位的剖面视图；

图15是实施例二中复位件以及抵紧件的结构图。

图中：1、机架；1.1、竖板；2、进料工位；2.1、送料压轮；2.2、进给组件；2.21、安装块；2.22、滑移块；2.23、第一定位座；2.231、第一压轴；2.24、联动杆；2.25、推杆；2.251、安装板；2.26、压板件；2.27、联动板；2.3、定位组件；2.31、第二定位座；2.32、第二压轴；3、成型工位；3.1、前刀；3.2、左刀；3.3、右刀；3.4、包圆刀；3.5、基座；3.6、滑移座；4、顶出工位；4.1、顶针组；4.11、定位针；4.12、推进管；4.13、弹性件；4.2、L型顶板；4.3、推动构件；4.31、推动杆；4.32、抵接件；4.33、复位件；4.4、安装座；5、收集工位；6、修整机构；6.1、固定座；6.11、通孔；6.12、滑槽；6.2、缩口件；6.3、定型罩；6.31、限位槽；6.32、楔形块；6.33、连接座；6.34、驱动件；6.35、改向件；6.4、整型管；7、动力工位；7.1、第一齿轮；7.2、第二齿轮；7.3、第三齿轮；7.4、第四齿轮；7.5、第五齿轮；7.6、第六齿轮；7.7、第七齿轮；7.8、主齿轮；7.9、电机；7.91、皮带轮；8、定位凸轮；9、顶出凸轮；10、驱动凸轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一，一种套筒卷制机，参照图1和图2，用于将板状板材绕卷成圆柱型的套筒。包括作为整个框架的机架1，呈一立方体状，同时在机架1内部的左侧设置有用于将板材输送递进的进料工位2，中部设置有将板状板材包圆的成型工位3，同时顶出工位4位于成型工位3的后方，在成型工位3的前方设置有收集工位5。其中顶出工位4上设置有一顶针组4.1能够将成型工位3上的成品顶向作为收集工位5的储料箱。

参照图1和图3，其中在成型工位3上的初步包圆的刀具可以与现有技术一致，例如CN202461212U《一种链条套筒卷制机》中公开的刀具组；参照图3和图4，成型工位3在刀具组的前端还设置有修整机构6，修整机构6包括一中心位置设置有贯通的通孔6.11且外表面呈圆柱形的固定座6.1，固定座6.1可以通过螺栓固定在机架1或者刀具组上；同时在固定座6.1径向开设有4个滑槽6.12，在每个滑槽6.12上放置有由硬质合金制成的缩口件6.2，能实现滑移即可。

缩口件6.2的外端凸设出固定座6.1的外壁，内端的顶端设置有四分之一圆弧，当4个缩口件6.2收拢后形成一圆形挤压孔(图中未示出)，该圆形挤压孔能够将套管再进进行定位。

在图3和图4中，设置完缩口件6.2后在固定座6.1上还设套有一能够转动的定型罩6.3，定型罩6.3内端开设有一圆槽，圆槽的侧壁能够抵接缩口件6.2的外端，且在圆槽的侧壁上还开设有限位槽6.31，限位槽6.31上可以放置有一方块，方块在限位槽6.31内形成楔形块6.32，因而当定型罩6.3在固定座6.1上转动时，楔形块6.32上不同的端面实现将缩口件6.2外端挤压，使得缩口件6.2的内端朝向固定座6.1圆心处移动，由于每个楔形块6.32形状一样，使得缩口件6.2的位移距离能够保持一致，使得4个缩口件6.2能够实现形成圆形挤压孔，最终实现将套管进行二次挤压定型确保产品的精度，另一方面由于挤压力一致，使得被初步定型的套管上的不同应力的部位也被强制均衡，使每个部位的应力均保持一致，有效的防止了套管在后期退火时发生形变。

图3和图4中，在定型罩6.3的前端还设置有整型管6.4，该整型管6.4位于定型罩6.3前端即也同样位于固定座6.1的前端，整型管6.4可以固定在定型罩6.3上也可以固定在固定座6.1上，通过螺栓固定即可。整型管6.4由硬度较大的硬质合金制成，呈圆柱形同时内部设置有孔径小于套筒外壁直径0.005-0.01mm的圆孔，实现对套筒三次定位整型，在不对套筒造成挤压磨损的情况下，进行最后的整型，确保套筒尺寸的精准性。

图2中，该些工序每一步都是通过顶出工位4上的顶针组4.1将套筒移送到每个工序位置上实现连续生产。

上述多个工位可以通过一动力工位7提供动力，实现整个设备的运行。可以参照图1，该动力工位7也可以是采用PLC程序单独控制每个工位的运行，也可以采用其他方式。

本实施例中的修整机构6均能够应用于其他实施例中。

实施例二，一种套筒卷制机，参照图5，包括一作为机架1的箱体，在箱体内部设置有一块竖板1.1，在竖板1.1前端设置有一成型工位3用于加工套筒，同时在成型工位3左侧的竖板1.1上设置有进料工位2，在竖板1.1后端面上设置有顶出工位4，用于将成型工位3上的产品推送到成型工位3前侧的收集工位5上。

参照图5、图6和图7，每个工位通过一动力工位7进行提供动力，动力工位7包括作为动力源的电机7.9，该电机7.9设置在机架1上端、包括有一用于联动啮合且转动安装在竖板1.1上的主齿轮7.8、以及多用于驱动不同工件的第一齿轮7.1、第二齿轮7.2、第三齿轮7.3、第四齿轮7.4、第五齿轮7.5、第六齿轮7.6和第七齿轮7.7。第一齿轮7.1与电机7.9通过皮带轮7.91实现联动，同时又由于第一齿轮7.1与主齿轮7.8相互啮合，最终实现主齿轮7.8转动其余齿轮。

进料工位2包括有一设置在机架1外侧且呈对称布置的6-8个送料压轮2.1，用于初步对板材进行矫直平整，同时包括有位于机架1内的进给组件2.2和定位组件2.3。

图5和图8中，进给组件2.2中的推送基座包括两个通过螺栓固定在竖板1.1上的安装块2.21，两个安装块2.21之间设置有一滑杆，在滑杆上套设有滑移块2.22，滑移块2.22上设置有第一定位座2.23；同时该滑移块2.22的外侧转动连接有一联动杆2.24，联动杆2.24的中端通过销轴转动连接在竖板1.1上，联动杆2.24的另一端即上端转动连接有一推杆2.25，该推杆2.25与联动杆2.24的连接处通过一设置在联动杆2.24上横轴实现转动连接。推杆2.25的另一端转动连接设置有一安装板2.251，该安装板2.251安装在第一齿轮7.1(参照图7)上的输出轴的最前端，推杆2.25在安装板2.251上相对该输出轴的轴线偏轴设置。

参照图9，设置在滑移块2.22上的第一定位座2.23包括竖直插接滑移在滑移块2.22上的第一压轴2.231，第一压轴2.231穿设在滑移块2.22上的部分挤压在设置在滑移块2.22上的弹簧；还包括一压板件2.26，压板件2.26一端偏心设置在滑移块2.22上，该端下端面与第一压轴2.231上端抵接，同时另一端呈板状件，该端与设置在滑移块2.22另一侧的弹簧复位杆抵接。

参照图8至图10，定位组件2.3中的第二定位座2.31位于推送基座与成型工位3(参照图5)之间，也可以设置在安装块2.21上，该第二定位座2.31中的第二压轴2.32上端抵接有一定位凸轮8，定位凸轮8设置在第七齿轮7.7(参照图7)上的输出轴上，第二压轴2.32的安装结构与第一压轴2.231的安装机构大体一致，均通过弹簧复位；该定位凸轮8呈阶梯块状，前端能够与第二压轴2.32抵接，后端与转动安装在竖板1.1上的联动板2.27的一端抵接，将联动板2.27设置成L型，使得该联动板2.27的另一端能够将压板件2.26朝向弹簧复位杆的一端进行挤压实现对第一压轴2.231对压板的下压定位。

该进料工位2工作过程：当板材从送料压轮2.1进入到推送基座上时，第一定位座2.23下压将板材定位，此后推送基座上的滑移块2.22朝向第二定位座2.31移送，继而第二定位座2.31将板材定位，第一定位座2.23复位，滑移块2.22同样复位，当滑移块2.22再次推送时，第二定位座2.31松开；重复上述步骤实现持续对成型工位3的持续供料。

回到图5，成型工位3包括位于板材输送过来时的正上方的前刀3.1，该前刀3.1下端呈条状型，同时在最前端设置有半圆形弧；还包括有位于前刀3.1同一平面上，且位于前刀3.1下端的左右两个的左刀3.2和右刀3.3，在左刀3.2和右刀3.3最前端设置有30°的弧形槽，同时在两把刀之间和前刀3.1正下方设置有一包圆刀3.4，该包圆刀3.4的顶端也设置有30°的弧形槽，四把刀最终收拢后形成一个360°的包圆孔，用于挤压板材成型。

参照图5和图7，上述四把刀均设置在固定在机架1上的基座3.5，基座3.5上设置有一滑移设置的通过弹簧能够复位的滑移座3.6，每个滑移座3.6的前端固定不同的刀，同时第一齿轮7.1，第二齿轮7.2、第三齿轮7.3、第四齿轮7.4分别在相对应的所述基座3.5上设置有驱动凸轮10，该驱动凸轮10转动时抵紧滑移座3.6，最终实现刀具的运行；该滑移座3.6的复位结构可以与上述第二定位座2.31的结构类似，不再细述，同时也可以采用现有技术中的驱动机构，因而不再加以阐述。

该成型工位3的工位过程：板材进入到前刀3.1下方时，前刀3.1下落，第一时间将板材切落，同时半圆形弧的形状将板材压制成倒U型板材，同时左刀3.2和右刀3.3同时进给，将板材的两端收拢，最后包圆刀3.4上升，将两端的开口进行收拢，最终制成一个圆柱形的套筒。

在成型工位3的正前端还固定有一修整机构6，该修整机构6可以采用实施例一中的修整机构6。修整机构6中的定型罩6.3通过一驱动改向件被第五齿轮7.5带动。

参照图5和图11，定型罩6.3外壁的一侧设置有一凸耳，同时驱动改向件包括一改向件6.35，该改向件6.35上端转动连接有一驱动件6.34，下端连接在凸耳上，同时中端插接在一固定在机架1上的连接座6.33，该连接座6.33上设置竖直且贯通的直孔，限位了改向件6.35的滑移方向，同时上端连接的驱动件6.34为一圆柱形套管，该驱动件6.34偏心套设在第五齿轮7.5(参照图7)上的输出轴上，最终实现对定型罩6.3的循环往复转动。

参照图5，在成型工位3前端设置有一作为收集工位5的储料箱。

参照图12至图15：

顶出工位4设置在竖板1.1的后端面上，顶出工位4设置有一设置有空腔且呈立方体的安装座4.4，在安装座4.4内设置有一依次穿设过成型工位3(参照图5)、圆形挤压孔、整型管6.4(参照图5)的轴心线上的顶针组4.1，该顶针组4.1包括推进管4.12以及定位针4.11，定位针4.11一端固定在安装座4.4的末端，前端插接穿设出推进管4.12；推进管4.12一端插接滑移在安装座4.4前端，另一端的两侧均铰接有一L型顶板4.2，同时在推进管4.12外壁还套设有一作为弹性件4.13的弹簧，用于该推进管4.12的复位，以便下依次的推进。

该L型顶板4.2的另一端连接在推动构件4.3上，更具体的说是与推动构件4.3上的推动杆4.31铰接，该L型顶板4.2中端通过销轴转动连接在安装座4.4的一侧；推动构件4.3还包括有一抵接件4.32，该抵接件4.32的一侧连接两根推动杆4.31，同时该抵接件4.32的另一侧与设置在第六齿轮7.6(参照图5)上的顶出凸轮9抵接，抵接件4.32本身滑移设置在机架1上，在机架1上还设置有作为复位件4.33的弹簧，用于将顶出凸轮9推移后的抵接件4.32进行复位。

需要指出的是，顶针组4.1的具体如何顶出、以及主齿轮7.8联动其他齿轮后能够控制整个工序的同时进行时所需的参数，对于本方案没有实质性影响，因而不再加以阐述。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。