精密薄壁卷制焊接金属管的制备方法与流程

本发明涉及制管装置技术领域，具体为精密薄壁卷制焊接金属管的制备方法。

背景技术：

目前，超薄壁精密金属管材的市场运用非常广泛，纺织机械，印染机械，图文机械，印前印后机械，输送机械，办公设备，智能化设备等领域。在当今精密金属焊接管材市场上还没有能够做到尺寸精度达到0.015MM以内的产品，有通过后续精密机械如车床磨床等控制成品精度，但是加工费用高，成品率低，而且壁厚在0.1MM薄壁金属管领域，如想通过车床或磨床是无法进行加工的。尤其对一些表面特殊处理过的金属管材更是无能为力，如毛面，花纹表面，腐蚀刻小突起表面，针状排列表面，拉丝表面等。本发明在又能保证表面完好有能达到精度要求的新型加工工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供精密薄壁卷制焊接金属管的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：精密薄壁卷制焊接金属管的制备方法，包括：

a、预卷制步骤：通过卷制设备将呈长条状的金属薄片呈螺旋状卷绕在芯棒上卷制成金属管；

b、焊接步骤：通过将金属管连同芯棒从卷制设备上取消后再通过焊接设备对金属管进行螺旋形焊缝焊接；

c、后处理步骤：将焊接后的金属管及套接在其中的芯棒再通过后处理设备去除凸起的焊点；

d、挤压成型步骤：将芯棒从经过后处理后的金属管中取出，再将标准成品挤压棒通过挤压从金属管中穿过。

作为优选，预卷制步骤中的卷制设备包括：第一基座，第一基座上固定安装有一对互相平行设置的第一直线导轨，一对第一直线导轨上均可滑动的安装有第一滑块，第一基座位于一对第一直线导轨之间还固定安装有一对第一丝杠安装轴承座，一对第一丝杠安装轴承座之间可转动的安装有第一丝杠，第一丝杠上可活动的安装有第一螺母，第一螺母通过连接杆与两侧的第一直线导轨上的第一滑块固定连接，第一滑块的顶面高于第一螺母的顶部，第一基座位于一侧的第一丝杠安装轴承座的外侧上还安装有第一丝杠驱动电机，第一丝杠驱动电机通过联轴器与第一丝杠的端部固定连接，第一丝杠驱动电机驱动第一丝杠转动，第一滑块的顶面上还固定安装有卷制平台，卷制平台的顶面的两端各固定安装有一个第一轴承座，2个第一轴承座之间架设有一个芯棒，芯棒的轴心线与第一丝杠的轴心线互相平行，卷制平台位于其中一侧的第一轴承座的外侧还安装有第一芯棒驱动电机，第一芯棒驱动电机通过联轴器与芯棒的端部卡接，第一芯棒驱动电机驱动芯棒转动，第一基座位于第一直线导轨的远离第一丝杠的一侧还安装有金属薄片输送装置，金属薄片输送装置包括固定安装在第一基座上的支架，支架的顶端成型有可转动的安装盘，安装盘的顶面上成型有横截面呈倒凵字形的限位块，限位块与安装盘的顶面之间的缝隙中插有金属薄片，安装盘上位于限位块的外侧成型有多个定位孔，支架的顶端成型有销孔，支架上还设置有销轴，销轴穿过定位孔插入销孔内。

作为优选，焊接步骤中的焊接设备包括：第二基座，第二基座上固定安装有一对互相平行设置的第二直线导轨，一对第二直线导轨上均可滑动的安装有第二滑块，第二基座位于一对第二直线导轨之间还固定安装有一对第二丝杠安装轴承座，一对第二丝杠安装轴承座之间可转动的安装有第二丝杠，第二丝杠上可活动的安装有第二螺母，第二螺母通过连接杆与两侧的第二直线导轨上的第二滑块固定连接，第二滑块的顶面高于第二螺母的顶部，第二基座位于一侧的第二丝杠安装轴承座的外侧上还安装有第二丝杠驱动电机，第二丝杠驱动电机通过联轴器与第二丝杠的端部固定连接，第二丝杠驱动电机驱动第二丝杠转动，第二滑块的顶面上还固定安装有焊接平台，焊接平台的顶面的两端各固定安装有一个第二轴承座，2个第二轴承座上各可转动的安装有一个顶尖，2个顶尖相向设置且2个顶尖之间架设有一个芯棒，芯棒的轴心线与第二丝杠的轴心线互相平行，焊接平台位于其中一侧的第二轴承座的外侧还固定安装有第二芯棒驱动电机，第二芯棒驱动电机通过联轴器与相邻的顶尖的端部固定连接，第二芯棒驱动电机驱动芯棒转动，第二基座位于第二直线导轨远离第二丝杠的一侧还固定安装有激光焊接机，激光焊接机包括激光焊接机本体和激光焊接头，激光焊接头位于芯棒的正上方，激光焊接头的一侧还固定安装有红外线感应探头，红外线感应探头也位于芯棒的正上方。

作为优选，后处理步骤的中的后处理设备包括：第三基座，第三基座上固定安装有一对互相平行设置的第三直线导轨，一对第三直线导轨上均可滑动的安装有第三滑块，第三基座位于一对第三直线导轨之间还固定安装有一对第三丝杠安装轴承座，一对第三丝杠安装轴承座之间可转动的安装有第三丝杠，第三丝杠上可活动的安装有第三螺母，第三螺母通过连接杆与两侧的第三直线导轨上的第三滑块固定连接，第三滑块的顶面高于第三螺母的顶部，第三基座位于一侧的第三丝杠安装轴承座的外侧上还安装有第三丝杠驱动电机，第三丝杠驱动电机通过联轴器与第三丝杠的端部固定连接，第三丝杠驱动电机驱动第三丝杠转动，第三滑块的顶面上还固定安装有后处理平台，后处理平台的顶面的两端各固定安装有一个第三轴承座，一侧的第三轴承座上可转动的安装有一个卡盘，另一侧的第三轴承座上可转动的安装有一个顶尖，顶尖和卡盘的轴心线互相对齐且顶尖和卡盘相向设置，顶尖和卡盘之间还夹设有一个芯棒，后处理平台位于安装卡盘的第三轴承座的一侧还固定安装有第三芯棒驱动电机，第三芯棒驱动电机驱动卡盘转动，第三基座位于第三直线导轨远离第三丝杆的一侧还固定安装有后处理支架，后处理支架呈柱状，后处理支架的顶部固定安装有一个凸轮驱动电机，凸轮驱动电机的输出轴上固定安装有一个凸轮，凸轮正下方还安装有一个打点杆，打点杆的底端固定安装有打点头，打点头位于芯棒的正上方,后处理支架的侧壁上位于打点杆的两侧还固定安装有一对导向柱，后处理支架的中下部还固定安装有打点杆直线轴承，打点杆上固定安装有一个成型有中心孔的限位杆，限位杆的两端各成型有一个导向柱通孔，2个导向柱分别穿过2侧的导向柱通孔，打点杆穿过限位杆的中心孔并固定后再延伸穿过打点杆直线轴承直至芯棒的正上方，导向柱上还套接有弹簧，打点杆的顶端紧贴凸轮的下缘，打点头呈上大下小的圆台状，后处理平台位于安装有顶尖的第三轴承座一侧还安装有芯棒支撑块，芯棒支撑块顶面上成型有圆弧形的凹槽，芯棒的端部架设在凹槽内。

作为优选，第二直线导轨上还可滑动的安装有多个承重滑块，相邻直线导轨之间的承重滑块通过连接板固定连接为一体，承重滑块的顶面也分别固定连接于焊接平台的底面。

作为优选，第三直线导轨上还可滑动的安装有多个承重滑块，相邻直线导轨之间的承重滑块通过连接板固定连接为一体，承重滑块的顶面也分别固定连接于后处理平台的底面。

作为优选，第一芯棒驱动电机、第二芯棒驱动电机、第三芯棒驱动电机和第一丝杠驱动电机、第二丝杠驱动电机、第三丝杠驱动电机转速相同，第一丝杠、第二丝杠、第三丝杠和芯棒的转动方向也相同。

作为优选，芯棒的曲面上还成型有与金属管的焊缝对应的螺旋形凹槽。

作为优选，标准成品挤压棒为直径与标准金属管内径相同的钢制圆棒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：产品的厚度薄运用更广泛：现有产品由于工艺局限，生产的产品的壁厚都在1MM以上，本发明工艺转化成产品后，产品壁厚延展至0.1MM，使用领域更广泛；

(2)产品精度更高：现有产品由于工艺局限，生产的产品精度很难形成统一性，产品的外径和内径公差，产品的椭圆度公差，产品的同心度公差很难保证，本发明解决的以上的问题，大大提高了产品的尺寸公差精度，能够达到0.01毫米精度；

(3)生产效率大大提高：由于采用了改进型的生产工艺，产品成品率提高，效率也大大提高；

(4)超长寿命，经济性能好：由于改进的生产工艺，本发明将金属材料延展至碳钢和不锈钢材料，使产品成本大大降低；

(5)耐腐蚀，输送能力强：本发明针对个别行业的使用环境不同，对生产工艺中的材料表面也做了不同的处理，来增加产品的表面硬度和阻尼。由于经过了硬化处理产品的耐磨性大大增强，产品使用寿命在八年以上。由于经过表面特殊处理对载体的损伤非常小。

附图说明

图1为本发明的卷制设备的结构示意图；

图2为本发明的卷制设备的支架的剖视图；

图3为本发明的焊接设备的结构示意图；

图4为本发明的后处理设备的结构示意图；

图5为本发明的芯棒的结构示意图；

图中：芯棒1；第一基座2a；第二基座2b；第三基座2c；第一直线导轨3a；第二直线导轨3b；第三直线导轨3c；第一丝杠安装轴承座4a；第二丝杠安装轴承座4b；第三丝杠安装轴承座4c；第一丝杠5a；第二丝杠5b；第三丝杠5c；第一螺母6a；第二螺母6b；第三螺母6c；第一滑块7a；第二滑块7b；第三滑块7c；第一丝杠驱动电机8a；第二丝杠驱动电机8b；第三丝杠驱动电机8c；第一轴承座9a；第二轴承座9b；第三轴承座9c；第一芯棒驱动电机10a；第二芯棒驱动电机10b；第三芯棒驱动电机10c；卷制平台11a；焊接平台11b；后处理平台11c；支架12；安装盘13；限位块14；定位孔15；销孔16；销轴17；激光焊接机本体18；激光焊接头19；红外线感应探头20；卡盘21；后处理支架22；凸轮驱动电机23；凸轮24；打点杆25；打点头26；导向柱27；打点杆直线轴承28；限位杆29；弹簧30；芯棒支撑块31；承重滑块32；螺旋形凹槽33。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5，本发明提供一种技术方案：精密薄壁卷制焊接金属管的制备方法，包括：

a、预卷制步骤：通过卷制设备将呈长条状的金属薄片呈螺旋状卷绕在芯棒1上卷制成金属管；

b、焊接步骤：通过将金属管连同芯棒1从卷制设备上取消后再通过焊接设备对金属管进行螺旋形焊缝焊接；

c、后处理步骤：将焊接后的金属管及套接在其中的芯棒1再通过后处理设备去除凸起的焊点；

d、挤压成型步骤：将芯棒1从经过后处理后的金属管中取出，再将标准成品挤压棒通过挤压从金属管中穿过。

预卷制步骤中的卷制设备包括：第一基座2a，第一基座2a上固定安装有一对互相平行设置的第一直线导轨3a，一对第一直线导轨3a上均可滑动的安装有第一滑块7a，第一基座2a位于一对第一直线导轨3a之间还固定安装有一对第一丝杠安装轴承座4a，一对第一丝杠安装轴承座4a之间可转动的安装有第一丝杠5a，第一丝杠5a上可活动的安装有第一螺母6a，第一螺母6a通过连接杆与两侧的第一直线导轨3a上的第一滑块7a固定连接，第一滑块7a的顶面高于第一螺母6a的顶部，第一基座2a位于一侧的第一丝杠安装轴承座4a的外侧上还安装有第一丝杠驱动电机8a，第一丝杠驱动电机8a通过联轴器与第一丝杠5a的端部固定连接，第一丝杠驱动电机8a驱动第一丝杠5a转动，第一滑块7a的顶面上还固定安装有卷制平台11a，卷制平台11a的顶面的两端各固定安装有一个第一轴承座9a，2个第一轴承座9a之间架设有一个芯棒1，芯棒1的轴心线与第一丝杠5a的轴心线互相平行，卷制平台11a位于其中一侧的第一轴承座9a的外侧还安装有第一芯棒驱动电机10a，第一芯棒驱动电机10a通过联轴器与芯棒1的端部卡接，第一芯棒驱动电机10a驱动芯棒1转动，第一基座2a位于第一直线导轨3a的远离第一丝杠5a的一侧还安装有金属薄片输送装置，金属薄片输送装置包括固定安装在第一基座2a上的支架12，支架12的顶端成型有可转动的安装盘13，安装盘13的顶面上成型有横截面呈倒凵字形的限位块14，限位块14与安装盘13的顶面之间的缝隙中插有金属薄片，安装盘13上位于限位块14的外侧成型有多个定位孔15，支架12的顶端成型有销孔16，支架12上还设置有销轴17，销轴17穿过定位孔15插入销孔16内。

焊接步骤中的焊接设备包括：第二基座2b，第二基座2b上固定安装有一对互相平行设置的第二直线导轨3b，一对第二直线导轨3b上均可滑动的安装有第二滑块7b，第二基座2b位于一对第二直线导轨3b之间还固定安装有一对第二丝杠安装轴承座4b，一对第二丝杠安装轴承座4b之间可转动的安装有第二丝杠5b，第二丝杠5b上可活动的安装有第二螺母6b，第二螺母6b通过连接杆与两侧的第二直线导轨3b上的第二滑块7b固定连接，第二滑块7b的顶面高于第二螺母6b的顶部，第二基座2b位于一侧的第二丝杠安装轴承座4b的外侧上还安装有第二丝杠驱动电机8b，第二丝杠驱动电机8b通过联轴器与第二丝杠5b的端部固定连接，第二丝杠驱动电机8b驱动第二丝杠5b转动，第二滑块7b的顶面上还固定安装有焊接平台11b，焊接平台11b的顶面的两端各固定安装有一个第二轴承座9b，2个第二轴承座9b上各可转动的安装有一个顶尖，2个顶尖相向设置且2个顶尖之间架设有一个芯棒1，芯棒1的轴心线与第二丝杠5b的轴心线互相平行，焊接平台11b位于其中一侧的第二轴承座9b的外侧还固定安装有第二芯棒驱动电机10b，第二芯棒驱动电机10b通过联轴器与相邻的顶尖的端部固定连接，第二芯棒驱动电机10b驱动芯棒1转动，第二基座2b位于第二直线导轨3b远离第二丝杠5b的一侧还固定安装有激光焊接机，激光焊接机包括激光焊接机本体18和激光焊接头19，激光焊接头19位于芯棒1的正上方，激光焊接头19的一侧还固定安装有红外线感应探头20，红外线感应探头20也位于芯棒1的正上方。

后处理步骤的中的后处理设备包括：第三基座2c，第三基座2c上固定安装有一对互相平行设置的第三直线导轨3c，一对第三直线导轨3c上均可滑动的安装有第三滑块7c，第三基座2c位于一对第三直线导轨3c之间还固定安装有一对第三丝杠安装轴承座4c，一对第三丝杠安装轴承座4c之间可转动的安装有第三丝杠5c，第三丝杠5c上可活动的安装有第三螺母6c，第三螺母6c通过连接杆与两侧的第三直线导轨3c上的第三滑块7c固定连接，第三滑块7c的顶面高于第三螺母6c的顶部，第三基座2c位于一侧的第三丝杠安装轴承座4c的外侧上还安装有第三丝杠驱动电机8c，第三丝杠驱动电机8c通过联轴器与第三丝杠5c的端部固定连接，第三丝杠驱动电机8c驱动第三丝杠5c转动，第三滑块7c的顶面上还固定安装有后处理平台11c，后处理平台11c的顶面的两端各固定安装有一个第三轴承座9c，一侧的第三轴承座9c上可转动的安装有一个卡盘21，另一侧的第三轴承座9c上可转动的安装有一个顶尖，顶尖和卡盘21的轴心线互相对齐且顶尖和卡盘21相向设置，顶尖和卡盘21之间还夹设有一个芯棒1，后处理平台11c位于安装卡盘21的第三轴承座9c的一侧还固定安装有第三芯棒驱动电机10c，第三芯棒驱动电机10c驱动卡盘21转动，第三基座2c位于第三直线导轨3c远离第三丝杆5c的一侧还固定安装有后处理支架22，后处理支架22呈柱状，后处理支架22的顶部固定安装有一个凸轮驱动电机23，凸轮驱动电机23的输出轴上固定安装有一个凸轮24，凸轮24正下方还安装有一个打点杆25，打点杆25的底端固定安装有打点头26，打点头26位于芯棒1的正上方,后处理支架22的侧壁上位于打点杆25的两侧还固定安装有一对导向柱27，后处理支架22的中下部还固定安装有打点杆直线轴承28，打点杆25上固定安装有一个成型有中心孔的限位杆29，限位杆29的两端各成型有一个导向柱通孔，2个导向柱27分别穿过2侧的导向柱通孔，打点杆25穿过限位杆29的中心孔并固定后再延伸穿过打点杆直线轴承28直至芯棒1的正上方，导向柱27上还套接有弹簧30，打点杆25的顶端紧贴凸轮24的下缘，打点头26呈上大下小的圆台状，后处理平台11c位于安装有顶尖的第三轴承座9c一侧还安装有芯棒支撑块31，芯棒支撑块31顶面上成型有圆弧形的凹槽，芯棒1的端部架设在凹槽内。

第二直线导轨3b上还可滑动的安装有多个承重滑块32，相邻直线导轨之间的承重滑块32通过连接板固定连接为一体，承重滑块32的顶面也分别固定连接于焊接平台11b的底面。

第三直线导轨3c上还可滑动的安装有多个承重滑块32，相邻直线导轨之间的承重滑块32通过连接板固定连接为一体，承重滑块32的顶面也分别固定连接于后处理平台11c的底面。

第一芯棒驱动电机10a、第二芯棒驱动电机10b、第三芯棒驱动电机10c和第一丝杠驱动电机8a、第二丝杠驱动电机8b、第三丝杠驱动电机8c转速相同，第一丝杠5a、第二丝杠5b、第三丝杠5c和芯棒1的转动方向也相同。

芯棒1的曲面上还成型有与金属管的焊缝对应的螺旋形凹槽33。

标准成品挤压棒为直径与标准金属管内径相同的钢制圆棒。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。