一种钣金卷圆管焊前整形装置的制作方法

本发明涉及一种钣金卷圆管焊前整形装置。

背景技术：

汽车尾气排放管的管壁上具有大量孔，如果采用现成的圆管进行制作，则在对圆管管壁进行冲孔时难以实现，因此在制作的时候需要先对板材进行冲孔，然后卷圆并焊接。

板材在卷圆后形成的钣金卷圆管是具有一定的回弹力的，并且板材卷圆后，由于板材边缘难以被卷圆，因此钣金卷圆管的对接缝两侧边缘成向外拱起的状态，这样是无法直接进行焊接的，焊接出来的管件质量也无法达到要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种钣金卷圆管焊前整形装置，该整形装置对钣金卷圆管的对接缝两侧边缘进行整形，使对接缝两侧边缘相互平行以便于焊接。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钣金卷圆管焊前整形装置，包括机架，所述机架上设置有一条轴向延伸的整形通道，整形通道上方的机架上吊接有沿整形通道轴向延伸的上压轮支座，上压轮支座上沿整形通道轴向依次排列设置有多个上压轮，各上压轮通过与之固定连接的上轮轴转动连接在上压轮支座上，上压轮的下沿低于上压轮支座的下沿，上轮轴垂直于整形通道的轴向，所述机架上还连接有用于驱动各上轮轴转动的驱动装置，该驱动装置通过传动机构与各上轮轴传动连接，上压轮支座下端连接有若干个向下延伸的第一导向板，各第一导向板下端共同连接有一个下压轮支座，下压轮支座上转动连接有与上压轮一一对应的下压轮。

作为一种优选方案，所述上压轮4与下压轮9的外圆周面均平行于上压轮4的轴向。

作为一种优选方案，所述下压轮支座两侧的机架上分别连接有多个侧限位轮支座，位于同侧的侧限位轮支座沿整形通道轴向依次排列，每个侧限位轮支座上转动连接有若干个侧限位轮。

作为一种优选方案，所述上压轮支座包括平行相对设置的左上轴板和右上轴板，左上轴板和右上轴板上对称地开设有与上压轮一一对应的上轮槽，左上轴板和右上轴板对合在一起，所述第一导向板夹接在任一上轮槽上下游的左上轴板和右上轴板之间；所述下压轮支座包括平行相对设置的左下轴板和右下轴板，左下轴板和右下轴板上对称地开设有与下压轮一一对应的下轮槽，左下轴板和右下轴板对合在一起，所述第一导向板夹接在任一下轮槽上下游的左下轴板和右下轴板之间。

作为一种优选方案，所述下压轮支座上沿轴向依次设置有与下压轮一一对应的下轴孔，该下轴孔的两端为长孔，中间为圆孔，长孔的长径垂直于整形通道的轴向，下压轮的下轮轴中间段为与圆孔对应但直径小于圆孔的圆轴部，下压轮转动连接在下轮轴的圆轴部上，下轮轴两头为扁平部，扁平部的短径与下轴孔两端的长孔短径相匹配，扁平部的长径小于下轴孔两端的长孔长径，下轮轴可沿长孔长径方向活动地连接在下轴孔内，所述左下轴板和右下轴板的下端分别开设有与任一下轴孔两端的长孔连通的调节孔，调节孔内螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓上端与下轮轴的扁平部抵接，拧动调节螺栓可调节下轮轴与上轮轴之间的间距，以此调节上压轮与下压轮之间的间距。

作为一种优选方案，任一所述上压轮的外圆周面中央设置有径向向外突出的环形第二导向板，任一下压轮的外圆周面中央设置有与对应上压轮的第二导向板匹配的环形导槽，第二导向板部分插入导槽内，所述第一导向板与第二导向板齐平。

作为一种优选方案，所述传动机构包括平行于整形通道轴向且转动连接在机架上的传动轴，传动轴上套接有与上压轮一一对应的主动伞齿轮，各上压轮的上轮轴接近传动轴的一端伸出上压轮支座外并连接有被动伞齿轮，主动伞齿轮与对应上压轮上轮轴上的被动伞齿轮相啮合实现齿轮传动，所述驱动装置驱动传动轴转动。

作为一种优选方案，在整形通道上游的机架上转动连接有一对平行于整形通道轴向的支撑辊，其中至少一个支撑辊为主动辊，两支撑辊一侧的机架上竖向设置有传感器支架，传感器支架上设置有一个光电传感器，光电传感器位于两支撑辊中间正上方，用于检测钣金卷圆管上的接缝。

作为一种优选方案，在两支撑辊一侧的机架上还竖向设置有一个第一气动滑台，第一气动滑台的第一滑块上连接有一块竖向设置的第三导向板，该第三导向板位于两支撑辊中间正上方。

作为一种优选方案，所述机架上还设置有一条平行于整形通道轴向的第二气动滑台，该第二气动滑台的第二滑块上连接有一个伸向整形通道用于推动钣金卷圆管向下游移动的推杆。

本发明的有益效果是：本发明通过先对设置的上压轮和下牙轮对钣金卷圆管对接缝两侧边缘进行挤压整形，使钣金卷圆管对接缝两侧边缘相互平行，从而便于焊接，并且焊接后在热膨胀作用下，焊缝两侧边缘向外微拱起修复钣金卷圆管截面至正圆形，有效提高生产效率和焊接质量，提高产品良率。

同时本发明通过第一导向板和第二导向板对钣金卷圆管进行限位，确保在整形过程中钣金卷圆管不会发生旋转。

本发明进一步通过设置侧限位轮来限制钣金卷圆管在整形过程中的径向窜动，进一步提高整形精度。

本发明进一步通过在下压轮支座上设置调节孔和调节螺栓，用来调节上压轮与下压轮之间的距离，从而实现对钣金卷圆管的逐步整形，降低钣金卷圆管整形后的回弹。

本发明进一步通过在整形通道上游设置两个支撑辊，并在两支撑辊上方设置光电传感器，从而实现对钣金卷圆管对接缝位置的自动调整，同时采用气动滑台及推杆推动钣金卷圆管移动，从而实现自动化整形。

附图说明：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本发明所述钣金卷圆管处于焊前的结构示意图；

图2是本发明所述整形装置的结构主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2中a-a剖视图；

图5是图4中的b部放大图；

图6是图2中的c-c剖视图；

图7是本发明所述下轮轴的结构示意图；

图8是图7的左视图；

图9是未经整形的钣金卷圆管接缝截面放大图；

图10是经整形后的钣金卷圆管接缝截面放大图。

图1～图10中：1、机架，2、整形通道，3、上压轮支座，3-1、左上轴板，3-2、右上轴板，3-3、上轮槽，4、上压轮，4-1、上轮轴，5、驱动装置，6、传动机构，6-1、传动轴，6-2、主动伞齿轮，6-3、被动伞齿轮，7、第一导向板，8、下压轮支座，8-1、左下轴板，8-2、右下轴板，8-3、下轮槽，8-4、调节孔，9、下压轮，9-1、下轮轴，9-1-1、扁平部，9-1-2、圆轴部，10、侧限位轮支座，11、侧限位轮，12、钣金卷圆管，13、下轴孔，13-1、长孔，13-2、圆孔，14、调节螺栓，15、第二导向板，16、导槽，17、支撑辊，18、传感器支架，19、光电传感器，20、接缝，21、第一气动滑台，22、第一滑块，23、第三导向板，24、第二气动滑台，25、第二滑块，26、推杆。

具体实施方式：

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1～图10所示，一种钣金卷圆管焊前整形装置包括机架1，所述机架1上设置有一条轴向延伸的整形通道2，整形通道2上方的机架1上吊接有沿整形通道2轴向延伸的上压轮支座3，上压轮支座3上沿整形通道2轴向依次排列设置有多个上压轮4，各上压轮4通过与之固定连接的上轮轴4-1转动连接在上压轮支座3上，上压轮4的下沿低于上压轮支座3的下沿，上轮轴4-1垂直于整形通道2的轴向，所述机架1上还连接有用于驱动各上轮轴4-1转动的驱动装置5，该驱动装置5通过传动机构6与各上轮轴4-1传动连接，上压轮支座3下端连接有若干个向下延伸的第一导向板7，各第一导向板7下端共同连接有一个下压轮支座8，下压轮支座8上转动连接有与上压轮4一一对应的下压轮9，相对应的上压轮4与下压轮9之间的间距从整形通道2上游向下游(图2中的左侧向右侧)逐渐缩小。

如图5所示，上压轮4与下压轮9的外圆周面均平行于上压轮4的轴向，上压轮4的外圆周面与下压轮9的外圆周面相对，将钣金卷圆管12接缝20两侧边逐渐整形至相互平直对齐。

所述下压轮支座8两侧的机架1上分别连接有多个侧限位轮支座10，位于同侧的侧限位轮支座10沿整形通道2轴向依次排列，每个侧限位轮支座10上转动连接有若干个侧限位轮11，在对钣金卷圆管12进行焊前整形时，侧限位轮11与钣金卷圆管12外侧面相抵或接近钣金卷圆管12外侧面，限制钣金卷圆管12侧偏量。

如图5所示，上压轮支座3包括平行相对设置的左上轴板3-1和右上轴板3-2，左上轴板3-1和右上轴板3-2上对称地开设有与上压轮4一一对应的上轮槽3-3，左上轴板3-1和右上轴板3-2对合在一起，所述第一导向板7夹接在任一上轮槽3-3上下游的左上轴板3-1和右上轴板3-2之间；所述下压轮支座8包括平行相对设置的左下轴板8-1和右下轴板8-2，左下轴板8-1和右下轴板8-2上对称地开设有与下压轮9一一对应的下轮槽8-3，左下轴板8-1和右下轴板8-2对合在一起，所述第一导向板7夹接在任一下轮槽8-3上下游的左下轴板8-1和右下轴板8-2之间。

采用左上轴板3-1和右上轴板3-2对合构成上压轮支座3，加工方便，而且第一导向板7夹接在左上轴板3-1和右上轴板3-2之间，比焊接更牢固，且不会因焊接而影响上压轮支座3的直线度，同时确保第一导向板7位于上压轮支座3的中心，才能够实现与上压轮4上的第二导向板15对齐。

下压轮支座8的结构与上压轮支座3的结构类似，其所获得的技术效果也类似。

除此以外，下压轮支座8上沿轴向依次设置有与下压轮9一一对应的下轴孔13，该下轴孔13的两端为长孔13-1，中间为圆孔13-2，长孔13-1的长径垂直于整形通道2的轴向，下压轮9的下轮轴9-1中间段为与圆孔13-2对应但直径小于圆孔13-2的圆轴部9-1-2，下压轮9转动连接在下轮轴9-1的圆轴部9-1-2上，下轮轴9-1两头为扁平部9-1-1，扁平部9-1-1的短径与下轴孔13两端的长孔13-1短径相匹配，扁平部9-1-1的长径小于下轴孔13两端的长孔13-1长径，下轮轴9-1可沿长孔13-1长径方向活动地连接在下轴孔13内，所述左下轴板8-1和右下轴板8-2的下端分别开设有与任一下轴孔13两端的长孔13-1连通的调节孔8-4，调节孔8-4内螺纹连接有调节螺栓14，调节螺栓14上端与下轮轴9-1的扁平部9-1-1抵接，拧动调节螺栓14可调节下轮轴9-1与上轮轴4-1之间的间距，以此调节上压轮4与下压轮9之间的间距，实现对整形程度的控制。

任一所述上压轮4的外圆周面中央设置有径向向外突出的环形第二导向板15，任一下压轮9的外圆周面中央设置有与对应上压轮的第二导向板15匹配的环形导槽16，第二导向板15部分插入导槽16内，所述第一导向板7与第二导向板15齐平。

由于相邻两第一导向板7之间间隔有上轮槽3-3和下轮槽8-3，因此，第一导向板7无法对钣金卷圆管12进行连续导向，而在上压轮4外圆周面上设置第二导向板15后，补充了相邻两第一导向板7之间的空档区，从而使钣金卷圆管12能够始终受到第一导向板7或第二导向板15的导向，提高钣金卷圆管12在整形过程中运行平稳不转动。

所述传动机构6包括平行于整形通道2轴向且转动连接在机架1上的传动轴6-1，传动轴6-1上套接有与上压轮4一一对应的主动伞齿轮6-2，各上压轮4的上轮轴4-1接近传动轴6-1的一端伸出上压轮支座3外并连接有被动伞齿轮6-3，主动伞齿轮6-2与对应上压轮4上轮轴4-1上的被动伞齿轮6-3相啮合实现齿轮传动，所述驱动装置5驱动传动轴6-1转动。

采用齿轮传动提高传动精度，配合采用伺服电机作为驱动装置5，能够实现准确计算钣金卷圆管12的整形长度。

如图2、图3所示，在整形通道2上游的机架1上转动连接有一对平行于整形通道2轴向的支撑辊17，其中至少一个支撑辊17为主动辊，钣金卷圆管12卷圆后置于两支撑辊17上，两支撑辊17转动带动钣金卷圆管12转动，两支撑辊17一侧的机架1上竖向设置有传感器支架18，传感器支架18上设置有一个光电传感器19，光电传感器19位于两支撑辊17中间正上方，用于检测钣金卷圆管12上的接缝20，当钣金卷圆管12的接缝20转动至正上方时，光电传感器19通过信号控制作为主动辊的支撑辊17停止转动，这样将钣金卷圆管12直接推进整形通道2内，接缝20刚好与第一导向板7、第二导向板15正对，第一导向板7、第二导向板15顺利插入接缝20内对钣金卷圆管12进行导向。

在两支撑辊17一侧的机架1上还竖向设置有一个第一气动滑台21，第一气动滑台21的第一滑块22上连接有一块竖向设置的第三导向板23，该第三导向板23位于两支撑辊17中间正上方，在光电传感器19通过信号制作为主动辊的支撑辊17停止转动后，第一气动滑台21动作，控制第一滑块22带动第三导向板23向下移动，使第三导向板23插入接缝20内，对三导向板与第一导向板7、第二导向板15处于同一轴线上，在第三导向板23的导向下，确保钣金卷圆管12能顺利地进入整形通道2内。

所述机架1上还设置有一条平行于整形通道2轴向的第二气动滑台24，该第二气动滑台24的第二滑块25上连接有一个伸向整形通道2用于推动钣金卷圆管12向下游移动的推杆26，采用机械自动化推动钣金卷圆管12移动，实现钣金卷圆管焊前整形的自动化作业，降低劳动力成本，提高生产效率。

本发明可进一步通过设置控制器集中控制驱动装置5、第一气动滑台21、第二气动滑台24、以及支撑辊17的动力装置，光电传感器19与控制器电性连接并向控制器发送信号。

本发明工作原理是：如图1～图10所示，首先将如图1所示的钣金卷圆管12置于两支撑辊17上，由两支撑辊17转动带动钣金卷圆管12转动，同时光电传感器19对钣金卷圆管12上沿进行检测，当钣金卷圆管12的接缝20转动至上沿时，光电传感器19通过信号控制作为主动辊的支撑辊17停止转动，然后第一气动滑台21启动，驱动第一滑块22带动第三导向板23向下移动至第三导向板23下端插入接缝20内，再启动第二气动滑台24，驱动第二滑块25带动推杆26推动钣金卷圆管12向整形通道2移动，并逐渐进入整形通道2内，由于受到第三导向板23的导向，整形通道2内的第一导向板7和第二导向板15顺利插入接缝20内对钣金卷圆管12进行持续导向，避免钣金卷圆管12转动，钣金卷圆管12进入整形通道2后，接缝20两侧边缘逐渐变形，由图9所示的初始状态整形成图10所示的最终状态。

在将钣金卷圆管12转移到两支撑辊17上的时候，可以采用机械手代替人工，进一步降低人工成本。

钣金卷圆管12经过整形后，接缝20两侧边缘平齐正对，便于焊接，通过焊接之后，由于受热，接缝20两侧边会向外供起，使钣金卷圆管12截面成正圆形。

至于对钣金卷圆管12两侧边缘的整形程度，可通过调节螺栓14进行调节。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。