一种圆管变方管一次成型的自动拉拔装置的制作方法

本发明属于金属材料加工领域，具体涉及一种圆管变方管一次成型的自动拉拔装置。

背景技术：

拉拔是热轧、焊管或冷轧后的各种长度不同的管材作为原材料，配合不同的芯棒，用拉拔机通过拔模在常温下产生塑性变形的冷加工无切削工艺，用以生产高精度、高质量、高强度的管材。高精度薄壁管材在日常生活中的应用非常广泛，因此对它的加工要求也非常高。拉拔机是进行管材拉拔的重要设备之一，利用钢丝绳循环往复工作，它的作用是改变管的直径从而获得生产要求的管径。近几十年来，在研究许多新的拉拔方法时，开展了高速拉拔的研究，成功地制造了多磨高速拉拔机、多线链式拉拔机和圆盘拉拔机。

现有拉拔机通常是将钢管的一端固定，拉拔小车与钢管一端连接，拉拔小车在移动的过程中对钢管进行拉拔。这样的拉拔方式仅仅是在横向上对钢管进行拉拔处理，即对钢管的管径进行改变，不能改变钢管的形状。拉拔机在进行拉拔工作时，钢管与模具还会发生抖动，在钢管的表面会出现明暗交替的波浪形环痕，影响钢管的后期使用。在钢管完成拉拔时，还需要人为地将拉拔后的钢管从机架上取下，不能实现自动卸料。与圆管相比，在实际应用当中方管的使用范围更加广泛，但现有的方管制作工艺流程较为复杂，生产的周期长，设备成本高并且设备结构复杂，不利于后期的维修和保养。

技术实现要素：

本发明提供了一种圆管变方管一次成型的自动拉拔装置，解决了现有拉拔机只能实现圆管的拉拔，不能够将圆管拉拔成方管的问题，通过拉拔小车队的拉拔并配合内模具和外模具，在圆管的拉拔过程中，保证管道拉拔质量的同时将圆管变成方管，对圆管进行进一步的加工。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种圆管变方管一次成型的自动拉拔装置，其特征在于包括机架、设置在机架上并且可移动的夹具，所述夹具包括左夹具、右夹具、上夹具和调节三个夹具之间距离的调节机构，所述调节机构包括水平调节机构和垂直调节机构，所述左夹具与右夹具通过水平调节机构调节相互之间的距离，所述上夹具通过垂直调节机构调节与左夹具、右夹具之间的距离，所述上夹具设置在左夹具和右夹具的上方，并且所述上夹具、左夹具和右夹具三者之间形成一个通道，在所述通道内沿夹具移动方向设置有一根模具，在模具下方设置有两端与机架固定连接的导向底板，所述圆管的两端均设置有紧固装置，所述模具的一端通过钢缆与设置在机架外的电机连接。

进一步地，所述水平调节机构包括在左夹具两端设置的若干个调节孔A、在右夹具两端设置的调节连接杆，所述与左夹具连接的调节连接杆一端为固定端。

进一步地，所述调节连接杆的另一端设置有与调节孔A相适应的连接孔，所述调节连接杆通过螺钉与调节孔A固定连接。

进一步地，所述垂直调节机构包括一端设置有螺纹的螺栓、设置在上夹具两端与上夹具连接的调节片，所述螺栓的另一端为定位凸部，所述调节片上开有调节孔B。

进一步地，所述在左夹具、右夹具均设置有与螺栓上螺纹相匹配的螺纹孔，所述螺栓穿过调节孔B与螺纹孔连接。

进一步地，所述模具沿垂直方向的横截面为方形。

进一步地，所述模具为一体化成型结构。

进一步地，包括位置到位传感器、控制器，所述位置到位传感器的信号输出端与控制器连接，所述控制器的信号输出端通过导线与紧固装置连接。

进一步地，包括减震器，所述减震器与机架连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

现有的拉拔装置相比，本发明设计巧妙，通过夹具和模具的配合，在横向上对圆管进行拉拔，同时在纵向上对圆管进行塑性定型。夹具的上夹具、左夹具、右夹具之间三个夹具之间的距离可调，可以满足不同规格的需要，在拉拔其他规格的圆管时不需要更换夹具，缩短圆管的加工流程，提高了圆管的加工效率。同时，机架上设置有位置到位传感器，夹具在导轨上停止运动，此时对圆管的加工已经完成，圆管已被拉拔成为方管，位置到位传感器将信号传输给紧固装置，紧固装置对方管不再夹持，但是模具依旧在前移，将加工好的方管从模具中拉出，实现自动将方管卸下的过程，不需要人为地取下方管，整个过程操作简单，利于实现圆管变方管的大规模加工。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的部分结构俯视图。

其中：1机架，2、夹具，3、模具，4、导向底板，5、电机，6、钢缆，7、上夹具，8、左夹具，9、右夹具，10、圆管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

如图1所示，一种圆管变方管一次成型的自动拉拔装置，包括机架、设置在机架上并且可移动的夹具，夹具包括左夹具、右夹具、上夹具和调节三个夹具之间距离的调节机构，左夹具放置在机架的左侧，右夹具放置在机架的右侧，上夹具在左夹具和右夹具的上方。机架内设置有导向底板，导向底板的两端与机架固定连接，上夹具、左夹具、右夹具三个夹具之间形成一个通道，通道与导向底板形成一个方形腔，用于对钢管的外部塑性定型。在该通道内沿夹具的移动方向设置有一根模具，导向底板设置在模具的下方，圆管的两端均设置有紧固装置，紧固装置对圆管进行夹持紧固。模具的一端通过钢缆与设置在机架外的电机连接，模具在通道内通过电机的带动进行移动，并且模具沿垂直方向的横截面为方形，保证在拉拔过程中对方管内表面的定型。同时内模具为一体化成型结构，增大内模具的受力强度，提高内模具的使用寿命。

调节机构包括水平调节机构，左夹具与右夹具通过水平调节机构调节相互之间的距离。水平调节机构包括左夹具两端设置的若干个调节孔A、在右夹具两端设置的调节连接杆，调节孔A为盲孔沿水平方向开设，并且调节孔A都在同一水平线上。调节连接杆的一端与右夹固定连接，另一端开有连接孔，连接孔与调节孔A相适应，根据实际的工艺需要，调节左夹具与右夹具之间的距离，进而改变钢管的左右两个侧壁之间的距离。调节孔A也可以设置在右夹具，调节连接杆设置在左夹具上与左夹具固定连接。

调节机构包括还包括垂直调节机构，上夹具与左夹具之间的距离、上夹具与右夹具之间的距离通过垂直调节机构进行调节。垂直调节机构包括螺栓和调节片，螺栓的一端设置有螺纹，另一端为调节端。调节片在上夹具的两端并与上夹具连接，在两个调节片上开有调节孔B，调节孔B在垂直方向上开设，在左夹具、右夹具上设置有与螺栓上的螺纹相适应调节孔B。螺栓穿过调节片上的连接孔与调节孔B连接，由于螺栓上有定位凸部，定位凸部不能穿过连接孔，这样只需要转动螺栓即可改变上夹具与左夹具、上夹具与右夹具之间的距离，操作简单方便。

工作时，将待加工的圆管套在模具上，通过紧固装置将圆管的固定。根据实际加工需要，确定左夹具和右夹具之间的距离，将连接杆放置在适当的调节孔A处，用螺钉将连接杆与调节孔A固定连接，同时还可以加一个夹紧钳，对调节好的左夹具和右夹具进行加紧，进一步保证左夹具与右夹具的整体性。转动上夹具左端的螺栓，调节上夹具与左夹具之间的距离，再转动上夹具右端的螺栓，确定上夹具与右夹具之间的距离，转动调距可以缓慢的改变上夹具与左夹具、右夹具之间的距离，调节更加精确。启动工作开关，夹具在圆管上移动的同时模具也在电机的作用下运动，夹具和模具同时对圆管进行拉拔和塑性定型处理，最后拉拔成方管。

由于圆管为金属管，在拉拔成型的过程中要避免杂质，不能将杂质拉拔在成型的方形管中，因此可在夹具的两端设置除杂部，除杂部包括环形刷、风向沿外模具运动方向的微型风扇。夹具在移动过程中，环形刷能够刷除附着在管道外壁上的杂质，例如尘土，微型风扇能够避免刷下的杂质再次附着在管壁上，同时对夹具起到一个降温的作用，模具与管道之间滑动挤压过程中摩擦会产生热量。

成型的方管要保证管壁的内外表面光滑，不影响后期方管的使用，机架的一侧的减震器，并且减震器与机架连接。电机在工作过程中会产生振动，从而引起整个拉拔装置的抖动，这样会影响拉拔过程中方管的成型，可能使方管壁表面凹凸不平，因此减震器能够减少电机工作过程中的振动产生的波浪环痕对拉拔效果的不良影响。同时模具的外表面也要保证光滑，可适量加入润滑剂，增加拉拔效果。

圆管变方管拉拔完成后，为了提高工作效率，不用人为的将方管取下，机架上还设置有位置到位传感器、控制器，位置到位传感器的信号输出端与控制器连接，位置到位传感器设置在夹具运动的停止位置上方，控制器的信号输出端通过导线与紧固装置连接。当夹具移动完成后，位置到位传感器将输出信号通过输出导线传送给控制器，控制器再将输出信号传输给紧固装置，紧固装置收到信号立刻松开，不再对方管进行夹持，但模具还在前移，进而方管会从模具上脱落，便于收纳放置。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。