核发电装置中连接管件的加工系统及其加工工艺的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，特别是核发电装置中连接管件的加工系统及其成型工艺。

背景技术：

核发电装置中连接管件在连接头处呈瓣状，现有的加工过程中，往往需要多个不同的模具分别对其加工，每一个模具完成后，需要重新人工装夹、人工卸料，不仅自动化程度地，并且工作效率及其低下。并且在对连接管件进行冲压的过程中，每个凸模是由单独的一个气缸或液压缸带动的，各个凸模之间冲压的先后顺序存在一定的差异性，从而使得连接管件的受力存在先后顺序，最终使得连接管件每个瓣状的张开程度大小不一致，影响加工质量。本发明提出了核发电装置中连接管件的加工系统及其加工工艺，比较实用、完美和方便地解决了上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供自动化程度高、加工质量好、生产效率高的核发电装置中连接管件的加工系统及其加工工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：核发电装置中连接管件的加工系统，包括送料机构、冲裁模具、胀形模具和整形模具，所述的送料机构呈椭圆形，在送料机构的前侧设置有上料机构、出料机构，在送料机构的后侧从左外右依次设置有冲裁模具、胀形模具和整形模具；

所述的送料机构包括送料基体和送料爪，所述的送料基体与电机相连，送料基体的外侧沿水平面内设置有多个与送料基体相垂直的送料爪，送料爪转动安装在送料基体上，所述的送料爪包括外爪和内爪，外爪内侧下部设置有L形的卡槽板，内爪贴合外爪插入卡槽板和外爪形成的卡槽中，内爪和卡槽板沿上下方向设置有弹簧A；

所述的冲裁模具包括上模座Ⅰ、下模座Ⅰ、环形压板Ⅰ、滑块Ⅰ，上模座Ⅰ的下表面固定有上限位套Ⅰ，下模座Ⅰ内固定有下限位套Ⅰ，下限位套Ⅰ中固定有凹模Ⅰ，在下模座Ⅰ的上表面沿凹模Ⅰ的周向开有放射性的滑槽Ⅰ，每个滑槽Ⅰ中均放置有滑块Ⅰ，滑块Ⅰ内侧靠近凹模Ⅰ的一面上固定有凸模Ⅰ，凹模Ⅰ呈柱状形且凹模Ⅰ的中心处开有与之同轴线的通孔A，在下模座Ⅰ上位于通孔A的下方开有与通孔A同轴心且连通的通孔B，在凹模Ⅰ的侧壁上还开有与凸模Ⅰ相对应的通孔C，在上模座Ⅰ的下表面固定有环形压板Ⅰ，环形压板Ⅰ与凸模Ⅰ同轴心，环形压板Ⅰ位于滑块Ⅰ的外侧上方，环形压板Ⅰ下端内侧设有倾斜面AⅠ，倾斜面AⅠ的高度从内向外逐渐降低，在滑块Ⅰ的上部外侧设有与倾斜面AⅠ相匹配的倾斜面BⅠ。

所述的冲裁模具中下模座Ⅰ的外侧沿竖直方向固定有多个侧限位板Ⅰ；上限位套Ⅰ的上端设置有上抵块Ⅰ，下限位套Ⅰ的下端设置有下抵块Ⅰ；滑槽Ⅰ中滑块Ⅰ和下模座Ⅰ之间设置有弹簧B；上模座Ⅰ和下模座Ⅰ之间还设置有定位柱A。

所述的胀形模具包括上模座Ⅱ和下模座Ⅱ，在上模座Ⅱ的下表面固定有上限位套Ⅱ，在上限位套Ⅱ内沿竖直方向设置有直径比其小的顶杆，在下模座Ⅱ内设置开有槽孔，该槽孔内放置有瓣状形的凸模Ⅱ，凸模Ⅱ包括多个凸模单元，凸模单元之间通过弹簧C连接，凸模Ⅱ的直径比槽孔小，凸模Ⅱ的上端头的外部周向设置有凸起，在下模座Ⅱ的上表面在凸模Ⅱ的周向开有与放射状的多组滑槽Ⅱ，滑槽Ⅱ的数量与凸模单元数量相同，滑槽Ⅱ中设置有滑块Ⅱ，滑块Ⅱ的内侧固定有凹模Ⅱ，凹模Ⅱ上开有与凸起相适配的凹坑，每个滑槽Ⅱ中各个凹模Ⅱ在推动至凸模Ⅱ位置时相互之间形成圆形，在滑块Ⅱ外侧上方位置的上模座Ⅱ上设置有环形压板Ⅱ，环形压板Ⅱ的下端内侧设置有倾斜面AⅡ，倾斜面AⅡ的高度从内向外逐渐降低，在滑块Ⅱ外侧上部开有与倾斜面AⅡ相适配的倾斜面BⅡ。

所述的胀形模具中下模座Ⅱ的外侧沿竖直方向固定有多个侧限位板Ⅱ，下模座Ⅱ的上表面固定有防脱板，防脱板呈倒立的L形，滑块Ⅱ位于防脱板上部的底面和下模座Ⅱ的上表面之间；上限位套Ⅱ的上端设置有上抵块Ⅱ；滑槽Ⅱ中滑块Ⅱ和下模座Ⅱ之间设置有水平放置的弹簧D；上模座Ⅱ和下模座Ⅱ之间还设置有定位柱B。

所述的整形模具包括上模座Ⅲ和下模座Ⅲ，上模座Ⅲ的下方设置有与之固定的凸模Ⅲ，下模座Ⅲ沿左右方向开有C形通槽，C形通槽开口朝前，在下模座Ⅲ上设有后整形块，在上模座Ⅲ上设有前整形块，前整形块和后整形块在合拢时形成整形槽，前整形块和后整形块通过连接杆与对应的气缸相连，在前整形块和后整形块的下方设置有顶块，顶块通过顶杆与对应的气缸相连，上模座Ⅲ和下模座Ⅲ之间还设置有定位柱C。

所述的冲裁模具、胀形模具和整形模具中均设置有感应送料爪相对应的感应器。

核发电装置中连接管件的加工系统的加工工艺，步骤为：

S1、送料，通过送料机构中的送料爪，将连接管件从上料机构中夹起，送料爪夹持在连接管件的上部位置，通过电机带动送料基体转动，使送料爪移动至冲裁磨具中；

S2、冲裁，连接管件被送至凹模Ⅰ时，送料基体停止转动，上模座Ⅰ向下压下，此时，送料爪中的外爪保持不动，内爪随上模座Ⅰ一起向下移动，弹簧A被压缩，连接管件的插入凹模Ⅰ中，且连接管件的下端与下限位套Ⅰ接触，当上模座Ⅰ继续向下移动时，环形压板Ⅰ推动滑块Ⅰ向内运动，从而带动凸模Ⅰ对连接管件进行冲裁，冲裁后的残渣通过通孔C进入通孔A中，最后从通孔B中排出，当冲裁完毕后，上模座Ⅰ向上移动，内爪复位，送料基体继续转动，将冲裁后的连接管件运送至胀形模具中；

S3、胀形，当冲裁后的连接管件运送至顶杆的正下方时，送料基体停止转动，上模座Ⅱ向下压下，外爪保持不动，内爪随上模座Ⅱ一起向下移动，顶杆插入连接管件中，连接管件的上端插入上限位套Ⅱ中，通过上抵块Ⅱ压动连接管件向下移动，连接管件在套在凸模Ⅱ上的同时，环形压板Ⅱ推动滑块Ⅱ向内移动，从而通过凹模Ⅱ实现连接管件在水平方向的定位，当上模座Ⅱ继续向下移动时，顶杆推动凸模Ⅱ中的凸模单元张开，从而对连接管件进行胀形，当胀形完毕后，上模座Ⅱ向上移动，内爪复位，送料基体继续转动，将胀形后的连接管件运送至整形模具中；

S4、整形，在连接管件从胀形模具移动至整形模具的过程中时，送料爪上下倒置转动，冲裁后的连接管件运送至顶块的正上方时，送料基体停止转动，顶块在气缸的带动下向上移动，外爪保持不动，内爪向上移动，前整形块和后整形块在对应的气缸作用下，将连接管件夹紧，且前整形块和后整形块之间形成整形槽，连接管件在上移的过程中凸模Ⅲ插入连接管件中，当顶块继续先上移动时，凸模Ⅲ对连接管件进行整形；

S5、卸料，当整形磨具整形完毕后，送料基体继续转动，送料爪将整形好的连接管件运送至出料机构处，送料爪松开卸料。

所述的加工工艺中的加工步骤中，送料爪中的外爪在上下方向上的位置没有移动。

本发明具有以下优点：（1）自动化程度高，冲裁、胀形、整形都在通过送料机构形成一条生产线，提高了工作效率；（2）送料机构的结构，使得外爪自身无需上下移动，保证了每一次送料时连接管件和对应模具的位置精度；（3）冲裁模具、胀形模具的机构，保证了连接管件瓣状张开程度一致，整形模具的设置，进一步保证连接管件的质量。

附图说明

图1 为本发明的俯视的结构示意图；

图2 为送料爪的结构示意图；

图3 为冲裁模具的机构示意图；

图4 为滑块Ⅰ与凸模Ⅰ连接的俯视图；

图5 为胀形模具的结构示意图；

图6 为滑块Ⅱ与凹模Ⅱ连接的俯视图；

图7 为凸模Ⅱ的结构示意图；

图8 为凸模单元的结构示意图；

图9 为整形模具的右视图；

图10 为连接管件的结构示意图；

图中，1、送料机构，1-1、送料基体，1-2、送料爪，1-21、外爪，1-22、内爪，1-3卡槽板，1-4、弹簧A，2、冲裁模具，2-1、上模座Ⅰ ，2-2、下模座Ⅰ ，2-3、环形压板，2-4、滑块Ⅰ ，2-5、上限位套Ⅰ ，2-6、下限位套Ⅰ ，2-7、凹模Ⅰ ，2-8、滑槽Ⅰ ，2-9、凸模Ⅰ ，2-10、侧限位板Ⅰ，2-11、上抵块Ⅰ ，2-12、下抵块Ⅰ ，2-13、弹簧B ，3、胀形模具，3-1、上模座Ⅱ，3-2、下模座Ⅱ，3-3、上限位套Ⅱ，3-4、凸模Ⅱ，3-41、凸模单元，3-5、弹簧B，3-6、滑槽Ⅱ，3-7、滑块Ⅱ，3-8、凹模Ⅱ，3-9、环形压板Ⅱ，3-10、侧限位板Ⅱ，3-11、防脱板，3-12、弹簧D，3-13、顶杆，4、整形模具，4-1、上模座Ⅲ，4-2、下模座Ⅲ，4-3、凸模Ⅲ，4-4、C形通槽，4-5、后整形块，4-6、前整形块，4-7、顶块杆，5、上料机构，6、出料机构，7、连接管件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1~图10所示，核发电装置中连接管件的加工系统，包括送料机构1、冲裁模具2、胀形模具3和整形模具4，所述的送料机构1呈椭圆形，在送料机构1的前侧设置有上料机构5、出料机构6，在送料机构1的后侧从左外右依次设置有冲裁模具2、胀形模具3和整形模具4；

所述的送料机构1包括送料基体1-1和送料爪1-2，所述的送料基体1-1与电机相连，送料基体1-1的外侧沿水平面内设置有多个与送料基体1-1相垂直的送料爪1-2，送料爪1-2转动安装在送料基体1上，所述的送料爪1-2包括外爪1-21和内爪1-22，外爪1-21内侧下部设置有L形的卡槽板1-3，内爪1-22贴合外爪1-21插入卡槽板1-3和外爪1-21形成的卡槽中，内爪1-22和卡槽板1-3沿上下方向设置有弹簧A1-4，送料机构1的设置使得冲裁、胀形、整形都在一条生产线上，每一个冲裁、胀形、整形都无需反复地将连接管件7装上再卸下，大大地节约了时间，提高了工作效率，并且送料爪1-2的结构，使得送料爪1-2进行多余的动作，上料更为简单，进一步地节约了上料的时间；

所述的冲裁模具2包括上模座Ⅰ2-1、下模座Ⅰ2-2、环形压板Ⅰ2-3、滑块Ⅰ2-4，上模座Ⅰ2-1的下表面固定有上限位套Ⅰ2-5，下模座Ⅰ2-1内固定有下限位套Ⅰ2-6，下限位套Ⅰ2-6中固定有凹模Ⅰ2-7，在下模座Ⅰ2-2的上表面沿凹模Ⅰ2-7的周向开有放射性的滑槽Ⅰ2-8，每个滑槽Ⅰ2-8中均放置有滑块Ⅰ2-4，滑块Ⅰ2-4内侧靠近凹模Ⅰ2-7的一面上固定有凸模Ⅰ2-9，凹模Ⅰ2-7呈柱状形且凹模Ⅰ2-7的中心处开有与之同轴线的通孔A，在下模座Ⅰ2-2上位于通孔A的下方开有与通孔A同轴心且连通的通孔B，在凹模Ⅰ2-7的侧壁上还开有与凸模Ⅰ2-9相对应的通孔C，在上模座Ⅰ2-2的下表面固定有环形压板Ⅰ2-3，环形压板Ⅰ2-3与凸模Ⅰ2-9同轴心，环形压板Ⅰ2-3位于滑块Ⅰ2-4的外侧上方，环形压板Ⅰ2-3下端内侧设有倾斜面AⅠ，倾斜面AⅠ的高度从内向外逐渐降低，在滑块Ⅰ2-4的上部外侧设有与倾斜面AⅠ相匹配的倾斜面BⅠ，冲裁模具2的结构，使得连接管件7在冲裁时从周向上一起被冲裁，使得冲裁形成的槽大小分布更为均匀，若采用传统的先后冲裁，连接管件7在冲裁每一个槽时，其承力能力均发生变化，从而导致的所有的槽的形状大小分布不均匀。

所述的冲裁模具2中下模座Ⅰ2-2的外侧沿竖直方向固定有多个侧限位板Ⅰ2-10；上限位套Ⅰ2-5的上端设置有上抵块Ⅰ2-11，下限位套Ⅰ2-6的下端设置有下抵块Ⅰ2-12；滑槽Ⅰ2-8中滑块Ⅰ2-4和下模座Ⅰ2-2之间设置有弹簧B2-13；上模座Ⅰ2-1和下模座Ⅰ2-2之间还设置有定位柱A。上抵块Ⅰ2-11和下抵块Ⅰ2-12实现连接管件7在上下反向的定位，定位柱A的设置是为了保证上模座Ⅰ2-1和下模座Ⅰ2-2之间的相对位置。在环形压板Ⅰ2-3向下压的过程中，环形压板Ⅰ2-3和滑块Ⅰ2-4相接触的过程中必然使滑块Ⅰ2-4产生一个震动，该震动会滑块Ⅰ2-4位置产生一定程度的变化，从而影响了冲裁精度，而侧限位板Ⅰ2-10的设置则使环形压板Ⅰ2-3先与侧限位板Ⅰ2-10相接触，第一次接触时对侧限位板Ⅰ2-10产生震动，环形压板Ⅰ2-3再与滑块Ⅰ2-4相接触，则此时为第二次接触，接触时产生的震动极小，不会对滑块Ⅰ2-4的位置产生影响，从而保证了冲裁的精度。

所述的胀形模具3包括上模座Ⅱ3-1和下模座Ⅱ3-2，在上模座Ⅱ3-1的下表面固定有上限位套Ⅱ3-3，在上限位套Ⅱ3-3内沿竖直方向设置有直径比其小的顶杆3-13，在下模座Ⅱ3-2内设置开有槽孔，该槽孔内放置有瓣状形的凸模Ⅱ3-4，凸模Ⅱ3-4包括多个凸模单元3-41，凸模单元3-41之间通过弹簧C3-5连接，凸模Ⅱ3-4的直径比槽孔小，凸模Ⅱ3-4的上端头的外部周向设置有凸起，在下模座Ⅱ3-2的上表面在凸模Ⅱ3-4的周向开有与放射状的多组滑槽Ⅱ3-6，滑槽Ⅱ3-6的数量与凸模单元3-41数量相同，滑槽Ⅱ3-6中设置有滑块Ⅱ3-7，滑块Ⅱ3-7的内侧固定有凹模Ⅱ3-8，凹模Ⅱ3-8上开有与凸起相适配的凹坑，每个滑槽Ⅱ3-6中各个凹模Ⅱ3-8在推动至凸模Ⅱ3-4位置时相互之间形成圆形，在滑块Ⅱ3-7外侧上方位置的上模座Ⅱ3-1上设置有环形压板Ⅱ3-9，环形压板Ⅱ3-9的下端内侧设置有倾斜面AⅡ，倾斜面AⅡ的高度从内向外逐渐降低，在滑块Ⅱ3-7外侧上部开有与倾斜面AⅡ相适配的倾斜面BⅡ。胀形模具3中的结构，同样是为了保证能将连接管件7每一瓣一起进行胀形，使连接管件7的每一瓣张开程度都一样。

所述的胀形模具3中下模座Ⅱ3-1的外侧沿竖直方向固定有多个侧限位板Ⅱ3-10，下模座Ⅱ3-2的上表面固定有防脱板3-11，防脱板3-11呈倒立的L形，滑块Ⅱ3-7位于防脱板3-11上部的底面和下模座Ⅱ3-2的上表面之间；上限位套Ⅱ3-3的上端设置有上抵块Ⅱ3-14；滑槽Ⅱ3-6中滑块Ⅱ3-7和下模座Ⅱ3-2之间设置有水平放置的弹簧D3-12；上模座Ⅱ3-1和下模座Ⅱ3-2之间还设置有定位柱B。防脱板3-11的设置是为了保证滑块Ⅱ3-7在上下方向的位置，使凹模Ⅱ3-8能够精确地为连接管件7定位、胀形。

所述的整形模具4包括上模座Ⅲ4-1和下模座Ⅲ4-2，上模座Ⅲ4-1的下方设置有与之固定的凸模Ⅲ4-3，下模座Ⅲ4-2沿左右方向开有C形通槽4-4，C形通槽4-4开口朝前，在下模座Ⅲ4-2上设有后整形块4-5，在上模座Ⅲ4-1上设有前整形块4-6，前整形块4-6和后整形块4-5在合拢时形成整形槽，前整形块4-6和后整形块4-5通过连接杆与对应的气缸相连，在前整形块4-6和后整形块4-5的下方设置有顶块4-7，顶块4-7通过顶杆与对应的气缸相连，上模座Ⅲ4-1和下模座Ⅲ4-2之间还设置有定位柱C。由于胀形后，连接管件7每一瓣会产生一定的回缩，通过整形模具4将变形进一步稳固，保证连接管件7变形的大小。

所述的冲裁模具2、胀形模具3和整形模具4中均设置有感应送料爪1-2相对应的感应器，通过感应器确定送料爪1-2的位置，实现精确送料。

核发电装置中连接管件的加工系统的加工工艺，步骤为：

S1、送料，通过送料机构1中的送料爪1-2，将连接管件7从上料机构5中夹起，送料爪1-2夹持在连接管件7的上部位置，通过电机带动送料基体1-1转动，使送料爪1-2移动至冲裁磨具2中；

S2、冲裁，连接管件7被送至凹模Ⅰ2-7时，送料基体1-1停止转动，上模座Ⅰ2-1向下压下，此时，送料爪1-2中的外爪1-21保持不动，内爪1-22随上模座Ⅰ2-1一起向下移动，弹簧A1-4被压缩，连接管件7的插入凹模Ⅰ2-7中，且连接管件7的下端与下限位套Ⅰ2-6接触，当上模座Ⅰ2-1继续向下移动时，环形压板Ⅰ2-3推动滑块Ⅰ2-4向内运动，从而带动凸模Ⅰ2-9对连接管件7进行冲裁，冲裁后的残渣通过通孔C进入通孔A中，最后从通孔B中排出，当冲裁完毕后，上模座Ⅰ2-1向上移动，内爪1-22复位，送料基体1-1继续转动，将冲裁后的连接管件7运送至胀形模具3中；

S3、胀形，当冲裁后的连接管件7运送至顶杆3-13的正下方时，送料基体1-1停止转动，上模座Ⅱ3-1向下压下，外爪1-21保持不动，内爪1-22随上模座Ⅱ3-1一起向下移动，顶杆3-13插入连接管件7中，连接管件7的上端插入上限位套Ⅱ3-3中，通过上抵块Ⅱ3-14压动连接管件7向下移动，连接管件7在套在凸模Ⅱ3-4上的同时，环形压板Ⅱ3-9推动滑块Ⅱ3-7向内移动，从而通过凹模Ⅱ3-8实现连接管件7在水平方向的定位，当上模座Ⅱ3-1继续向下移动时，顶杆3-13推动凸模Ⅱ3-4中的凸模单元3-41张开，从而对连接管件7进行胀形，当胀形完毕后，上模座Ⅱ3-1向上移动，内爪1-22复位，送料基体1-1继续转动，将胀形后的连接管件7运送至整形模具4中；

S4、整形，在连接管件7从胀形模具3移动至整形模具4的过程中时，送料爪1-2上下倒置转动，冲裁后的连接管件7运送至顶块4-7的正上方时，送料基体1-1停止转动，顶块4-7在气缸的带动下向上移动，外爪1-21保持不动，内爪1-22向上移动，前整形块4-6和后整形块4-5在对应的气缸作用下，将连接管件7夹紧，且前整形块4-6和后整形块4-5之间形成整形槽，连接管件7在上移的过程中凸模Ⅲ4-3插入连接管件7中，当顶块4-7继续先上移动时，凸模Ⅲ4-3对连接管件7进行整形；

S5、卸料，当整形磨具4整形完毕后，送料基体1-1继续转动，送料爪1-2将整形好的连接管件7运送至出料机构6处，送料爪1-2松开卸料。

所述的加工工艺中的加工步骤中，送料爪1-2中的外爪1-22在上下方向上的位置没有移动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。