一种管体翻边设备及翻边方法与流程

本发明涉及管体加工技术领域，特别是一种管体翻边设备及翻边方法。

背景技术：

现有的翻边设备都是对管体进行两次翻边成型，但每次都是直接进行冲压，一方面很容易造成管体端部开裂，另一方面，由于两侧的气缸或油缸会出现不同步的现象，容易造成管体两端翻边不均匀、不对称的情况，因此，现有技术中大多是对管体进行单边冲压，而不是两端同时进行冲压。再者，现有的管体在冲压时容易起皱。

另外，现有的输送装置大多是采用输送链进行输送，使得结构非常不紧凑，很容易形成长长的流水线，增加场地占用面积。而且输送链内的管体不能直接进入下一个工序，还需要通过抓手将各管体抓取出来，大大使结构复杂化。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构紧凑，次品率低，翻边匀称的管体翻边设备及翻边方法。

本发明的技术方案是：

本发明之一种管体翻边设备，包括沿管体加工工序依次设置的进料装置、第一翻边装置、第二翻边装置和出料装置；各装置之间通过输送装置传送管体；第一翻边装置处设有用于将管体的端部压出压痕的第一定位装置，第一翻边装置将管体固定后，顺着管体端部的压痕冲压出第一翻边，第二翻边装置对带第一翻边的管体再次进行冲压，使管体的两端形成垂直于管体轴向的第二翻边。

上述方案具有以下优点：（1）管体的端部经过两次翻边，能够减小应力，如果一次性将管体翻边至90°，管体的端部会产生较大的应力，导致管体端部产生断裂；（2）通过设置第一定位装置，一方面能够定位管体的位置，另一方面，通过对管体的端部压出压痕，既能方便第一翻边装置对管体冲压出翻边，又能保证管体的两端翻边均匀，不会出现不对称的情况，大大降低次品率。

进一步，所述送料装置与第一翻边装置之间还设有预翻边装置，用于对管体的两端进行预冲压，形成预翻边。在上述两次翻边装置之前加入预翻边装置，是第一翻边装置对管体冲压时，需要第一定位装置压住，而在压紧的过程中进行冲压，使得翻边时克服的摩擦力和冲压力较大，很容易使管体起皱，而先进行预翻边，由于未第一定位装置，管体直接被预翻边装置压紧，基本不需受到较大的摩擦力，且两边受力均匀，经预翻边后再进入第一翻边装置，管体受到冲压时的摩擦力和冲压力将大大降低，从而防止管体起皱。

进一步，所述预翻边的角度为15°~35°；或者所述第一翻边的角度为35°~65°。预翻边的角度太大，容易使管体两端翻边不均匀或不对称。若第一翻边角度过大，容易造成管体端部的断裂。

进一步，所述第二翻边装置处设有第二定位装置；所述第一定位装置和第二定位装置均包括上模具和下模具，上模具连接上模具升降机构，下模具连接下模具升降机构。上模具包括至少两个凹腔，下模具包括与上凹腔相适配的下凹腔；管体置于下凹腔内。第一定位装置的上模具与模具合模后，用于将管体的端部附近压出压痕；第二定位装置的上模具与模具合模后，用于将管体的端部折痕压平，即将管体设置平整，不会出现管体变扁的现象。

进一步，所述输送装置包括贯穿于第一翻边装置和第二翻边装置处且相对设置的两个板体，板体上设有卡头，管体设于两个板体之间，并扣入相对应的卡头处，两个板体共同连接用于控制板体水平移动的执行机构，实现管体输送。本发明的输送装置并不采用输送链的结构，能够提高结构的紧凑型，减小占地面积，而且将输送与夹持集成为一体，即输送装置既能够输送管体，又能夹持管体；如果是输送链结构，还需要再设置夹持机构将输送链上的管体取出，大大提高结构的复杂性。

进一步，所述第一翻边装置包括座体以及设于座体上的第一冲压部，第一冲压部包括第一冲压模具和控制第一冲压模具动作的冲压执行机构，第一冲压模具与冲压执行机构之间设有自回弹机构；或者所述第二翻边装置包括座体以及设于座体上的第二冲压部，第二冲压部包括第二冲压模具和控制第二冲压模具动作的冲压执行机构，第二冲压模具与冲压执行机构之间设有自回弹机构。由于冲压执行机构与冲压模具之间是硬连接，而自回弹机构为弹性结构，与冲压模具之间是软连接，使得自回弹机构起到导向作用，即冲压模具向前冲压和向后收回通过自回弹机构的调节，不会产生歪斜，保证冲压模具处于导正的状态。

进一步，所述自回弹机构包括内模座、导向衬套以及冲压执行机构连接的冲模头，内模座的座身穿过导向衬套，内模座的头部设于导向衬套的前侧，第一冲压模具通过弹簧固定杆和弹簧与冲模头连接，且弹簧固定杆和弹簧穿过内模座，第一冲压模具连接在内模座的头部位置。

进一步，所述上模具包括至少一个上凹腔，下模具包括与所述上凹腔相适配的下凹腔；所述上模具与下模具合模后围成一模腔，模腔的中心至下凹腔最低点的距离大于模腔的中心至上凹腔最高点的距离。模腔的中心至下凹腔最低点的距离大于模腔的中心至上凹腔最高点的距离，能够使上模具脱离下模具时，管体不会粘在上凹腔内，而是被控制在下模具内，从而保持管体后续的运行，不会使设备自动运行失控。

进一步，所述进料装置包括用于放置管体的进料斗和设于进料斗下侧的移动体，所述进料斗包括至少两个间隔设置的进料通道；所述移动体包括座体，座体上设有上下两层用于阻挡管体和释放管体的挡料部，每层挡料部均包括多个间隔设置的隔板，且上下两层挡料部的隔板之间错位放置，使得移动体往返一次，每个进料通道释放一个管体。

进一步，所述进料斗与移动体连接后，上层挡料部的隔板位于相邻进料通道的间隙之间；下层挡料部的各隔板位于相对应的进料通道的出料口处。

进一步，所述移动体的一侧连接进料执行机构，通过进料执行机构带动移动体移动，使得下层挡料部的各隔板释放每个进料通道的一个管体时，上层挡料部的各隔板就挡住该管体上方的其它管体。

进一步，所述出料装置包括间隔设置的支架，相邻支架之间设有间隔设置的用于输出管体的斜道，相邻斜道的间隙下方设有辅助管体下落的升降顶松机构。

进一步，所述升降顶松机构包括顶座和与顶座连接的顶料升降机构。

进一步，所述顶座上开设有v型凹腔。

进一步，所述执行机构、上模具升降机构、下模具升降机构、冲压执行机构、进料执行机构或顶料升降机构为气缸、电缸、液压缸或电机组件。

本发明之一种管体翻边方法，包括以下步骤：

s1：对管体的两端进行预翻边；

s2：对预翻边后的管体端部压出压痕，顺着管体端部的压痕冲压出第一翻边；

s2：对带第一翻边的管体再次冲压出垂直于管体轴向的第二翻边。

进一步，步骤s2具体包括：通过输送装置将复数个经过预翻边后的管体输送至第一定位装置的下模具中，下模具动作至第一翻边装置处，上模具下降，与下模具合模，压住管体的端部至出现压痕，第二翻边装置对管体的两端顺着压痕进行冲压至目标角度形成第一翻边；之后第一翻边装置脱离管体，下模具动作至输送装置处，输送装置将管体夹紧，将管体输送至下一道工序处。

上述复数个管体优选为3~6个。

本发明的有益效果：一方面结构紧凑，无需设置长长的流水线，也无需设置输送链或输送带等结构，就能实现管体的翻边，大大减小占地面积，简化结构；另一方面，能够提高管体的翻边质量，大大降低次品率。

附图说明

图1是本发明实施例1的整体结构示意图；

图2是图1所示实施例1进料装置的结构示意图；

图3是图2所示实施例1移动体的结构示意图；

图4是图2所示实施例1进料斗的内部结构示意图；

图5是图1所示实施例1输送装置的结构示意图；

图6是图1所示实施例1第二翻边装置的结构示意图；

图7是图6所示实施例1自回弹机构的结构示意图；

图8是图1所示实施例1出料装置的结构示意图；

图9是本发明实施例1的管体翻边成型后的结构示意图。

附图标识说明：

1.进料装置；2.预翻边装置；3.第一翻边装置；4.第二翻边装置；5.出料装置；6.输送装置；7.管体；8.第一定位装置；9.第二定位装置；

11.进料斗；12.移动体；13.进料通道；14.推送气缸；15.进料槽；16.进料气缸；21.预冲压头；22.接料槽；23.接料气缸；31.座体；32.第一内模头；33.第一冲压油缸；34.内模座；35.导向衬套；36.冲模头；37.弹簧固定杆；38.弹簧；51.支架；52.斜道；53.挡边；54.顶座；55.顶料气缸；61.板体；62.卡头；63.输送气缸；71.第二翻边；81.上模具；82.下模具；83.上模具气缸；84.下模具气缸；

111.主进料口；112.容纳空间；121.上层挡料部；122.下层挡料部；131.间隙；132.出料口；133.进料口；541.v型凹腔；811.上凹腔；821.下凹腔；

1211.上层隔板；1221.下层隔板。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示：一种管体翻边设备，包括沿管体加工工序依次设置的进料装置1、预翻边装置2、第一翻边装置3、第二翻边装置4和出料装置5；各装置之间通过输送装置6传送管体7；第一翻边装置3处设有用于将管体7的端部压出压痕的第一定位装置8，第一翻边装置3将管体7固定后，顺着管体端部的压痕冲压出第一翻边，第二翻边装置4对带第一翻边的管体再次进行冲压，使管体的两端形成垂直于管体7轴向的第二翻边71。

如图2~图4所示：具体地，本实施例的进料装置1包括用于放置管体的进料斗11和设于进料斗下侧的移动体12，移动体的一侧连接推送气缸14。本实施例优选将三个管体形成一组，完成上述各工序。进料斗11包括三个间隔设置的进料通道13。移动体12上设有用于阻挡管体和释放管体的上层挡料部121和下层挡料部122，上层挡料部包括多个间隔设置的上层隔板1211，下层挡料部122包括多个间隔设置的下层隔板1221，且上层隔板1211和下层挡料部122之间错位放置，使得移动体12每往返一次，每个进料通道13释放一个管体7。

进料斗11与移动体12连接后，各上层隔板1211位于相邻进料通道13的间隙131之间；各下层隔板1221位于相对应的进料通道13的出料口132处。这样，当移动体移动时，位于间隙处的上层隔板1211向各个进料通道处移动，挡住上方的所有管体，使得每个挡料通道在位于两层挡料部之间的那一空间内只剩一个管体，而位于进料通道的出料口132处的下层隔板同时也向相邻进料通道的间隙方向移动，从而释放两层挡料部之间的那个管体，管体正好落入位于进料通道出料口下方的进料槽14内。

进料通道13的进料口133至少有一面为斜面。这样，便于进料通道13的上方容纳更多的管体，而进料通道的出料口132仅限制输出一个管体，实现多进一出的功能，既能提高进料的工作效率，又能实现有序、定距的出料。

本实施例中，进料斗11的上部设有主进料口111，主进料口111与各进料通道13之间还设有容纳多个管体的容纳空间112。所有管体均从主进料口111进入，再自动落入每个划分的进料通道13内，上述进料通道的进料口133设置为斜面的另一个优点是便于管体顺畅落入相对应的进料通道内。

本实施例中，上层隔板1211与下层隔板1221的长度相同。这样，当上层隔板向各个进料通道处移动，挡住上方的所有管体的同时，下层隔板就会向相邻进料通道的间隙方向移动，从而释放两层挡料部之间的那个管体，而且能够保证两层隔板顺畅移动。

进料通道出料口下方的进料槽15设有三个凹腔，用于容纳管体，进料槽15的一侧连接进料气缸16，进料气缸16将进料槽15推送至预翻边装置2处。

如图1所示：本实施例中，预翻边装置2包括座体以及设于座体上的预冲压部，进料气缸16将进料槽推送至预冲压部，预冲压部包括三个与进料槽的凹腔等距的预冲压头21，管体7的两端扣入两侧的预冲压头21内，通过油缸控制预冲压头21动作，使管体的两端形成预翻边，预翻边角度优选为30°。此外，油缸与预冲压部之间可设置自回弹机构，通过弹簧连接预冲压头，使得预冲压头自动回弹，也可不设置自回弹机构。

预翻边装置2处还设有接料机构，接料机构包括接料槽22，接料槽22连接接料气缸23，接料槽23包括三个与预冲压头21等距的凹腔，通过接料气缸23控制接料槽22移动至预冲压头处，使得预冲压头21将管体松开后，刚好落入接料槽22的三个凹腔内。凹腔的结构可以是弧形，也可以是v型。

如图1和图5所示：本实施例中，输送装置6贯穿于预翻边装置2、第一翻边装置3和第二翻边装置4的上方，输送装置6包括相对设置的两个板体61，板体61上设有与管体数量相对应的卡头62，使得管体能够设于两个板体61之间，并扣入相对应的卡头62处；两个板体61共同连接用于控制板体水平移动的输送气缸63，实现管体输送。当管体落入上述的接料槽22后，接料气缸23带动接料槽22向上移动至输送装置的两个板体61之间，使管体的端部扣入卡头62处，然后接料气缸23再带动接料槽22下降，以释放管体7。再由输送气缸63带动板体61移动，将管体7输送至第一翻边装置3处。

如图6和图7所示：第一翻边装置3包括座体31以及设于座体上的第一冲压部，第一冲压部包括第一内模头32和控制第一内模头动作的第一冲压油缸33，第一内模头与第一冲压油缸之间设有自回弹机构。自回弹机构包括内模座34、导向衬套35以及第一冲压油缸33连接的冲模头36，内模座34的座身穿过导向衬套35，内模座34的头部设于导向衬套35的前侧，第一内模头32通过弹簧固定杆37和弹簧38与冲模头36连接，且弹簧固定杆37和弹簧38穿过内模座34，第一内模头32连接在内模座34的头部位置。本实施例中，座体31的两侧各对称设置有三个第一冲压部，便于一次性对三个管体的端部同时冲压成型。

第一翻边装置3处设有用于将管体的端部压出压痕的第一定位装置8，第一定位装置8包括上模具81和下模具82，上模具81连接用于控制上模具上下动作的上模具气缸83，下模具82连接用于控制下模具82上下动作下模具气缸84。下模具82上设有用于放置管体的下凹腔821，上模具81设有与下凹腔位置相对的上凹腔811。其中，上模具与下模具合模后围成一模腔，模腔的中心至下凹腔最低点的距离大于模腔的中心至上凹腔最高点的距离。本实施例中，上凹腔811与下凹腔821均为弧形，上模具与下模具合模后围成一圆形的模腔。管体7的截面形状为圆形，与模腔的形状相适配。模腔的圆心至下凹腔最低点的距离大于圆心至上凹腔最高点的距离，即下凹腔的开口端所对应的圆心角大于180°，上凹腔的开口端所对应的圆心角小于180°，那么管体在下凹腔内的面积大于在上凹腔内的面积，且由于下凹腔的弧形大于半圆，而圆形在半圆处的开口尺寸是最大的，超过半圆的那部分弧形的开口尺寸越来越小，因此，本实施例中，下凹腔的弧形在开口端的端部开口变小，这样就会扣住管体，从而防止上凹腔脱离下凹腔时将管体一并带走，进而保证设备的有序运行。

本实施例第一翻边装置与第一定位装置的工作原理为：输送装置6将管体7输送至第一定位装置8的下模具位置处，释放管体7，使管体刚好落入下模具的下凹腔821内，上模具气缸83控制上模具81下降，与下模具82合模，上下模具压住管体的端部，使得管体的端部附近出现压痕，然后上模具脱离下模具，下模具82动作至第一翻边装置3，使管体的两端扣入第一内模头32处夹紧，通过第一冲压油缸33带动冲模头36动作，进而经弹簧38带动第一内模头32动作，对管体7的两端进行冲压，形成第一翻边，第一翻边角度优选为52°，冲压后的第一内模头32在弹簧38的带动下自动弹回，完成冲压。形成第一翻边的管体再经下模具82输送至输送装置的板体的卡头62处，将管体输送至第二翻边装置4处。

上述的第一翻边装置与第一定位装置还可以是另外一种工作方式，即上下模具压住管体的端部，使得管体的端部附近出现压痕后，上模具不脱离下模具，而是直接在合模的情况下进行冲压。

本实施例中，第二翻边装置4的结构与第一翻边装置的结构相同，只是内模头的结构不同，要满足将管体翻边成90°。对于第二翻边装置的结构此处不再赘述，请参见第一翻边装置。另外，第二翻边装置4处还设有第二定位装置9。第二定位装置的结构与第一定位装置的结构相同，此处也不再赘述。

如图9所示：通过第二定位装置和第二翻边装置的配合，最终将管体的端部翻边成90°，且第二定位装置能够将管体压平整。管体翻边结束后，经输送装置将管体输送至出料装置。

如图8所示：本实施例的出料装置5包括两个间隔设置的支架51，两支架51之间设有两个间隔设置的用于输出管体的斜道52，两个斜道52之间的距离要满足管体的一端设于一斜道上，管体的另一端设于另一斜道上，使得管体沿两斜道下落。斜道52的倾斜角度为3°~20°，若倾斜角度太小，管体不易沿斜道落下，若倾斜角度太大，管体在下落过程中容易翻倒或跑飞出去。两个斜道52在靠外的那一条边上设有挡边53，并且管体的端部距离挡边的距离很小，基本靠近挡边，以防止管体从斜道滚出。两斜道的间隙下方设有顶座54，顶座54的下端连接顶料气缸55。顶座54上开设有三个v型凹腔541。输送装置6松开管体后，三个管体刚好落入斜道52上，由于管体端部距离挡边的间距很小，在滚动过程中容易被卡住，可通过顶料气缸55控制顶座54上升，将管体顶松，使管体顺畅落入目标位置。本实施例中，可每隔预设时间让顶料气缸55动作一次，即管体在下落过程中，出料气缸间隔一定时间动作一次，以随时防止管体被卡住无法下落。本实施例之所以设置这种出料装置，是为了将本实施例的翻边设备与其它设备相连接，例如，当将本设备的管体输送至另一个设备时，通过在两个设备之间设置本实施例的出料装置，可在另一个设备的进料端设置进料机构，例如通过进料气缸推动进料槽与本实施例的斜道出口平齐，使管体刚好落入进料槽中；又或者在另一个设备的进料端设置一滑道，使从斜道输出的管体落入滑道，再沿滑倒进入另一设备的进料机构内。这样，整个使得设备之间结构紧凑，大大减小整个流水线的占地面积。

综上所述，本发明的管体翻边设备一方面结构紧凑，无需设置长长的流水线，也无需设置输送链或输送带等结构，就能实现管体的翻边，大大减小占地面积，简化结构；另一方面，能够提高管体的翻边质量，大大降低次品率。

实施例2

与实施例1的区别在于，进料装置为振动盘，振动盘的出料口为横向结构，振动盘连接振动机构，通过振动机构控制振动盘振动，将进入振动盘的管体整理成横向的放置的管体，并从出料口输出，落入进料槽内。

其它结构同实施例1。

实施例3

与实施例1的区别在于，如果本发明的管体翻边设备不与其他设备连接，可将出料装置直接设计一收集箱，输送装置将管体直接释放至收集箱内即可。

其它结构同实施例1。

实施例4

与实施例1的区别在于，本实施例在输送装置上设有润滑盒，盒内设有润滑剂，润滑剂为肥皂水，管体冲压前，可将润滑剂滴入管体的端部处，以降低管体冲压时的阻力。

实施例5

在实施例1的基础之上，本实施例在预翻边装置和第一翻边装置之间设有计数器，用于计算每次翻边的管体的数量，便于统计。