直角折弯弯曲管件的双端管头加工设备的制作方法

文档序号:23415722发布日期:2020-12-25 08:33阅读:116来源:国知局

本实用新型涉及管材成形加工领域,具体来说涉及一种直角折弯弯曲管件的双端管头加工设备。



背景技术:

缩管机是一种在管材加工领域中广泛使用的设备,其主要是在常态下对管件端面进行扩张或缩管。缩管机一般分为单头缩管机和双头缩管机。管件接头经常需要对其两端口都进行管端成形加工,为了提高加工效率和保证加工精度,双头缩管机在管件接头加工方面应用更为广泛。

而在加工部分管端形状较复杂的接头时,通常需要对管端进行两步或多步成形,这就需要两组或多组模具,因此要求双头缩管机在加工过程中可以进行换模。为了避免换模过程中的干涉问题,目前常用的换模方式为垂直旋转换模,是通过采用齿轮齿条啮合传动形式完成换模,但是此换模方式结构复杂,操作繁琐。此外,该换模方式还设置了芯轴定位装置,以保证换模的重复定位精度。因此,对芯轴定位装置的加工要求提高,增加制造成本;并且,经过长时间的使用,芯轴定位装置会出现不同程度的磨损,从而影响定位精度,导致产品的废品率提升。而专利zl201721808055.0中公开了一种自动缩管机,采用水平移动的方式进行换模,可以实现模具的快速更换,但是其仅为单头缩管机,在加工两端口都需成形的管件时,在加工过程中需要取出工件,重新装夹,不但会降低加工效率,还会影响加工质量。

此外,在进行管材加工时,需要确保两端油缸的同步运动,目前常采用的措施为泄压法,即在油缸后端部设置一个泄荷阀,当压力大于调定压力时,液压油从此阀溢流,但是这个压力值需要人工根据经验进行设定,调节必须大于成形压力,调节过小,成形不到位,调节过大,在成形到位时不泄压,造成同步缸两侧压力不平衡,形成增压,液压油路损耗加快,因此,增加了缩管机的使用难度,不利于缩管机的推广使用。而专利zl03259391.0为了解决同步问题,在液压驱动机构中增加一个补偿缸,同样需要人工根据经验调节该缸的行程和弹簧力,这就造成客户使用困难,一旦调节不当,还会造成同步缸两侧压力不平衡,形成增压,液压油路损耗加快等问题。同时液压油路由于其自身密封结构的原因,不能保证零泄漏,常采用的方案是把泄漏的油液流回油箱,这就导致同步缸的缺油现象会提早出现,只能停机进行手动补油,不仅增加就使用难度,还影响了生产效率。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种可以解决换模过程中的干涉问题且结构紧凑,方便使用的直角折弯弯曲管件的双端管头加工设备。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案为:直角折弯弯曲管件的双端管头加工设备,包括底座,底座上表面中部可拆卸地设有下模,底座上在下模周围设有三根立柱,三根立柱顶端架设有与下模配合以夹紧管材的压料机构;底座上在下模两侧设有呈90°布置的左成型装置和右成型装置,左成型装置包括设置在底座上的沿待加工管端轴向滑动的左侧轴向滑动座以及驱动左侧轴向滑动座的左成型油缸,左侧轴向滑动座上设有沿待加工管端径向滑动的左侧径向滑动座,左侧轴向滑动座上在对应于待加工弯曲管材外弧面的位置设有驱动左侧径向滑动座的左换模油缸,左侧径向滑动座上沿远离左换模油缸的方向可拆卸地设有左侧第一管端成型模具以及左侧第二管端成型模具;右成型装置包括设置在底座上的沿待加工管端轴向滑动的右侧轴向滑动座以及驱动右侧轴向滑动座的右成型油缸,右侧轴向滑动座上设有沿待加工管端径向滑动的右侧径向滑动座,右侧轴向滑动座上在对应于待加工弯曲管材外弧面的位置设有驱动右侧径向滑动座的右换模油缸,右侧径向滑动座上沿靠近右换模油缸的方向可拆卸地设有右侧第一管端成型模具以及右侧第二管端成型模具;压料机构包括架设在三根立柱上的夹紧支撑板,在夹紧支撑板上设置有压紧油缸,压紧油缸的活塞杆穿过夹紧支撑板且端部设有上模,底座的旁边设置有油箱,油箱通过液压驱动机构与压紧油缸、左成型油缸、右成型油缸、左换模油缸以及右换模油缸相连接。

作为一种优选的方案,压紧油缸通过转接法兰与上模座连接,上模通过转接板与上模座连接。

作为一种优选的方案,所述上模与套装在至少一个立柱上的导向板相连接。

作为一种优选的方案,所述轴向滑动座上设有位置可调的限制径向滑动座滑动位置的限位块。

本实用新型进一步所要解决的技术问题是:提供一种具有既可以保证两端成型油缸同步运动,还可以降低操作难度的直角折弯弯曲管件的双端管头加工设备。

为了解决上述技术问题,本实用新型所采用的进一步技术方案为:所述液压驱动机构包括油箱上设置的出油主管和回油主管,出油主管上依次设有网式滤油器、由油泵电机驱动的叶片泵、压力管路过滤器,出油主管通过五条出油支管分别与压紧油缸、左成型油缸、右成型油缸、左换模油缸以及右换模油缸的通过进油驱动活塞杆伸出的进出油管相连通;回油主管通过五条回油支管分别与压紧油缸、左成型油缸、右成型油缸、左换模油缸以及右换模油缸的通过进油驱动活塞杆缩回的进出油管相连通;每条出油支管与相对应的回油支管间设有一个三位四通电磁换向阀;压紧油缸的出油支管与回油支管上分别设有液控单向阀;带四个缸室的同步缸其中两个缸室通过平衡供油管道与出油主管相连接,同步缸的另两个缸室分别通过平衡支管与左成型油缸的和右成型油缸的通过进油驱动活塞杆伸出的进出油管相连通;左成型油缸的和右成型油缸的与回油主管相连接的回油之路管道之间设有回油连通管,回油连通管通过平衡回油管道与回油主管相连接,平衡回油管道与平衡供油管道上都设有单向节流阀,平衡回油管道与平衡供油管道上还设有三位四通电磁换向阀;两个平衡支管上都设置有压力变送器。

作为一种优选的方案,所述出油主管上设有由电磁换向阀和溢流阀组成的使得液压驱动机构有两种不同的工作压力的双压溢流阀。

作为一种优选的方案,所述回油主管上设有冷水换热器。

作为一种优选的方案,所述同步缸处设置有用于缺油检测的缺油压力表,所述同步缸处还设有缺油时即会触发的缺油接近开关、以及补油到位后触发的满油接近开关。

作为一种优选的方案,所述出油主管上设有获取整个液压驱动机构的油压的主压力表。

本实用新型的有益效果是:

缩管机左、右成型模具的模具采用错位布置方式,形成内外和外内两种配对形式,并且采用水平移动换模方式代替垂直旋转换模方式,保证在工作时没有模具的干涉。不仅很好地解决了模具干涉的难题,还简化了结构,提高了稳定性,降低了产品的生产成本。

本实用新型的压料机构采用了三立柱结构,增加了缩管机结构的刚性。而且,本实用新型设计了新的液压回路—双压力检测补偿油路。当两端成型油缸在进给时,压力变送器实时检测两成型油缸的压力,当任一成型油缸的压力到达设定值时,压力变送器控制电磁阀打开,补偿两端成型油缸的不平衡,由于带四个缸室的同步缸其中两个缸室通过平衡供油管道与出油主管相连接,同步缸的另两个缸室分别通过平衡支管与左成型油缸的和右成型油缸的通过进油驱动活塞杆伸出的进出油管相连通;左成型油缸的和右成型油缸的与回油主管相连接的回油之路管道之间设有回油连通管,回油连通管通过平衡回油管道与回油主管相连接,减少了三位四通电磁换向阀使用量,降低了设备成本,更重要的是,可以更为准确地控制左成型油缸的和右成型油缸的油压,保证成形的精度同时并且保证同步缸不会出现增压现象,防止同步缸的损坏以及保证其耐用可靠,且降低了使用难度,有利于产品的推广。

此外,在同步缸处设置有缺油压力表,用于检测同步缸内部的油液情况。一旦检测到同步缸出现缺油现象,立即转入自动补油功能,补油结束继续工作,避免了通过操作人员观察发现缺油情况后,再进行手动补油,同时也避免由于缺油造成的成形不到位的问题,从而保证成品率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图

图2为本实用新型的左成型装置的整体示意图

图3为本实用新型的左、右成型装置的俯视图

图4为本实用新型液压回路的液压原理图

图5为本实用新型的同步油缸示意图

图6为本实用新型的压料机构的整体结构示意图

图1至图6中:1-底座,2-左成型装置,3-液压驱动机构,4-右成型装置,5-压料机构,6-螺母,7-下模,8-下模安装座,9-立柱;200-导轨,201-滑块,202-轴向滑动座,203-径向滑动座,204-换模油缸座,205-左换模油缸,206-左换模压板,207-左成型油缸,208-成型油缸座,209-换模连接座,210-滑块,211-限位块,212-调节支座,213-导轨,214-导轨,215-滑块,216-导轨,217-第一安装座,218-第一管端成型模具,219-第二安装座,220-第二管端成型模具;300-主压力表,301-双压溢流阀,302-三位四通电磁换向阀,303-三位四通电磁换向阀,304-三位四通电磁换向阀,305-三位四通电磁换向阀,306-三位四通电磁换向阀,307-三位四通电磁换向阀,308-单向节流阀,309-液控单向阀,310-压力表,311-压力变送器,312-同步油缸,313-压力变送器,314-右成型油缸,315-右换模油缸,316-油箱,317-网式滤油器,318-油泵电机,319-叶片泵,320-压力管路过滤器,321-冷水换热器,322-缺油接近开关,323-满油接近开关;418-第一管端成型模具,420-第二管端成型模具;500-压紧油缸,501-夹紧支撑板,502-转接法兰,503-上模,504-转接板,505-上模座。

具体实施方式

下面结合附图,详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1所示,直角折弯弯曲管件的双端管头加工设备,包括底座1,在底座1的中心位置设置有下模安装座8,下模安装座8与底座1为螺栓连接,下模7通过螺栓固连在下模安装座8上,在下模7的周围设置有三根立柱9,立柱9通过螺母固连在底座1上,在立柱9的上方设置有压料机构5,压料机构5通过螺母6固连在立柱9上,压料机构5的上模座505嵌套在立柱9上,保证上模座505上下运动时的中心位置与下模安装座8的中心位置重合。左成型装置2与右成型装置4呈90°布置在压料机构的两侧,通过螺栓与底座1固连在一起。在底座1的旁边设置有液压驱动机构3。

如图2所示,左成型装置2包括轴向滑动座202。滑块201与滑块215分别安装在轴向滑动座202的底部,并通过螺栓与轴向滑动座202固连,导轨200与滑块201配合安装,导轨216与滑块215配合安装,且导轨200与导轨216通过螺栓固连在底座1上;导轨213与导轨214安装在轴向滑动座202上,且滑块210与导轨213配合安装,在滑块210上安装有径向滑动座203,第一安装座217和第二安装座219安装在径向滑动座203上,并通过螺栓与径向滑动座203固连;在第一安装座217上设置有左侧第一管端成型模具218,在第二安装座219上设置有左侧第二管端成型模具220;在径向滑动座203的左上方设置有换模油缸座204,在径向滑动座203的右上方设置有调节支座212,在调节支座212上设置有限位块211,限位块211可对换模距离进行一定的调整,在换模油缸座204上设置有左换模压板206以及左换模油缸205,换模连接座209嵌套在径向滑动座203上方的凹槽内,并通过螺栓固连在径向滑动座203上,

左换模油缸205通过螺纹连接与换模连接座209固连在一起;成型油缸座208通过螺栓连接固连在轴向滑动座202上,且在成型油缸座208上设置有左成型油缸207。

如图3所示,右成型装置4包括设置在底座上的沿待加工管端轴向滑动的右侧轴向滑动座以及驱动右侧轴向滑动座的右成型油缸314,右侧轴向滑动座上设有沿待加工管端径向滑动的右侧径向滑动座,右侧轴向滑动座上在对应于待加工弯曲管材外弧面的位置设有驱动右侧径向滑动座的右换模油缸315,右侧径向滑动座上沿靠近右换模油缸315的方向可拆卸地设有右侧第一管端成型模具418以及右侧第二管端成型模具420;右成型装置4的结构与左成型装置2的结构基本相同,差别在于,右成型装置4的冲模布置从左到右为右侧第二成型模具420及右侧第一管端成型模具418,这种冲模的错位布置方式,可使左成型装置2与右成型装置4在进行管端成形时实现内外(左侧第一管端成型模具218配右侧第一管端成型模具418)和外内(左侧第二管端成型模具220配右侧第二管端成型模具420)两种配对形式,确保了缩管机在工作时冲模不会产生干涉。

如图4、5所示,液压驱动机构包括油箱316上设置的出油主管和回油主管,出油主管上依次设有网式滤油器317、由油泵电机318驱动的叶片泵319、压力管路过滤器320,出油主管通过五条出油支管分别与压紧油缸500、左成型油缸207、右成型油缸314、左换模油缸205以及右换模油缸315的通过进油驱动活塞杆伸出的进出油管相连通;回油主管通过五条回油支管分别与压紧油缸500、左成型油缸207、右成型油缸314、左换模油缸205以及右换模油缸315的通过进油驱动活塞杆缩回的进出油管相连通;每条出油支管与相对应的回油支管间设有一个三位四通电磁换向阀302、303、304、306、307;所述回油主管上设有冷水换热器321。

压紧油缸500的出油支管与回油支管上分别设有液控单向阀309;带四个缸室的同步缸312其中两个缸室通过平衡供油管道与出油主管相连接,同步缸312的另两个缸室分别通过平衡支管与左成型油缸207的和右成型油缸314的通过进油驱动活塞杆伸出的进出油管相连通;左成型油缸207的和右成型油缸314的与回油主管相连接的回油之路管道之间设有回油连通管,回油连通管通过平衡回油管道与回油主管相连接,平衡回油管道与平衡供油管道上都设有单向节流阀308,平衡回油管道与平衡供油管道上还设有三位四通电磁换向阀305;两个平衡支管上都设置有压力变送器311、313。

同步缸312的设置使得在对管件两端成形时,左成型油缸207和右成型油缸314同时动作,确保成形精度。同步缸312共有4个缸室,分别为缸室a、缸室b、缸室c和缸室d。此外,液压驱动机构3还设置有由电磁换向阀和溢流阀组成的双压溢流阀301,通过控制电磁铁的得失电,可使得液压驱动机构3存在有两种不同的工作压力,以满足不同工况,可通过设置在出油主管上的主压力表300获取整个液压驱动机构3的油压。

压力变送器311和压力变送器313的设置,用于实时检测左成型油缸207和右成型油缸314的压力,以保证两缩管机构同时工作时的重复同步精度。成型加工时,当左成型油缸207处的压力变送器311的检测压力先达到设定值时,把压力转化为电信号,控制右成型油缸314对应的三位四通电磁换向阀,向右成型油缸供油以补偿左成型油缸207和右成型油缸314间的压力不平衡,当右成型油缸314处的压力变送器313检测的压力先达到设定值时,把压力转化为电信号,控制左成型油缸207对应的三位四通电磁换向阀,向左成型油缸供油以补偿左成型油缸207和右成型油缸314间的压力不平衡。从而保证管件端部的成形精度。通过压力变送器311和压力变送器313实时检测左成型油缸207和右成型油缸314的压力,并在其中一个成型油缸油压到达设定值时自动补偿油路油压,降低了操作难度,同时不需要操作人员有丰富的经验,就可以保证产品的成形精度。

本实用新型所设计的液压回路3除了具有上述的压力检测补偿功能,还设置了多种检测装置,例如在同步缸312处设置有用于缺油检测的缺油压力表310。同步缸处还设有缺油时即会触发的缺油接近开关322、以及补油到位后触发的满油接近开关323。一旦同步缸312出现缺油现象,立即转入对同步缸312进行自动补油功能,补油结束后继续工作。同步缸312的自动补油功能避免了通过操作人员观察缺油情况,再进行手动补油,同时也避免由于缺油造成的成形不到位的问题,从而保证成品率。

如图6所示,压料机构5包括夹紧支撑板501,在夹紧支撑板501的上方设置有压紧油缸500,压紧油缸500通过转接法兰502与上模座505连接,上模503通过转接板504与上模座505连接。同时压料机构5的安装采用三立柱结构,增加了结构的刚性。

本实用新型的双头缩管机的动作过程如下:

步骤1:上料。首先,操作人员把待加工管件放入下模7内;然后,电磁铁yv1和yv6得电,压紧油缸500带动上模503向下运动,当上模503与下模7配合之后,电磁铁yv1和yv6失电,三位四通电磁换向阀303复位,压紧油缸500停止运动,并保压;

步骤2:冲模选择。电磁铁yv2、yv3和yv13得电,左换模油缸205和右换模油缸315前进,使冲模第一管端成型模具218和第一管端成型模具418的中心对准待加工管件的中心,然后,电磁铁yv2、yv3和yv13失电,三位四通电磁换向阀302和三位四通电磁换向阀307复位;

步骤3:管端初步成形。电磁铁yv1和yv9得电,左成型油缸207和右成型油缸314同时前进对管端进行缩口成形。当压力变送器311或压力变送器313检测到压力到达设定值时,电磁铁yv7和yv11得电,对左成型油缸207和右成型油缸314进行油压平衡;当压力变送器311和压力变送器313都检测到压力到达设定值时,电磁铁yv7和yv11失电,三位四通电磁换向阀304和三位四通电磁换向阀306复位;在延迟一定时间后,电磁铁yv1和yv9失电,三位四通电磁换向阀305复位;

步骤4:成型油缸退回。电磁铁yv2和yv10得电,左成型油缸207和右成型油缸314同时后退,当后退到指定位置时,电磁铁yv2和yv10失电,三位四通电磁换向阀305复位;

步骤5:换模。电磁铁yv2、yv4和yv14得电,左换模油缸205和右换模油缸315后退,使第二管端成型模具220和第二管端成型模具420的中心对准待加工管件的中心,然后,电磁铁yv2、yv4和yv14失电,三位四通电磁换向阀302和三位四通电磁换向阀307复位;

步骤6:管端最终成形。电磁铁yv1和yv9得电,左成型油缸207和右成型油缸314同时前进对管端进行缩口成形。当压力变送器311或压力变送器313检测到压力到达设定值时,电磁铁yv7和yv11得电,对左成型油缸207和右成型油缸314进行油压平衡;当压力变送器311和压力变送器313都检测到压力到达设定值时,电磁铁yv7和yv11失电,三位四通电磁换向阀304和三位四通电磁换向阀306复位;在延迟一定时间后,电磁铁yv1和yv9失电,三位四通电磁换向阀305复位;

步骤7:成型油缸退回。电磁铁yv2和yv10得电,左成型油缸207和右成型油缸314同时后退,当后退到指定位置时,电磁铁yv2和yv10失电,三位四通电磁换向阀305复位;

步骤8:取料。首先,电磁铁yv2和yv5得电,压紧油缸500带动上模503向上运动,当压紧油缸500运动到指定位置时,电磁铁yv2和yv5失电,三位四通电磁换向阀303复位,压紧油缸500停止运动;操作人员把成形完成的管件从下模7上取出;

在整个缩管过程中,缺油压力表310时刻监控同步缸312内的油液情况,当检测到同步缸312缺油同时,同步缸312由于缸体内压力的作用,活塞杆会向图中左侧方向移动,触发缺油接近开关322,从而立即转入对同步缸312进行自动补油功能,补油时,活塞杆会向图中右侧方向移动,触发满油接近开关323,则补油结束,设备继续工作,同步缸312的补油过程如下:

步骤1:电磁铁yv1、yv8、yv9和yv12得电,左成型油缸207和右成型油缸314的活塞杆同时后退,同时对同步缸312中的缸室b和缸室d进行补油;

步骤2:当缸室b和缸室d油液补满时,电磁铁yv8、yv9和yv12失电,同时电磁铁yv7和yv11得电,三位四通电磁换向阀305复位,左成型油缸207和右成型油缸314同时前进;

步骤3:当压力变送器311和压力变送器313检测到左成型油缸207和右成型油缸314的压力到规定值时,电磁铁yv9得电,对同步缸312中的缸室a和缸室c进行补油;

步骤4:当缸室a和缸室c油液补满时,电磁铁yv7、yv9和yv11失电,三位四通电磁换向阀304、三位四通电磁换向阀305和三位四通电磁换向阀306复位。

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

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