一种膨胀管加工系统及工艺的制作方法

本发明涉及膨胀管加工领域，尤其是涉及一种膨胀管加工系统及工艺。

背景技术：

膨胀螺丝由螺杆和膨胀管等部件组成，膨胀管的一端的内部具有楔形斜度的孔且孔对应的外壁上均匀开设有四个切口。当螺杆旋入膨胀管时，膨胀管具有切口的一端膨胀开使其和墙体或其他固定体的接触面积变大，从而使墙体或其他固定体与膨胀管之间形成摩擦自锁，进而达到固定作用。

现有的膨胀管是通过对实体线材进行冲孔和倒角加工而成，而膨胀管的内孔为异形孔。具体地，内孔一端具有楔形斜度，另一端为漏斗状，而中部为直孔，并且每种孔很难一次加工到位，完成一个膨胀管的加工需要繁琐工序以及较多的模具。

针对上述中的技术，发明人认为存在有现有的膨胀管加工工序繁琐，使用模具繁多，具有人工成本和时间成本高的缺陷。

技术实现要素：

为了减少膨胀管使用加工模具的数量以及减少加工步骤，本申请提供一种膨胀管加工系统及工艺。

第一方面，本申请提供的一种膨胀管加工系统，采用如下的技术方案：

一种膨胀管加工系统，包括：

用于完成工件的外倒角的第一套模具，其包括第一母模以及和第一母模配合的压棒，所述第一母模具有用于置放工件的第一置放孔，所述第一置放孔具有第一内倒角；

用于冲压第一冲孔和第二冲孔的第二套模具，其包括第二母模以及和第二母模配合的至少一个冲棒，所述第二母模具有用于置放第一半成品的第二置放孔，所述第二置放孔的直径大于第一置放孔的直径；

用于冲压加深第二冲孔的第三套模具，其包括第三母模以及和第三母模配合的冲棒，所述第三母模具有用于置放第二半成品的第三置放孔，所述第三置放孔的直径大于第二置放孔的直径；

用于冲压加深第一冲孔和第二冲孔的第四套模具，其包括第四母模以及和第四母模配合的至少一个冲棒，所述第四母模具有用于置放第三半成品的第四置放孔，所述第四置放孔的直径大于第三置放孔的直径；

用于冲压加深第一冲孔和第二冲孔的第五套模具，其包括第五母模以及和第五母模配合的至少一个冲棒，所述第五母模具有用于置放第四半成品的第五置放孔，所述第五置放孔的直径大于第四置放孔的直径；

其中，冲棒包括一端为锥台状的冲压部，冲棒上设有调节冲压部伸出长度的套筒，套筒的一端固定在冲棒的座体上，座体和套筒之间设置有垫片。

通过采用上述技术方案，第二母模、第四母模及第五母模均能够完成对工件的两端上的第一冲孔和第二冲孔的加工，只需翻转对应的半成品即可，而且通过增加或减少垫片可以调节冲棒的冲压部伸出套筒的长度，无需频繁改变冲棒的尺寸，即可对第一冲孔和第二冲孔进行反复冲压。所以极大的减少了母模和冲棒的数量，缩减了加工步骤，节省了成本。

优选的，所述第一母模、所述第二母模、所述第三母模、所述第四母模及所述第五母模用于置放工件的一端上分别设有加强层，所述第一置放孔、所述第二置放孔、所述第三置放孔、所述第四置放孔及所述第五置放孔分别开设在加强层上。

通过采用上述技术方案，在工件被压棒或者冲棒冲击的时候，加强层能够承受更大的冲击力，磨损程度明显减小，使得母模的使用寿命增强，而且相比整个母模都为加强层能够节省成本。

优选的，所述第一置放孔、所述第二置放孔、所述第三置放孔、所述第四置放孔及所述第五置放孔下部均设有支撑保护体，支撑保护体上面设有用于将工件顶出的顶出孔。

通过采用上述技术方案，支撑保护体硬度更硬、更耐磨、更耐冲击，在将半成品顶出时，支撑保护体先承受力的冲击，设置支撑保护体能减少母模更换次数，延迟母模寿命。

优选的，所述第一母模、所述第二母模、所述第三母模、所述第四母模及所述第五母模上的加强层分别通过螺栓或磁性吸力固定在每个支撑保护体上。

通过采用上述技术方案，加强层和支撑保护体之间不会产生位移，影响压棒或者冲棒偏离冲压位置。

优选的，第二置放孔具有第二内倒角。

通过采用上述技术方案，可以将第一半成品一端的外倒角进行再次加大，同时可以将第一半成品的另一端冲压出外倒角。

优选的，每个支撑保护体和每个母模螺纹连接。

通过采用上述技术方案，支撑保护体和母模螺纹连接，以防止工件被冲压或者受其他外力时，支撑保护体和母模之间发生相对转动。

优选的，所述加强层为圆台状或者棱台状。

通过采用上述技术方案，圆台状或者棱台状的加强层，可以防止其从母模的一端滑出。

优选的，所述第一母模、所述第二母模、所述第三母模、所述第四母模及所述第五母模上均设置有对称的螺孔。

通过采用上述技术方案，螺孔可以穿设螺钉，以便对第一母模、第二母模、第三母模、第四母模或第五母模进行固定，防止在施力的过程中母模产生运动，影响冲压。

第二方面，本申请提供一种膨胀管加工工艺，采用如下的技术方案：

一种膨胀管加工工艺，应用了前述的膨胀管加工系统，包括如下步骤：

步骤一，将和第一置放孔直径相适配的工件放入第一置放孔中，压棒挤压工件至工件位于第一内倒角处，在压棒和第一内倒角的作用下工件的一端形成一外倒角，形成第一半成品；

步骤二，将第一半成品放入第二置放孔中，通过冲棒将第一半成品的一端冲压出第一冲孔，将具有第一冲孔的第一半成品从第二置放孔中顶出并翻转第一半成品后再次放入第二置放孔，通过另一尺寸的冲棒在第一半成品的另一端冲压出第二冲孔，完成第二半成品；

步骤三，将第二半成品放入第三置放孔中，通过调节另一尺寸的冲棒的冲压部伸出套筒的长度来加深第二冲孔，完成第三半成品；

步骤四，将第三半成品放入第四置放孔中，通过调节冲棒的冲压部伸出套筒的长度来加深第一冲孔，将加深后第一冲孔的第三半成品从第四置放孔中顶出并翻转第三半成品后再次放入第四置放孔，通过调节另一尺寸的冲棒的冲压部伸出套筒的长度来继续加深第二冲孔，完成第四半成品；

步骤五，将第四半成品放入第五置放孔中，通过调节冲棒的冲压部伸出套筒的长度来来继续加深第一冲孔，将加深后第一冲孔的第四半成品从第五置放孔中顶出并翻转第四半成品再次放入第五置放孔，通过调节另一尺寸的冲棒的冲压部伸出套筒的长度来继续加深第二冲孔，完成第五半成品。

通过采用上述技术方案，第二套模具配合翻转机构，能够完成半成品的翻转，使得步骤二能够对半成品的两端均进行冲孔；第四套模具配合翻转机构，能够完成半成品的翻转，使得步骤四能够继续加深半成品两端的冲孔；第五套模具配合翻转机构，能够完成半成品的翻转，使得步骤五能够继续加深半成品两端的冲孔；加工工艺中步骤二、步骤四及步骤五相比以往的工艺都能完成对半成品的两次加工，缩短了工件的加工步骤和程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过采用上述技术方案，第二母模、第四母模及第五母模均能够完成对工件的两端上的第一冲孔和第二冲孔的加工，只需翻转对应的半成品即可，而且通过增加或减少垫片可以调节冲棒的冲压部伸出套筒的长度，无需频繁改变冲棒的尺寸，即可对第一冲孔和第二冲孔进行反复冲压。所以极大的减少了母模和冲棒的数量，缩减了加工步骤，节省了成本；

2.通过采用上述技术方案，在工件被压棒或者冲棒冲击的时候，加强层能够承受更大的冲击力，磨损程度明显减小，使得母模的使用寿命增强，而且相比整个母模都为加强层能够节省成本；

3.通过采用上述技术方案，支撑保护体硬度更硬、更耐磨、更耐冲击，在将半成品顶出时，支撑保护体先承受力的冲击，设置支撑保护体能减少母模更换次数，延迟母模寿命。

附图说明

图1a示意了本发明提供的第一实施例的第一母模的俯视图；

图1b示意了图1a的a-a剖视图；

图2a示意了本发明提供的第一实施例中体现压棒和顶针的结构示意图；

图2b示意了本发明提供的第一半成品的结构示意图；

图3a示意了本发明提供的第二半成品的截面示意图；

图3b示意了本发明提供的第一实施例中体现冲棒和顶针的结构示意图；

图4a示意了本发明提供的第一实施例的第三母模的俯视图；

图4b示意了图4a的a-a剖视图；

图5a示意了本发明提供的第三半成品的截面示意图；

图5b示意了本发明提供的第四半成品的截面示意图；

图6a示意了本发明提供的第五半成品的截面示意图；

图6b示意了本发明提供的膨胀管的示意图；

图7示意了本发明提供的第二实施例的第一母模截面示意图。

附图标记：1、支撑保护体；2、顶出孔；3、螺孔；4、加强层；10、第一母模；11、第一置放孔；111、第一内倒角；12、第一置放槽；20、冲棒；21、冲压部；22、套筒；23、座体；30、顶针；40、连杆机构；41、第一连杆；42、第二连杆；43、驱动杆；50、第三母模；51、第三置放孔；52、第三置放槽；60、压棒；100、第一半成品；101、外倒角；201、第一冲孔；202、第二冲孔；200、第二半成品；300、第三半成品；400、第四半成品；500、第五半成品；501、切口。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本申请实施例公开一种膨胀管加工系统。参阅图1a和图1b，一种膨胀管加工系统包括：用于形成工件外倒角的第一套模具，其包括第一母模10，第一母模10具有用于置放工件的第一置放孔11，第一置放孔11具有第一内倒角111，第一置放孔11的直径为9.65mm。参阅图2a，第一套模具还包括用于对第一置放孔11内的工件进行冲压的压棒60。

膨胀管加工系统还包括顶针30和带动顶针30转动的连杆机构40，当压棒60对工件冲压完成之后连杆机构40带动顶针30转动到正对工件一端的位置并将工件顶出。

连杆机构40包括第一连杆41、和第一连杆41一端转动连接的第二连杆42、和第一连杆41另一端转动连接的驱动杆43以及驱动第二连杆41转动的驱动单元。驱动单元驱动第二连杆42转动，第二连杆42带动第一连杆41转动，第一连杆41带动驱动杆43来回摆动，当驱动杆43摆动到其一端正对顶针30时，对顶针30施力，顶针30将工件顶出。

请参阅图1b和图2a，将线材裁切成一定长度的工件后，将工件放入第一置放孔11中。请参阅图2b，在压棒60的压力作用下，工件的一端成型出一外倒角101，完成第一半成品100。压棒60靠近工件一端的直径大于等于工件的直径，小于等于第一置放孔11的直径。

第一母模10和第一置放孔11对应的另一端开设有第一置放槽12，第一置放槽12用于置放支撑保护体1，支撑保护体1上设有顶出孔2，顶出孔2远离工件的一端直径大于靠近工件一端的直径，顶针30的形状适配顶出孔2的形状。支撑保护体1用于在顶针30对工件顶出的时候保护第一母模10，防止第一母模10过早损坏。支撑保护体1和第一母模10螺纹连接，以防止工件受力时，支撑保护体1和第一母模10之间发生相对转动。

请参阅图1b和图3a，膨胀管加工系统还包括用于冲压第一冲孔201和第二冲孔202的第二套模具。请一并参阅图3b，第二套模具包括第二母模以及和第二母模配合的冲棒20，第二母模具有用于置放第一半成品100的第二置放孔，第二置放孔的直径为9.79mm。第二母模的结构和第一母模的结构类似，不同之处在于第二置放孔的直径大于第一置放孔11的直径。

冲棒20包括锥台状的冲压部21，冲棒20上设有调节冲压部21伸出长度的套筒22，套筒22的一端固定在冲棒20的座体23上，座体23和套筒22之间设置有垫片，通过增加垫片或者减少垫片可以控制冲压部21伸出套筒22的伸出长度，进而控制可冲压的深度。连杆机构40和顶针30的具体结构如前所述，此处不再赘述。

具体地，将第一半成品100放入第二置放孔中，通过冲棒20将第一半成品100的一端冲压出第一冲孔201，通过顶针30将具有第一冲孔201的第一半成品100从第二置放孔中顶出并翻转第一半成品100后再次放入第二置放孔，通过另一尺寸的冲棒20在第一半成品100的另一端冲压出第二冲孔202，完成第二半成品200。其中，翻转第一半成品100可以采用现有翻转机构，翻转之后翻转机构再将第一半成品100送入第二置放孔中。

进一步地，第二置放孔具有第二内倒角，通过第二内倒角冲压出的第二半成品200两端均具有外倒角。

除了可以采用两个直径不同的冲棒20冲压加深第一冲孔201和第二冲孔202之外，还可以采用一个两端直径不同的冲棒20进行冲压，即为在对具有第一冲孔201的第一半成品100进行翻转的同时对冲棒20进行翻转，通过冲棒20的另一端完成第二冲孔202的冲压，完成第二半成品200。此时，冲棒20的座体23位于冲棒20的中部，冲棒20的翻转也可以采用现有翻转机构。

请参阅图4a和图4b，模具系统还包括用于冲压加深第二冲孔202的第三套模具。请参阅图3b，第三模具包括第三母模50以及和第三母模50配合的冲棒20，第三母模50具有用于置放工件的第三置放孔51，第三置放孔51的直径为9.82，第三置放孔51的直径大于第二置放孔的直径。

请一并参阅图5a，将第二半成品200放入第三置放孔51中，调节冲压部21伸出套筒22的长度，冲压加深第二冲孔202，此时第一冲孔201和第二冲孔202未贯通，形成第三半成品300。

膨胀管加工系统还包括用于冲压加深第一冲孔201和第二冲孔202的第四套模具，其包括第四母模以及和第四母模配合冲棒20，第四母模具有用于置放工件的第四置放孔，第四置放孔的直径为9.84mm，第四母模的结构和第三母模50结构类似，不同之处在于第四置放孔的直径大于第三置放孔51的直径。

请一并参阅图5b，将第三半成品300放入第四置放孔中，通过调节冲压部21伸出套筒22的长度，冲压加深第一冲孔201，之后通过顶针30将加深后第一冲孔201的第三半成品300从第四置放孔中顶出并翻转第三半成品300后再次放入第四置放孔。通过第一次冲压第二冲孔202的冲棒20的冲压部21继续伸出套筒22并使用冲压部21继续加深第二冲孔202，完成第四半成品400。其中，翻转第三半成品300可以采用现有翻转机构，翻转之后翻转机构再将第三半成品300送入第四置放孔中。

除了可以采用两个直径不同的冲棒20冲压加深第一冲孔201和第二冲孔202之外，还可以采用一个两端直径不同的冲棒20进行冲压，即为在对第三半成品300进行翻转的同时对冲棒20进行翻转，通过冲棒20的另一端完成第二冲孔202的加深，完成第四半成品400。此时，冲棒20的座体23位于冲棒20的中部，冲棒20的翻转也可以采用现有翻转机构。

膨胀管加工系统还包括用于冲压加深第一冲孔201和第二冲孔202的第五套模具，其包括第五母模以及和第五母模配合的冲棒20，第五母模具有用于置放工件的第五置放孔，第五置放孔的直径为9.86mm。第五母模的结构和第三母模50和第四母模的结构均类似，不同之处在于第五置放孔的直径大于第四置放孔的直径。

请一并参阅图6a，将第四半成品400放入第五置放孔中，通过调节冲压部21伸出套筒22的长度，冲压加深第一冲孔201，之后通过顶针30将加深后第一冲孔201的第四半成品400从第五置放孔中顶出并翻转第四半成品400后再次放入第五置放孔。通过第二次冲压第二冲孔202的冲棒20的冲压部21继续伸出套筒22并使用冲压部21继续加深第二冲孔202，此时第一冲孔201和第二冲孔202贯通，完成第五半成品500。其中，翻转第四半成品400可以采用现有翻转机构，翻转之后翻转机构再将第四半成品400送入第五置放孔中。

除了可以采用两个直径不同的冲棒20冲压加深第一冲孔201和第二冲孔202之外，还可以采用一个两端直径不同的冲棒20进行冲压，即为在对具有第一冲孔201的第四半成品400进行翻转的同时对冲棒20进行翻转，通过冲棒20的另一端完成第二冲孔202的冲压，完成第五半成品500。此时，冲棒20的座体23位于冲棒20的中部，冲棒20的翻转也可以采用现有翻转机构。

请参阅图6a和图6b，在制成第五半成品500后，通过在其具有楔形孔，即为第二冲孔202的一端侧壁进行切割，均匀切割出多个切口501，这样当螺栓进入膨胀管内部时，先经过漏斗状的孔、再经过直孔，然后进入孔径变小的楔形孔，将膨胀管具有切口501的一侧撑开之后固定在所需的位置。

上述的第二母模远离第二置放孔的一端的第二置放槽内、第三母模50远离第三置放孔51的一端的第三置放槽52内、第四母模远离第四置放孔的一端的第四置放槽内以及第五母模远离第五置放孔的一端的第五置放槽内均设有支撑保护体1，用于保护各个母模过早损坏。

支撑保护体1硬度更硬、更耐磨、更耐冲击，在将半成品顶出时，支撑保护体1先承受力的冲击，设置支撑保护体1能减少母模更换次数，支撑保护体的材质可以为钨钢层、中碳钢或skd61合金钢中的任一种。

请参阅图1b和图4b，第一母模10、第二母模、第三母模50、第四母模及第五母模上对称设置3，螺孔3用于穿设螺钉，用于固定第一母模10、第二母模、第三母模50、第四母模或第五母模，防止在进行冲压的过程中母模产生运动，影响冲压。

第二实施例：

请参阅图7，图7示意了本发明提供的第二实施例的第一母模截面示意图，第一母模10、第二母模、第三母模50、第四母模及第五母模用于置放工件的一端上分别设有加强层4。具体地，第一置放孔11、第二置放孔、第三置放孔51、第四置放孔及第五置放孔分别开设在加强层4上。通过在各个母模上设置加强层4，然后在加强层4上开设置放孔，使得工件、第一半成品100、第二半成品200、第三半成品300、第四半成品400及第五半成品500在被冲压或切割的时候，加强层4能够承受更大的冲击力，使母模磨损度明显减小，增强了母模的使用寿命。

进一步地，加强层4为圆柱状、圆台状或者棱台状，当加强层4为圆台状或者棱台状时可以限制加强层4从母模的一端滑出。

进一步地，加强层4的材质可以为钨钢层、中碳钢或skd61合金钢中的任一种。

第一母模10、第二母模、第三母模50、第四母模及第五母模上的加强层4可以通过螺栓固定在每个支撑保护体1上。也可以通过螺栓固定在每个母模上，或者加强层4和支撑保护体1相对的一端具有磁性能够相互吸引，固定加强层4使得母模在被冲压的时候不易产生位移。

实施例三：

一种膨胀管加工工艺，使用了实施例一或实施例二中的膨胀管加工系统，包括如下步骤：

步骤一，将和第一置放孔直径相适配的工件放入第一置放孔中，压棒挤压工件至工件位于第一内倒角处，在压棒和第一内倒角的作用下工件的一端形成一外倒角，形成第一半成品，并通过顶针将第一半成品顶出；

步骤二，将第一半成品放入第二置放孔中，通过冲棒将第一半成品的一端冲压出第一冲孔，将具有第一冲孔的第一半成品从第二置放孔中顶出并翻转第一半成品后再次放入第二置放孔，通过另一尺寸的冲棒在第一半成品的另一端冲压出第二冲孔，完成第二半成品；

通过使用上面的第二套模具配合翻转机构，能够完成半成品的翻转，使得步骤二能够对半成品的两端均进行冲孔。

步骤三，将第二半成品放入第三置放孔中，通过调节另一尺寸的冲棒的冲压部伸出套筒的长度来加深第二冲孔，完成第三半成品；

通过使用上述的冲棒，只需调节冲压部的伸出长度，无需更换整个冲棒，节省了模具的数量和简化了更换模具带来的繁琐步骤。

步骤四，将第三半成品放入第四置放孔中，通过调节冲棒的冲压部伸出套筒的长度来加深第一冲孔，将加深后第一冲孔的第三半成品从第四置放孔中顶出并翻转第三半成品后再次放入第四置放孔，通过调节另一尺寸的冲棒的冲压部伸出套筒的长度来继续加深第二冲孔，完成第四半成品；

通过使用上面的第四套模具配合翻转机构，能够完成半成品的翻转，使得步骤四能够继续加深半成品两端的冲孔，而且只需调节冲压部的伸出长度，无需更换整个冲棒，节省了模具的数量和简化了更换模具带来的繁琐步骤。

步骤五，将第四半成品放入第五置放孔中，通过调节冲棒的冲压部伸出套筒的长度来来继续加深第一冲孔，将加深后第一冲孔的第四半成品从第五置放孔中顶出并翻转第四半成品再次放入第五置放孔，通过调节另一尺寸的冲棒的冲压部伸出套筒的长度来继续加深第二冲孔，完成第五半成品。

通过使用上面的第五套模具配合翻转机构，能够完成半成品的翻转，使得步骤五能够继续加深半成品两端的冲孔，而且只需调节冲压部的伸出长度，无需更换整个冲棒，节省了模具的数量和简化了更换模具带来的繁琐步骤。

本实施的工艺中步骤二、步骤四及步骤五相比以往的工艺都能使用较少的模具完成对半成品两次冲孔，同时能够将加工程序化繁为简。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。