一种金属管件成型装置的制作方法

1.本实用新型属于金属加工技术领域，具体涉及一种金属管件成型装置。


背景技术：

2.某种高强钢管件目前的产品由圆形锻棒机加完成，其锻棒重量约16kg，从该产品结构上看其形状为薄壁异形管件，现有技术通常是直接采用钢管进行上下模压成型方法，例如公开号cn105689620b、cn209902019u等专利文件中都有记载类似的成型方法，该上下模成型方法使内径表面形成折叠层或不规则多边形，并带来内外径留量不足及机加工内径困难等缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种金属管件成型装置，以降低原材料重量，解决上下模压成型内径表面形成折叠层的问题。
4.一种金属管件成型装置，包括
5.成型块，所述成型块设有用于锻压管件的型面，至少两个成型块沿圆周方向间隔分布，所述成型块在工作时向内侧滑动而围合成与成品管件仿形的内型腔、以及圆台形的外壁；
6.内锥套，所述内锥套内部设有紧贴所述外壁的圆台孔，所述内锥套上下浮动式安装于底座上，所述内锥套受压下行时向内侧挤压所述成型块的外壁。
7.优选的，所述内锥套内设有安装腔，所述底座上竖直地安装倒立的螺栓一，所述螺栓一上套装弹性件一，所述螺栓一的尾部和所述弹性件一均位于所述安装腔内，所述弹性件一用于顶起所述内锥套。
8.优选的，所述内锥套的顶部设有连通所述安装腔的定位孔，所述内锥套下行时所述螺栓一的尾部贯穿所述定位孔，所述螺栓一的尾部为光杆。
9.优选的，所述底座上安装槽一，所述槽一内安装碟簧；所述碟簧的碟沿上翘，顶住所述内锥套。
10.进一步的，所述底座上安装水平的螺栓二，所述螺栓二螺接于所述成型块上，所述螺栓二外套设弹性件二，所述弹性件二的两端分别抵接所述螺栓二的螺帽和一个固定件。
11.优选的，所述底座上设有槽二，所述槽二内固定安装所述固定件，所述固定件上设有供所述螺栓二通过的导向孔，所述螺栓二的尾部穿过所述导向孔后螺接于所述成型块上。
12.优选的，所述内型腔包括倒圆台型的上腔和下腔，上腔的锥度大于下腔的锥度。
13.优选的，所述内锥套的顶部固定连接至少两根压柱，所述压柱的顶部由压盖连接，所述压盖受压机的压力时压下所述内锥套。
14.进一步的，至少两根所述压柱上还安装水平的对中块，所述对中块的中央设有与管件直径匹配的对中孔，所述对中孔与所述内型腔的中心同轴，所述管件穿过所述对中孔
后插入所述成型块之间。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型提供了一种新的管件成型方案，通过内锥套和成型块的斜面配合，使成型块产生水平方向的滑动而围合成内型腔，保证管件在径向压缩成型时，由环向多个方向实现对管件的缩径变形，管件直径收缩变形后环向壁均匀，表面光滑无折叠层。
17.本实用新型利用弹簧一对内锥套自动向上复位，利用弹簧二对成型块自动向外复位，保证了加工效率。
18.本实用新型利用对中块将管件自动对准内型腔，保证了产品成型的轴向对称性。
19.本实用新型可将薄壁高强度金属管件通过局部成型的方法成型到异形钢管，原材料重量大幅度降低到约7.5kg。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
21.图1是本实用新型的管件成型示意图；
22.图2是本实用新型的局部剖视结构示意图。
23.图中标记为：1、管件；2、内缩段；3、底座；4、成型块；5、内锥套；6、压柱；7、对中块；8、压盖；9、型面；10、上腔；11、下腔；12、安装腔；13、定位孔；14、螺栓一；15、弹性件一；16、碟簧；17、螺栓二；18、弹性件二；19、固定件；20、对中孔；21、上料孔；22、穿孔。
具体实施方式
24.一种金属管件成型装置，用于锻压成型高强度金属管件上的异形结构，如图1所示，本实施例以管件1底部成型圆台型的内缩段2为例进行说明，内缩段2可以包括上段和下段两部分，上段的锥度大于下段的锥度，管件1材质为高强钢。
25.如图2所示，金属管件成型装置主要包括由下至上安装的底座3、成型块4、内锥套5、压柱6、对中块7和压盖8等部件。
26.多个成型块4可水平滑动式安装于底座3上，本实施例以六个成型块为例，但不限于六个。六个成型块4由六个方向均匀地分布于同一圆周上，并且在自由状态下成型块4之间有间隔。成型块4的内侧壁为用于锻压管件1的型面9，成型块4受到内锥套5的压力时向内侧滑动而收缩靠拢，围合成与成品管件内缩段仿形的内型腔，利用该内型腔锻压成型管件1的内缩段2，内型腔包括与内缩段2结构相应的倒圆台型的上腔10和下腔11。成型块4收缩靠拢时还组合形成了圆台形的外壁。
27.内锥套5上下浮动式安装于底座3上，并且套在成型块4外部，内锥套5的内部设有圆台孔，圆台孔的孔壁紧贴成型块4的外壁，内锥套5受压下行时向内侧挤压成型块4的外壁，使成型块4向内侧靠拢。内锥套5与成型块外壁配合的圆台斜面角度设计为6
°‑
10
°
，但不限于该角度。
28.内锥套5内设有安装腔12，内锥套5的顶部设有连通安装腔12的定位孔13，底座3上竖直地安装倒立的螺栓一14，螺栓一14的螺帽卡在底座3内，螺栓一14上套装弹性件一15，螺栓一14的尾部为光杆，其尾部位于安装腔12内，并且当内锥套5下行时，螺栓一14的尾部
贯穿定位孔13，因此螺栓一14不会发生偏斜。弹性件一15的上下两端分别抵接安装腔12和底座3，弹性件一15可以顶起内锥套5，使其自动复位，弹性件一15可选用压缩弹簧或者其他常用的弹性元件。
29.底座3上还安装槽一，槽一内安装碟簧16；碟簧16的碟沿上翘，当内锥套5压住底座3时，碟簧16顶住内锥套5，保证内锥套下压到最底部后顺利回升，成型块4与内锥套5迅速分离。
30.底座3和内锥套5上沿圆周方向安装多组螺栓一14和弹性件一15，提高锻压复位动作的稳定性。
31.底座3上沿圆周方向安装多根(例如但不限于十二根)水平的螺栓二17，螺栓二17螺接于成型块4上，螺栓二17外套设弹性件二18，弹性件二18可以是压缩弹簧或者其他常规的弹性元件，弹性件二18的两端分别抵接螺栓二17的螺帽和一个固定件19。具体来说，在底座3上设有槽二，固定件19焊接或者螺接或者粘接于槽二内，固定件19上设有供螺栓二17横向穿过的导向孔，螺栓二17的尾部穿过导向孔后螺接于成型块4上。当成型块4向内滑动时，带动螺栓二17一起滑动，弹性件二18被其螺帽挤压蓄力，当内锥套5对成型块4的压力消失时，弹性件二18带动成型块4向外侧滑动复位。
32.内锥套5的顶部固定连接至少两根压柱6，压柱6的顶部由压盖8固定连接，压盖8受压机的压力时压下内锥套5。
33.至少两根压柱6上还安装水平的对中块7，对中块7的中央设有与管件1直径匹配的对中孔20，对中孔20与内型腔的中心同轴，管件1穿过对中孔20后插入成型块4之间。对中块7使管件1可以准确地上料于成型块4之间，提高锻压成型的精度和效率。为了进一步提高上料效率，在压盖8中央也设有一个上料孔21，该上料孔21的直径远大于管件1的直径，并且优选其也与内型腔的中心同轴，方便将管件1从上料孔21快速插入对中孔20内。
34.本实用新型的工作原理：高温加热后的管件1从压盖8上方中部的上料孔21向下穿过对中孔20，自由下落到六个成型块4之间后，压机下压压盖8上端面，对中块7、压盖8、压柱6连同内锥套5向下移动，六个成型块4在内锥套5的挤压下产生相对滑动，并在底座3表面向管件1的中心水平移动，同时局部挤压管件1，使管件1与成型块4接触的区域产生收缩变形，直到内锥套5与底座3表面接触后停止，随后压机上行，对中块7、压盖8、压柱6连同内锥套5在蝶簧及弹性件一15的弹力作用下向上移动到初始位置，同时六个成型块4在弹性件二18与螺栓二17的配合作用下向外移动到初始位置，六个成型块4中心区域直径变大，取出管件1。
35.当管件1需求的内缩段下段长度较长时，可以进行多次锻压，在底座3的中央设置穿孔22，完成一次锻压后，上一次成型的下段下移入穿孔22内，然后重复上述动作对内缩段2上段和坯件的圆柱段再次锻压成型，直到管件1下移成型到目标位置。
36.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。