一种用于水利工程管道扩口的冲压设备以及方法与流程

本发明涉及冲压装置，更具体地说，本发明涉及一种用于水利工程管道扩口的冲压设备以及方法。

背景技术：

1、周知，水利工程施工时，往往需要对管道进行匹配安装，由于管道在出厂时，其管内径尺寸偏小，进而需要在施工时进行管道扩口。

2、经检索中国专利号cn110814193a中公开了一种小管道扩口冲压装置，包括有冲压平台，冲压冲台上设有滑槽，滑槽上活动连接有冲压头固定台，滑槽左侧的冲压平台上设有冲压气缸，冲压气缸的一端经连接块与冲压头固定台连接，滑槽右侧的冲压平台上设有小管道固定台；所述冲压头固定台上设有第一冲压头固定块，第一冲压头固定块上设有第二冲压头固定块，第一冲压头固定块和第二冲压头固定块的相对侧上均相对设有冲压头夹具。

3、上述现有技术中的扩口冲压装置在对管道进行扩口时，是通过冲压头挤压管道内壁，使得管道产生塑形变形，进而完成扩口，但是由于冲压头在挤压管道内壁时所受的阻力较大，一方面，使得管道内壁成型率较低，另一方面，管道内壁被冲压头挤压并可能形成朝管道口部外翻的毛刺，进而影响管道的外观质量。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种用于水利工程管道扩口的冲压设备以及方法，本发明所要解决的技术问题是：现有技术中的扩口冲压装置在进行冲压时，管道的冲压成型率较低且容易产生外翻毛刺的现象。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水利工程管道扩口的冲压设备，包括底座，还包括：

3、定位结构，设于所述底座且用于对管道进行定位；

4、液压缸，通过立板水平安装于所述底座；

5、冲压头，驱动连接于所述液压缸的伸缩杆上，且与所述定位结构相对应；

6、伸缩块，卡合于所述冲压头开设的滑动腔内，且所述伸缩块与滑动腔构成滑动配合，所述伸缩块朝向管道方向的一端沿其中心线对称设有多个切割楔块；

7、收缩驱动结构，用于驱动所述伸缩块在滑动腔内滑动，且使得所述冲压头接触管道端面时，所述切割楔块能够缩入滑动腔内。

8、采用上述方案，将管道安装在定位结构上，由定位结构对管道进行初步限位，通过液压缸的动作，使得冲压头能够朝冲压头的方向移动，使得收缩驱动结构驱动伸缩块朝滑动腔的外侧方向移动，并使切割楔块露出至滑动腔的外侧，进而使得切割楔块能够对管道的管内壁进行切割，使得管内壁被切割成多个豁口，这样当冲压头在对管道的管内壁进行挤压变形时，豁口的设置，使得管内壁被挤压后能够朝豁口处塑形变形，这样避免管内壁被挤压至管道的口部，进而造成管道口部产生外翻的毛刺，避免影响管道外观质量，另外由于切割出豁口后，冲压头在对管道的管内壁进行冲压时，所受的阻力较小。

9、作为一种优选的实施方式，所述定位结构包括定位座，所述定位座上表面开设有供管道卡合安装的定位安装槽，所述定位安装槽远离冲压头的一侧内壁用于对管道横向移动进行限位。

10、采用上述方案，将管道平躺放置在定位座的定位安装槽内，另外定位安装槽远离冲压头一端的内壁能够与管道的端面相抵，进而对管道进行轴向限位，避免管道朝远离冲压头的方向移动。

11、作为一种优选的实施方式，所述收缩驱动结构包括：

12、驱动柱，竖直穿设于所述冲压头，且能上下自由滑动，所述伸缩块上开设有供驱动柱穿入滑动腔内一端水平移动能自由通过的缺口，所述驱动柱下端转动连接有滚轮；

13、滑动销，水平穿设于所述驱动柱上端，所述伸缩块上开设有供滑动销两端插合的腰形孔，所述腰形孔的长度方向与伸缩块在冲压头上的伸缩滑动方向成夹角；

14、弹性复位单元，用于驱动所述驱动柱自然状态下朝下移动；

15、固定板，固定连接于所述底座，且所述固定板上表面固接有梯形块，所述滚轮能够与固定板、梯形块上表面滚动接触，所述滚轮由固定板滚动至梯形块上表面时，能够驱动所述驱动柱朝上移动，使得所述滑动销在腰形孔内滑动，进而驱动所述伸缩块朝冲压头外侧方向移动。

16、采用上述方案，当冲压头在朝管道方向移动，以对管道的管内壁进行冲压扩口时，滚轮将首先在固定板的上表面上滚动，此时弹性复位单元对固定环具有弹性抵顶力，进而使得驱动柱朝下移动，使得滑动销在腰形孔内朝下滑动，以此使得滑动销能够带动伸缩块朝滑动腔的内侧方向滑动，进而使得切割楔块是缩入滑动腔内的，防止闲置状态时，人员或其他物品接触到切割楔块，进而被切割楔块划伤而影响安全隐患，另外当冲压头快接近管道端面时，此时滚轮将由固定板的上表面滚动至梯形块的斜面上，进而使得滚轮将带动驱动柱朝上移动，使得驱动柱带动滑动销朝上移动，以此使得伸缩杆将朝滑动腔的外侧方向移动，进而使得伸缩块露出冲压头，再随着冲压头的移动，使得切割楔块开始对管道的管道内壁进行切割，使得管道的管道内壁被划开多个豁口，当豁口的长度达到冲压头的冲压扩口深度尺寸时，此时滚轮将由梯形块的上表面滚动至梯形块另一侧的斜面时，驱动柱将受到弹性驱动结构的弹性抵顶力，进而带动伸缩块反向移动，使得伸缩块缩入滑动腔内，无需额外设置控制元件来控制伸缩块的移动，整个伸缩过程自动进行，所以成本较低且操作便捷。

17、作为一种优选的实施方式，所述弹性复位单元包括：

18、固定环，固定套装于所述驱动柱穿出冲压头的一端；

19、第一弹簧，套绕于所述驱动柱，且弹力方向两端分别弹性抵顶所述固定环、冲压头。

20、采用上述方案，通过第一弹簧对固定环的弹性抵顶，使得初始状态下，驱动柱能够朝下移动，以使滚轮保持与固定板或梯形块表面的滚动接触。

21、作为一种优选的实施方式，所述冲压头上固定套装有储油套，所述储油套内部开设有环形的储油腔，所述储油腔内用于储存压延油，所述储油套朝向管道的一端面上设有多个通孔形式的喷油孔。

22、采用上述方案，通过喷油孔，使得储油腔内的压延油能够由喷油孔喷向管道的管内壁上，采用压延油后，冲压头在对管道内壁进行冲压时，管道内壁不会产生毛刺。

23、作为一种优选的实施方式，所述储油腔内活动设有挡环，所述挡环外径小于储油腔的内径，且所述挡环端面与储油腔内壁相抵时，能够封闭所述喷油孔，所述储油腔内安装有第二弹簧，所述第二弹簧弹性抵顶挡环并驱动挡环端面与储油腔内壁相抵，所述挡环朝向管道一侧的端面上垂直固接有短销，所述短销穿出储油套且能自由滑动。

24、采用上述方案，短销接触到管道端面，使得短销缩入储油套内，同时使得储油腔内的压延油能够由挡环与储油腔的空隙流入喷油孔，并可以从喷油孔喷出，这样使得只有冲压头冲压过程中才能进行压延油的喷油操作，这样使得非冲压过程中，压延油不会泄露出来，减少压延油的浪费现象产生。

25、作为一种优选的实施方式，所述立板上端部水平固接有加压筒，所述加压筒内卡合安装有活塞，所述活塞与加压筒内部构成滑动配合，所述冲压头上水平连接有拉杆，所述拉杆穿透立板至加压筒内，且与所述活塞同轴连接，所述加压筒与储油腔之间通过气管连接。

26、采用上述方案，通过冲压头的移动，使得拉杆能够带动活塞在加压筒内滑动，进而将加压筒内的空气挤压至储油腔内，进而对储油腔内部产生加压效果，使得储油腔内的压延油能够快速喷出。

27、一种用于水利工程管道扩口的冲压方法，包括：

28、将管道平躺放置于定位座的定位安装槽内，使得管道待扩口的一端朝向冲压头，液压缸的伸缩杆伸长，并驱动冲压头朝管道的待扩口端方向移动，同时驱动柱下端安装的滚轮将在固定板的上表面滚动，此时受到第一弹簧对固定环的弹性抵顶力，进而使得滑动销在腰形孔内朝下滑动，使得伸缩块朝滑动腔的内侧方向滑动；

29、当滚轮由固定板的上表面滚动至梯形块的斜面上时，滚轮将带动驱动柱朝上移动，进而使得滑动销在腰形孔内朝上滑动，使得伸缩块朝滑动腔的外侧方向滑动，进而使得切割楔块露出至冲压头的外侧，随着液压缸继续驱动冲压头移动，使得切割楔块能够对管道的管内壁进行切割，使得管道的管内壁被切割出多个豁口，当冲压头接触管道的端面时，此时滚轮将由梯形块的顶面滚动至梯形块的另一个斜面上，受到第一弹簧对固定环的弹性抵顶，进而使得滑动销在腰形孔内朝下滑动，并使得伸缩块缩入滑动腔内，此时切割楔块不会切割管道的管内壁，当冲压头与管道端面接近相抵状态时，滚轮将由梯形块的上表面滚动至梯形块另一端的斜面上，使得伸缩块缩入滑动腔内，同时冲压头继续移动，此时冲压头将对已经形成豁口的管道内壁部位进行冲压扩口，扩口后，管道内壁上的豁口将消失；

30、冲压头朝管道的方向移动时，随着冲压头逐渐接近管道，当短销露出储油套的一端抵触管道的端面，随着冲压头的继续移动，使得短销缩入储油腔内且驱动挡环朝远离管道的方向移动，此时储油腔内的压延油将由喷油孔喷向管道的管内壁，这样冲压头在对管道的管内壁进行冲压时，管道的管内壁不会产生较大的毛刺；

31、随着冲压头朝管道方向的移动，使得拉杆能够带动活塞在加压筒内朝管道的方向移动，进而能够将加压筒内的空气挤压至储油腔内，使得储油腔内的压延油能够快速由喷油孔喷出；

32、冲压完毕后，液压缸的伸缩杆缩短，并带动冲压头反向移动，同时滚轮滚动至梯形块的顶面，使得切割楔块露出冲压头，使得短销远离管道，同时第二弹簧将驱动挡环移动，使得挡环密封喷油孔，同时活塞在加压筒内反向滑动。

33、本发明的技术效果和优点：

34、1、本发明通过设置伸缩块、切割楔块及收缩驱动结构，切割楔块能够对管道的管内壁进行切割，使得管内壁被切割成多个豁口，这样当冲压头在对管道的管内壁进行挤压变形时，豁口的设置，使得管内壁被挤压后能够朝豁口处塑形变形，提高管道扩口的成型率，这样避免管内壁被挤压至管道的口部，进而造成管道口部产生外翻的毛刺，避免影响管道外观质量，另外由于切割出豁口后，冲压头在对管道的管内壁进行冲压时，所受的阻力较小；

35、2、本发明通过设置驱动柱、滑动销、固定板、梯形块及弹性复位单元，冲压头快接近管道端面时，此时滚轮将由固定板的上表面滚动至梯形块的斜面上，进而使得滚轮将带动驱动柱朝上移动，使得驱动柱带动滑动销朝上移动，以此使得伸缩杆将朝滑动腔的外侧方向移动，进而使得伸缩块露出冲压头，再随着冲压头的移动，使得切割楔块开始对管道的管道内壁进行切割，使得管道的管道内壁被划开多个豁口，当豁口的长度达到冲压头的冲压扩口深度尺寸时，此时滚轮将由梯形块的上表面滚动至梯形块另一侧的斜面时，驱动柱将受到弹性驱动结构的弹性抵顶力，进而带动伸缩块反向移动，使得伸缩块缩入滑动腔内，无需额外设置控制元件来控制伸缩块的移动，整个伸缩过程自动进行，所以成本较低且操作便捷；

36、3、本发明通过设置储油套、储油腔及喷油孔，使得储油腔内的压延油能够由喷油孔喷向管道的管内壁上，采用压延油后，冲压头在对管道内壁进行冲压时，管道内壁不会产生毛刺；

37、4、本发明通过设置短销、挡环及第二弹簧，短销接触到管道端面，使得短销缩入储油套内，同时使得储油腔内的压延油能够由挡环与储油腔的空隙流入喷油孔，并可以从喷油孔喷出，这样使得只有冲压头冲压过程中才能进行压延油的喷油操作，这样使得非冲压过程中，压延油不会泄露出来，减少压延油的浪费现象产生。