一种方管整形模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于模具技术领域，涉及一种方管整形模具。
【背景技术】
[0002]方管是一种呈方形的型材，方管通常采用金属材料制成，其中又以钢材质的方管最为常见。方管的常见成型方式是将钢带进行平整后弯折成所需的形状，再对接缝处进行焊接得到所需要形状的方管。这种成型方式加工的方管，优点是加工方便、成本较低、表面质量较好，存在的问题是尺寸公差较大，焊接处存在焊缝影响美观和整体结构强度。
[0003]为了实现方管的一体式成型，改善方管的力学性能，也有人采用冷挤压的方式加工方管。例如，中国专利【申请号201010500140.7 ;申请公布号CN102029304A】公开的了一种汽车用大壁厚、大外形尺寸方管支承桥成型工艺，其包括如下步骤:(I)根据设计要求选择确定用于制造方管支承桥的圆管及圆管的直径、壁厚；(2)将尺寸计算好的五组成型模具装入模具箱内，使用压力机推动圆管依次通过五组成型模具，使用压力机依次对五组模具进行冷挤压成型；(3)冷挤压成型后将方管推出模具箱。
[0004]上述方管支承桥成型工艺采用了圆管作为毛胚，通过冷挤压的方式成型方管，改善了方管的机械性能，使成型的方管能够满足固定连接和承重要求。但是，这种成型方式选用了多组成型模具，多组成型模具根据需要安装到模具箱中，多组成型模具之间难免存在位置偏差导致多次挤压得到的方管的尺寸精度依然较低，无法满足方管应用于活动连接结构时的配合精度要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种方管整形模具，本发明解决的技术问题是如何通过对方管进行整形减小方管的尺寸公差。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种方管整形模具，包括凸模安装板和凹模安装板，所述凸模安装板上固定有横截面呈方形的芯杆，其特征在于，所述凹模安装板上设置有支撑架，所述支撑架上固定有呈平板状的安装台板，所述安装台板上固定有整形壳体，所述整形壳体上具有贯通整形壳体的方形让位通孔，所述芯杆能够插入方形让位通孔内，所述整形壳体上位于方形让位通孔的四周内壁处分别具有与方形让位通孔相连通的安装槽，每个所述安装槽内均设置有整形块，每个所述整形块内分别沿着芯杆插入方向排列有若干个与芯杆垂直的滚柱，所述滚柱的外周面凸出整形块外表面且凸出的高度沿着芯杆插入方向逐渐增大，所述安装台板和整形壳体之间还设置有四个压料楔块，所述四个压料楔块的一端呈V字形并分别位于方形让位通孔的一角，所述安装台板上固定有与所述四个压料楔块的另一端一一对应的固定块，每个所述压料楔块分别通过弹性件与对应的固定块相连。
[0007]本方管整形模具用于对市场上的方管或通过弯曲成型及焊接后的方管进行整形加工，减小方管的尺寸公差。本方管整形模具安装到压力机上，凸模安装板与压力机的滑块相连。本方管整形模具的工作过程是:凸模安装板和凹模安装板分离，将待整形加工的方管套在芯杆上。再将芯杆对准整形壳体上的方形让位通孔，压力机带动芯杆逐渐插入方形让位通孔内。在芯杆插入的过程中，整形块内的滚柱滚压方管，将方管外壁向内挤压，使得方管外壁尺寸逐渐接近并达到设定值。方管随着芯杆运动穿过压料楔块时，芯杆顶开压料楔块并使压料楔块抵压在方管的四个角上。整形加工完成后，压料楔块的弹性件被压缩，压力机带动芯杆上行，方管受到压料楔块的压紧力作用，可以通过人工或者机械自动的方式使方管与芯杆分离后，实现方管的下料。本方管整形模具改善了方管的表面质量，减小了方管的尺寸公差。
[0008]在上述的方管整形模具中，所述整形块呈长方体形，所述整形块位于芯杆插入的一端具有倾斜的弧形导向面，所述整形块上具有供滚柱插入的安装孔，所述安装孔贯通整形块的两侧面，所述安装孔具有位于整形块外表面上的让位开口。滚柱从整形面一侧插入安装孔内，滚柱的外周面有一部分从让位开口处凸出整形块的外表面，这样的结构通过保证安装孔的加工精度，使滚柱凸出整形块外表面的高度控制更为精确，更有助于减小方管的尺寸公差；并且，滚柱长时间使用发生磨损后的更换也更为方便。
[0009]作为优选，在上述的方管整形模具中，每个所述整形块和对应安装槽的各个槽壁之间分别设置有垫块，每个所述垫块上均设置有至少一个固定螺钉，所述固定螺钉的头部位于整形壳体上，所述固定螺钉的内端穿过整形壳体和垫块并抵靠在对应的整形块上。通过对垫块的位置进行调整，可以对整形块的位置进行微调，便于整形加工过程中修正位置误差。
[0010]在上述的方管整形模具中，所述凸模安装板上还固定有定位块，所述芯杆上套设有延长套管，所述延长套管一端抵靠在定位块上，另一端供方管抵靠使得芯杆运动到极限位置时方管的顶端位于压料楔块下方，且所述延长套管外形尺寸小于方管的外形尺寸。方管装入芯杆上，方管的顶端抵靠在延长套管上，延长套管外表面都未高出方管，避免延长套管与滚柱接触；芯杆运动到极限位置，整形加工完成，方管位于压料楔块下方，由于延长套管外形尺寸小于方管的外形尺寸，压料楔块在弹性件的回复力作用下向内运动并使压料楔块的头部抵靠在外形尺寸更小的延长套管上，方管的上端则被压料楔块阻挡，在芯杆复位的过程中方管无法随着芯杆复位，最终与芯杆分离，使方管的卸料更方便。
[0011]在上述的方管整形模具中，所述安装台板和整形壳体之间设置有四个分别位于方形让位通孔四周的呈梯形的导向块，两块相邻导向块的之间形成导向滑道，所述压料楔块分别位于对应的导向滑道内。导向块采用分体式的结构，安装更为方便；导向块相邻的两个斜面之间具有间隙，使得两块相邻导向块的之间形成导向滑道，导向滑动对压料楔块的运动导向。
[0012]作为优选，在上述的方管整形模具中，所述导向块上具有限位台阶，所述压料楔块两侧具有挡沿，所述挡沿能分别抵靠在两块相邻导向块的限位台阶上，所述固定块上固连有导向杆，所述压料楔块靠近固定块的一端具有与导向杆配合的导向孔。通过导向孔和导向杆的配合使得压料楔块运动更平稳，压料楔块上的挡沿能分别抵靠在两块相邻导向块的限位台阶上，对压料楔块起到限位作用，避免压料楔块太过伸入影响方管正常进料。
[0013]在上述的方管整形模具中，所述支撑架包括若干个间隔设置的呈平板状的支撑板体，所述凹模安装板底部具有下料孔，所述芯杆能够穿过两块支撑板体之间并与下料孔位置正对。整形加工好的方管通过凹模安装板底部具有下料孔直接从模具下方下料，下料更为方便、快速，提高了整形加工的效率。
[0014]在上述的方管整形模具中，所述支撑架还包括位于支撑板体底部的支撑底板，所述支撑底板滑动连接在凹模安装板上，所述支撑底板上具有与下料孔位置对应的长条形让位孔。整形加工之前，通过移动支撑底板，使得整形壳体与芯杆位置错开，再将待整形加工的方管套在芯杆上，方管的安装更为方便。
[0015]在上述的方管整形模具中，所述弹性件为呈螺旋形的弹性片。
[0016]作为另一种方案，在上述的方管整形模具中，所述弹性件为压缩弹簧。
[0017]与现有技术相比，本方管整形模具的优点在于:
[0018]1、本方管整形模具通过将方管套在横截面为方形的芯杆上，并经过多层凸出整形板的高度逐渐增大的滚柱滚压，形成对方管内外表面的