CN101020208A - 一种旋沟头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管端成形同轴度高、结构简单而且操作简便的旋沟头，包括：三个支架和支架收放装置，支架中设置有成形模具，支架收放装置包括通过带孔销滑动嵌套在一起的外套和收紧套，收紧套中设置有旋动芯，旋动芯通过带孔销与外套相固定，外套的底部开设有工作孔，外套上还套装有护套；每个支架均通过旋向、径向和轴向进行三维定位，旋向：旋动芯的左侧端面上均匀开设有三个径向的定位卡槽，径向外侧：支架外壁与收紧套内壁上分别设置有相互抵压在一起的滑动斜面；径向内侧：支架右侧部与定位卡槽之间设置有径向弹簧；轴向：支架的左、右两侧分别抵靠在外套和定位卡槽的底部；收紧套的底部与旋动芯之间还设置有轴向弹簧。

Description

一种旋沟头

技术领域

本发明涉及到一种旋沟头，尤其涉及到一种用于管端成形的旋沟头。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们对于汽车、空调等产品的要求也越来越高，好多管子都需要对其管端进行旋沟成形。目前，管端的旋沟成形可以通过专用的旋沟机，也可以通过多功能管端成形机中的旋沟装置来完成，但不管采用哪一种方式，最终都是通过旋沟头来完成管子的旋沟成形。如图1至图5所示，一种常用的卡盘式旋沟头，其结构包括：成形模具9、三个支架8和支架收放装置，成形模具9通过推力球轴承85和轴承86活动设置在支承销84上，支承销84通过其两端固定设置在支架8中，所述的支架收放装置包括：卡爪7、楔块5和固定在旋转轴1上的卡盘6，卡爪7又包括爪身76和倾斜的T型头71，爪身76的中部两侧分别开设有定位凹槽72，爪身76的右端部开设有T型螺母槽75，T型螺母槽75中设置有T型螺母74，锁定螺栓82穿过支架8与T型螺母74螺纹连接，爪身76与支架8的相邻端面上还开设有相互配合的定位齿73和83；卡盘6呈圆筒状，卡盘6的中心孔61中活动设置有楔块5，中心孔61中位于楔块5的右侧设置有限位块64，楔块5的侧壁上沿着其圆周面的三等分线分别开设有与T型头71相配合的倾斜的T型长槽51，卡盘6的侧壁上沿着其圆周面的三等分线分别开设有与爪身76相配合的安装豁口62，安装豁口62的两侧壁上分别设置有与定位凹槽72相配合的定位凸块63，使得活动设置在安装豁口62中的卡爪7只能沿着定位凸块63作径向移动；T型头71卡设在楔块5的T型长槽51中；所述的旋转轴1中沿着其中心线开设有阶梯形活塞通孔，阶梯形活塞通孔中穿设有与之相配合的阶梯形活塞杆2，使得活塞杆2可在活塞通孔中沿着旋转轴1的轴线作相对直线移动，活塞杆2中开设有内螺纹孔，螺栓10穿过楔块5与螺母4螺纹连接，螺栓10伸出螺母4的部分穿过垫圈3与活塞杆2中的内螺纹孔螺纹连接，从而将楔块5和活塞杆2固定在一起。上述结构的旋沟头的工作原理是：首先观察一下楔块5的右端面是否抵靠在限位块64上，即：旋沟头是否处于初始状态；如果旋沟头不处于初始状态，可以让活塞杆2向前伸出，带动楔块5向右平移，直至楔块5的右端面抵靠在限位块64上，这时三个支架8张开至最大；然后，将与待加工的管子相适应的成形模具9装入支架8中，并通过调整爪身76右侧端面上的定位齿73和支架左侧端面上的定位齿83的相对位置，使得成形模具9与待加工的管子尽可能紧密配合，调整好后拧紧锁定螺栓82，这时，便可通过驱动装置驱动旋沟轴1旋转，旋沟轴1再带动卡盘6、卡爪7和楔块5一起同步旋转，接着让活塞杆2缓慢回缩，于是楔块5就在活塞杆2带动下向左平移，通过T型长槽51和T型头71之间的斜面配合，楔块5相对于卡盘6的轴向水平移动，就转化成卡爪7相对于卡盘6的径向直线移动，使得卡爪7带着支架8和成形模具9一起向内收缩，直至活塞杆2到达设定的行程，在此过程中，成形模具9与管子的管壁不断挤压、由浅至深在管壁上旋出所需的沟槽；沟槽成形完毕，便可将活塞杆2向前伸出，直至楔块5的前端面抵靠在限位块64上，使旋沟头恢复至初始状态；沟槽的深度由T型长槽51中的斜面的斜率以及活塞杆2的行程所决定。上述旋沟头的缺点是：结构过于复杂，尤其是楔块5、卡盘6和卡爪7等零部件的结构过于复杂，加工十分困难，其精度不易得到很好的保证；此外，由于每个支架8仅靠两个锁定螺栓82固定在卡爪6中，其刚性较弱，在旋沟过程中，支架8相对于卡爪7有挠动，使得成形模具9与管子的同轴度较差，一般在0.20毫米左右；另外，旋沟头与夹持管子的夹持装置(如夹紧哈夫模)各自为政，也是导致成形模具9与管子同轴差的一个重要因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种管端成形同轴度高、结构简单而且操作简便的旋沟头。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种旋沟头，包括：三个支架和支架收放装置，每个支架中设置有一个成形模具，所述的支架收放装置包括收紧套，收紧套滑动嵌套在外套中，外套的底部开设有工作孔，收紧套中设置有旋动芯，旋动芯、收紧套和外套的侧壁上分别开设有与带孔销相配合的定位腔、腰形孔和定位孔，带孔销穿设在定位孔、腰形孔和定位腔中，外套上位于定位孔处设置有带孔销止脱装置；所述的三个支架通过旋向、径向和轴向进行三维定位，旋向：旋动芯的左侧端面上均匀设置有三个径向的定位卡槽，每个支架的右侧部活动卡设在一个定位卡槽中；径向外侧：每个支架的外壁与收紧套的内壁上分别设置有相互抵压在一起的滑动斜面，径向内侧：支架的右侧部与定位卡槽的结合部开设有径向弹簧腔，径向弹簧腔中设置有径向弹簧；轴向：支架的左侧抵靠在外套的底部，支架的右侧抵靠在定位卡槽的底部；收紧套的底部与旋动芯之间还设置轴向弹簧。

上述的带孔销止脱装置的具体结构包括：所述的带孔销中开设有与锁紧螺钉相配合的锁紧螺纹孔，外套位于定位孔处套装有护套，护套上开设有与锁紧螺纹孔相配合的锁紧孔，锁紧螺钉穿过锁紧孔与锁紧螺纹孔螺纹连接。

上所述的定位卡槽的具体结构为：所述旋动芯的左侧端面在以其与整个旋动芯的轴线的交点为中心的三等分线上，分别设置有一个呈径向布置的挡压板，两两挡压板之间的空隙构成定位卡槽；所述的径向弹簧的具体设置方式为：支架的右侧端面与定位卡槽的底部即旋动芯的端面上分别开设有相互配合的径向凹槽、构成径向弹簧腔，径向弹簧腔中设置径向弹簧；所述的轴向弹簧的具体设置方式为：所述旋动芯中至少正对着一块挡压板开设有至少一个轴向弹簧孔，轴向弹簧设置在轴向弹簧孔中，其一端抵压在挡压板上，另一端抵压在收紧套的底部。

上述的收紧套的底部开设有导引腔，所述的轴向弹簧设置在导引腔中。

上所述的旋动芯的右侧还设置导向轴，收紧套的底部开设有与导向轴相配合的导向孔，导向轴滑动设置在导向孔中；上述的工作孔中设置有定位轴承。

本发明的有益效果是：整个旋沟头及其零部件的结构均比较简单，使得旋沟头的装配和其零部件的加工都十分容易；由于支架的左、右侧面分别抵靠在外套的底部和旋动芯的端面上，支架的底部抵靠在收紧套的内壁上，而且收紧套的外面还依次套装有外套和护套，支架的刚性得到了很好的保障，在旋沟过程中不会发生支架挠动的现象，从而成形模具与管子的同轴度得到了提高；另外，由于工作孔中还设置有与夹紧哈夫模相配合的定位轴承，以及旋动芯的导向轴与收紧套的导向孔的配合，使得成形模具与管子的同轴度得到了进一步的提高。

附图说明

图1是背景技术中所述的旋沟头的主视结构示意图；

图2是图1的A-A剖视结构示意图；

图3是图2的B-B剖视结构示意图；

图4是图2的K向局部结构示意图；

图5背景技术中所述的旋沟头的爆炸结构示意图；

图1至图5中：1、旋沟轴，2、活塞杆，3、垫圈，4、螺母，5、楔块，51、T型长槽，6、卡盘，61、中心孔，62、安装豁口，63、定位凸块，64、限位块，7、卡爪，71、T型头，72、定位凹槽，73、定位齿，74、T型螺母，75、T型螺母槽，76、爪身，8、支架，82、锁定螺栓，83、定位齿，84、支承销，85、推力球轴承，86、轴承，9、成形模具，10、螺栓；

图6是本发明的主视结构示意图；

图7是图6的A-A剖视结构示意图；

图8是图7的B-B部视结构示意图；

图9是本发明的爆炸结构示意图；

图6至图9中：1、夹紧哈夫模，2、定位轴承，3、外套，31、定位孔，32、工作孔，5、护套，51、锁紧孔，6、支承销，61、推力球轴承，62、轴承，7、支架，74、滑动斜面，75、径向凹槽，8、锁紧螺钉，9、成形模具，10、挡压板，11、径向弹簧，12、带孔销，121、锁紧螺纹孔，13、旋动芯，131、定位腔，132、轴向弹簧孔，133、导向轴，135、径向凹槽，14、轴向弹簧，15、收紧套，151、腰形孔，152、导引腔，153、导引孔，154、滑动斜面，17、旋沟轴。

具体实施方式

如图6至图9所示，本发明所述的旋沟头，包括：三个支架7和支架收放装置，每个支架7中均设置有一个成形模具9，其具体结为：成形模具9通过一对推力球轴承61和一对轴承62活动设置在支承销6上，使得成形模具9可在支承销6上自由转动，支承销6通过其两端设置在支架7上；所述的支架收放装置包括：收紧套15，收紧套15滑动嵌套在外套3中，外套3的底部开设有工作孔32，收紧套15中设置有旋动芯13，旋动芯13、收紧套15和外套3的侧壁上分别开设有与带孔销12相配合的定位腔131、腰形孔151和定位孔31，带孔销12穿设在定位孔31、腰形孔151和定位腔131中，外套3上位于定位孔31处设置有带孔销止脱装置，其具体结构为：所述的带孔销12中开设有与锁紧螺钉8相配合的锁紧螺纹孔121，外套3位于定位孔31处套装有护套5，护套5上开设有与锁紧螺纹孔121相配合的锁紧孔51，锁紧螺钉8穿过锁紧孔51与锁紧螺纹孔121螺纹连接；所述的三个支架7通过旋向、径向和轴向进行三维定位，旋向：所述旋动芯13的左侧端面在以其与整个旋动芯13的轴线的交点为中心的三等分线上，分别设置有一个呈径向布置的扇形挡压板10，两两挡压板10之间的空隙构成定位卡槽，三个支架7的右侧部分别活动卡设在三个定位卡槽中，保证了三个支架7在旋转面上的位置相对固定，从而确保了三个支架7随着旋动芯13同步旋转；径向外侧：支架7的外壁与收紧套15的内壁上分别设置有相互抵压在一起的滑动斜面74和154，径向内侧：支架7的右侧端面与定位卡槽的底部即旋动芯13的端面上分别开设有相互配合的径向凹槽75和135、构成径向弹簧腔，径向弹簧腔中设置有径向弹簧11，径向弹簧11的两端分别抵压在径向凹槽75和135的底部；轴向：支架7的左侧抵靠在外套3的底部，支架7的右侧抵靠在定位卡槽的底部；所述旋动芯13中正对着三块挡压板10分别开设有一个轴向弹簧孔132，三个轴向弹簧14分别设置在三个轴向弹簧孔132中，其一端抵压在挡压板10上，另一端抵压在收紧套15的底部。本实施例中，为了更好地导引轴向弹簧14，收紧套15的底部与轴向弹簧孔132相对应的位置上还分别开设有导引腔152，轴向弹簧14伸入导引腔152中；为了更好地保证旋动芯13与收紧套15的同轴度，旋动芯13的右侧还设置导向轴133，收紧套15的底部开设有与导向轴133相配合的导向孔153，导向轴133滑动设置在导向孔153中；所述的工作孔32中设置有与夹紧哈夫模1相配合的定位轴承2。整个旋沟头通过其收紧套15固定在旋沟轴17上。

本发明的工作原理为：首先将所要加工的管子夹持在夹紧哈夫模1中，然后将与管子的外径相适应的三支成形模具9分别装入三个支架7中，接着将装有成形模具9的三个支架7装入支架收放装置中，通过调整收紧套15与外套3之间的相对位置，使得三个支架7分别沿着径向同步向外张开至最大，即：带孔销12抵靠在腰形孔151的左侧；然后将定位轴承2套在夹紧哈夫模1上，夹持在夹紧哈夫模1中的管子穿过工作孔32伸入三支成形模具9形成的加工空间中；启动旋沟轴17旋转，旋沟轴17带动收紧套15旋转，收紧套15通过带孔销12带动旋动芯13和外套3一起旋转，旋动芯13再带动支架7和设置在支架7中的成形模具9一起旋转；然后将旋沟轴17沿着其轴线向前推进，旋沟轴17带动收紧套15相对于外套3作相向直线运动，每个支架7的滑动斜面74在相对应的收紧套15的滑动斜面154的压迫下，三个支架7分别通过其右侧部沿着相对应的定位卡槽向内移动，从而带动三个成形模具9同步向内收紧，直至旋沟轴17到达设定的行程为止，在此过程中，成形模具9与管子管壁的不断挤压、在管子端部由浅至深旋出沟槽；然后，旋沟轴17向后退至推进前所在的位置，三个支架7分别在相对应的径向弹簧11的作用下径向向外张开，收紧套15在轴向弹簧14的作用下轴向向外张开，使得三个支架7和收紧套15均恢复到加工前的状态，旋沟过程结束；沟槽的深度由滑动斜面的斜率以及旋沟轴17的行程所决定。

本发明所述的旋沟头及其零部件的结构均比较简单，使用起来也十分方便；由于支架7的左、右侧面分别抵靠在外套3的底部和旋动芯13的端面上，支架7与收紧套15通过其相互配合的滑动斜面74和154紧密抵靠在一起，而且收紧套15的外面还依次套装有外套3和护套5，使得支架7的刚性得到了很好的保障，在旋沟过程中不会发生支架7的挠动现象，从而保证了成形模具9与管子的同轴度；另外，由于工作孔32中还设置有与夹紧合夫模1相配合的定位轴承2，以及旋动芯13的导向轴133与收紧套15的导向孔153的配合，使得成形模具9与管子的同轴度得到了进一步的提高。

Claims (5)

1.一种旋沟头，包括：三个支架[7]和支架收放装置，每个支架[7]中设置有一个成形模具[9]，其特征在于：所述的支架收放装置包括收紧套[15]，收紧套[15]滑动嵌套在外套[3]中，外套[3]的底部开设有工作孔[32]，收紧套[15]中设置有旋动芯[13]，旋动芯[13]、收紧套[15]和外套[3]的侧壁上分别开设有与带孔销[12]相配合的定位腔[131]、腰形孔[151]和定位孔[31]，带孔销[12]穿设在定位孔[31]、腰形孔[151]和定位腔[131]中，外套[3]上位于定位孔[31]处设置有带孔销止脱装置；所述的三个支架[7]通过旋向、径向和轴向进行三维定位，旋向：旋动芯[13]的左侧端面上均匀设置有三个径向的定位卡槽，每个支架[7]的右侧部活动卡设在一个定位卡槽中；径向外侧：每个支架[7]的外壁与收紧套[15]的内壁上分别设置有相互抵压在一起的滑动斜面[74]和[154]，径向内侧：支架[7]的右侧部与定位卡槽的结合部开设有径向弹簧腔，径向弹簧腔中设置有径向弹簧[11]；轴向：支架[7]的左侧抵靠在外套[3]的底部，支架[7]的右侧抵靠在定位卡槽的底部；收紧套[15]的底部与旋动芯[13]之间还设置轴向弹簧[14]。

2.如权利要求1所述的旋沟头，其特征在于：所述的带孔销止脱装置的具体结构包括：所述的带孔销[12]中开设有与锁紧螺钉[8]相配合的锁紧螺纹孔[121]，外套[3]位于定位孔[31]处套装有护套[5]，护套[5]上开设有与锁紧螺纹孔[121]相配合的锁紧孔[51]，锁紧螺钉[8]穿过锁紧孔[51]与锁紧螺纹孔[121]螺纹连接。

3.如权利要求1所述的旋沟头，其特征在于：所述的定位卡槽的具体结构为：所述旋动芯[13]的左侧端面在以其与整个旋动芯[13]的轴线的交点为中心的三等分线上，分别设置有一个呈径向布置的挡压板[10]，两两挡压板[10]之间的空隙构成定位卡槽；所述的径向弹簧的具体设置方式为：支架[7]的右侧端面与定位卡槽的底部即旋动芯[13]的端面上分别开设有相互配合的径向凹槽[75]和[135]、构成径向弹簧腔，径向弹簧腔中设置径向弹簧[11]；所述的轴向弹簧的具体设置方式为：所述旋动芯[13]中至少正对着一块挡压板[10]开设有至少一个轴向弹簧孔[132]，轴向弹簧[14]设置在轴向弹簧孔[132]中，其一端抵压在挡压板[10]上，另一端抵压在收紧套[15]的底部。

4.如权利要求3所述的旋沟头，其特征在于：所述的收紧套[15]的底部开设有导引腔[152]，所述的轴向弹簧[14]设置在导引腔[152]中。

5.如权利要求1至4中任一项所述的旋沟头，其特征在于：所述的旋动芯[13]的右侧还设置导向轴[133]，收紧套[15]的底部开设有与导向轴[133]相配合的导向孔[153]，导向轴[133]滑动设置在导向孔中[153]；所述的工作孔[32]中设置有定位轴承[2]。

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