CN102240714A - 直管分水器沿口加工装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种直管分水器沿口加工装置，包括装夹部件、定位模块、半球体拉块；所述装夹部件包括对称设置的左夹块和右夹块；所述定位模块为与管件内壁匹配的半圆柱体，定位模块上部设置有定位锁紧机构，定位锁紧机构包括对称设置的由内向外依次连接的滚珠、弹簧和紧固螺钉；所述半球体拉块包括半球体，半球体下侧设置有可与所述定位锁紧机构扣合的定位体，半球体上部与拉绳固定装置连接。本发明的沿口加工装置和方法，结构简单，一次可同时拉出多个分水器外沿口，由于提前加工了外沿引导孔，保证了外沿质量，所加工沿口形状一致，有利于分水管的后续焊接，提高了焊接质量。

Description

直管分水器沿口加工装置和方法

 

技术领域

本发明属于薄壁直管排列式分水器加工工装领域，特别涉及到直管分水器沿口的加工装置和方法。

 

背景技术

目前常见的直管排列式分水器沿口加工方法有：1.先在直管上钻孔，然后再焊接分水管。2.先在直管上冲孔，然后再拉出翻边形成外沿，磨平外沿后再焊接分水管。3.在直管的固定工装上预留沿口成型通道，从直管两端通入高压水，使高压水从预留沿口成型通道冲出，便形成沿口。

方法1虽然操作简单但是由于两圆管相交形成相贯线，由于相贯线是空间曲线，焊接起来比较困难，且焊接不牢固；方法2通过形成外沿口从而避免了相贯线焊接的问题，由于是对直管直接冲孔，这样会给主管带来比较大的局部变形，甚至整体变形，其次由于外沿的形成是通过内沿翻边拉成的，外沿的质量不好保证；方法3通过水压冲出沿口，沿口形状一致性不好保证，对于不同个数的的沿口，水压要求不同，冲击速度要求不同，这对于水压控制要求非常高，而且难以很好的实现。

直管钻孔是直接将管件装夹在钻床的工作台上，工装夹具较为简单。管液压成形技术是将管件放入模具中，模具为上下两半圆凹模，合起来为一闭合模具压紧待加工直管，防止非加工区域在高压水压力作用下胀破，管件两端通过冲头密封，成形过程中，在通过冲头液压管道向管件内通入高压水，模具留有预留沿口成形通道，此处在高压力下金属材料沿着成形通道塑性延展变形，便可以形成沿口。

 

发明内容

技术问题：本发明提供了一种结构简单、加工质量好、加工速度快的直管分水器沿口加工装置和方法。       

技术方案：一种直管分水器沿口加工装置，包括装夹部件、定位模块、半球形拉模；所述装夹部件用以夹持管件，包括对称设置的左夹块和右夹块，所述左、右夹块合拢后，上部留有能使半球形拉模通过的缺口；所述定位模块为半圆柱体，定位模块上部设置有定位锁紧机构，定位锁紧机构包括对称设置的由内向外依次连接的滚珠、弹簧和紧固螺钉；所述半球体拉块包括半球体，半球体下侧设置有能与所述定位锁紧机构扣合的定位体，定位体左右两侧设置有与滚珠配合的凹坑，半球体上部与拉绳固定装置连接。

本发明中，所述的拉绳固定装置为螺栓，所述半球体上部设置有安装螺栓的螺纹孔。

一种应用本发明装置加工直管分水器沿口的方法，包括以下步骤：

1）根据分水器位置和数量要求在待加工的直管上加工出沿口引导孔；

2）将钢丝绳穿过引导孔，并从直管主管一段穿出，然后将钢丝绳与半球体拉块连接固定，将半球体拉块与定位模块的定位锁紧机构连接固定；

3）将定位模块放置在直管中并定位，在直管两端将定位模块固定，此时拉绳固定装置的中心线与引导孔的中心线重合；

4）将直管放入左夹块和右夹块之间夹紧；.

5）通过外部牵引力拉动钢丝绳，将半球体拉块拉出引导孔，加工出沿口。

有益效果：本发明的沿口加工装置和方法，是利用金属塑性成形技术，结合金属冲压成形方法而构建的，装置结构简单，工艺性好，易于模块化设计和装置的重复利用；由于设计有定位模块，使半球体拉模能够准确定位，提高了加工精度，同时半球体拉模能够在定位模块中滑动，待到达滚珠处自动卡紧定位，这样就能够起到快速装夹的作用，有利于提高装夹效率；采用半球作为拉出沿口的模具，有利于保证沿口受力的缓慢变化，降低沿口因受力突变而产生的破裂或者残余应力不均匀的可能性，提高拉出沿口的质量，同时半球体拉模的球面形状也能够减小拉出沿口时所收的摩擦力，有利于增加拉模的和钢绳的寿命，同时也能减小拉力机的拉力，起到降低能耗的作用。目前利用高压水加工沿口的方法，对使用的模具有较高的要求，模具需要预留沿口成型通道，结构相对比较复杂，需要控制高压水的压力，并且液压成形的过程中的变形比较复杂，变形规律难以掌握，会导致成形缺陷的产生。本装置与利用高压水加工沿口相比，由于采用液压提升机等作为动力设备，具有结构相对简单，操作过程容易控制，对密封性没有要求，对加工环境要求不高，一次可同时拉出多个分水器外沿口。与现有的一般沿口加工方法相比，本装置由于设计了精确的装夹定位模块，从而具有更高的加工精度，提前加工了沿口引导孔，保证了外沿质量，所加工沿口形状一致，有利于分水管的后续焊接，提高了焊接质量。

 

附图说明

图1是本发明直管分水器沿口加工装置在管件中安装示意图。

图2是本发明直管分水器沿口加工装置与管件安装结合的剖视图。

图3是本发明沿口成型效果示意图。

图4是定位模块结构示意图。

图5是半球体拉块结构示意图。

图中有：1.钢丝绳，2.左夹块，3. 拉绳固定装置，4.紧固螺钉，5.弹簧，6.定位模块，7.右夹块，8.直管，9.半球体拉块，10.滚珠，11.沿口，12.半球体，13.定位体，14.螺纹孔，15.凹坑。

 

具体实施方式

一种直管分水器沿口加工装置，包括装夹部件、定位模块6、半球形拉模9；所述装夹部件用以夹持管件，包括对称设置的左夹块2和右夹块7，所述左、右夹块合拢后，上部留有能使半球形拉模9通过的缺口；为了实现夹持管件的作用，左、右夹块中部为与管件匹配的半圆形，当左、右夹块合拢时，正好可以夹持住管件。所述定位模块6为半圆柱体，为了使定位模块能安装进管件并定位，半圆柱体的外圆弧面与管件内壁匹配；定位模块6上部设置有定位锁紧机构，定位锁紧机构包括对称设置的由内向外依次连接的滚珠10、弹簧5和紧固螺钉4，紧固螺钉是为了固定和压缩弹簧，使滚珠受到弹簧的弹力作用；所述半球体拉块9包括半球体12，半球体12下侧设置有能与所述定位锁紧机构扣合的定位体13，定位体13左右两侧设置有与滚珠10配合的凹坑15，半球体12上部与拉绳固定装置3连接。

所述的拉绳固定装置3为螺栓，所述半球体12上部设置有安装螺栓的螺纹孔，拉绳固定装置和半球体也可通过其他方式连接固定。

本发明中，定位模块主要是起定位作用，一则避免工作过程中由于振动等原因使半球体拉块摇摆晃动，二则使钢丝绳在外力作用下处于拉直状态，避免钢丝绳松弛卷曲造成半球体拉块步调不一致，另外也便于拉模迅速定位，提高效率。

应用本发明装置加工直管分水器沿口的方法，包括以下步骤：

1）根据分水器位置和数量要求在待加工的直管8上加工出拉沿口引导孔；

2）将钢丝绳1穿过引导孔，并从直管8主管一段穿出，然后将钢丝绳1与半球体拉块9连接固定，将半球体拉块9与定位模块6的定位锁紧机构连接固定；

3）将定位模块6放置在直管8中并定位，在直管8两端将定位模块6固定，此时拉绳固定装置3的中心线与引导孔的中心线重合；

4）将直管8放入与气缸连接的左夹块2和右夹块7之间夹紧；.

5）通过外部牵引力拉动钢丝绳1，将半球形拉模9拉出引导孔，加工出沿口11。

为了避免钢丝绳松弛卷曲造成半球体拉块9的摇摆晃动，提高加工精度，在上述步骤5）中，先施加以较小的牵引力，使钢丝绳处于拉直状态，然后再施加较大牵引力将半球形拉模9拉出引导孔。

本发明的装置和方法可快速加工出多个沿口11，操作简单，而且所拉沿口形状一致、质量好，有利于分水管的后续焊接操作。

Claims (3)

1.一种直管分水器沿口加工装置，其特征在于，该装置包括装夹部件、定位模块（6）、半球体拉块（9）；

所述装夹部件用以夹持管件，包括对称设置的左夹块（2）和右夹块（7），所述左、右夹块合拢后，上部留有能使半球形拉模（9）通过的缺口；

所述定位模块（6）为半圆柱体，定位模块（6）上部设置有定位锁紧机构，定位锁紧机构包括对称设置的由内向外依次连接的滚珠（10）、弹簧（5）和紧固螺钉（4）；

所述半球体拉块（9）包括半球体（12），半球体（12）下侧设置有能与所述定位锁紧机构扣合的定位体（13），所述定位体（13）左右两侧设置有与滚珠（10）配合的凹坑（15），半球体（12）上部与拉绳固定装置（3）连接。

2.根据权利要求1所述的直管分水器沿口加工装置，其特征在于，所述的拉绳固定装置（3）为螺栓，所述半球体（12）上部设置有安装螺栓的螺纹孔。

3.一种应用权利要求1所述装置加工直管分水器沿口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）根据分水器位置和数量要求在待加工的直管（8）上加工出沿口引导孔；

2）将钢丝绳（1）穿过引导孔，并从直管（8）主管一段穿出，然后将钢丝绳（1）与半球体拉块（9）连接固定，将半球体拉块（9）与定位模块（6）的定位锁紧机构连接固定；

3）将定位模块（6）放置在直管（8）中并定位，在直管（8）两端将定位模块（6）固定，此时拉绳固定装置（3）的中心线与引导孔的中心线重合；

4）将直管（8）放入左夹块（2）和右夹块（7）之间夹紧；.

5）通过外部牵引力拉动钢丝绳（1），将半球体拉块（9）拉出引导孔，加工出沿口（11）。

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