CN102688963A - 管材螺纹成型机机头组件 - Google Patents

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Abstract

一种管材螺纹成型机机头组件，包括支架、成型模具及其传动装置，成型模具包括成型套、套装于成型套上的支撑架、螺纹成型件，其特殊之处是：成型模具为多个且均设置于支架上，支撑架前端面设有挡片，挡片对应所述成型套的入口端设有中空孔，支撑架周面均匀设有一个或三个径向滑槽，滑槽内设置顶面高出滑槽且沿滑槽滑动的楔形滑块，螺纹成型件与所述滑块连接为一体，支撑架后端连接有旋转支撑套，旋转支撑套外侧设有活动外套。与现有管材螺纹成型机机头组件相比，生产效率高、加工精度高、生产产品多样化，且解决了管体应力过于集中、易于断裂的问题。

Description

管材螺纹成型机机头组件
技术领域
本发明涉及管材螺纹成型机，特别是一种管材螺纹成型机机头组件。
背景技术
现有管材螺纹成型机的机头组件一般包括支架、设置在支架上的一个成型模具及其传动装置，所以只形成一条管材生产线，生产效率低。成型模具包括成型套、套装于成型套上的支撑架、支撑架上的螺纹成型件，螺纹成型件限定了管径、管材上螺纹的深度等条件，所以螺纹管材的结构形式有局限性，已经不适于多样化的市场需求。另外，加工时，管材旋转，成型模具沿管材长度方向移动，触针在管壁上形成螺纹。这样的加工方式对于冷加工的管材是不利的，相同的扭转力矩下，管材自身扭转，扭力很大，容易因应力集中致使管子断裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种管材螺纹成型机机头组件，与现有管材螺纹成型机机头组件相比，生产效率高、加工精度高、生产产品多样化，且解决了管体应力过于集中、易于断裂的问题。
本发明的技术方案是：
该管材螺纹成型机机头组件，包括支架、成型模具及其传动装置，成型模具包括成型套、套装于成型套上的支撑架、螺纹成型件，其特殊之处是：
所述成型模具为多个且均设置于所述支架上，所述支撑架前端面设有挡片，所述挡片对应所述成型套的入口端设有中空孔，所述支撑架周面均匀设有一个或三个径向滑槽，所述滑槽内设置顶面高出滑槽且沿滑槽滑动的楔形滑块，所述螺纹成型件与所述滑块连接为一体，所述支撑架后端连接有旋转支撑套，所述旋转支撑套外侧设有活动外套，所述活动外套前端设有压靠所述滑块顶面的内斜面，
所述传动装置包括伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、将伺服电机Ⅰ与多个所述成型模具联接并实现成型模具同步旋转的传动机构Ⅰ、将伺服电机Ⅱ与所述活动外套联接并实现活动外套往复直线运动的传动机构Ⅱ。
所述支架上设有用于安装成型模具的空心轴，所述旋转支撑套套装在所述空心轴上并绕其旋转，所述空心轴的轴心线与成型套的轴心线、支撑架的轴心线重合，所述空心轴内的通孔的孔径与成型套的内径相等。
所述传动机构Ⅰ包括分别设置于伺服电机Ⅰ输出轴上的齿轮及齿形同步带，所述旋转支撑套上设有与所述齿形同步带配合的传动齿轮。
所述传动机构Ⅱ包括与伺服电机Ⅱ输出轴相连的丝杠、套装在丝杠上并沿丝杠往复直线运动的拨叉架、设置于拨叉架上的拨叉，所述活动外套上设有对应所述拨叉的凹槽。
所述支架上设有对应所述拨叉架的导向柱，所述拨叉架上设有对应所述导向柱并与导向柱配合的导向孔。
所述螺纹成型件为触针，所述触针的针尾端与所述滑块底面固接，所述成型套上设有对应所述触针的针头的通孔。
所述螺纹成型件为三个辊轮，对称设置在所述挡片前端面，所述辊轮的辊轮轴分别穿过所述挡片与相对应的所述滑块侧面相连，所述挡片上设有对应所述辊轮轴的径向长条孔。
所述螺纹成型件为一个辊轮和两个轴承，对称设置在所述挡片前端面，所述辊轮的辊轮轴和轴承轴分别穿过所述挡片与相对应的所述滑块侧面相连，所述挡片分别设有对应所述辊轮轴和轴承轴的径向长条孔。
本发明的有益效果是：
1、伺服电机Ⅰ利用传动机构Ⅰ实现多个成型模具同步旋转，形成多条螺纹管材生产线，只要管材的长度要求一致，可以同时生产，生产效率大大提高。
2、滑块与螺纹成型件连为一体，且活动外套前端内斜面压靠滑块顶面的位置控制着螺纹成型件相对成型套轴心线的位移，活动外套在伺服电机Ⅱ和传动机构Ⅱ的作用下控制螺纹成型深度，产品的加工精度高，螺纹成型深度可调，满足了产品多样化的生产要求。
3、旋转支撑套在外力传动下旋转，带动支撑架、挡片、成型套旋转，进而带动滑块及其上的螺纹成型件（触针或辊轮）旋转，在管材不动的情况下，在管材上形成外螺纹。改变了现有螺纹成型模具组件“模具不动、管材旋转”的成型方式，进而解决了管材由于扭力过大、应力过于集中致使管子性能降低、易于断裂的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明成型模具的结构示意图（对应实施例1）；
图3是本发明成型模具的结构示意图（对应实施例2）；
图4是图3的剖视图；
图5是图3中去掉辊轮轴的结构示意图；
图6是本发明成型模具的结构示意图（对应实施例3）；
图中：支架1、伺服电机Ⅰ2、伺服电机Ⅱ3、管材4、齿形同步带5、成型模具6、成型套6001、挡片6002、滑块6003、支撑架6004、活动外套6005、旋转支撑套6006、传动齿轮6007、触针6008、滑槽6009、通孔6010、内斜面6011、凹槽6012、辊轮6013、轴承6014、径向长条孔6015、辊轮轴6016、拨叉7、拨叉架8、丝杠9、导向柱10、导向孔11、齿轮12、空心轴13。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示，该管材螺纹成型机机头组件，包括支架1、设置于支架1上的两个成型模具6及其传动装置，成型模具6包括成型套6001、套装于成型套6001上的支撑架6004、螺纹成型件，所述支架1上分别设有用于安装两个成型模具6的空心轴13，所述支撑架6004前端面设有挡片6002，挡片6002对应成型套6001的入口端设有中空孔，支撑架6004后端固定连接有旋转支撑套6006，旋转支撑套6006套装在空心轴13上并绕其旋转，空心轴13的轴心线与成型套6001的轴心线、支撑架6004的轴心线重合，空心轴13内的通孔的孔径与成型套6001的内径相等，用于装设管材。
所述支撑架6004周面设有一个径向滑槽6009，滑槽6009内设置顶面高出滑槽6009且沿滑槽6009滑动的楔形滑块6003，支撑架6004外侧设有控制螺纹深度的活动外套6005，活动外套6005前端设有压靠滑块6003顶面的内斜面6011，螺纹成型件与滑块6003连接为一体。本实施例中螺纹成型件为触针6008，触针6008的针尾端与滑块6003底面固接，成型套6001上对应触针6008的针头设有通孔6010。
所述传动装置包括伺服电机Ⅰ2、伺服电机Ⅱ3、将伺服电机Ⅰ2与两个成型模具6联接并实现成型模具6同步旋转的传动机构Ⅰ、将伺服电机Ⅱ3与活动外套6005联接并实现活动外套6005往复直线运动的传动机构Ⅱ。传动机构Ⅰ包括分别设置于伺服电机Ⅰ2输出轴上的齿轮12及齿形同步带5，旋转支撑套6006上设有与齿形同步带5配合的传动齿轮6007。传动机构Ⅱ包括与伺服电机Ⅱ3输出轴相连的丝杠9、套装在丝杠9上并沿丝杠9往复直线运动的拨叉架8、设置于拨叉架8上的对应两个成型模具6的拨叉7，活动外套6005上设有对应拨叉7的凹槽6012，支架1对应拨叉架8位置对称设有两个导向柱10，拨叉架8对应导向柱10设有与其配合的导向孔11，用于辅助导向拨叉架8移动。
伺服电机Ⅱ3首先启动，丝杠9旋转，丝杠9带动拨叉架8及其上的两个拨叉7向前滑动，拨叉7推动相对应的活动外套6005向前运动，其前端内斜面6012压迫滑块6003顶面使滑块6003沿支撑架6004上滑槽6009向成型套6001中心移动，待到预设定螺纹深度位置时停止，滑块6003底部的触针6008通过成型套6001上的通孔6010压靠于成型套6001内设置的管材4外壁上；伺服电机Ⅰ2启动，通过其输出轴上的齿轮12、齿形同步带5、将动力分别传送给两个成型模具6的旋转支撑套6006上的传动齿轮6007，传动齿轮6007带动旋转支撑套6006旋转，进而实现整个成型模具6的旋转，触针6008在管材4上形成单头螺纹。该成型方式可减少成型所需的扭力，从而减少管材4由于冷加工变形而形成的应力集中，提高管材性能。
实施例2
如图3-图5所示，本实施例中支撑架6004周面均匀设有三个径向滑槽6009，滑槽6009内设置顶面高出滑槽6009且沿滑槽6009滑动的楔形滑块6003，螺纹成型件为三个辊轮6013，对应滑块6003位置呈120 o角对称设置在挡片6002前端面，三个辊轮6013的辊轮轴6016分别穿过挡片6002与相对应的滑块6003侧面相连，挡片6002对应辊轮轴6016设置径向长条孔6015。其他同实施例1。
伺服电机Ⅱ3首先启动，丝杠9旋转，丝杠9带动拨叉架8及其上的两个拨叉7向前滑动，拨叉7推动相对应的活动外套6005向前运动，其前端内斜面6011压迫三个滑块6003顶面使滑块6003沿支撑架6004上的滑槽6009向成型套6001中心移动聚拢，与滑块6003侧面相连的辊轮6013随之向成型套6001入口端的管材4收紧聚拢，待到预设定螺纹深度位置时停止，三个辊轮6013的周面压靠管材4外壁；伺服电机Ⅰ2启动，通过其输出轴上的齿轮12、齿形同步带5、将动力分别传送给两个成型模具6的旋转支撑套6006上的传动齿轮6007，传动齿轮6007带动旋转支撑套6006旋转，进而实现整个成型模具6的旋转，辊轮6013在管材4上形成三头螺纹。该成型方式使螺纹成型件与管材的相对运动由原来的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少管材由于冷加工变形而形成的应力集中，提高管材性能。
实施例3
如图6所示，本实施例中支撑架6004周面均匀设有三个径向滑槽6009，滑槽6009内设置顶面高出滑槽6009且沿滑槽6009滑动的楔形滑块6003，螺纹成型件由对应滑块6003位置沿圆周方向均布设置在挡片6002前端面的一个辊轮6013和两个轴承6014构成，辊轮6013与轴承6014的半径相等，辊轮6013的辊轮轴6016和轴承6014的轴分别穿过挡片6002与相对应的滑块6003侧面相连，挡片6002对应辊轮轴6016和轴承的轴设置径向长条孔6015。其他同实施例1。
伺服电机Ⅱ3首先启动，丝杠9旋转，丝杠9带动拨叉架8及其上的两个拨叉7向前滑动，拨叉7推动相对应的活动外套6005向前运动，其前端内斜面6011压迫三个滑块6003顶面使滑块6003沿支撑架6004上滑槽6009向成型套6001中心移动聚拢，与滑块6003侧面相连的辊轮6013和轴承6014随之向成型套6001入口端的管材4收紧聚拢待到预设定螺纹深度位置时停止，辊轮6013和轴承6014的周面压靠管材4外壁；伺服电机Ⅰ2启动，通过其输出轴上的齿轮12、齿形同步带5、将动力分别传送给两个成型模具6的旋转支撑套6006上的传动齿轮6007，传动齿轮6007带动旋转支撑套6006旋转，进而实现整个成型模具6的旋转，辊轮6013在管材4上形成单头螺纹。该成型方式也同样使螺纹成型件与管材的相对运动由原来的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少管材由于冷加工变形而形成的应力集中，提高管材性能。
实施例4
该管材螺纹成型机机头组件，包括支架1、设置于支架1上的三个成型模具6及其传动装置，拨叉架上设有三个拨叉。其他同实施例1。

Claims (8)

1.一种管材螺纹成型机机头组件，包括支架、成型模具及其传动装置，成型模具包括成型套、套装于成型套上的支撑架、螺纹成型件，其特征在于：
所述成型模具为多个且均设置于所述支架上，所述支撑架前端面设有挡片，所述挡片对应所述成型套的入口端设有中空孔，所述支撑架周面均匀设有一个或三个径向滑槽，所述滑槽内设置顶面高出滑槽且沿滑槽滑动的楔形滑块，所述螺纹成型件与所述滑块连接为一体，所述支撑架后端连接有旋转支撑套，所述旋转支撑套外侧设有活动外套，所述活动外套前端设有压靠所述滑块顶面的内斜面，
所述传动装置包括伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、将伺服电机Ⅰ与多个所述成型模具联接并实现成型模具同步旋转的传动机构Ⅰ、将伺服电机Ⅱ与所述活动外套联接并实现活动外套往复直线运动的传动机构Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述支架上设有用于安装成型模具的空心轴，所述旋转支撑套套装在所述空心轴上并绕其旋转，所述空心轴的轴心线与成型套的轴心线、支撑架的轴心线重合，所述空心轴内的通孔的孔径与成型套的内径相等。
3.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述传动机构Ⅰ包括分别设置于伺服电机Ⅰ输出轴上的齿轮及齿形同步带，所述旋转支撑套上设有与所述齿形同步带配合的传动齿轮。
4.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述传动机构Ⅱ包括与伺服电机Ⅱ输出轴相连的丝杠、套装在丝杠上并沿丝杠往复直线运动的拨叉架、设置于拨叉架上的拨叉，所述活动外套上设有对应所述拨叉的凹槽。
5.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述支架上设有对应所述拨叉架的导向柱，所述拨叉架上设有对应所述导向柱并与导向柱配合的导向孔。
6.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述螺纹成型件为触针，所述触针的针尾端与所述滑块底面固接，所述成型套上设有对应所述触针的针头的通孔。
7.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述螺纹成型件为三个辊轮，对称设置在所述挡片前端面，所述辊轮的辊轮轴分别穿过所述挡片与相对应的所述滑块侧面相连，所述挡片上设有对应所述辊轮轴的径向长条孔。
8.根据权利要求1所述的管材螺纹成型机机头组件，其特征在于：所述螺纹成型件为一个辊轮和两个轴承，对称设置在所述挡片前端面，所述辊轮的辊轮轴和轴承轴分别穿过所述挡片与相对应的所述滑块侧面相连，所述挡片分别设有对应所述辊轮轴和轴承轴的径向长条孔。
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