CN103624173B - 金属管自动扩口机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属管自动扩口机，包括水平机座及设置在水平机座两侧的竖直机座，水平机座上设有扩口机动模驱动装置，驱动缸通过增力臂推动滑块水平运动带动动模，竖直机座上对称设有与动模相对的定模，定模的主模轮和副模轮的外周面上设有若干与金属管外径适配的圆弧形定位槽，定位槽一端口设有弧形倒角，主模轮与副模轮的转速相同且转动方向相反，两侧竖直机座上的主模轮与副模轮同步转动，主模轮与副模轮上的定位槽槽口相对构成定模工作位。它有效地解决了现有技术的扩口机冲压力小，加工速度低且气缸工作行程无法精确控制、影响产品质量的问题，本发明的扩口机自动化程度高，具有很高的实用价值。

Description

金属管自动扩口机

技术领域

本发明涉及一种管子的自动扩口装置，特别是一种用于对预负荷弹簧内部的铆接用金属管进行扩口加工的金属管自动扩口机。

背景技术

电动、气动执行器上经常用到的预负荷弹簧，内部采用金属管两端扩口后将弹簧两端的轴套拉紧，使弹簧具有预应力。预负荷弹簧在装配前，需将金属管的一端进行扩口处理，现有技术中一般采用扩口机对金属管进行扩口处理。扩口机上设夹具和扩口工装，将待扩口金属管在夹具上定位、夹紧后，在压力作用下将模芯从金属管口压入金属管中，将金属管一端的管口扩大，从而达到扩口目的。但现有技术扩口机的金属管的夹紧、模芯的压入都是工人手工操作完成，工作效率低、劳动强度高。公开日为2011年9月14日，公开号为CN102179451A的中国专利文件公开了一种管口的自动扩口机，包括扩口装置，所述扩口装置包括扩口模和与扩口模相配合的扩口杆，还包括带有出料口的震动料斗、与震动料斗出料口相接的倾斜轨道，所述扩口模与倾斜轨道的低端相接，倾斜轨道的内宽度与待加工工件在正确工位时的宽度相吻合，该结构自动化程度高，可提高金属管件扩口的效率。公开日为2012年12月19日，公开号为CN102825153A的中国专利文件公开了一种气动扩口机，它包括夹具、扩口工装、机座；所述夹具包括夹具底座、定位机构，定位机构包括左定位块、右定位块、导柱，右定位块固定连接在夹具底座上，可沿导柱左右移动，左定位块、右定位块相对的侧面上设有相对的、水平方向的半圆弧孔；设有气动杠杆夹紧机构与夹具左定位块连接；所述扩口工装包括模芯、推杆、支承座，推杆水平支承在支承座中，模芯固定连接在推杆前端，模芯轴线与左定位块、右定位块上相对的半圆弧孔轴线同轴；设有气动驱动机构与扩口工装连接。该扩口机在使用时，由气动杠杆夹紧机构实现夹紧动作，由气动驱动机构实现模芯的压入扩口。上述扩口机均采用气缸作为动模驱动源，气缸活塞伸缩一次进行一次扩口操作，这种工作方式加工速度较慢，生产效率较低；另一方面，由于气缸的冲压力相对较小，而气缸工作时其行程与负载大小相关，因此气缸活塞杆的工作行程无法精确控制，影响了产品的质量。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的扩口机冲压力小，加工速度低且气缸工作行程无法精确控制、影响产品质量的问题而提供一种自动化程度高，冲压力大，加工速度高且行程可以精确控制、产品质量好的金属管自动扩口机。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种金属管自动扩口机，包括机座，所述机座包括位于自动扩口机中间的水平机座及设置在水平机座两侧的竖直机座，水平机座上设有扩口机动模驱动装置，所述驱动装置包括一固定在水平机座上的驱动缸及用于安装动模及推动动模运动的滑块，所述的滑块为两个，对称设置在水平机座上，水平机座上设有横向滑槽，所述的两个滑块可滑动地设置在横向滑槽内，所述驱动缸的活塞杆通过两条增力臂分别与两个滑块相连，两条增力臂的一端分别与两个滑块铰接，两条增力臂的另一端与活塞杆的末端通过同一铰接轴铰接，水平机座两侧的竖直机座上对称设有与动模相对的定模，所述定模包括一对结构相同的主模轮和副模轮，主模轮和副模轮对称设置在同一水平面上且外周面相切，所述主模轮和副模轮远离动模的一面紧靠竖直机座的垂直座板设置，主模轮和副模轮的厚度与金属管的初始长度相适配，主模轮和副模轮的外周面上设有若干与金属管外径适配的圆弧形定位槽，定位槽圆弧面的圆心线在主模轮或副模轮的外周面轴向上，定位槽靠近动模的端口设有弧形倒角，主模轮的上方设有供料槽，供料槽的宽度与金属管的初始长度相适配，供料槽的底部设有出料通道，出料通道的宽度与金属管的外径相适配，出料通道的出料口靠近副模轮的一侧延伸有弧形挡料板；水平机座内设有定模驱动装置，主模轮与副模轮的转速相同且转动方向相反，两侧竖直机座上的主模轮与副模轮同步转动，主模轮与副模轮转动至主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，主模轮与副模轮上其槽口相对的两个定位槽的圆弧面中心轴线与动模的中心轴线重合构成定模工作位，竖直机座上还设有控制装置，所述控制装置连接动模驱动装置及定模驱动装置，金属管自动扩口机工作时，驱动缸活塞杆的运动方向与动模的运动方向垂直，驱动缸活塞杆的中心轴线与动模的中心轴线在同一水平面上。

本发明通过驱动缸推动两条对称设置增力臂，利用杠杆原理将驱动缸的冲压力进行成倍的放大，带动对称设置的两个滑块及安装在滑块上的动模对两侧定模上的金属管进行扩口操作。同时这种杠杆结构可以使动模的移动行程得到精确的控制，避免了现有技术的直冲式气缸其工作行程无法精确控制、影响产品质量的问题。本发明的定模与金属管远离动模的一侧均抵靠在竖直机座的垂直座板上，由于动模的行程准确，且动模运动到行程的末端时相对速度较慢，具有类似停顿的技术效果，可以避免由于速度过快导致扩口后的管口外周边开裂，因此有利于金属管扩口成型。另外这种通过增力臂驱动动模的结构在实际工作时由于动模在运动末端速度较慢，因此对定模的冲击也可以降到最低程度。本发明驱动缸的活塞杆伸缩一次，每侧的滑块对应滑动两次，两侧的滑块共滑动四次，即驱动缸的活塞杆伸缩一次可以完成四个金属管的扩口工作，大大提高了加工速度。而本发明用于夹持金属管的定模是一对结构对称且反向等速转动的主模轮与副模轮，定模既是金属管的定位装置，也是金属管的输送装置。主模轮与副模轮上设置接近于半圆形的定位槽，主模轮与副模轮转动时，当主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，主模轮与副模轮上其槽口相对的两个定位槽构成一个接近圆形的定模工作位，而金属管则在该处完成扩口。本发明的金属管供料槽设置在主模轮上方，且供料槽内的金属管长度方向与定位槽的长度方向一致，当主模轮转动至定位槽的槽口在供料槽的出料口下方时，位于供料槽出料通道最下端的金属管落入定位槽内，本发明的金属管可以凭借自身重力、上部金属管压力及机器工作时的震动力等因素自动落下，并随着主模轮转动向主模轮与副模轮的相切点移动，出料口与主模轮的相对位置关系及出料口设置的弧形挡料板可以保证每个定位槽只能带走一根金属管且该金属管在扩口完成前始终不离开该定位槽。通常弧形挡料板的下端延伸到定模工作位的上方，弧形挡料板的内弧面与主模轮同心，弧形挡料板的内弧面至主模轮上定位槽槽底的最短距离与金属管的外径相适配（即处于弧形挡料板下方的定位槽内金属管可以随主模轮自由转动而又不会离开弧形槽）。当金属管移动至定模工作位（即主模轮与副模轮的外周面理论相切点）时，主模轮与副模轮的定位槽构成一个接近完整的圆孔，金属管同时处于主模轮与副模轮的定位槽内，金属管在此同时受到两侧主模轮与副模轮上定位槽的限制，而主模轮与副模轮上定位槽开口端的弧形倒角则构成与金属管扩口结构适配的挤压成型下模，此时动模（相当于挤压成型上模）运动对金属管的管口实施挤压从而完成金属管扩口工序。虽然主模轮与副模轮上的弧形倒角所构成的模型不是一个完整的下模结构，但其缺失部分相对较小，因此不会对金属管扩口造成实质性的影响，同时金属管在实际使用时处于预负荷弹簧的内部，也不存在影响外观质量问题。而完成扩口工序的金属管继续随着主模轮与副模轮的转动而跟随移动，当夹持金属管的定位槽处于定模工作位下方时，主模轮与副模轮上的定位槽槽口向下方开启，完成扩口工序的金属管掉出定位槽，落入定模工作位下方的接料箱内。通过控制装置控制动模驱动装置及定模驱动装置，使得主模轮与副模轮每转动一个定位槽的间隔角度（即两个相邻定位槽径向中心线之间的夹角），动模就挤压定模上的金属管一次，这样，金属管扩口工序就可以连续不停的进行，大大提高了生产效率。本发明的扩口机可以连续运行，自动化程度高，具有很高的实用价值。

作为优选，供料槽呈V形，供料槽的底部的出料通道倾斜设置，其倾斜方向与主模轮靠近出料通道一侧的转动方向相反，主模轮与副模轮靠近滑块的一侧设有挡板，挡板上与定模工作位对应的位置设有开口向下的U形缺口，主模轮与副模轮的下部位于水平机座的水平座板下侧。V形供料两侧边的斜面结构有利于槽内的金属管顺利落入出料通道；出料通道倾斜设置且其倾斜方向与主模轮的转动方向相反，这样，位于出料通道最底部的金属管与其上部相邻的金属管相比，出料通道最底部的金属管处于主模轮的转动方向前侧，这种结构可以减小出料通道上方的金属管对出料通道最底部的金属管的分离摩擦力，有利于主模轮转动时顺利地将位于出料通道最底部的金属管带出。将主模轮与副模轮的下部设置在水平机座的水平座板下侧，则便于加工完成的金属管落入水平机座下方的接料箱内。而挡板用于遮挡定模，挡板上与定模工作位对应的位置开设开口向下的U形缺口一是便于动模对金属管的加工；二是当动模退回在一定程度上将金属管从定模工作位带出时，主模轮与副模轮的相切处的下压运动也可以将金属管与动模分离，落入水平机座下方的接料箱内，避免挡板将存在轴向位移的金属管卡住。

作为优选，主模轮与副模轮上的定位槽均为8至24个，在主模轮与副模轮的外周面上均匀分布，主模轮与副模轮转动至主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，出料通道的出料口与位于主模轮顶部或顶部靠近副模轮侧的定位槽的槽口相对。由于主模轮与副模轮上的定位槽处于相对位置就是动模对金属管实施挤压的位置，主模轮与副模轮在该位置通常设有短暂的停顿时间，此时出料通道的出料口对准主模轮顶部或顶部靠近副模轮侧的定位槽的槽口可以使位于出料通道内的金属管有足够时间落入定位槽，有利于系统的顺利运行。这里的出料通道的出料口与位于主模轮顶部或顶部靠近副模轮侧的定位槽的槽口相对是指：当主模轮与副模轮转动至主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时（即主模轮与副模轮的相切处形成定模工作位时），如果主模轮顶部（最高点）存在定位槽，则出料通道的出料口与该定位槽的槽口相对；如果主模轮的顶部没有定位槽（即处于最高位置的定位槽出现在主模轮最高点的两侧），则出料通道的出料口与顶部靠近副模轮侧的定位槽的槽口相对。

作为优选，所述的定模驱动装置包括一与控制装置连接的步进电机，垂直座板外侧的主模轮与副模轮轮轴上设有齿数相等且相互啮合的同步齿轮，步进电机通过传动机构与两侧主模轮或副模轮轮轴上的同步齿轮啮合。步进电机便于控制，可以确保主模轮每次转动一个定位槽的间隔角度，使每个定位槽在主模轮与副模轮的相切处停顿，使主模轮上的金属管处于定模工作位上，便于动模对其进行挤压成型。同步齿轮可以确保主模轮与副模轮的转速一致且转动方向相反；传动机构则可以保证两侧竖直机座上的定模完全同步，本发明由单一步进电机通过机械结构驱动两个定模，可以从结构上确保它们完全同步。

作为优选，水平机座上驱动缸活塞杆的上下两侧设有纵向滑槽，纵向滑槽的中心线与驱动缸活塞杆的中心轴线在同一竖直平面上，增力臂与活塞杆的铰接处设有平衡块，所述平衡块可滑动地设置在纵向滑槽内。纵向滑槽可以使增力臂与活塞杆的铰接处始终处于两侧定模的中心位置，避免两侧动模由于挤压力不均衡对驱动机构及产品质量带来的不利影响。采用这种结构时，即便一侧定模上有金属管，而另一侧定模上的金属管缺失，也不会因为两侧动模受力不均对金属管的扩口带来影响。

作为优选，驱动缸为双作用气缸或油压缸，双作用气缸的气路或油压缸的油路上设有控制阀，所述的控制装置连接控制阀。

作为优选，主模轮与副模轮的外周面上设有环形槽，环形槽内设有弹性条，弹性条的外周面高于圆弧形定位槽的槽底，弹性条的外周面露出圆弧形定位槽槽底的高度为圆弧形定位槽直径的5%至15%。弹性条的作用有两个，一是当金属管进入定模工作位时，主模轮与副模轮上的弹性条对金属管具有挤压固定作用，避免动模退回时将金属管从定位槽中带出；二是当金属管完成扩口进入定模工作位下方时，弹性条的弹力会将金属管从定位槽内顶出，避免金属管粘滞在定位槽内跟随主模轮或副模轮继续移动，确保完成扩口的金属管掉入定模下方的接料箱。弹性条的外周面露出圆弧形定位槽槽底的高度可以根据实际弹性条的轴向宽度、弹力等方面综合考虑，通常这一高度可以在圆弧形定位槽直径的5%至15%之间选择。

作为优选，所述环形槽为一条，设置在主模轮与副模轮的外周面轴向中部，所述的弹性条为环形橡胶圈，环形橡胶圈的外周面上设有防滑结构，所述防滑结构为环形橡胶圈的外周面上凸起的防滑网纹。防滑网纹可以增强弹性条与金属管的摩擦力，有利于固定金属管，避免动模退回时将金属管从定位槽中带出。

作为优选，所述环形槽为两条，设置在主模轮与副模轮的外周面轴向两端部，所述的弹性条为环形斜弹簧，两条环形槽内的环形斜弹簧其弹簧圈倾斜方向相同，弹簧圈的径向中心面与主模轮或副模轮的径向平面垂直，主模轮与副模轮转动时，弹簧圈的径向中心面与该弹簧圈外侧点的运动方向之间的夹角为锐角。环形斜弹簧作用环形橡胶圈类似，但斜弹簧的弹力具有方向性，环形斜弹簧的倾斜方向设置有利于将金属管从定位槽中向下顶出，从而达到更好的顶出效果。这里所述的弹簧圈径向中心面，是指单圈斜弹簧的径向中间平面，单圈斜弹簧的中点（本发明中为该弹簧圈的外侧点）位于该平面上，单圈斜弹簧的起端与终端则分别处于该平面的上下两侧。

作为优选，所述环形槽为三条，在主模轮与副模轮的外周面轴向上等间隔分布，中间环形槽内的弹性条为环形橡胶圈，环形橡胶圈的外周面上设有防滑结构，所述防滑结构为环形橡胶圈的外周面上凸起的防滑网纹；两侧环形槽内的弹性条为环形斜弹簧，两条环形斜弹簧的弹簧圈倾斜方向相同，弹簧圈的径向中心面与主模轮或副模轮的径向平面垂直，主模轮与副模轮转动时，弹簧圈的径向中心面与该弹簧圈外侧点的运动方向之间的夹角为锐角。本方案为前述两种弹性条的组合方案，具有更加理想的技术效果。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的扩口机冲压力小，加工速度低且气缸工作行程无法精确控制、影响产品质量的问题，本发明的扩口机自动化程度高，冲压力大，加工速度高且行程可以精确控制、产品质量好，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明金属管自动扩口机的一种整体结构示意图；

图2是本发明金属管自动扩口机定模及供料槽的一种结构示意图；

图3是本发明金属管自动扩口机驱动缸活塞杆在缩回状态的一种结构示意图；

图4是本发明金属管自动扩口机驱动缸活塞杆在中间状态的一种结构示意图；

图5是本发明金属管自动扩口机驱动缸活塞杆在伸出状态的一种结构示意图；

图6是本发明金属管自动扩口机驱动缸活塞杆在中间状态的另一种结构示意图；

图7是本发明金属管自动扩口机主模轮或副模轮的一种结构示意图；

图8是本发明金属管自动扩口机主模轮或副模轮的一种结构剖视图；

图9是本发明金属管自动扩口机主模轮或副模轮的另一种结构示意图。

图中：1.水平机座，2.竖直机座，3.驱动缸，4.动模，5.滑块，6.横向滑槽，7.活塞杆，8.增力臂，9.铰接轴，10.主模轮，11.副模轮，12.垂直座板，13.弧形定位槽，14.弧形倒角，15.供料槽，16.出料通道，17.弧形挡料板，18.定模工作位，19.挡板，20.U形缺口，21.步进电机，22.同步齿轮，23.传动机构，24.纵向滑槽，25.平衡块，26.环形橡胶圈，27环形斜弹簧. 28. 接料箱，29. 金属管，30.传动轮，A.夹角。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，一种金属管自动扩口机，包括机座，所述机座包括位于自动扩口机中间的水平机座1及设置在水平机座两侧的竖直机座2，水平机座上设有扩口机动模驱动装置，所述驱动装置包括一固定在水平机座上的驱动缸3及用于安装动模4及推动动模运动的滑块5，所述的滑块为两个，对称设置在水平机座上，水平机座上设有对称设有两条横向滑槽6，所述的两个滑块可滑动地分别设置在两条横向滑槽内（见图3图4图5），所述驱动缸为双作用气缸，气缸的活塞杆7通过两条增力臂8分别与两个滑块相连，两条增力臂的一端分别与两个滑块铰接，两条增力臂的另一端与活塞杆的末端通过同一铰接轴9铰接，水平机座两侧的竖直机座上对称设有与动模相对的定模，所述定模包括一对结构相同的主模轮10和副模轮11（见图2），主模轮和副模轮对称设置在同一水平面上且外周面相切，主模轮和副模轮相切点的转动方向垂直向下；所述主模轮和副模轮远离动模的一面紧靠竖直机座的垂直座板12设置，主模轮和副模轮的厚度与金属管29的初始长度相适配，主模轮和副模轮的外周面上设有若干与金属管外径适配的圆弧形定位槽13，定位槽圆弧面的圆心线在主模轮或副模轮的外周面轴向上，定位槽靠近动模的端口设有弧形倒角14，主模轮的上方设有呈V形的供料槽15，供料槽的宽度与金属管的初始长度相适配，供料槽的底部设有倾斜设置的出料通道16，出料通道的倾斜方向与主模轮靠近出料通道一侧的转动方向相反；出料通道的宽度与金属管的外径相适配，出料通道的出料口靠近副模轮的一侧延伸有弧形挡料板17；水平机座内设有定模驱动装置，所述定模驱动装置包括一与控制装置连接的步进电机21，垂直座板外侧的主模轮与副模轮轮轴上设有齿数相等且相互啮合的同步齿轮22，步进电机通过传动机构23、传动轮30与两侧主模轮轮轴上的同步齿轮啮合。主模轮与副模轮的转速相同且转动方向相反，两侧竖直机座上的主模轮与副模轮同步转动，主模轮与副模轮转动至主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，主模轮与副模轮上其槽口相对的两个定位槽的圆弧面中心轴线与动模的中心轴线重合构成定模工作位18；主模轮与副模轮靠近滑块的一侧设有挡板19，挡板上与定模工作位对应的位置设有开口向下的U形缺口20，主模轮与副模轮的下部位于水平机座的水平座板下侧，水平座板的下侧还设有与主模轮与副模轮相对应的接料箱28，竖直机座上还设有控制装置，所述控制装置连接动模驱动装置双作用气缸及定模驱动装置步进电机，双作用气缸的气路上设有控制阀，所述的控制装置连接控制阀进而控制双作用气缸的活塞运动。金属管自动扩口机工作时，驱动缸活塞杆的运动方向与动模的运动方向垂直，驱动缸活塞杆的中心轴线与动模的中心轴线在同一水平面上。

本实施例中主模轮与副模轮上的定位槽均为16个，在主模轮与副模轮的外周面上均匀分布，主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置（即定模工作位）时，出料通道的出料口与位于主模轮顶部定位槽的槽口相对。另外，本实施例水平机座两侧的垂直机座及设置在垂直机座上的主模轮、副模轮、供料槽等均为对称结构。

实施例2

实施例2的水平机座上驱动缸活塞杆的上下两侧设有纵向滑槽24（见图6，图中仅画出活塞杆的下侧的纵向滑槽），纵向滑槽的中心线与驱动缸活塞杆的中心轴线在同一竖直平面上，增力臂与活塞杆的铰接处设有平衡块25，所述平衡块可滑动地设置在纵向滑槽内。实施例2的驱动缸为油压缸，油压缸的油路上设有控制阀，控制装置连接控制阀。

本实施例中主模轮与副模轮上的定位槽均为18个，在主模轮与副模轮的外周面上均匀分布，主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置（即定模工作位）时，出料通道的出料口与位于主模轮顶部靠近副模轮侧的定位槽的槽口相对，其余和实施例1相同。

实施例3

实施例3的主模轮与副模轮的外周面上设有环形槽，所述环形槽为一条，设置在主模轮与副模轮的外周面轴向中部，环形槽内设有弹性条，所述的弹性条为环形橡胶圈26（见图7），环形橡胶圈的外周面上设有防滑结构，所述防滑结构为环形橡胶圈的外周面上凸起的防滑网纹。弹性条的外周面高于圆弧形定位槽的槽底，弹性条的外周面露出圆弧形定位槽槽底的高度为圆弧形定位槽直径的10%，其余和实施例1或实施例2相同。

实施例4

实施例4的主模轮与副模轮的外周面上设有环形槽，所述环形槽为两条，设置在主模轮与副模轮的外周面轴向两端部，所述的弹性条为环形斜弹簧27（见图8，图中示出其中一条槽内的环形斜弹簧结构），两条环形槽内的环形斜弹簧其弹簧圈倾斜方向相同，弹簧圈的径向中心面与主模轮或副模轮的径向平面垂直，主模轮与副模轮转动时，弹簧圈的径向中心面与该弹簧圈外侧点的运动方向之间的夹角A为锐角，其余和实施例1或实施例2相同。

实施例5

实施例5的主模轮与副模轮的外周面上设有环形槽，所述环形槽为三条，在主模轮与副模轮的外周面轴向上等间隔分布（见图9），中间环形槽内的弹性条为环形橡胶圈，环形橡胶圈的外周面上设有防滑结构，所述防滑结构为环形橡胶圈的外周面上凸起的防滑网纹；两侧环形槽内的弹性条为环形斜弹簧，两条环形斜弹簧的弹簧圈倾斜方向相同，弹簧圈的径向中心面与主模轮或副模轮的径向平面垂直，主模轮与副模轮转动时，弹簧圈的径向中心面与该弹簧圈外侧点的运动方向之间的夹角为锐角，其余和实施例1或实施例2相同。

本发明通过驱动缸推动两条对称设置增力臂，利用增力臂将驱动缸的冲压力进行放大，带动对称设置的两个滑块及安装在滑块上的动模对两侧定模上的金属管进行扩口操作，本发明驱动缸的活塞杆伸缩一次，每侧的滑块对应滑动两次，两侧的滑块共滑动四次，即驱动缸的活塞杆伸缩一次可以完成四个金属管的扩口工作，大大提高了加工速度。而本发明用于夹持金属管的定模是一对结构对称且反向等速转动的主模轮与副模轮，定模既是金属管的定位装置，也是金属管的输送装置。主模轮与副模轮上设置接近于半圆形的定位槽，主模轮与副模轮转动时，当主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，主模轮与副模轮上其槽口相对的两个定位槽构成一个接近圆形的定模工作位，而金属管则在该处完成扩口。本发明的金属管供料槽设置在主模轮上方，且供料槽内的金属管长度方向与定位槽的长度方向一致，当主模轮转动至定位槽的槽口在供料槽的出料口下方时，位于供料槽出料通道最下端的金属管落入定位槽内，并随着主模轮转动向主模轮与副模轮的结合点移动，当金属管移动至定模工作位时，主模轮与副模轮的定位槽构成一个接近完整的圆孔，金属管同时处于主模轮与副模轮的定位槽内，而主模轮与副模轮上定位槽开口端的弧形倒角则构成与金属管扩口结构适配的挤压模型，此时动模运动对金属管的管口实施挤压从而完成金属管扩口工序。完成扩口工序的金属管继续随着主模轮与副模轮的转动而跟随移动，当夹持金属管的定位槽处于定模工作位下方时，主模轮与副模轮上的定位槽槽口向下方开启，完成扩口工序的金属管掉出定位槽，落入定模工作位下方的接料箱内。通过控制装置控制动模驱动装置及定模驱动装置，使得主模轮与副模轮每转动一个定位槽的间隔角度（即两个相邻定位槽径向中心线之间的夹角），动模就挤压定模上的金属管一次，这样，金属管扩口工序就可以连续不停的进行，大大提高了生产效率。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施方式，例如本发明的主模轮与副模轮可以互换位置，本发明供料槽可以设置在主模轮上，也可以设置在副模轮上，本发明的控制装置可以采用电路控制装置也可以采用机械控制装置，这些本发明没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的，因此这些未详细描述的实施方式也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属管自动扩口机，包括机座，其特征是：所述机座包括位于自动扩口机中间的水平机座（1）及设置在水平机座两侧的竖直机座（2），水平机座上设有扩口机动模驱动装置，所述驱动装置包括一固定在水平机座上的驱动缸（3）及用于安装动模（4）及推动动模运动的滑块（5），所述的滑块为两个，对称设置在水平机座上，水平机座上设有横向滑槽（6），所述的两个滑块可滑动地设置在横向滑槽内，所述驱动缸的活塞杆（7）通过两条增力臂（8）分别与两个滑块相连，两条增力臂的一端分别与两个滑块铰接，两条增力臂的另一端与活塞杆的末端通过同一铰接轴（9）铰接，水平机座两侧的竖直机座上对称设有与动模相对的定模，所述定模包括一对结构相同的主模轮（10）和副模轮（11），主模轮和副模轮对称设置在同一水平面上且外周面相切，所述主模轮和副模轮远离动模的一面紧靠竖直机座的垂直座板（12）设置，主模轮和副模轮的厚度与金属管的初始长度相适配，主模轮和副模轮的外周面上设有若干与金属管外径适配的圆弧形定位槽（13），定位槽圆弧面的圆心线在主模轮或副模轮的外周面轴向上，定位槽靠近动模的端口设有弧形倒角（14），主模轮的上方设有供料槽（15），供料槽的宽度与金属管的初始长度相适配，供料槽的底部设有出料通道（16），出料通道的宽度与金属管的外径相适配，出料通道的出料口靠近副模轮的一侧延伸有弧形挡料板（17）；水平机座内设有定模驱动装置，主模轮与副模轮的转速相同且转动方向相反，两侧竖直机座上的主模轮与副模轮同步转动，主模轮与副模轮转动至主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，主模轮与副模轮上其槽口相对的两个定位槽的圆弧面中心轴线与动模的中心轴线重合构成定模工作位（18），竖直机座上还设有控制装置，所述控制装置连接动模驱动装置及定模驱动装置，金属管自动扩口机工作时，驱动缸活塞杆的运动方向与动模的运动方向垂直，驱动缸活塞杆的中心轴线与动模的中心轴线在同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的金属管自动扩口机，其特征是：所述的供料槽呈V形，供料槽的底部的出料通道倾斜设置，其倾斜方向与主模轮靠近出料通道一侧的转动方向相反；主模轮与副模轮靠近滑块的一侧设有挡板（19），挡板上与定模工作位对应的位置设有开口向下的U形缺口（20），主模轮与副模轮的下部位于水平机座的水平座板下侧。

3.根据权利要求1所述的金属管自动扩口机，其特征是：主模轮与副模轮上的定位槽均为8至24个，在主模轮与副模轮的外周面上均匀分布，主模轮与副模轮转动至主模轮与副模轮上某一对定位槽的槽口处于相对位置时，出料通道的出料口与位于主模轮顶部或顶部靠近副模轮侧的定位槽的槽口相对。

4.根据权利要求1所述的金属管自动扩口机，其特征是：所述的定模驱动装置包括一与控制装置连接的步进电机（21），垂直座板外侧的主模轮与副模轮轮轴上设有齿数相等且相互啮合的同步齿轮（22），步进电机通过传动机构（23）与两侧主模轮或副模轮轮轴上的同步齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的金属管自动扩口机，其特征是：水平机座上驱动缸活塞杆的上下两侧设有纵向滑槽（24），纵向滑槽的中心线与驱动缸活塞杆的中心轴线在同一竖直平面上，增力臂与活塞杆的铰接处设有平衡块（25），所述平衡块可滑动地设置在纵向滑槽内。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的金属管自动扩口机，其特征是：驱动缸为双作用气缸或油压缸，双作用气缸的气路或油压缸的油路上设有控制阀，所述的控制装置连接控制阀。

7.根据权利要求6所述的金属管自动扩口机，其特征是：主模轮与副模轮的外周面上设有环形槽，环形槽内设有弹性条，弹性条的外周面高于圆弧形定位槽的槽底，弹性条的外周面露出圆弧形定位槽槽底的高度为圆弧形定位槽直径的5%至15%。

8.根据权利要求7所述的金属管自动扩口机，其特征是：所述环形槽为一条，设置在主模轮与副模轮的外周面轴向中部，所述的弹性条为环形橡胶圈（26），环形橡胶圈的外周面上设有防滑结构，所述防滑结构为环形橡胶圈的外周面上凸起的防滑网纹。

9.根据权利要求7所述的金属管自动扩口机，其特征是：所述环形槽为两条，设置在主模轮与副模轮的外周面轴向两端部，所述的弹性条为环形斜弹簧（27），两条环形槽内的环形斜弹簧其弹簧圈倾斜方向相同，弹簧圈的径向中心面与主模轮或副模轮的径向平面垂直，主模轮与副模轮转动时，弹簧圈的径向中心面与该弹簧圈外侧点的运动方向之间的夹角（A）为锐角。

10.根据权利要求7所述的金属管自动扩口机，其特征是：所述环形槽为三条，在主模轮与副模轮的外周面轴向上等间隔分布，中间环形槽内的弹性条为环形橡胶圈，环形橡胶圈的外周面上设有防滑结构，所述防滑结构为环形橡胶圈的外周面上凸起的防滑网纹；两侧环形槽内的弹性条为环形斜弹簧，两条环形斜弹簧的弹簧圈倾斜方向相同，弹簧圈的径向中心面与主模轮或副模轮的径向平面垂直，主模轮与副模轮转动时，弹簧圈的径向中心面与该弹簧圈外侧点的运动方向之间的夹角为锐角。