CN106216467B - 一种复杂弧形筒加工装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种复杂弧形筒加工装置及其方法。包括工作平台、下模、左模板、右模板、内模组合、左模、右模及上模，下模固定于工作平台上，左模板和右模板分别置于下模的两侧，且均固定在工作平台上，下模的上方还设有上模，内模组合的中部穿过下模与上模之间的空腔、且支承在下模上，内模组合包括锥形内芯、瓣形套筒，其中锥形内芯套装在瓣形套筒的内侧，锥形内芯的外侧壁与瓣形套筒的内侧壁配合，瓣形套筒套装在复杂弧形筒的内侧，瓣形套筒的外侧壁和复杂弧形筒的内侧壁配合。本发明保证工件同轴度及整体形状，解决传统方法工序复杂、生产成本高，生产效率低，产品不良率高的问题。

Description

一种复杂弧形筒加工装置及其方法

技术领域

本发明属于复杂弧形筒加工装置及其方法，特别是涉及一种复杂弧形筒两端弧形加工的装置及其方法。

背景技术

复杂弧形筒为铝材质，其壁薄质轻、相对强度较低，弧形加工过程中极易产生变形。对于复杂弧形筒的两端弧形加工，已有方法有两种：一是两端弧形分别完成，先加工一端，再加工另外一端，这种方法进行加工需要两套模具来完成复杂弧形筒两端弧形加工，且弧形加工时，铝板不能焊接成闭合圆筒，否则弧形加工后工件将无法取出，又因两端弧形是分别加工的，复杂弧形筒同轴度无法保证且产生变形，重新焊接铝板使之闭合成圆筒又会使得弧形处圆度难以保证，导致产品生产成本高、不良率高；第二种方法是将复杂弧形筒的直筒段与弧形段分开加工，再进行焊接或铆接，铆接的整体性不强，两端轴头容易松动或脱离，焊接后容易出现焊痕、焊缝，而且管壁太薄时无法进行焊接或加工时间长。

专利文件《一种钢管缩口加工工艺》（公开号102554056A），通过采用扣压设备对钢管进行缩口加工，该工艺方法能适于各种规格

管件的缩口加工，并能提高材料利用率，提升产品尺寸精度和加工质量，降低加工过程中的能源消耗，提高工件的可靠性，加工效率提升。但是，该方法加工缩口一次只能一端，且尚须留加工余量、还有修整工艺等等。为简化工序，提高生产效率，降低成本和提高产品质量，考虑两端同时缩口的方法。在文件《减振器贮油缸双头缩口模具》（公开号202045273U）中，通过具有上缩口模、下缩口模和中间定位板等的模具，可以对两端要进行缩口的工件同时进行缩口，简化了工序，提高了产品质量和效率，具有一定的参考价值，但是运用于复杂弧形筒两端弧形加工时，由于工件内部无支撑装置，模具向复杂弧形筒施加的力会使复杂弧形筒向内部变形，不仅不能解决复杂弧形筒变形的问题，甚至会产生更严重变形。另一专利文件《管头两端冲压缩口装置》（公开号102205377A）所述装置主要解决了现有冲床对管材加工长度范围限制的缺点，该装置对同轴度无精度要求，且由于工件内部无支撑装置，应用于复杂弧形筒两端弧形加工，并不能保证复杂弧形筒的同轴度及整体形状。

综上专利文件《一种钢管缩口加工工艺》（公开号102554056A）、《减振器贮油缸双头缩口模具》（公开号202045273U）、《管头两端冲压缩口装置》（公开号102205377A）等，并不能解决复杂弧形筒的同轴度或者变形的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种复杂弧形筒加工的装置。本发明保证工件同轴度及整体形状，解决传统方法工序复杂、生产成本高，生产效率低，产品不良率高的问题。

本发明的另一目的在于提供一种复杂弧形筒的加工方法。本发明可以一次性对复杂弧形筒两端同时进行弧形加工，减少模具及整形等工序。

本发明的技术方案是: 本发明的复杂弧形筒加工装置，包括工作平台、下模、左模板、右模板、内模组合、左模、右模及上模，其中下模固定于工作平台上，左模板和右模板分别置于下模的两侧，且均固定在工作平台上，下模的上方还设有上模，内模组合的中部穿过下模与上模之间的空腔、且支承在下模上，内模组合的左右两端分别支承在左模及右模上，左模及右模分别装设在左模板及右模板上，其特征在于内模组合包括锥形内芯、瓣形套筒，其中锥形内芯套装在瓣形套筒的内侧，锥形内芯的外侧壁与瓣形套筒的内侧壁配合，瓣形套筒套装在复杂弧形筒的内侧，瓣形套筒的外侧壁和复杂弧形筒的内侧壁配合。

本发明的复杂弧形筒加工的方法，包括如下步骤：

1）将复杂弧形筒固定：瓣形套筒的小瓣向内聚拢，然后大瓣相互靠拢，复杂弧形筒套在瓣形套筒上，锥形内芯穿过瓣形套筒，螺母拧在锥形内芯的小端，调整好复杂弧形筒在瓣形套筒的位置，并用定位键固定位置；

2）将固定在一起的复杂弧形筒和内模组合放置在下模上，通过定位键嵌于下模，达到工件与下模位置固定，紧固内模组合的螺母，防止加工过程中内模组合变形；

3）开始复杂弧形筒的弧形加工，开始加工时，上模向下运动，压紧复杂弧形筒，然后左模和右模在压力机的拉杆的作用下，同时向复杂弧形筒移动，并紧压复杂弧形筒，实现复杂弧形筒的两端弧形加工；

4）完成复杂弧形筒的弧形加工步骤后，取出复杂弧形筒及内模组合，其中先取出锥形内芯，这时瓣形套筒各瓣会向内靠拢，即可取出复杂弧形筒。

本发明提供的一种复杂弧形筒加工的装置及其方法，可同时对两端面进行弧形加工，与已有的两端分别弧形加工的加工方法相比，可同时对两端面进行弧形加工，省去了3套模具（弧形加工模具一套，整形模具两套）、5道工序（弧形加工、整形、配环、车两端面、去

毛刺），缩短了加工时间，节省了成本，大幅提升生产效率，与其他两端同时缩口的方法相比，能保证复杂弧形筒弧形加工后两端面同轴度及整体形状达到要求，提高产品的合格率（从75%提高到95%），可进行大批量生产。

附图说明

图1为本发明装置的弧形加工前三维图。

图2为本发明装置在进行弧形加工加工时的剖视图。

图3为本发明装置内模组合三维图。

图4为本发明装置瓣形套筒三维图。

图5为图2剖视图中内模组合及工件的放大图。

图6为复杂弧形筒弧形加工前和弧形加工后示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一种实施例进行描述。

如图1和图2所示，本发明的复杂弧形筒加工装置，包括工作平台1、下模9、左模板4、右模板7、内模组合、左模3、右模8及上模6，其中下模9固定于工作平台1上，左模板4和右模板7分别置于下模9的两侧，且均固定在工作平台1上，下模9的上方还设有上模6，内模组合的中部穿过下模9与上模6之间的空腔，且支承在下模9上，内模组合的左右两端分别支承在左模3及右模8上，左模3及右模8分别装设在左模板4及右模板7上，内模组合包括锥形内芯16、瓣形套筒12，其中锥形内芯16套装在瓣形套筒12的内侧，锥形内芯16的外侧壁与瓣形套筒12的内侧壁配合，瓣形套筒12套装在复杂弧形筒10的内侧，瓣形套筒12的外侧壁和复杂弧形筒10的内侧壁配合。

所述瓣形套筒12有多瓣，各瓣均可向中心聚拢，使得瓣形套筒12能穿过复杂弧形筒10的内腔套装在复杂弧形筒10的内侧。本实施例中，瓣形套筒12有六瓣，三个小瓣a、c、e，三个大瓣b、d、f，如图4所示，各瓣均可向中心靠拢，使得瓣形套筒12能穿过复杂弧形筒10。

本实施例中，为便于安装，所述左模3和右模8都有弧形中空结构，弧形中空结构形状和复杂弧形筒10的弧形外部相配合。此外，所述上模6和下模9都有半圆形凹槽，凹槽形状大小与复杂弧形筒10外圆面相配合；所述锥形内芯16、瓣形套筒12、左模3和右模8的弧形中空结构、上模6和下模9的半圆形凹槽、复杂弧形筒10的中心线均在同一直线上。

本实施例中，锥形内芯16的小端及瓣形套筒12的端部装设有圆盘13，瓣形套筒12的各瓣的一端均通过螺栓15与圆盘13连接，圆盘13上设有若干长槽，螺栓15穿过圆盘13相应位置设有的长槽，螺栓15能在长槽内滑动，从而实现各瓣均可向内聚拢，螺母14拧在锥形内芯16的小端。在复杂弧形筒10的弧形加工前和弧形加工后，瓣形套筒12能从复杂弧形筒10中取出。

为了便于定位，内模组合还包括有定位键17，定位键17的一部分嵌于下模9，另一部分嵌于瓣形套筒12的一瓣。

本实施例中，所述左模板4上端和右模板7的上端固定安装有上模板5，压力机的拉杆2穿过上模板5与上模6连接；左模3连接另一压力机的拉杆2，右模8连接第三台压力机的拉杆2。压力机选用液压机。

为了实现加工时上模6和下模9位置准确，所述上模6设有两个导柱11，两个导柱11与下模9所设的两个导孔配合，

本发明复杂弧形筒加工的方法，包括如下步骤：

1）将复杂弧形筒10固定：瓣形套筒12的小瓣向内聚拢，然后大瓣相互靠拢，复杂弧形筒10套在瓣形套筒12上，锥形内芯16穿过瓣形套筒12，螺母14拧在锥形内芯16的小端，调整好复杂弧形筒10在瓣形套筒12的位置，并用定位键17固定位置；将复杂弧形筒10固定：瓣形套筒12的三个小瓣a、c、e向内聚拢，然后三个大瓣b、d、f相互靠拢，

2）将固定在一起的复杂弧形筒10和内模组合放置在下模9上，通过定位键17嵌于下模9，达到工件与下模9位置固定，紧固内模组合的螺母14，防止加工过程中内模组合变形；如图1和图5所示；

3）开始复杂弧形筒10的弧形加工，开始加工时，上模6向下运动，压紧复杂弧形筒10，然后左模3和右模8在压力机的拉杆2的作用下，同时向复杂弧形筒10移动，并紧压复杂弧形筒10，实现复杂弧形筒10的两端弧形加工；

4）完成复杂弧形筒10的弧形加工步骤后，取出复杂弧形筒10及内模组合，其中先取出锥形内芯16，这时瓣形套筒12各瓣会向内靠拢，即可取出复杂弧形筒10。

本发明提供的一种复杂弧形筒加工的装置及其方法，可同时对两端进行弧形加工，与已有的两端分别弧形加工方法相比，可同时对两端面进行弧形加工，省去了3套模具（弧形加工模具一套，整形模具两套）、5道工序（弧形加工、整形、配环、车两端面、去毛刺），缩短了加工时间，节省了成本，大幅提升生产效率，且能保证复杂弧形筒弧形加工后两端面同轴度及整体形状达到要求，提高产品的合格率（从75%提高到95%），可进行大批量生产。

Claims (8)

1.一种复杂弧形筒加工装置，包括工作平台、下模、左模板、右模板、内模组合、左模、右模及上模，其中下模固定于工作平台上，左模板和右模板分别置于下模的两侧，且均固定在工作平台上，下模的上方还设有上模，内模组合的中部穿过下模与上模之间的空腔、且支承在下模上，内模组合的左右两端分别支承在左模及右模上，左模及右模分别装设在左模板及右模板上，其特征在于内模组合包括锥形内芯、瓣形套筒，其中锥形内芯套装在瓣形套筒的内侧，锥形内芯的外侧壁与瓣形套筒的内侧壁配合，瓣形套筒套装在复杂弧形筒的内侧，瓣形套筒的外侧壁和复杂弧形筒的内侧壁配合；所述内模组合还包括有定位键，定位键的一部分嵌于下模，另一部分嵌于瓣形套筒的一瓣；所述左模板的上端和右模板的上端固定安装有上模板，压力机的拉杆穿过上模板与上模连接；左模连接另一压力机的拉杆，右模连接第三台压力机的拉杆。

2.根据权利要求1所述的复杂弧形筒加工装置，其特征在于所述瓣形套筒有多瓣，各瓣均可向中心聚拢，使得瓣形套筒能穿过复杂弧形筒的内腔套装在复杂弧形筒的内侧。

3.根据权利要求1所述的复杂弧形筒加工装置，其特征在于所述左模和右模都有弧形中空结构，弧形中空结构形状和复杂弧形筒的弧形外部相配合。

4.根据权利要求1所述的复杂弧形筒加工装置，其特征在于所述上模和下模都有半圆形凹槽，凹槽形状大小与复杂弧形筒外圆面相配合。

5.根据权利要求1所述的复杂弧形筒加工装置，其特征在于所述锥形内芯、瓣形套筒、左模和右模的弧形中空结构、上模和下模的半圆形凹槽、复杂弧形筒的中心线均在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的复杂弧形筒加工装置，其特征在于所述锥形内芯的小端及瓣形套筒的端部装设有圆盘，瓣形套筒的各瓣的一端均通过螺栓与圆盘连接，圆盘上设有若干长槽，螺栓穿过圆盘相应位置设有的长槽，螺栓能在长槽内滑动，从而实现各瓣均可向内聚拢，螺母拧在锥形内芯的小端。

7.根据权利要求1至6任一项所述的复杂弧形筒加工的装置，其特征在于所述上模设有两个导柱，两个导柱与下模所设的两个导孔配合，实现加工时上模和下模位置准确。

8.一种复杂弧形筒加工的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将复杂弧形筒固定：瓣形套筒的小瓣向内聚拢，然后大瓣相互靠拢，复杂弧形筒套在瓣形套筒上，锥形内芯穿过瓣形套筒，螺母拧在锥形内芯的小端，调整好复杂弧形筒在瓣形套筒的位置，并用定位键固定位置；

2）将固定在一起的复杂弧形筒和内模组合放置在下模上，通过定位键嵌于下模，达到工件与下模位置固定，紧固内模组合的螺母，防止加工过程中内模组合变形；

3）开始复杂弧形筒的弧形加工，开始加工时，上模向下运动，压紧复杂弧形筒，然后左模和右模在压力机的拉杆的作用下，同时向复杂弧形筒移动，并紧压复杂弧形筒，实现复杂弧形筒的两端弧形加工；

4）完成复杂弧形筒的弧形加工步骤后，取出复杂弧形筒及内模组合，其中先取出锥形内芯，这时瓣形套筒各瓣会向内靠拢，即可取出复杂弧形筒。