CN106583573A - 一种坯料管材自动扩管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坯料管材自动扩管装置，由工作台、支撑架、夹紧机构和成型机构组成；支撑架设在工作台的台面上，夹紧机构的下部凹模位于支撑架内，且下部凹模的下方设有一个顶出机构，夹紧机构的上部凹模设在支撑架的顶部横梁上，成型机构的成型头设在支撑架的左支撑板上，成型机构的支撑钉设在支撑架的右支撑板上。本发明操作简单，质量可靠，加工效率高，整台设备只需要一位操作人员，便可进行坯料管材的自动扩管加工，进一步降低了劳动强度低，降低了制造成本。本发明的成型头通过液压缸进行驱动，动力性好，工作平稳，同时通过电气控制成型头的伸出量和伸出时间来控制扩管的深度和成型时间，位置准确，精度高，保证了加工质量。

Description

一种坯料管材自动扩管装置

技术领域

本发明属于机械自动化领域，具体涉及一种由PLC控制的坯料管材自动扩管装置。

背景技术

现有的扩管工作全部是由人工完成，这种加工方式不仅加工效率低，劳动强度大，加工成本高，而且由于纯靠手工操作，导致加工出的管件的尺寸参差不齐，因此难以保证加工质量，十分容易出不良品，加工一致性差。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明旨在提供一种坯料管材自动扩管装置，以实现坯料管材的自动扩管加工，提高加工效率，保证加工质量，并降低劳动强度。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种坯料管材自动扩管装置，由工作台、支撑架、夹紧机构和成型机构组成；

所述支撑架包括一块左支撑板和右支撑板，所述左支撑板和所述右支撑板分别固定在所述工作台的工作台面左右两端，所述左支撑板的顶部与所述右支撑板的顶部通过横梁连接块设置有一根顶部横梁；

所述夹紧机构包括用于夹持坯料管材的下部凹模和上部凹模，所述下部凹模和所述上部凹模均位于所述支撑架内部的；所述下部凹模设置在一块下部凹模支撑板上，所述下部凹模通过所述下部凹模支撑板固定在所述工作台面上；所述上部凹模位于所述下部凹模的上方，所述上部凹模的上端与一夹紧气缸的驱动杆连接，所述夹紧气缸竖直向下地设置在所述顶部横梁上；

所述下部凹模支撑板的后侧设置有一个顶出机构，所述顶出机构包括一个竖直向上设置的顶出气缸，所述顶出气缸的驱动杆上设置有一块顶出气缸横板，所述顶出气缸横板的上平面设置有两块前顶出板和两块后顶出板，两块所述前顶出板分别位于所述顶出气缸横板上平面的两个前顶角上，两块所述后顶出板分别位于所述顶出气缸横板上平面的两个后顶角上；

所述下部凹模支撑板上开设有两条竖直的开槽，所述下部凹模上开设有两个上下贯穿的开孔，两条所述开槽分别与两个所述开孔相对应；两块所述前顶出板的中下部分别位于两条所述开槽中，两块所述前顶出板的上部分别位于两个所述开孔中；两块所述后顶出板均位于所述下部凹模的后侧；

所述成型机构包括成型头油缸、成型头和支撑钉，所述成型头油缸水平向内地设置在所述左支撑板上，所述成型头安装在所述成型头油缸的驱动杆上，所述成型头与所述下部凹模处于同一垂直平面，所述成型头对准横置在所述下部凹模上的坯料管材，所述支撑钉水平向内地设置在所述右支撑板上，所述支撑钉与所述成型头同轴。

进一步的，所述工作台还包括四根设置在所述工作台面四个顶角下端的台柱，相邻的两根所述台柱之间均设置有加固横梁。

进一步的，每根所述台柱的底部均设置有一个万向轮，方便整台设备的移动。

进一步的，所述工作台长宽高的尺寸为1000mm*600mm*800mm，所述工作台面离地高度为800mm，符合人机工程；所述台柱选用100mm*50mm方管钢材，所述工作台面选用30mm的钢板，整体强度高。

进一步的，所述左支撑板的顶部与所述右支撑板的顶部之间连接有两根前后排列的支撑板连杆。

进一步的，当所述顶出气缸的驱动杆伸长时，两块所述后顶出板和两块所述前顶出板的顶部均高于所述下部凹模的上平面；当所述顶出气缸的驱动杆回缩时，两块所述后顶出板和两块所述前顶出板的顶部低于所述下部凹模的上平面。

进一步的，当所述夹紧气缸的驱动杆下压时，所述上部凹模自上而下与所述下部凹模贴合，相互配合夹紧所述坯料管材。

进一步的，所述夹紧机构的正前方设置有一个落料架，所述落料架上设置有一块向前倾斜的落料板。

本发明的工作过程如下：

在坯料管材加工前，夹紧气缸的驱动杆回缩，带动上部凹模与下部凹模分离，同时顶出气缸的驱动杆伸长，带动两块前顶出板和两块后顶出板的顶部高出下部凹模的上平面，成型头油缸的驱动杆回缩，带动成型头处于最左位置；

当需要加工坯料管材时，操作员将一根坯料管材放置在后顶出板与前顶出板之间的凹槽中，随后顶出气缸工作，驱动顶出气缸横板、后顶出板、前顶出板向下运动，当前顶出板和后顶出板的顶端与下部凹模的下平面持平时，坯料管材向前滑入下部凹模；

然后夹紧气缸工作，驱动上部凹模向下运动，与下部凹模上下配合夹持坯料管材；接着成型头油缸工作，驱动成型头向右运动，使得坯料管材的右端抵住支撑钉，左端则由成型头进行扩管；

当坯料管材扩管完成后，成型头油缸再次工作，驱动成型头向左退出；夹紧气缸再次工作，驱动上部凹模向上运动，与下部凹模分离；顶出气缸再次工作，驱动顶出气缸横板、后顶出板、前顶出板向上运动，其中前顶出板将已经完成扩孔成型的成品管件顶出下部凹模，使其直接或通过落料板落入成品箱，至此就完成一个成品管件的生产。

于此同时，后操作员可以紧接着将下一根坯料管材放置在后顶出板与前顶出板之间的凹槽中，进行下一次加工，重复上述步骤，成品箱内就不断得到成品管件。

本发明的有益效果是：

1、本发明操作简单，质量可靠，加工效率高，整台设备只需要一位操作人员，便可进行坯料管材的自动扩管加工，进一步降低了劳动强度低，降低了制造成本。

2、本发明采用下部凹模和右侧的支撑钉对坯料管材进行定位，用夹紧气缸下压上部凹模进行夹紧，定位夹紧可靠。

3、本发明左侧的成型头向右顶出完成扩管操作，顶出操作采用液压缸进行，动力性好，工作平稳，动作可靠，通过电气控制成型头的伸出量和伸出时间来控制扩管的深度和成型时间，位置准确，精度高，一致性好，保证了加工质量。

4、本发明工作台的尺寸为1000mm*600mm*800mm，工作台面离地距离为800mm,符合人机工程；工作台框架选用100mm*50mm方管钢材组装而成，工作台面选用30mm钢板，整体强度高。

5、本发明工作台底部设有滑轮，方便整台设备的移动。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明工作台面上机构的正面结构示意图；

图3为本发明工作台面上机构的背面结构示意图；

图4为本发明夹紧机构的机构示意图；

图5为本发明夹紧机构与成型机构的位置关系示意图；

图6为本发明送料机构中顶出机构的结构示意图；

图7为本发明设有落料板时的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1-6所示，一种坯料管材自动扩管装置，由工作台、支撑架、夹紧机构和成型机构组成；

参见图1所示，所述工作台包括一工作台面3，所述工作台面3四个顶角的下方分别设置有一根台柱35，相邻的两根所述台柱35之间均设置有加固横梁36，每根所述台柱35的底部均设置有一个万向轮37；

所述工作台长宽高的尺寸为1000mm*600mm*800mm，所述工作台面3离地高度为800mm；所述台柱35选用100mm*50mm方管钢材，所述工作台面3选用30mm的钢板；

参见图1、2和3所示，所述支撑架包括一块左支撑板1和右支撑板2，所述左支撑板1和所述右支撑板2分别固定在所述工作台的工作台面3左右两端，所述左支撑板1的顶部与所述右支撑板2的顶部通过横梁连接块4设置有一根顶部横梁5；所述左支撑板1的顶部与所述右支撑板2的顶部之间连接有两根前后排列的支撑板连杆38；

参见图2、3、4和5所示，所述夹紧机构包括用于夹持坯料管材12的下部凹模18和上部凹模19，所述下部凹模18和所述上部凹模19均位于所述支撑架内部的；所述下部凹模18设置在一块下部凹模支撑板20上，所述下部凹模18通过所述下部凹模支撑板20固定在所述工作台面3上；所述上部凹模19位于所述下部凹模18的上方，所述上部凹模19的上端与一夹紧气缸21的驱动杆连接，所述夹紧气缸21竖直向下地设置在所述顶部横梁5上；当所述夹紧气缸21的驱动杆下压时，所述上部凹模19自上而下与所述下部凹模18贴合，相互配合夹紧所述坯料管材12；

参见图3和6所示，所述下部凹模支撑板20的后侧设置有一个顶出机构，所述顶出机构包括一个竖直向上设置的顶出气缸14，所述顶出气缸14的驱动杆上设置有一块顶出气缸横板15，所述顶出气缸横板15的上平面设置有两块前顶出板16和两块后顶出板17，两块所述前顶出板16分别位于所述顶出气缸横板15上平面的两个前顶角上，两块所述后顶出板17分别位于所述顶出气缸横板15上平面的两个后顶角上；

参见图2、4和5所示，所述下部凹模支撑板20上开设有两条竖直的开槽，所述下部凹模18上开设有两个上下贯穿的开孔，两条所述开槽分别与两个所述开孔相对应；两块所述前顶出板16的中下部分别位于两条所述开槽中，两块所述前顶出板16的上部分别位于两个所述开孔中；两块所述后顶出板17均位于所述下部凹模18的后侧；

当所述顶出气缸14的驱动杆伸长时，两块所述后顶出板17和两块所述前顶出板16的顶部均高于所述下部凹模18的上平面；当所述顶出气缸14的驱动杆回缩时，两块所述后顶出板17和两块所述前顶出板16的顶部低于所述下部凹模18的上平面；

参见图1、2、3和5所示，所述成型机构包括成型头油缸27、成型头28和支撑钉29，所述成型头油缸27水平向内地设置在所述左支撑板1上，所述成型头28安装在所述成型头油缸27的驱动杆上，所述成型头28与所述下部凹模18处于同一垂直平面，所述成型头28对准横置在所述下部凹模18上的坯料管材12，所述支撑钉29水平向内地设置在所述右支撑板2上，所述支撑钉29与所述成型头28同轴。

进一步的，所述夹紧机构的正前方还可以设置有一个落料架22，所述落料架22上设置有一块向前倾斜的落料板23。

本发明的工作过程如下：

在坯料管材加工前，夹紧气缸的驱动杆回缩，带动上部凹模与下部凹模分离，同时顶出气缸的驱动杆伸长，带动两块前顶出板和两块后顶出板的顶部高出下部凹模的上平面，成型头油缸的驱动杆回缩，带动成型头处于最左位置；

当需要加工坯料管材时，操作员将一根坯料管材放置在后顶出板与前顶出板之间的凹槽中，随后顶出气缸工作，驱动顶出气缸横板、后顶出板、前顶出板向下运动，当前顶出板和后顶出板的顶端与下部凹模的下平面持平时，坯料管材向前滑入下部凹模；

然后夹紧气缸工作，驱动上部凹模向下运动，与下部凹模上下配合夹持坯料管材；接着成型头油缸工作，驱动成型头向右运动，使得坯料管材的右端抵住支撑钉，左端则由成型头进行扩管；

当坯料管材扩管完成后，成型头油缸再次工作，驱动成型头向左退出；夹紧气缸再次工作，驱动上部凹模向上运动，与下部凹模分离；顶出气缸再次工作，驱动顶出气缸横板、后顶出板、前顶出板向上运动，其中前顶出板将已经完成扩孔成型的成品管件顶出下部凹模，使其直接或通过落料板落入成品箱，至此就完成一个成品管件的生产。

于此同时，后操作员可以紧接着将下一根坯料管材放置在后顶出板与前顶出板之间的凹槽中，进行下一次加工，重复上述步骤，成品箱内就不断得到成品管件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种坯料管材自动扩管装置，其特征在于：由工作台、支撑架、夹紧机构和成型机构组成；

所述支撑架包括一块左支撑板（1）和右支撑板（2），所述左支撑板（1）和所述右支撑板（2）分别固定在所述工作台的工作台面（3）左右两端，所述左支撑板（1）的顶部与所述右支撑板（2）的顶部通过横梁连接块（4）设置有一根顶部横梁（5）；

所述夹紧机构包括用于夹持坯料管材（12）的下部凹模（18）和上部凹模（19），所述下部凹模（18）和所述上部凹模（19）均位于所述支撑架内部的；所述下部凹模（18）设置在一块下部凹模支撑板（20）上，所述下部凹模（18）通过所述下部凹模支撑板（20）固定在所述工作台面（3）上；所述上部凹模（19）位于所述下部凹模（18）的上方，所述上部凹模（19）的上端与一夹紧气缸（21）的驱动杆连接，所述夹紧气缸（21）竖直向下地设置在所述顶部横梁（5）上；

所述下部凹模支撑板（20）的后侧设置有一个顶出机构，所述顶出机构包括一个竖直向上设置的顶出气缸（14），所述顶出气缸（14）的驱动杆上设置有一块顶出气缸横板（15），所述顶出气缸横板（15）的上平面设置有两块前顶出板（16）和两块后顶出板（17），两块所述前顶出板（16）分别位于所述顶出气缸横板（15）上平面的两个前顶角上，两块所述后顶出板（17）分别位于所述顶出气缸横板（15）上平面的两个后顶角上；

所述下部凹模支撑板（20）上开设有两条竖直的开槽，所述下部凹模（18）上开设有两个上下贯穿的开孔，两条所述开槽分别与两个所述开孔相对应；两块所述前顶出板（16）的中下部分别位于两条所述开槽中，两块所述前顶出板（16）的上部分别位于两个所述开孔中；两块所述后顶出板（17）均位于所述下部凹模（18）的后侧；

所述成型机构包括成型头油缸（27）、成型头（28）和支撑钉（29），所述成型头油缸（27）水平向内地设置在所述左支撑板（1）上，所述成型头（28）安装在所述成型头油缸（27）的驱动杆上，所述成型头（28）与所述下部凹模（18）处于同一垂直平面，所述成型头（28）对准横置在所述下部凹模（18）上的坯料管材（12），所述支撑钉（29）水平向内地设置在所述右支撑板（2）上，所述支撑钉（29）与所述成型头（28）同轴。

2.根据权利要求1所述的坯料管材自动扩管装置，其特征在于：所述工作台还包括四根设置在所述工作台面（3）四个顶角下端的台柱（35），相邻的两根所述台柱（35）之间均设置有加固横梁（36）。

3.根据权利要求1所述的坯料管材自动扩管装置，其特征在于：每根所述台柱（35）的底部均设置有一个万向轮（37）。

4.根据权利要求2所述的坯料管材自动扩管装置，其特征在于：所述工作台长宽高的尺寸为1000mm*600mm*800mm，所述工作台面（3）离地高度为800mm；所述台柱（35）选用100mm*50mm方管钢材，所述工作台面（3）选用30mm的钢板。

5.根据权利要求1所述的坯料管材自动扩管装置，其特征在于：所述左支撑板（1）的顶部与所述右支撑板（2）的顶部之间连接有两根前后排列的支撑板连杆（38）。

6.根据权利要求1所述的坯料管材自动扩管装置，其特征在于：当所述顶出气缸（14）的驱动杆伸长时，两块所述后顶出板（17）和两块所述前顶出板（16）的顶部均高于所述下部凹模（18）的上平面；当所述顶出气缸（14）的驱动杆回缩时，两块所述后顶出板（17）和两块所述前顶出板（16）的顶部低于所述下部凹模（18）的上平面。

7.根据权利要求1所述的自动扩管机，其特征在于：当所述夹紧气缸（21）的驱动杆下压时，所述上部凹模（19）自上而下与所述下部凹模（18）贴合，相互配合夹紧所述坯料管材（12）。

8.根据权利要求1所述的自动扩管机，其特征在于：所述夹紧机构的正前方设置有一个落料架（22），所述落料架（22）上设置有一块向前倾斜的落料板（23）。