CN106964661B - 一种铝合金管的变径成形设备及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金管的变径成形设备,包括了上模和下模，在上模的底部成形有凹槽，在下模的顶面成形有凸起，凸起插接在凹槽中，在凸起的顶部与凹槽的槽底之间形成了模腔，待加工的管件放置在模腔中，所述上模连接着外部的驱动设备，并能在所述驱动设备的驱动下相对于所述下模合拢或分离，所述管件内部中空，在所述管件的内部设置了支撑件，所述支撑件包括了凸块和凹块，所述凸块和所述凹块能上下卡接在一起，当所述凸块和所述凹块卡合时，所述凸块与所述凹块的高度之和等于挤压后管件的管口内径，在所述凹块和所述凸块的两侧分别形成了方形的缝隙，所述的两道缝隙相互对称，所述管件在挤压过程中产生的余料能被挤入所述缝隙中。

Description

一种铝合金管的变径成形设备及其加工工艺
技术领域
本发明涉及一种铝合金管的变径成形设备及其加工工艺，通过在待加工管件的内部放置管内支撑件，该管内支撑件能在合模过程中形成缝隙，使得在合模过程中，管件变径产生的余料可以被挤入缝隙中，这种设计一方面保证了管件的成形质量，使得管壁的表面不会产生起皱、坍塌；另一方面通过引导材料向缝隙内流动，便于后续对余料的处理。
背景技术
现有的工艺中，对铝合金管的变径成形是通过模具挤压成形，但在挤压过程中，管壁由于内部无支撑很容易引起坍塌，并且由于不同材料甚至同一根管件不同位置的壁厚存在差异，导致挤压成形后，管件内壁会发生不规则的起皱，去除余料的难度很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种铝合金管的变径成形模具及其工艺，通过在待加工管件的内部放置管内支撑件，该管内支撑件能在中间形成缝隙，使得在合模过程中，管件变径产生的余料可以被挤入缝隙中。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种铝合金管的变径成形设备,包括了上模和下模，在所述上模的底部成形有凹槽，在所述下模的顶面成形有凸起，所述凸起插接在所述凹槽中，在所述凸起的顶部与所述凹槽的槽底之间形成了模腔，待加工的管件放置在所述模腔中，所述上模连接着外部的驱动设备，并能在所述驱动设备的驱动下相对于所述下模合拢或分离，所述管件内部中空，在所述管件的内部设置了支撑件，所述支撑件包括了凸块和凹块，所述凸块和所述凹块能上下卡接在一起，当所述凸块和所述凹块卡合时，所述凸块与所述凹块的高度之和等于挤压后管件的管口内径，在所述凹块和所述凸块的两侧分别形成了方形的缝隙，所述的两道缝隙相互对称，所述管件在挤压过程中产生的余料能被挤入所述缝隙中。
作为本发明的改进，在所述模腔中可拆卸地固定着压块。
作为本发明的进一步改进，所述压块通过螺钉固定在所述上模的凹槽中。
作为本发明的优选，所述凸块和所述凹块的宽度一致，所述凸块、凹块的宽度等于待加工管件的管口内宽。
作为本发明的进一步优选，所述凸块的顶面和所述凹块的底面均与所述管件的内壁贴合。
一种采用上述设备对铝合金管进行变径成形的工艺，包括了如下步骤：
步骤一、根据标准产品的形状来设计模具的尺寸，使得上模和下模合拢后模腔的尺寸与标准产品的形状一致；
步骤二、打开上模和下模，将待加工的管件放置到下模上；
步骤三、在管件内放入支撑件；
步骤四、由外部的压力机驱动上模下压合模，在合模过程中，上模和下模同时作用于管件，使得管件发生变径成形，在管件成形的同时，内部的支撑件也发生合拢，并在中间产生缝隙；
步骤五、管件挤压过程中产生的余料被挤入缝隙中，同时模具完成合模过程；
步骤六、分模，并将管件取出；
步骤七、取出管件内的支撑件，并将余料切除。
作为本发明的改进，在步骤一中，可以通过在上模的凹槽中可拆卸地固定压块来调整模腔的高度。
作为本发明的具体技术方案，在步骤四中，管件的初始宽度与凹槽的宽度一致，管件的管口内宽与凸块、凹块的宽度相等，使得管件在挤压的过程中，余料不会向管件的两侧挤出或者向管口的内壁不规则挤出，而是被规则的挤入缝隙中。
作为本发明的优选，在步骤七中，采用切割机来切除余料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在待加工管件的内部放置管内支撑件，该管内支撑件能在合模过程中形成缝隙，使得在合模过程中，管件变径产生的余料可以被挤入缝隙中，这种设计一方面保证了管件的成形质量，使得管壁的表面不会产生不规则的起皱；另一方面通过引导材料向缝隙内流动，便于后续对余料的处理。
附图说明
图1为本发明实施例中铝合金管的变径成形设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步的详细描述。
如附图所示，本实施例为一种铝合金管的变径成形设备,包括了上模1和下模2，上模和下模均采用模具钢制成，具有较高的硬度，在上模的底部成形有凹槽11，在下模的顶面成形有凸起21，该凹槽和凸起的尺寸是相互适配的，凸起可以插接在凹槽中，并且凸起的两侧与凹槽的两面槽壁相互贴合。前述凹槽的槽底和凸起的顶部之间形成了模腔，待加工的管件6放置在模腔中，具体地说，待加工的管件是被放置在凸起的顶部，管件的宽度与凹槽的宽度一致，在放入待加工的管件之后，管件与凹槽的槽底之间形成了空隙，在该空隙中设置了压块3，该压块通过螺钉可拆卸地固定在凹槽的槽底，用于在合模过程中对待加工的管件进行压制，压块的尺寸根据管件的高度和最终产品的高度而定，即当上模和下模合模完成之后，压块恰好能将待加工的管件压合至最终产品的高度。
上模的顶部连接着外部的驱动设备，该驱动设备为压力机，上模固定在压力机上，该压力机能驱动上模上移或下压，由于上模是设置在下模的正上方，故可以通过压力机驱动上模相对于下模合拢或分离，上下模合拢的过程称为合模，上下模分离的过程称为分模。
待加工的管件内部呈中空状态，在管件的内部设置了支撑件4，该支撑件包括了凸块41和凹块42，凸块和凹块呈上下正对设置，通常情况下，凸块位于凹块的上方并且插接在凹块中，凸块和凹块两者在水平方向上的宽度是一致的，凸块和凹块的两侧贴合在管件的内壁上，而凸块的顶面以及凹槽的底面也与管件的内壁贴合。通过这个结构设计，使得管件被夹持在凸块、凹块与凹槽的槽壁之间，可以防止管件在挤压变形过程中发生不规则的起皱。
凸块和凹块之间是可以相对移动的，即当压块压制管件时，可以带动管件变形，而管件在变形过程中可以作用于凸块、凹块，使得两者相互靠拢直至凸块完全插接到凹块中形成一个整体，当凸块、凹块完全插接在一起时，两者的高度等于最终管件产品的高度，换句话说，当将管件挤压至一定程度后，会被凸块的顶面所阻挡，此时，压块就无法再向下挤压管件，从而使得凸块加上凹块的高度与最终成形管件的高度一致。
当凸块和凹块卡合时，在凸块和凹块的两侧分别形成了方形的缝隙5，两侧的两道缝隙相互对称，因为管件的其他部分是被卡在凹槽的槽壁与凸块、凹槽的外侧壁之间的，故管件的其他部分是不同起皱的，挤压产生多余的材料只能被引导进入该缝隙中堆积。由于这种缝隙使得余料可以集中起来形成一块方形的褶皱，而不像传统工艺中那样会形成多处不规则褶皱，故在本实施例中对管件挤压后只需要将这一块余料进行一次切除即可，大大节省了时间，提高了工作效率。
具体的加工工艺包括了如下步骤：
步骤一、根据标准产品的形状来设计模具的尺寸，使得上模和下模合拢后模腔的尺寸与标准产品的形状一致；
步骤二、打开上模和下模，将待加工的管件放置到下模上；
步骤三、在管件内放入支撑件；
步骤四、由外部的压力机驱动上模下压合模，在合模过程中，上模和下模同时作用于管件，使得管件发生变径成形，在管件成形的同时，内部的支撑件也发生合拢，并在中间产生缝隙；
步骤五、管件挤压过程中产生的余料被挤入缝隙中，同时模具完成合模过程；
步骤六、分模，并将管件取出；
步骤七、取出管件内的支撑件，并将余料切除，对余料的切除采用的是切割机。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种铝合金管的变径成形设备,其特征在于：包括了上模和下模，在所述上模的底部成形有凹槽，在所述下模的顶面成形有凸起，所述凸起插接在所述凹槽中，在所述凸起的顶部与所述凹槽的槽底之间形成了模腔，待加工的管件放置在所述模腔中，管件的宽度与凹槽的宽度一致，所述上模连接着外部的驱动设备，并能在所述驱动设备的驱动下相对于所述下模合拢或分离，所述管件内部中空，在所述管件的内部设置了支撑件，所述支撑件包括了凸块和凹块，所述凸块和所述凹块能上下卡接在一起，当所述凸块和所述凹块卡合时，所述凸块与所述凹块的高度之和等于挤压后管件的管口内径，在所述凹块和所述凸块的两侧分别形成了方形的缝隙，两道缝隙相互对称，所述管件在挤压过程中产生的余料能被挤入所述缝隙中；所述凸块和所述凹块的宽度一致，所述凸块、凹块的宽度等于待加工管件的管口内宽；所述凸块的顶面和所述凹块的底面均与所述管件的内壁贴合。
2.根据权利要求1所述的铝合金管的变径成形设备，其特征在于：在所述模腔中可拆卸地固定着压块。
3.根据权利要求2所述的铝合金管的变径成形设备，其特征在于：所述压块通过螺钉固定在所述上模的凹槽中。
4.一种采用如权利要求1所述的设备对铝合金管进行变径成形的工艺，包括了如下步骤：
步骤一、根据标准产品的形状来设计模具的尺寸，使得上模和下模合拢后模腔的尺寸与标准产品的形状一致；
步骤二、打开上模和下模，将待加工的管件放置到下模上；
步骤三、在管件内放入支撑件；
步骤四、由外部的压力机驱动上模下压合模，在合模过程中，上模和下模同时作用于管件，使得管件发生变径成形，在管件成形的同时，内部的支撑件也发生合拢，并在中间产生缝隙；
步骤五、管件挤压过程中产生的余料被挤入缝隙中，同时模具完成合模过程；
步骤六、分模，并将管件取出；
步骤七、取出管件内的支撑件，并将余料切除。
5.根据权利要求4所述的对铝合金管进行变径成形的工艺，其特征在于：在步骤一中，可以通过在上模的凹槽中可拆卸地固定压块来调整模腔的高度。
6.根据权利要求5所述的对铝合金管进行变径成形的工艺，其特征在于：在步骤四中，管件的初始宽度与凹槽的宽度一致，管件的管口内宽与凸块、凹块的宽度相等，使得管件在挤压的过程中，余料不会向管件的两侧挤出或者向管口的内壁不规则挤出，而是被规则的挤入缝隙中。
7.根据权利要求4所述的对铝合金管进行变径成形的工艺，其特征在于：在步骤七中，采用切割机来切除余料。
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