CN108543821B - 一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法，属于管件拉拔塑性成型领域，要解决的技术问题为如何避免拉拔塑性成型中管件出现皱折、焊缝开裂及厚度不均等问题；其结构包括锁紧装置和反向施力装置，锁紧装置包括传动螺杆和锁紧组件，锁紧组件能够装配于内置有内芯的管件上并于管件牢固配合；传动螺杆与锁紧组件连接；反向施力装置包括反向驱动装置和减压螺杆，减压螺杆和传动螺杆通过螺纹咬合的方式传动连接，反向驱动装置与减压螺杆连接，反向驱动装置、减压螺杆和传动螺杆配合能够通过锁紧组件阻碍管件的行进。通过减压装置可对管件提供反向拉力以阻碍管件向其行进方向传动。

Description

一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法

技术领域

本发明涉及管件拉拔塑性成型领域，具体地说是一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法。

背景技术

拉拔，是用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性成型加工方法。

通过拉拔加工方法对管件进行缩径过程中，管件受力影响可能出现如下问题：管件的管壁上出现皱折，焊缝开裂并导致爆破力下降，管件内外表面粗糙，金属屑从管件的焊缝中脱落，拉伸过程中在模具的出口处以及之后继续塑性成型变形导致管件的厚度与标准有差异或者厚度不均匀。

鉴于上述问题，向进入模具的大口径管件上施加一个反向的拉力，可有效地降低成形过程中对模具的压力，从而避免上述问题。

如何通过对管件施加与管件的行进方向反向的拉力，以避免拉拔塑性成型过程中管件出现皱折、焊缝开裂以及厚度不均等问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法，来解决如何通过对管件施加与管件的行进方向反向的拉力的问题，以避免拉拔塑性成型过程中管件出现皱折、焊缝开裂以及厚度不均等问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

一种用于管件拉拔的减压装置，包括锁紧装置和反向施力装置，锁紧装置包括传动螺杆和锁紧组件，锁紧组件能够装配于内置有内芯的管件上并与管件牢固配合；传动螺杆与锁紧组件连接，传动螺杆的中轴线与管件的中轴线同轴设置；反向施力装置包括反向驱动装置和减压螺杆，减压螺杆的轴线与传动螺杆的轴线上下并列设置，减压螺杆和传动螺杆通过螺纹咬合的方式传动连接，反向驱动装置与减压螺杆连接，反向驱动装置能够通过减压螺杆带动传动螺杆以低于管件行进速度的速度传动，反向驱动装置、减压螺杆和传动螺杆配合能够通过锁紧组件实现阻碍管件的行进。

将减压装置装配在管件的未加工一端的端部处，反向驱动装置工作并带动减压螺杆以低于管件的行进速度的转速转动，减压螺杆与传动螺杆通过螺纹咬合的方式传动连接，则减压螺杆与传动螺杆配合通过锁紧组件阻碍管件的行进，相当于为管件提供与管件的行进方向反向的拉力，以减轻管件拉拔缩径过程中模具对管件的压力，可避免拉拔缩径过程中管件上出现褶皱、焊缝开裂等问题。

进一步的，锁紧组件包括外置锁紧机构和内置填充机构，内置填充机构能够伸入管件的内腔并能够紧密填充于管件与内芯之间，且内置填充机构与管件和内芯固定配合；外置锁紧机构能够以套接的方式装配于管件的外周并与管件固定配合，传动螺杆与外置锁紧机构连接，传动螺杆的中轴线与管件的中轴线同轴设置。

传动螺杆与外置锁紧机构连接，外置锁紧机构与管件牢固装配为一体并固定配合，反向驱动装置通过减压螺杆与传动螺杆的配合可通过锁紧机构阻碍管件的行进。管件上未缩径一端的口径大于内芯的直径，将减压装置装配在管件上未缩径一端时，需要将内置填充机构填充于管件和内芯之间，避免反向施加拉力过程中造成管件的变形。

进一步的，内置填充机构为内置套筒，内置套筒的首端部的外口径大于管件的口径，内置套筒的尾端部能够紧密嵌套于管件的内表面和内芯的外表面之间。

内置套筒的尾端部的外口径大小满足内置套筒的尾端部可间隙地穿入管件的内腔，内置套筒的尾端部的内口径满足内芯可间隙地穿入内置套筒的内腔，同时，内置套筒的尾端部的筒壁的厚度与管件的内壁与内芯的外侧面之间的空隙适配，从而满足内置套筒可紧密的嵌套在管件的内表面和内芯的外表面之间，避免通过锁紧机构对管件施压过程中管件内凹陷变形。

进一步的，内置套筒的首端部为法兰结构。

内置套筒的首端部为法兰结构，便于装配。

进一步的，外置锁紧机构包括外置锁件和首端闭合、尾端开口的外置套筒，外置套筒的内腔能够容纳装配有内置填充机构的管件，外置套筒的筒壁上开设有贯穿筒体的圆环状槽口，槽口的轴心位于外置套筒的中轴线上，上述槽口至少一个，上述槽口沿外置套筒的轴向排布；外置锁件至少一个，每个外置锁件对应一个槽口，每个外置锁件均装配在与其对应的槽口处，外置锁件和与其对应的槽口配合能够将管件紧固在套筒内；传动螺杆设置于外置套筒的首端。

外置套筒的尾端套接在管件的端部上，外置锁件穿过槽口与管件紧密接触，外置锁件与槽口配合将管件牢固的装配在外置套筒内，便于反向施力装置与传动螺杆配合通过锁紧组件阻碍管件的行进。

进一步的，外置锁件包括紧固垫和卡接件，紧固垫套设在与其对应的槽口处，紧固垫的内侧面穿过槽口能够紧密套接在管件的外周，紧固垫的外侧面位于外置套筒的外部；卡接件可拆卸的套接在紧固垫的外周，卡接件与紧固垫配合能够将管件紧固在套筒内。

通过卡接件实现外置套筒与管件的牢固装配，并在卡接件与管件之间设置紧固垫，可保护管件不受磨损，并可增加外置套筒与管件之间的牢固性和一体性。

进一步的，卡接件为卡箍。

进一步的，反向驱动装置为伺服电机，伺服电机的输出轴与减压螺杆传动连接，伺服电机能够通过减压螺杆带动传动螺杆以低于管件行进速度的速度传动。

一种用于管件拉拔的减压方法，将如上述任一项所述的一种用于管件拉拔的减压装置装配于内置有内芯的管件的端部上，通过与管件转动配合的减压装置减缓管件的行进速度，以实现为管件提供具有减压效果的反拉力。

通过减压装置阻碍管件的行进，相当于为管件施加与管件的行进方向反向的拉力，可降低在管件拉拔缩径过程中对模具的压力，避免管件上焊缝开裂而导致爆破压力下降，并可使得焊管的外表面光滑。

本发明的一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法具有以下优点：

1、通过减压装置将管件与内芯装配为一体并为管件和内芯提供与管件的行进方向反向的拉力，可避免管件拉拔缩径过程中出现褶皱的问题，并可减少焊缝开裂并导致爆破力下降的问题，且能够避免拉伸过程中出口处及之后的管件继续塑性变形造成的管件厚度与标准有差异或者厚度不均匀的问题，还能够降低对模具的压力及摩擦，延长模具使用寿命；

2、内置填充机构选用内置套筒，填充在内芯与管件之间的空隙之间，可避免减压过程中管件内凹变形，并实现管件与内芯的一体化，且内置套筒的结构简单，制造成本低；

3、外置锁紧机构包括外置套筒和外置锁件，通过外置套筒套接在管件的外周，并在外置套筒上开设槽口，通过槽口与外置锁件的配合实现管件与减压装置的传动连接，并可保护管件不被压损，且上述结构简单、便于加工；

4、外置锁件包括紧固垫和卡接件，在卡接件和管件之间设置紧固垫，可避免管件与卡接件直接接触造成管件外壁的磨损，并可增加卡接件与管件以及外置套筒之间的紧密性；

5、通过反向驱动装置与减压螺杆配合对管件施加反向拉力，节省了人力，且反向驱动装置选用伺服电机，可通过调节伺服电机实现精确调节反向拉力的大小。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为实施例1一种用于管件拉拔的减压装置的外部结构示意图；

附图2为实施例1一种用于管件拉拔的减压装置的内部结构示意图；

图中：1、传动螺杆，2、外置套筒，3、外置锁件，4、紧固垫，5、管件，6、内芯，7、内置套筒，8、减压螺杆，9、反向驱动装置。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种用于管件拉拔的减压装置及减压方法作以下详细地说明。

实施例1：

如附图1和附图2所示，一种用于管件拉拔的减压装置，包括锁紧装置和反向施力装置，锁紧装置包括传动螺杆1和锁紧组件，锁紧组件装配于内置有内芯的管件5上并与管件5牢固配合，且锁紧组件与管件5和内芯固定配合，传动螺杆1与锁紧组件连接，传动螺杆1的中轴线与管件5的中轴线同轴设置；反向施力装置包括反向驱动装置和减压螺杆，减压螺杆的轴线与传动螺杆1的轴线上下并列设置，减压螺杆和传动螺杆1通过螺纹咬合的方式传动连接，反向驱动装置与减压螺杆连接，反向驱动装置通过减压螺杆控制传动螺杆1以低于管件5行进速度的速度传动，反向驱动装置、减压螺杆和传动螺杆1配合能够通过锁紧组件实现阻碍管件5的行进，相当于对管件5施加于管件5的行进方向反向的拉力。

其中，锁紧组件包括外置锁紧机构和内置填充机构，内置填充机构伸入管件5的内腔并紧密填充于管件5与内芯之间，且内置填充机构以嵌套的方式与管件5和内芯固定配合；外置锁紧机构以套接的方式装配于管件5的外周并与管件5固定配合，传动螺杆1与外置锁紧机构连接，传动螺杆1的中轴线与管件5的中轴线同轴设置。

本实施例中，内置填充机构为内置套筒，内置套筒的首端部的口径大于管件5的口径，且内置套筒的首端部为法兰结构；内置套筒的尾端部的外口径小于管件5的口径，且内置套筒的尾端部的外口径尺寸满足内置套筒的尾端部可间隙的穿入管件5的内腔，内置套筒的尾端部的内口径大于内芯的直径，且内置套筒的尾端部的内口径尺寸满足内置套筒的内腔可供内芯间隙的穿入，同时，内置套筒的尾端部的筒壁的厚度满足内置套筒的尾端部可紧密填充于管件5的内表面与内芯的外表面之间，从而内置的尾端部可紧密的嵌套在管件5的内表面和内芯的外面表之间。

外置锁紧机构包括外置锁件3和首端闭合、尾端开口的外置套筒2，传动螺杆1固定设置在外置套筒2的首端并与外置套筒2成一体，外置套筒2的内腔可容纳装配有上述内置填充机构的管件5，外置套筒2的筒壁上开设有贯穿筒体的圆环状槽口，槽口的轴心位于外置套筒2的中轴线上，上述槽口共三个，上述三个槽口沿外置套筒2的轴向排布；外置锁件3共三个，每个外置锁件3对应一个槽口，每个外置锁件3均装配在与其对应的槽口处，外置锁件3和与其对应的槽口配合将管件5紧固在套筒内。其中，外置锁件3包括紧固垫4和卡接件，紧固垫4套设在与其对应的槽口处，紧固垫4的内口径满足可供管件5间隙穿过，紧固垫4的内侧面穿过槽口可紧密的套接在管件5的外周，紧固垫4的厚度大于外置套筒2的厚度，紧固垫4内侧面穿过槽口位于外置套筒2的内腔时，紧固垫4的外侧面位于外置套筒2的外部，卡接件为卡箍，该卡接件可拆卸的套接在对应的紧固垫4的外周，卡接件与紧固垫4配合可将管件5紧固在外置套筒2内。

为便于将紧固垫4套设在槽口处，并便于管件5间隙的穿过紧固垫4，选用具有伸缩性的圆环状紧固垫4，或者，紧固垫4选用由长条状的垫条首尾相对接组成的圆环状紧固垫4，长条状垫条的首尾可不连接，或者长条状垫条的首尾连接方式可选用插口与插头配合的插接、或者凸起与凹槽的错位对接等可拆卸的连接方式。

外置锁件3的选用不限于本实施例中公开的卡箍和紧固垫4，在实际应用中可选用紧固垫4与其他卡接件配合将管件5牢固的装配在外置套筒2内，或者，可选用现有的其他结构的卡接结构，实现将管件5牢固的装配在外置套筒2内。

反向驱动装置为伺服电机，伺服电机的输出轴与减压螺杆传动连接，伺服电机带动减压螺杆以低于管件5的行进速度的转速转动，从而减压螺杆通过传动螺杆1带动外置套筒2以低于管件5的行进速度的速度行进，在上述伺服电机、减压螺杆、传动螺杆1和外置套筒2的配合下可阻碍管件5的行进，相当于为管件5施加与管件5的行进方向反向的拉力。

本实施例一种用于管件拉拔的减压装置用于在管件5拉拔缩径过程中，为管件5提供与管件5的行进方向反向的拉力，以降低拉拔缩径过程中对模具的压力，从而避免管件5上出现褶皱，并可避免管件5上焊缝开裂而导致爆破力下降。在管件5拉拔缩径时，将减压装置装配在管件5的尾端，将内置填充机构装配在管件5与内芯之间，避免减压过程中管件5内凹变形，并可辅助实现外置套筒2、管件5和内芯装配成一体结构；将外置锁紧机构装配在管件5的外周，并确保传动螺杆1与减压螺杆以螺纹咬合的方式传动连接。装配完毕后，伺服电机启动，伺服电机提供动力带动减压螺杆以低于管件5的行进速度的转速转动，从而通过传动螺杆1以及外置锁紧机构的配合可阻碍管件5的行进。

内置填充机构的装配方法为：将内置套筒的尾端部穿入管件5内，并将内芯穿入内置套筒的内腔内，从而通过内置套筒的尾端部可将外置套筒2的尾端部与内芯的尾端部之间的空隙紧密填充。

外置锁紧机构的装配方法为：将装配有内置机构的管件5穿入外置套筒2内，并将垫条装配在对应的槽口处，使得垫条的内表面穿过槽口紧密套接在管件5的外周，垫条的外表面处于外置套筒2的外部，然后将外置锁件及卡箍牢固的卡接在对应的垫条的外周，从而外置锁件、垫条以及槽口配合可将管件5的尾端部牢固的装配在外置套筒2内。

本实施例中，外置锁紧机构与内置填充机构为分体结构，具有个体独立可替换的效果。在实际应用中也可选用外置套筒2与内置套筒呈一体的外置锁紧机构，如外置套筒2的内腔内嵌套设置有内置套筒，内置套筒的一个端部向直径方向弯折连接至外置套筒2的筒壁的内侧面。

作为本实施例的进一步改进，为便于装配，外置锁紧机构包括首端和尾端均开口的外置套筒2、连接盖体以及上述实施例公开的外置锁件3，连接盖体可通过螺纹连接等方式可拆卸的盖合在外置套筒2的首端开口上，传动螺杆1与连接盖体连接并位于外置套筒2的外部，且传动螺杆1的中轴线与外置套筒2的中轴线平行。在使用装配时，可先将内芯装配在管件5内，再将内置套筒嵌套在管件5和内芯之间，然后将装配后的管件5、内芯和内置套筒装配在外置套筒2内，并通过外置锁件3将内置套筒紧固在外置套筒2内，最后将连接有传动螺杆1的连接盖体盖合在外置套筒2的首端开口上。从而在外置锁件3、内置套筒以及连接盖体的配合下，传动螺杆1、外置套筒2、管件5和内芯装配呈一体，传动螺杆1的传动可带动管件5以及内芯同步同向传动。

实施例2：

一种用于管件拉拔的减压方法，将实施例1公开的一种用于管件拉拔的减压装置装配于内置有内芯的管件5的端部上，通过与管件5转动配合的减压装置减缓管件5的行进速度，以实现为管件5提供具有减压效果的反拉力。

具体地，将减压装置装配在管件5的尾端部，通过调节反向驱动装置，使得减压螺杆以低于管件5的行进速度的转速转动，则减压螺杆通过传动螺杆1阻碍管件5的行进，相当于为管件5施加与管件5的行进方向反向的拉力。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易地实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于包括锁紧装置和反向施力装置，锁紧装置包括传动螺杆和锁紧组件，锁紧组件能够装配于内置有内芯的管件并与管件牢固配合；传动螺杆与锁紧组件连接，传动螺杆的中轴线与管件的中轴线同轴设置；

反向施力装置包括反向驱动装置和减压螺杆，减压螺杆的轴线与传动螺杆的轴线上下并列设置，减压螺杆和传动螺杆通过螺纹咬合的方式传动连接，反向驱动装置与减压螺杆连接，反向驱动装置能够通过减压螺杆带动传动螺杆以低于管件行进速度的速度传动，反向驱动装置、减压螺杆和传动螺杆配合能够通过锁紧组件实现阻碍管件的行进。

2.根据权利要求1所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于锁紧组件包括外置锁紧机构和内置填充机构，内置填充机构能够伸入管件的内腔并能够紧密填充于管件与内芯之间，且内置填充机构与管件和内芯固定配合；

外置锁紧机构能够以套接的方式装配于管件的外周并与管件固定配合，传动螺杆与外置锁紧机构连接，传动螺杆的中轴线与管件的中轴线同轴设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于内置填充机构为内置套筒，内置套筒的首端部的外口径大于管件的口径，内置套筒的尾端部能够紧密嵌套于管件的内表面和内芯的外表面之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于内置套筒的首端部为法兰结构。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于外置锁紧机构包括外置锁件和首端闭合、尾端开口的外置套筒，外置套筒的内腔能够容纳装配有内置填充机构的管件，外置套筒的筒壁上开设有贯穿筒体的圆环状槽口，槽口的轴心位于外置套筒的中轴线上，上述槽口至少一个，上述槽口沿外置套筒的轴向排布；

外置锁件至少一个，每个外置锁件对应一个槽口，每个外置锁件均装配在与其对应的槽口处，外置锁件和与其对应的槽口配合能够将管件紧固在套筒内；传动螺杆设置于外置套筒的首端。

6.根据权利要求5所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于外置锁件包括紧固垫和卡接件，紧固垫套设在与其对应的槽口处，紧固垫的内侧面穿过槽口能够紧密套接在管件的外周，紧固垫的外侧面位于外置套筒的外部；卡接件可拆卸的套接在紧固垫的外周，卡接件与紧固垫配合能够将管件紧固在套筒内。

7.根据权利要求6所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于卡接件为卡箍。

8.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于管件拉拔的减压装置，其特征在于反向驱动装置为伺服电机，伺服电机的输出轴与减压螺杆传动连接，伺服电机能够通过减压螺杆带动传动螺杆以低于管件行进速度的速度传动。

9.一种用于管件拉拔的减压方法，其特征在于将如权利要求1-8任一项所述的一种用于管件拉拔的减压装置装配于内置有内芯的管件上，通过与管件转动配合的减压装置减缓管件的行进速度，以实现为管件提供具有减压效果的反拉力。