CN108790545A - 抽芯式管材压花机台及其压花方法以及所制得管材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽芯式管材压花方法，包括下列步骤：插芯，将侧向具有压花模印的型芯和内撑芯穿插入管材中，使插芯后型芯的压花模印所在侧面贴紧管材的内侧面；压花，使用外型模对型芯之压花模印对应的管材侧壁挤压形成花饰纹路；抽芯，将内撑芯抽离管材内部空间；脱料，抽拉型芯使其从管材内脱出。内撑芯先后退，使得模芯较容易从管材内抽出使其加工效率高，并避免刮花、刮损模芯和管材内壁面，尤其适用于厚壁管压花。本发明还提供了使用上述抽芯式管材压花方法制备得到的管材，以减少管材的变形量。本发明又提供了使用上述抽芯式管材压花方法制备得到的上述管材的压花机台。
Description
技术领域
本发明涉及管材压花技术，尤其涉及一种抽芯式管材压花机台及其压花方法以及所制得管材。
背景技术
随着行业发展，市场上对于外壁带花纹的空心花纹铝管或其他类似带装饰的管材需求量越来越多。然而目前市面上的压花加工设备还不能简单方便并一次性地加工得到高质量空心花纹管成品。
行业中传统的加工方法是使用灌砂构建实心体的方式压制花纹，完成压花后需要排沙，而且整个加工过程工序复杂，耗时多，效率低下，并且单次加工的管长度有限，过大长度无法完整灌砂并压实，导致压花花纹不明显，产品合格率低。行业中也出现新式的加工设备，但需要对管材往复移动导致加工效率低下。对于厚度较大的管材，现有加工设备难以完成压花，同时后续的内部支撑体的取出是行业内面临的共同难题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种解决压花效率低问题的一种抽芯式管材压花方法和使用该方法制备得到的管材；以及用于抽芯式管材压花方法方便抽芯而提高压花效率的抽芯式管材压花机台。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的方法技术方案是：一种抽芯式管材压花方法，其包括下列步骤：插芯，将侧向具有压花模印的型芯和内撑芯穿插入管材中，使插芯后型芯的压花模印所在侧面贴紧管材的内侧面；压花，使用外型模对型芯之压花模印对应的管材侧壁挤压形成花饰纹路；抽芯，将内撑芯抽离管材内部空间；脱料，抽拉型芯使其从管材内脱出。
作为本发明抽芯式管材压花方法的技术方案的一种改进，插芯时，所述型芯与内撑芯同时或先后从相反方向穿插入管材中。
作为本发明抽芯式管材压花方法的技术方案的一种改进，插芯时，所述型芯与内撑芯同步或先后从同一方向穿插入管材中。
作为本发明抽芯式管材压花方法的技术方案的一种改进，压花时，在管材的相背对的两外侧面同时进行轮模滚压或者板模夹迫对压，挤压印出花饰纹路。
作为本发明抽芯式管材压花方法的技术方案的一种改进，所述内撑芯是直臂片状光杆。
为了解决前述技术问题，本发明所采用的设备技术方案是：一种抽芯式管材压花机台，用于前述的抽芯式管材压花方法，包括机座、设于机座的轨架和用于放置管材进行压花的压料台、设于轨架上直线行走并用于安装型芯和驱动所述型芯沿长度方向前后移动的模驱动机、设于轨架上直线行走并用于安装型芯和驱动所述内撑芯沿长度方向前后移动的芯驱动机。
作为本发明抽芯式管材压花机台的技术方案的一种改进，所述轨架和压料台分置于机座的两头，模驱动机与芯驱动机沿轨架的轨道方向前后布置。
作为本发明抽芯式管材压花机台的技术方案的一种改进，所述压料台位于所述机座的中段，所述轨架包括分设于机座的两头的主轨架和副轨架，所述模驱动机和芯驱动机分别设于主轨架和副轨架。
本发明抽芯式管材压花方法直接得到的产品是，一种管材，该管材是使用前述的抽芯式管材压花方法和机台在管壁压制有凹凸花纹的管材。
本发明的有益效果在于：抽芯式管材压花方法中，同时或先后插入型芯和内撑芯，使它们拼在一起(宽度方向拼合)充实管材的内部然后在外部使用外型模施压力进行压花。然后，先将内撑芯抽离管材内部，使得型芯的背后具有退让位置(侧向偏移空间)，使得型芯与管材之间可以比较容易形成间隙，便于型芯无阻碍地顺利抽离管材内部，这种分体分步抽离型芯的方式无需强制撑大管材内部空间，避免型芯和管材之间相互刮擦，既保护了型芯，又不损伤管材内壁面。
抽芯式管材机台使用时，型芯和内撑芯拼合在一起同步插入管材内，或者先插入型芯然后插入内撑芯，使它们一起充实管材的内部然后在外部使用外型模施压力进行压花，之后先将内撑芯抽离管材内部，使得型芯的背后具有退让位，便于型芯无阻碍地顺利抽离管材内部，此时抽离型芯无需强制撑大管材内部空间，避免型芯和管材之间相互刮擦，既保护了型芯，又不损伤管材内壁面。
用上述设备制备得到的管材即使具有更深的压纹也可以比较容易地无损脱掉型芯，而且无需撑大管材而脱膜，可以适用于壁厚较大而难以被撑大的管材进行压花加工。
附图说明
图1为两段式抽芯式管材压花设备的整体立体结构示意图。
图2为两段式抽芯式管材压花设备的俯视缩略结构示意图。
图3为两段式抽芯式管材压花设备的正向缩略结构示意图。
图4为两段式抽芯式管材压花设备的局部立体结构示意图。
图5为三段式抽芯式管材压花设备的整体立体结构示意图。
图6为三段式抽芯式管材压花设备的俯视局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1、图5所示，本发明一种抽芯式管材压花设备，包括包括可分步抽离的分体式模芯组，所述模芯组包括具有压花模印的型芯22、贴紧型芯22迫使型芯22的压花模印所在侧面贴紧待压花管材内侧面的内撑芯23。型芯22和内撑芯23都插入待压花管材内撑住管材的需压花壁的内侧面，施加外侧的压力在管壁压出花纹，花纹在管壁的内侧变形凹入型芯22的模印内，使型芯22无法直接抽出；使用分体式的模芯组，型芯22与管材之间可以比较容易形成间隙，可以先抽出内撑芯23，使型芯具有后退的空间，从而可以避开管材内陷部分，便于型芯22无阻碍地顺利抽离管材内部，比较容易从管材中抽出。这种分体分步抽离型芯22的方式无需强制撑大管材内部空间，避免型芯22和管材之间相互刮擦，既保护了型芯22，又不损伤管材内壁面。
其中，如图1～图4所示为一种两段式的抽芯式管材压花设备，具体包括机座11、设于机座11一头的直线型机轨架15、设于机座11另一头的用于放置管材进行压花的压料台16、设于机轨架15的轨道上直线行走并前后布置的主驱动机32和副驱动机33，所述主驱动机32用于安装型芯22并驱动所述型芯22沿长度方向前后移动，所述副驱动机33用于安装内撑芯23并驱动所述内撑芯23沿长度方向前后移动。机轨架15和压料台16分设于机座11的两头，机轨架15设有两个沿其轨道直线移动的驱动机(主驱动机32和副驱动机33)；机轨架12、压料台16沿直线方向布置。
其中主驱动机32和副驱动机33位于机轨架15并驱动型芯22和内撑芯23先后或同步插入管材内，构成并排式拼合模芯组穿管结构。
然后，设备在管材的外部施加压力，与侧面具有压花模印的型芯22相互挤压使管壁形成花纹，接着副驱动机33先拉住内撑芯后退，让出内部空间使型芯可以微量后退而使管材内部的花纹与型芯的压花模印(凹凸位)脱离，避免花纹与压花模印彼此阻碍，于是型芯22便可以比较容易地从管材内抽出，并且避免刮花、刮损型芯和管材内壁面，又可降低管材的变形量。
抽芯式管材设备使用时，型芯22和内撑芯23同步或先后插入管材，使它们拼在一起充实管材的内部然后在外部使用外型模施压力进行压花。然后，先将内撑芯23抽离管材内部，使得型芯22的背后具有退让位(侧向偏移空间)。于是，型芯22与管材之间可以比较容易形成间隙，便于型芯22无阻碍地顺利抽离管材内部，这种分体分步抽离型芯22的方式无需强制撑大管材内部空间，避免型芯22和管材之间相互刮擦，既保护了型芯22，又不损伤管材内壁面。
优选地，所述主驱动机安装有两条所述型芯，所述内撑芯位于两条型芯之间使三者轴向可滑动地拼合在一起。于是型芯22与内撑芯23可以一起插入管材，也可以先后插入管材，即型芯22先插入，然后内撑芯23插入而撑住日使其紧贴管材内壁面，便于后续压花。压花形成花纹后，先将内撑芯23向后抽离，使型芯22具有后退的让位空间，从而向由内撑芯23抽离所产生的空间偏移，便于管材内壁与型芯22之间的凹凸纹路避开而容易抽出。内撑芯23先向后抽离，但其不完全抽离型芯22并维持局部接触；型芯22接着沿同一方向抽离，抽离的过程内撑芯23相对固定，也就是相当于内撑芯23再次插入型芯22的过程。主驱动机32与副驱动机33相互配合，提供驱动力控制型芯22和内撑芯23的运行过程，完成穿料和分步抽芯的加工工艺过程。型芯22完全抽离管材的过程也就是与内撑芯23再次组合的过程，为下一压花周期做好准备。型芯22的前端设有导入斜面，便于插入管材。
进一步，所述机轨架15与压料台16之间设有上下布置的一对导正轮18和左右布置的一对限位轮82，导正轮18和限位轮从横向和竖向限制型芯22和内撑芯23的活动范围，校准悬伸的型芯22和内撑芯23的移动前进方位，使其具有准确的插管位置，便于每次能够精准地插入管材。所述导正轮18与限位轮安装于机座并在机座长度方向错位布置，从而可以设置较大直径的导正轮18和限位轮，提供更大的矫正范围。所述机轨架15设有位于型芯22和内撑芯23下侧的可升降支承架，为型芯22和内撑芯23提供分段支撑，避免重力作用下型芯22和内撑芯23跨度过大而弯曲变形。可升降支承架19设有滑轮对型芯22和内撑芯23进行支承，滑轮转动使其与型芯22和内撑芯23之间滚动摩擦，使型芯22和内撑芯23移动顺畅。
其中，如图5～图6所示为一种三段式的抽芯式管材压花设备，具体包括机座11、设于机座11中段的压料台16、分设于机座11两头的主轨架12和副轨架13、设于主轨架12上直线行走并用于安装型芯22和驱动所述型芯22沿长度方向移动的主驱动机32、设于副轨架13上直线行走并用于安装内撑芯23和驱动所述内撑芯23沿长度方向移动的副驱动机。三段式抽芯式管材压花设备的主轨架12与副轨架13分置于机座11的两头，压料台16位于机座中段，主轨架12和副轨架13分别设置一个沿其轨道直线移动的驱动机(主驱动机32和副驱动机33)；主轨架12、压料台16、副轨架13依次沿直线方向布置。
其中主驱动机32位于主轨架12并驱动型芯22先插入管材内，副驱动机33位于副轨架13并驱动内撑芯23接着插入管材内的剩余空间中，充实管材的内部。型芯22与内撑芯23反向对齐并且错位布置使其运行空间彼此错开，构成对插式拼芯穿管结构。
然后，设备在管材的外部施加压力，与侧面具有压花模印的型芯22相互挤压使管壁形成花纹，接着副驱动机33先拉住内撑芯23后退，让出内部空间使型芯22可以微量后退而使管材内部的花纹与型芯22的压花模印(凹凸位)脱离，避免花纹与压花模印彼此阻碍，于是型芯22便可以比较容易地从管材内抽出，并且避免刮花、刮损型芯和管材内壁面，又可降低管材的变形量。
抽芯式管材设备使用时，先插入型芯22然后插入内撑芯23，使它们拼在一起充实管材的内部然后在外部使用外型模施压力进行压花。然后，先将内撑芯23抽离管材内部，使得型芯22的背后具有退让位(侧向偏移空间)。于是，型芯22与管材之间可以比较容易形成间隙，便于型芯22无阻碍地顺利抽离管材内部，这种分体分步抽离型芯22的方式无需强制撑大管材内部空间，避免型芯22和管材之间相互刮擦，既保护了型芯22，又不损伤管材内壁面。
另外，型芯22的压花模印为凹时，型芯22与内撑芯23还可以同步反向插入管材，甚至先插入内撑芯23，然后插入型芯22也是可以的，原因是型芯22与光滑的管材内壁面之间没有凸出的阻碍插入的障碍物。这种工艺的前提是，型芯22与内撑芯23之间各种的前端面具有足够的导向斜面，使型芯22与内撑芯23之间的位置彼此导正，便于顺畅插入管材中。
用上述设备制备得到的管材即使具有更深的压纹也可以比较容易地无损脱掉型芯22，而且无需撑大管材而脱膜，可以适用于壁厚较大而难以被撑大的管材进行压花加工。
更佳地，所述主驱动机32安装有至少一条所述型芯22，所述副驱动机33安装有所述内撑芯23。型芯22可以是单侧型芯或者双侧型芯或多侧型芯，内侧设置一片，内撑芯23对应为单侧布置或居中布置。
优选地，所述主驱动机32安装有两条所述型芯22，所述内撑芯23从型芯22自由端对向插入两条型芯22之间并且径向可滑动地拼合在一起。于是型芯22与内撑芯23可以先后插入管材，即型芯先插入，然后内撑芯23插入而撑住型芯22使其紧贴管材内壁面，便于后续压花。压花形成花纹后，先将内撑芯23向后抽离，使型芯22具有后退的让位空间，从而向由内撑芯23抽离所产生的空间偏移，便于管材内壁与型芯22之间的凹凸纹路避开而容易抽出。由于型芯22与内撑芯23反向插入管材中，内撑芯23先向后抽离，并且完全抽离型芯22；型芯22接着沿相反方向抽离。主驱动机32与副驱动机33相互配合，提供驱动力控制型芯22和内撑芯23的运行过程，完成穿料和分步抽芯的加工工艺过程。型芯22和内撑芯23的前端均设有导入斜面，便于插入管材并方便内撑芯23与型芯22对向错位穿插拼合。
更佳地，该压花设备包括安装于机座11并位于主轨架/副轨架与压料台16之间的上下布置的一对导正轮18和左右布置的一对限位轮82，导正轮18和限位轮82从横向和竖向限制型芯22和内撑芯23的活动范围，校准悬伸的型芯22和内撑芯23的移动前进方位，使其具有准确的插管位置，便于每次能够精准地插入管材。所述导正轮18与限位轮在机座长度方向错位布置，从而可以设置较大直径的导正轮18和限位轮82，提供更大的矫正范围。
更佳地，所述主轨架12和副轨架13均设有位于型芯22和内撑芯23下侧的可升降支承架19，为型芯22和内撑芯23提供分段支撑，避免重力作用下型芯22和内撑芯23跨度过大而弯曲变形。可升降支承架19设有滑轮对型芯和内撑芯进行支承，滑轮转动使其与型芯和内撑芯之间滚动摩擦，使型芯和内撑芯移动顺畅。
更佳地，所述压料台16设有用于对待加工的管材的两侧进行压花的呈长条形的外型模26、并排安装于压料台16同步推动外型模26贴紧管材进行压花的多个动力机25(压模机)，多个动力机25均匀对外型模26施加压力，将其推向管材并与型芯22一起夹迫挤压管材，型芯22的压花模印与外型模26的压花模印形状对应且凹凸匹配。根据管材的厚度可以设置更多的动力机25，可以实现对较厚(壁厚超过1毫米，甚至达到5毫米)的管材进行压花，并且平衡挤压夹迫管材可以降低管材的变形量。动力机25可以选用液压油缸，提供足够的液压压力。
更佳地，所述压料台16靠近主轨架12一端的端部固定安装有刮料架51，所述刮料架51设有具有独立或拼合而成的穿芯孔53的刮料板52，穿芯孔53供型芯22和内撑芯23穿过并且稍微预留一点点间隙。型芯22时，刮料板52的穿芯孔53周围部分就可以阻挡管材将其阻止停留在压料台16，完成脱料工序，即管材抽芯脱模。
其中，所述刮料架51可设置滑轨和开合驱动机55，刮料板52分为两块并安装于滑轨而可拼合形成穿芯孔53，开合驱动机55驱动所述刮料板52进行开合。型芯22插管穿料时，可以打开刮料板52为开状态，不阻碍型芯22前进插入管材；抽芯脱模时，刮料板52拼合而成功阻挡管材实现刮料脱模。
在上述抽芯式管材压花设备的基础上，为了快速进行管材压花，本发明提供了一种抽芯式管材压花方法进行下列步骤完成压花周期：插芯，将侧向具有压花模印的型芯22和内撑芯23穿插入管材中，使插芯后型芯22的压花模印所在侧面贴紧管材的内侧面；压花，使用外型模对型芯之压花模印对应的管材侧壁挤压形成花饰纹路，然后将外型模26抽离管材(轮模滚压式压花设备则不抽离外型模也是可行的)；抽芯，将内撑芯23抽离管材内部空间；脱料，抽拉型芯22使其从管材内脱出。其中，为了方便型芯22与内撑芯23可以同步插入管材中，一般将压花模印设为凹陷形式，插入时无障碍，型芯22与内撑芯23无需分开两步插入。
抽芯式管材压花方法中，同时或先后插入型芯22和内撑芯23，使它们拼在一起(宽度方向拼合)充实管材的内部然后在外部使用外型模26施压力进行压花。然后，先将内撑芯23抽离管材内部，使得型芯22的背后具有退让位置(侧向偏移空间)，使得型芯22与管材之间可以比较容易形成间隙，便于型芯22无阻碍地顺利抽离管材内部，这种分体分步抽离型芯22的方式无需强制撑大管材内部空间，避免型芯22和管材之间相互刮擦，既保护了型芯22，又不损伤管材内壁面。
进一步，插芯时，所述型芯22与内撑芯23先后从相反方向穿插入管材中，即先插入型芯22，再插入内撑芯23，内撑芯23与型芯22之间接触面光滑，摩擦力小，内撑芯23相对容易从型芯22的背侧插入。型芯22与内撑芯23也可以同时插入管材中，型芯22的尾端与内撑芯23的尾端相遇时彼此错位插入而拼合即可。
或者，插芯时，所述型芯22与内撑芯23同步或先后从同一方向穿插入管材中。同步插入的方式更加快速，效率更高；先后插入即先插入型芯，便于减少插入过程与管材之间的摩擦力，有利于保护压花模印。
压花时，在管材的相背对的两外侧面同时进行轮模滚压或者板模夹迫对压，挤压印出花饰纹路。管材有了充实的内心，就可以对其外侧进行压花加工，或者使用较大的夹迫力直压外侧面，可以快速获得花饰纹路，或者使用轮模滚压，可以节省压花的外力。轮模滚压所需的挤压力较小，可以获得更清晰的纹路；板模对压可以施加非常大的压力，可以对壁厚较大的管材进行压花。轮模滚压通过安装在模架的一对可转动的轮模对压夹迫管材实现压花，轮模周面具有与型芯匹配的压花模印。
其中，所述内撑芯23是直臂片状光杆，便于插入和抽出。
为了使前述的抽芯式管材压花方法实现抽芯，本发明采用了一种抽芯式管材压花机台，其包括机座11、设于机座11的轨架15和用于放置管材进行压花的压料台16、设于轨架上直线行走并用于安装型芯22和驱动所述型芯22沿长度方向前后移动的模驱动机32、设于轨架上直线行走并用于安装内撑芯23和驱动所述内撑芯23沿长度方向前后移动的芯驱动机33。机台同时存在模驱动机32和芯驱动机33，可以分别驱动型芯22和内撑芯23，使得模芯组和分拆为型芯22和内撑芯23并具有单独的驱动机构，于是型芯22和内撑芯23可以分步抽离完成压花后的管材，这种分体分步抽离型芯22的方式无需强制撑大管材内部空间，避免型芯22和管材之间相互刮擦，既保护了型芯22，又不损伤管材内壁面。
具体地，所述轨架15和压料台16分置于机座11的两头，模驱动机32与芯驱动机33沿轨架15的轨道方向前后布置，两个驱动机可以先后朝同一方向运动并先后将型芯22和内撑芯23抽离管材，完成低摩擦力的无损抽芯，有利于保护型芯22的压花模印。
或者，所述压料台16位于所述机座11的中段，所述轨架15包括分设于机座的两头的主轨架12和副轨架13，所述模驱动机32和芯驱动机33分别设于主轨架12和副轨架13，两个驱动机可以先后朝相反方向运动并先后将型芯22和内撑芯23抽离管材，完成低摩擦力的无损抽芯，有利于保护型芯22的压花模印。
用上述设备和方法制得一种管材，也是本发明抽芯式管材压花方法直接得到的产品，该管材是使用上述抽芯式管材压花方法和机台在管壁压制有凹凸花纹的管材。用上述方法制备得到的管材即使具有更深的压纹也可以比较容易地无损脱掉型芯22，而且无需撑大管材而脱膜，避免管材压花过程由于脱膜导致的变形，确保管材的尺寸精度，可以适用于壁厚较大而难以被撑大的管材进行压花加工。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种抽芯式管材压花方法，其特征在于：包括下列步骤，
插芯，将侧向具有压花模印的型芯和内撑芯穿插入管材中，使插芯后型芯的压花模印所在侧面贴紧管材的内侧面；
压花，使用外型模对型芯之压花模印对应的管材侧壁挤压形成花饰纹路；
抽芯，将内撑芯抽离管材内部空间；
脱料，抽拉型芯使其从管材内脱出。
2.根据权利要求1所述的抽芯式管材压花方法，其特征在于：插芯时，所述型芯与内撑芯同时或先后从相反方向穿插入管材中。
3.根据权利要求1所述的抽芯式管材压花方法，其特征在于：插芯时，所述型芯与内撑芯同步或先后从同一方向穿插入管材中。
4.根据权利要求1所述的抽芯式管材压花方法，其特征在于：压花时，在管材的相背对的两外侧面同时进行轮模滚压或者板模夹迫对压，挤压印出花饰纹路。
5.根据权利要求1所述的抽芯式管材压花方法，其特征在于：所述内撑芯是直臂片状光杆。
6.一种抽芯式管材压花机台，其特征在于：用于权利要求1至5之一所述的抽芯式管材压花方法，包括机座、设于机座的轨架和用于放置管材进行压花的压料台、设于轨架上直线行走并用于安装型芯和驱动所述型芯沿长度方向前后移动的模驱动机、设于轨架上直线行走并用于安装型芯和驱动所述内撑芯沿长度方向前后移动的芯驱动机。
7.根据权利要求6所述的抽芯式管材压花机台，其特征在于：所述轨架和压料台分置于机座的两头，模驱动机与芯驱动机沿轨架的轨道方向前后布置。
8.根据权利要求6所述的抽芯式管材压花机台，其特征在于：所述压料台位于所述机座的中段，所述轨架包括分设于机座的两头的主轨架和副轨架，所述模驱动机和芯驱动机分别设于主轨架和副轨架。
9.一种管材，其特征在于：该管材是使用权利要求1至5之一所述的抽芯式管材压花方法在管壁压制有凹凸花纹的管材。
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