CN108971935A - 一种用于将金属管与板材胀接固定的装置 - Google Patents

一种用于将金属管与板材胀接固定的装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于将金属管与板材胀接固定的装置，所述的装置包括压头、外套和胀块，其特征在于：所述的外套为具有底的筒状结构，其在具有底的一侧接近底部位置的侧面包括多个开口，所述的外套的内壁包括螺纹；所述的压头外壁包括螺纹，该压头外壁螺纹设置为和外套内壁螺纹匹配；所述的锥头固定在压头下方，并且具有倒圆锥形状的外表面；所述的胀块具有倒圆锥形状的内表面，并且在外表面上包括多个挤压头，所述的挤压头穿过外套侧面开口；所述的胀块的内表面和锥头的外表面匹配贴合。本发明的装置的特点在于操作简便，并且固定效果好，通过简单的压头旋转就可以实现金属管和板材的点压固定，实现了高效快速的生产。

Description

一种用于将金属管与板材胀接固定的装置
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，具体地涉及一种用于将金属管与板材胀接固定的装置。
背景技术
在金属材料的加工和金属部件的生产过程中，往往需要通过胀接的方式，将金属管和板材进行固定。
目前常用的金属管与板材连接固定方式有焊接、螺纹连接或者法兰连接，可以满足连接固定需要，但是生产效率较低，生产成本偏高是其主要缺点。而现有的胀接工艺运用膨胀螺栓原理，胀接完成后，芯轴需要反向抽出，对于一端为封闭的空间情况下不适用；另一种胀管原理是电动胀管机在带动塞入管孔的胀管器顺时针旋转的时候，因为胀管器的胀珠和管子间会产生旋转角，让胀管器在旋转的时候顺着管子的轴线向前，由于胀管器前面细后面粗，所以胀珠的滚动会使管子慢慢胀开，和管板孔壁紧密相接。主要缺点是，必须从一端向另一端胀管，无法完成封闭空间一侧的胀管作业；另外一种是液压胀管原理，工作原理是高压液压油迫使耐高压橡胶挤压管材内壁，使其塑性变形，进而完成胀接，主要缺点是成本高，生产效率低。本发明很好地解决了以上问题，不受空间限制，而且操作简单胀接可靠。本装置的压头还可以与伺服电机连接，实现胀接力的精确控制，更加适用于高效率的生产线生产；通过调节螺栓和圆螺母的位置可以适用于不同规格金属管的胀接。本装置具有生产效率高、不受空间限制、适用性强、结构简单可靠成本低廉等特点。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于将金属管与板材胀接固定的装置，从而克服以上的问题。
在本发明的一个方面，提供了一种用于将金属管与板材胀接固定的装置，所述的装置包括压头、外套和胀块，其特征在于：所述的外套为具有底的筒状结构，其在具有底的一侧接近底部位置的侧面包括多个开口，所述的外套的内壁包括螺纹；所述的压头外壁包括螺纹，该压头外壁螺纹设置为和外套内壁螺纹匹配；所述的锥头固定在压头下方，并且具有倒圆锥形状的外表面；所述的胀块具有倒圆锥形状的内表面，并且在外表面上包括多个挤压头，所述的挤压头穿过外套侧面开口；所述的胀块的内表面和锥头的外表面匹配贴合。
在本发明优选的方面，所述的胀块和外套开口数量一致，并且为2-6个。
在本发明优选的方面，所述的外套外侧还包括圆螺母，并且所述的圆螺母设置为将外套和待固定金属管进行固定。
在本发明优选的方面，所述的外套上端包括环形的翼板，并且所述的翼板上包括通孔。
在本发明优选的方面，所述的压头内部包括通孔，通孔中包括螺栓，在锥头和外套的底之间还包括复位弹簧，螺栓通过压头内部的孔，并且末端通过锁紧螺母固定到外套。
在本发明优选的方面，所述的压头和锥头之间还包括推力轴承。
在本发明优选的方面，在所述的胀块的外周表面上还包括弹性收紧带，所述的弹性收紧带是套在胀块外侧的环状弹性体。
在本发明优选的方面，所述的锥头的下表面和胀块的内表面的圆锥表面的半顶角为10-30度。
在本发明其他的方面，还公开了以下的技术方案。
在本发明的装置中，外套固定，压头旋转向下运动通过推力轴承的作用，将旋转运动去除，剩下轴向运动，作用在锥头上，锥头通过锥面挤压胀块，使其径向运动，挤压金属管，并使金属管产生塑性变形，固定于金属板材上，从而完成金属管的胀接。外套在胀块处开槽，致使胀块在锥头挤压力作用下可以沿开槽方向进行滑动，以实现金属管的胀接。压头反向旋转时，压头向上运动，锥头和推力轴承在复位弹簧的作用下向上运动，并且压紧紧贴合压头下端部；胀块失去径向挤压力，在弹性收紧带作用下，径向收缩至初始位置。压头与外套之间是螺旋连接，外套固定，压头做旋转向下运动或压头上旋至螺栓上部螺栓帽位置停止，螺栓主要起压头的运动限位和定位复位弹簧的作用。螺栓固定在外套下端的螺纹孔中，通过调节拧入螺纹孔的深度来调节压头行程，适应不同的金属管材胀接。螺栓在拧入螺纹孔后，在螺栓伸出外套的端部拧上锁紧螺母，防止螺栓发生松动。圆螺母主要作用是调节冲点位置，可根据金属管的长度进行调节，以适应不同金属管的胀接需求。两个圆螺母拧紧后，轴向相互挤压，主要起螺母防松作用，避免圆螺母的松动，造成冲点位置的改变。推力轴承的主要作用是将压头的螺旋丝杠的下旋运动转变为向下的运动和力，避免了锥头旋转时与胀块间的切向摩擦力。外套开槽数量与胀块数量一致，胀块共有两个或两个以上，在空间上绕轴线均布，以保证金属管在发生塑形变形时受力平衡。为保证螺旋传动效率，螺纹副及推力轴承处需加润滑脂润滑。
本发明的装置的特点在于操作简便，并且固定效果好，通过简单的压头旋转就可以实现金属管和板材的点压固定，实现了高效快速的生产。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1：本发明的装置的结构示意图；
其中：1-压头、2-外套、3-圆螺母、4-金属管、5-锥头、6-板材、7-弹性收紧带、8-锁紧螺母、9-螺栓、10-推力轴承、11-胀块、12-复位弹簧。
具体实施方式
实施例1
在本实施例中，结合图1进行了本发明的装置的描述。
在本实施例中，提供了一种用于将金属管与板材胀接固定的装置，所述的装置包括压头、外套和胀块，其特征在于：所述的外套为具有底的筒状结构，其在具有底的一侧接近底部位置的侧面包括多个开口，所述的外套的内壁包括螺纹；所述的压头外壁包括螺纹，该压头外壁螺纹设置为和外套内壁螺纹匹配；所述的锥头固定在压头下方，并且具有倒圆锥形状的外表面；所述的胀块具有倒圆锥形状的内表面，并且在外表面上包括多个挤压头，所述的挤压头穿过外套侧面开口；所述的胀块的内表面和锥头的外表面匹配贴合。所述的胀块和外套开口数量一致，并且为2个或2个以上。所述的外套外侧还包括圆螺母，并且所述的圆螺母设置为将外套和待固定金属管进行固定。所述的外套上端包括环形的翼板，并且所述的翼板上包括通孔。所述的压头内部包括通孔，通孔中包括螺栓，在锥头和外套的底之间还包括复位弹簧，螺栓通过压头内部的孔，并且末端通过缩紧螺母固定到外套。所述的压头和锥头之间还包括推力轴承。在所述的胀块的外周表面上还包括弹性收紧带，所述的弹性收紧带是套在胀块外侧的环状弹性体。所述的锥头的下表面和胀块的内表面的圆锥表面的半顶角为18度。
在本实施例的装置中，外套固定，压头旋转向下运动通过推力轴承的作用，将旋转运动去除，剩下轴向运动，作用在锥头上，锥头通过锥面挤压胀块，使其径向运动，挤压金属管，并使金属管产生塑性变形，固定于金属板材上，从而完成金属管的胀接。外套在胀块处开槽，致使胀块在锥头挤压力作用下可以沿开槽方向进行滑动，以实现金属管的胀接。压头反向旋转时，压头向上运动，锥头和推力轴承在复位弹簧的作用下向上运动，并且压紧贴合压头下端部；胀块失去径向挤压力，在弹性收紧带作用下，径向收缩至初始位置。压头与外套之间是螺旋连接，外套固定，压头做旋转向下运动或压头上旋至螺栓上部螺栓帽位置停止，螺栓主要起压头的运动限位和定位复位弹簧的作用。螺栓固定在外套下端的螺纹孔中，通过调节拧入螺纹孔的深度来调节压头行程，适应不同的金属管材胀接。螺栓在拧入螺纹孔后，在螺栓伸出外套的端部拧上锁紧螺母，防止螺栓发生松动。圆螺母主要作用是调节冲点位置，可根据金属管的长度进行调节，以适应不同金属管的胀接需求。两个圆螺母拧紧后，轴向相互挤压，主要起螺母防松作用，避免圆螺母的松动，造成冲点位置的改变。推力轴承的主要作用是将压头的螺旋丝杠的下旋运动转变为向下的运动和力，避免了锥头旋转时与胀块间的切向摩擦力。外套开槽数量与胀块数量一致，胀块共有两个或两个以上，在空间上绕轴线均布，以保证金属管在发生塑性变形时受力平衡。为保证螺旋传动效率，螺纹副及推力轴承处需加润滑脂润滑。金属管与板材配合处的端部可以加工轴肩，主要起轴向限位和固定作用，确保胀接位置的准确性。

Claims (8)

1.一种用于将金属管与板材胀接固定的装置，所述的装置包括压头、外套和胀块，其特征在于：所述的外套为具有底的筒状结构，其在具有底的一侧接近底部位置的侧面包括多个开口，所述的外套的内壁包括螺纹；所述的压头外壁包括螺纹，该压头外壁螺纹设置为和外套内壁螺纹匹配；所述的锥头固定在压头下方，并且具有倒圆锥形状的外表面；所述的胀块具有倒圆锥形状的内表面，并且在外表面上包括多个挤压头，所述的挤压头穿过外套侧面开口；所述的胀块的内表面和锥头的外表面匹配贴合。
2.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，所述的胀块和外套开口数量一致，并且为2-6个。
3.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，所述的外套外侧还包括圆螺母，并且所述的圆螺母设置为将外套和待固定金属管进行固定。
4.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，所述的外套上端包括环形的翼板，并且所述的翼板上包括通孔。
5.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，所述的压头内部包括通孔，通孔中包括螺栓，在锥头和外套的底之间还包括复位弹簧，螺栓通过压头内部的孔，并且末端通过锁紧螺母固定到外套。
6.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，所述的压头和锥头之间还包括推力轴承。
7.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，在所述的胀块的外周表面上还包括弹性收紧带，所述的弹性收紧带是套在胀块外侧的环状弹性体。
8.根据权利要求1所述的用于将金属管与板材胀接固定的装置，其特征在于，所述的锥头的下表面和胀块的内表面的圆锥表面的半顶角为10-30度。
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