CN109622786B - 多工位直通管件成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多工位直通管件成型机，包括：回转盘；等角度地设置在回转盘周边的多个模具，模腔的轴线平行于回转盘的轴线且在两端具有开口；模具闭锁装置；设置在回转盘的径向外侧的投料及卸料工位；沿着所述回转盘的周边设置的扩口装置、平头装置和挤压成型装置，投料及卸料工位、扩口装置、平头装置和挤压成型装置的总数对应于模具的数量且同样等角度设置。通过上述结构，只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，且在同一时间在不同的模具中同时进行着装料卸料操作、扩口工序、平头工序和挤压成型工序，提高工作效率和成品率，降低了人工成本和模具成本。

Description

多工位直通管件成型机

技术领域

本发明涉及直通管件的挤压成型，尤其涉及一种回转式直通管件成型机。

背景技术

用于流体输送的管道通常包括管子和连接管子的管件(也称为管接头)。传统的管件与管子的连接通常以螺纹连接来实现，且往往需要配合生胶带等材料来防止泄漏，其作业效率低下。

已经出现了采用压接式连接技术的压接式管道系统，其包括：管材、压接式管件、压接工具三部分。压接式管件端部的密封凸槽内装有特制的橡胶密封圈，安装时将钢管插入承口管件至定位台阶位置，用专用的压接工具对密封凸槽的部位进行圆周挤压。橡胶密封圈受挤压后起密封作用，压接部位管件和管材的同时收缩变形起定位固定作用，从而有效地实现了管道的连接。

压接式管件可采用挤压成型工艺，其通常包括：扩口工序、平头工序、挤压成型工序。

图1a至图1d显示了直通结构的挤压式管件的制造成型过程。用于制造管件的管材原料首先经过裁切下料而形成管段，图1a显示了这样的管段。然后对上述管段进行扩口加工操作，即利用挤压模具头将管段两端的部分直径增大，直至获得所需的直径。扩口后的工件如图1b所示。由于扩口加工的变形会导致工件在长度上的变化，因此扩口后的工件长度通常不符合所需的长度要求。因此需要对扩口后的工件两端部分的长度进行精确加工(例如，采用车削加工)，即平头加工操作，从而获得所需的长度尺寸。平头操作后的工件如图1c所示。最后需要对平头操作后的工件进行挤压成型操作，从而使工件的两端部分形成最终的形状，特别是形成所需的环状沟槽(例如，可包括密封圈槽、卡环槽等)结构。挤压成型操作之后，工件形成为最终的管件产品，该管件产品如图1d所示。

压接式管件成型工艺至少存在如下缺点：由于工件在不同的工序间流转，需要多次装卡，导致工作效率低下。不同的工位需要不同的人员操作，导致人力成本高。由于工件在不同的模具间流转，不利于精确定位，产品尺寸精度不易保证，导致成品率低下，且增加了模具成本。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明旨在提供一种多工位直通管件成型机，其只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，以便提高工作效率和保证成品率。

本发明提供一种多工位直通管件成型机，包括：回转盘，其围绕水平轴线旋转；多个模具，等角度地设置在回转盘周边，其包括第一模具部件和第二模具部件，第一模具部件和第二模具部件闭合时形成模腔，所述模腔的轴线平行于回转盘的轴线且在两端具有开口；模具闭锁装置，其能够在模具闭合时锁定第一模具部件和第二模具部件，在需要开模时解除锁定；投料及卸料工位，设置在回转盘的径向外侧，用于向打开的模具中投放管段原料和取出成型后的管件产品；沿着所述回转盘的周边设置的扩口装置、平头装置和挤压成型装置，所述投料及卸料工位、扩口装置、平头装置和挤压成型装置的总数对应于模具的数量且同样等角度设置；其中所述扩口装置具有成对的扩口挤压头和连接至扩口挤压头的扩口致动器，所述成对的扩口挤压头设置在回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口对准，且能够沿着该模腔的轴线做相向运动或反向运动；平头装置，具有成对的平头刀具和驱动平头刀具的平头驱动电动机，所述成对的平头刀具设置在所述回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口对准；以及挤压成型装置，具有成对的成型挤压头和驱动成型挤压头的成型致动器，所述成对的成型挤压头设置在回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口对准，所述成型挤压头能够沿着该模腔的轴线做相向运动或反向运动；所述多工位直通管件成型机进一步包括自动控制器，自动控制器为可编程序控制器或微处理器，所述自动控制器能够控制所述多工位直通管件成型机顺序完成开模动作、合模动作、回转盘回转动作、模具闭锁动作和加工动作，所述加工动作包括扩口动作、平头动作和挤压成型动作，所述扩口动作、平头动作和挤压成型动作同步完成。

在上述多工位直通管件成型机中，优选地，所述回转盘由伺服电动机驱动旋转。

在上述多工位直通管件成型机中，优选地，所述模具闭锁装置包括闭锁液压缸和连接至闭锁液压缸的V形槽块，所述第一模具部件和第二模具部件在闭合时共同形成V形凸出部，所述V形槽块的V形槽与所述V形凸出部的轮廓相匹配。

在上述多工位直通管件成型机中，所述扩口装置可以包括两个或两个以上的扩口装置。此时，所述平头装置可以包括两个或两个以上的平头装置。

在上述多工位直通管件成型机中，所述挤压成型装置可以包括两个或两个以上的挤压成型装置。

在上述多工位直通管件成型机中，优选地，所述扩口致动器和所述成型致动器均为液压缸。

在上述多工位直通管件成型机中，所述投料及卸料工位可以分开为单独的投料工位和单独的卸料工位。

在上述多工位直通管件成型机中，还可以包括设置在投料及卸料工位处的机器手。

通过上述结构，根据本发明的多工位直通管件成型机，其只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，且在同一时间在不同的模具中同时进行着装料卸料操作、扩口工序、平头工序和挤压成型工序，因此提高工作效率和成品率，降低了人工成本和模具成本。

本发明的装置还可具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1a至图1d显示了直通结构的挤压式管件的成型过程。

图2显示了多工位直通管件成型机的原理示意图，其中投料及卸料工位的模具处于开模状态，其他工位的模具处于合模且闭锁状态。

图3显示了多工位直通管件成型机的原理示意图，其中各工位的模具均处于合模状态，且除了投料及卸料工位之外的其他工位的模具处于解锁状态。

图4显示了多工位直通管件成型机的原理示意图，其显示了扩口装置、平头装置和挤压成型装置与回转盘之间的位置关系。

应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。

在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。

图2、图3和图4显示了多工位直通管件成型机的原理示意图，其将图1a至图1d所显示的直通结构的挤压式管件的成型过程在同一台设备上完成。该设备上的多个模具通过回转而与不同的加工装置对准，从而在同一时刻在不同的工位上实现不同的加工操作，从而实现管件产品的连续的生产，大大提高了生产效率。

图2显示了多工位直通管件成型机的原理示意图，其中投料及卸料工位4处的模具2处于开模状态，其他工位的模具2处于合模且闭锁状态。此时，操作者可以从该打开的模具中取出成型后的产品，或者将管段原料投放到打开的模具中；与此同时，扩口装置、平头装置和挤压成型装置对相应模具中的工件分别进行扩口加工操作、平头加工操作和挤压成型加工操作。

在图2所示的状态下的上述操作完成之后，投料及卸料工位处的模具2闭合，其余工位处的模具闭锁装置3脱离模具2而实现解锁，图3正是显示了这样的状态。如图3所示，各工位的模具均处于合模状态，且除投料及卸料工位之外的其他工位的模具处于解锁状态。

在图3的状态下，回转盘1能够围绕水平轴线旋转，从而将各模具2回转到下一个工位。也就是说，通过回转盘1的旋转操作，原投料及卸料工位的模具到达扩口工位，原扩口工位的模具到达平头工位，原平头工位的工件到达挤压成型工位，原挤压成型工位的产品到达投料及卸料工位。

在回转盘1执行旋转操作之后，投料及卸料工位4处的模具2打开，同时模具闭锁装置3抵住其他工位的模具2从而闭锁合模模具。此时，整个设备又回到图2所示的状态，从而完成一个工作循环。

图4显示了多工位直通管件成型机的原理示意图，其显示了扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7与回转盘1之间的位置关系。

如图2、图3和图4所示，根据本发明的多工位直通管件成型机，包括回转盘1，其围绕水平轴线旋转；多个模具2，等角度地设置在回转盘1周边，模具2包括第一模具部件21和第二模具部件22，第一模具部件和第二模具部件闭合时形成模腔，模腔的轴线平行于回转盘的轴线且在两端具有开口23；模具闭锁装置3，其能够在模具闭合时锁定第一模具部件和第二模具部件，在需要开模时解除锁定；投料及卸料工位4，设置在回转盘的径向外侧，用于向打开的模具中投放管段原料和取出成型后的管件产品；沿着所述回转盘的周边设置的扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7，所述投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7的总数对应于模具2的数量且同样等角度设置；其中所述扩口装置5具有成对的扩口挤压头51和连接至扩口挤压头的扩口致动器52，所述成对的扩口挤压头设置在回转盘1的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口23对准，且能够沿着该模腔的轴线做相向运动或反向运动；平头装置6，具有成对的平头刀具61和驱动平头刀具的平头驱动电动机62，所述成对的平头刀具设置在所述回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口23对准；以及挤压成型装置7，具有成对的成型挤压头71和驱动成型挤压头的成型致动器72，所述成对的成型挤压头设置在回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口23对准，所述成型挤压头71能够沿着该模腔的轴线做相向运动或反向运动。

需要说明的是，第一模具部件21和第二模具部件22的开模和合模动作可由任何常规的致动器来实现，例如普通的液压缸结构或电动机。

根据本发明的多工位直通管件成型机，其中回转盘1可由伺服电动机驱动旋转而精确定位至预定位置，由此使各模具分别与投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7对准。

当然，也可以不采用伺服电动机驱动，而是采用普通的旋转致动器(例如电动机、液压马达)驱动旋转，并结合限位开关定位，从而实现回转盘的旋转和角度精确定位的功能。甚至可以采用手动旋转结合限位块的方式来实现回转盘的旋转和角度精确定位的功能。总之，可采用能够实现回转盘的旋转和角度精确定位的任何结构。

根据本发明的多工位直通管件成型机，可进一步包括自动控制器，所述自动控制器能够控制所述多工位直通管件成型机顺序完成开模动作、合模动作、回转盘旋转动作、回转盘回转动作、模具闭锁动作和加工动作，所述加工动作包括扩口动作、平头动作和挤压成型动作，所述扩口动作、平头动作和挤压成型动作同步完成。在此，自动控制器可以为可编程序控制器或微处理器。

需要说明的是，自动控制器并不是必须的。例如，对于开模动作、合模动作、回转盘旋转动作、模具闭锁动作和加工动作，可以分别采用单独的开关进行控制。

如图2、图3所示，在根据本发明的多工位直通管件成型机中，模具闭锁装置3包括闭锁液压缸31和连接至闭锁液压缸的V形槽块32，第一模具部件21和第二模具部件22在闭合时共同形成V形凸出部24，V形槽块32的V形槽与V形凸出部24的轮廓相匹配。因此，通过闭锁液压缸31的伸缩，利用V形轮廓的匹配即可实现模具的闭锁和解锁。

需要说明的是，模具闭锁装置3也可以采用其他任何合适的结构，例如插销-插孔配合结构。当合模的动力足够大时，甚至可以无需专门的模具闭锁装置。

需要说明的是，根据具体的情况，扩口工位、平头工位和挤压成型工位都可以采用多个工位。

例如，当工件的直径需要增加较大时，无法通过一次扩口操作而得到所需尺寸，此时就需要多个扩口工位，因而需要设置多个扩口工位。在设置有多个扩口工位时，则有可能需要多个平头工位，当然也可能只需要在最后一次扩口操作完成后进行一次平头工序(此时仍然只需要一个平头工位)。当最终的管件产品的环状沟槽(例如，可包括密封圈槽、卡环槽等)结构较为复杂时，有可能需要多个挤压成型工位，以便通过多次挤压成型操作而得到最终的产品尺寸。

在图2和图3所示的多工位直通管件成型机中包括五个工位，其中包括一个投料及卸料工位4，其余四个工位处的模具分别对应于扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7。这四个工位中可以包括两个相邻的扩口工位或两个相邻的挤压成型工位。当然，五个工位仅为示例，根据实际需要可以采用更多数量的工位。

在根据本发明的多工位直通管件成型机中，扩口致动器52和所述成型致动器72可采用液压缸，也可采用电动机等其他动力装置。当采用液压缸时，可采用相互联通的液压管路，从而实现同步动作；也可采用各自独立的液压管路，并利用自动控制器的控制来实现同步动作。

在根据本发明的多工位直通管件成型机中，出于进一步提高工作效率的需要，或出于原料和产品单独管理的需要等原因，投料及卸料工位4可以分开为两个的单独的工位，即投料工位和卸料工位，分别用于将原料管段加入到模具中和从模具中取出产品。

根据本发明的多工位直通管件成型机还可以与机器手配合使用，由机器手进行卸料和投料。此时，可以在自动控制器的统一控制下，自动完成开模动作、卸料和投料动作、合模动作、回转盘旋转动作、模具闭锁动作和加工动作。由此实现高效的连续生产。

通过上述结构，根据本发明的多工位直通管件成型机，其只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，且在同一时间在不同的模具中同时进行着装料卸料操作、扩口工序、平头工序和挤压成型工序，因此提高工作效率和成品率，降低了人工成本和模具成本。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.多工位直通管件成型机，其特征在于，包括：

回转盘(1)，其围绕水平轴线旋转；

多个模具(2)，等角度地设置在回转盘周边，其包括第一模具部件(21)和第二模具部件(22)，第一模具部件和第二模具部件闭合时形成模腔，所述模腔的轴线平行于回转盘的轴线且在两端具有开口(23)；

模具闭锁装置(3)，其能够在模具闭合时锁定第一模具部件和第二模具部件，在需要开模时解除锁定；

投料及卸料工位(4)，设置在回转盘的径向外侧，用于向打开的模具中投放管段原料和取出成型后的管件产品；

沿着所述回转盘的周边设置的扩口装置(5)、平头装置(6)和挤压成型装置(7)，所述投料及卸料工位(4)、扩口装置(5)、平头装置(6)和挤压成型装置(7)的总数对应于模具(2)的数量且同样等角度设置；

其中所述扩口装置(5)具有成对的扩口挤压头(51)和连接至扩口挤压头的扩口致动器(52)，所述成对的扩口挤压头设置在回转盘(1)的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口(23)对准，且能够沿着该模腔的轴线做相向运动或反向运动；

平头装置(6)，具有成对的平头刀具(61)和驱动平头刀具的平头驱动电动机(62)，所述成对的平头刀具设置在所述回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口(23)对准；以及

挤压成型装置(7)，具有成对的成型挤压头(71)和驱动成型挤压头的成型致动器(72)，所述成对的成型挤压头设置在回转盘的两侧，且在模具闭锁状态下与一个模腔两端的开口(23)对准，所述成型挤压头(71)能够沿着该模腔的轴线做相向运动或反向运动；

所述多工位直通管件成型机进一步包括自动控制器，自动控制器为可编程序控制器或微处理器，所述自动控制器能够控制所述多工位直通管件成型机顺序完成开模动作、合模动作、回转盘回转动作、模具闭锁动作和加工动作，所述加工动作包括扩口动作、平头动作和挤压成型动作，所述扩口动作、平头动作和挤压成型动作同步完成。

2.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述回转盘(1)由伺服电动机驱动旋转。

3.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述模具闭锁装置(3)包括闭锁液压缸(31)和连接至闭锁液压缸的V形槽块(32)，所述第一模具部件和第二模具部件在闭合时共同形成V形凸出部(24)，所述V形槽块的V形槽与所述V形凸出部的轮廓相匹配。

4.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述扩口装置(5)包括两个或两个以上的扩口装置。

5.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述平头装置(6)包括两个或两个以上的平头装置。

6.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述挤压成型装置(7)包括两个或两个以上的挤压成型装置。

7.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述扩口致动器(52)和所述成型致动器(72)均为液压缸。

8.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，所述投料及卸料工位(4)分开为单独的工位投料和单独的卸料工位。

9.根据权利要求1所述的多工位直通管件成型机，其特征在于，还包括设置在投料及卸料工位(4)处的机器手。