CN109927101A - 一种中冷器进气管的加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中冷器进气管的加工设备，包括机架，所述机架包括工作台，还包括设于工作台上的移动单元、端头切割单元、镗削单元及设于所述移动单元上方的夹紧工装，所述移动单元能够带动所述进气管横向移动和纵向移动；所述夹紧工装能够夹紧所述进气管，并保证所述进气管下方的管端轴线为竖直方向；所述镗削单元包括升降机构、成型镗刀和镗刀驱动机构，所述升降机构能够带动所述成型镗刀升降，所述镗刀驱动机构能够带动所述成型镗刀转动，所述成型镗刀能够加工所述进气管下端的端面，且所述成型镗刀能够加工所述进气管下端内壁的环台结构；加工出的进气管的密封性较好、可靠性高且加工成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种进气管的加工设备，特别涉及一种中冷器进气管的加工设备。
背景技术
目前，汽车中涡轮增压机11和中冷器9的连接管路，记为中冷器进气管7，其连接示意图如图8所示，中冷器进气管7和涡轮增压机11连接的一端，使用的是奥地利的HENN接头10，不仅是中冷器进气管7与涡轮增压机11的连接，汽车中很多的连接管道的管接头采用的都是奥地利HENN接头，HENN接头10连接的便捷性和可靠性使其成为通用等大型主机厂指定的全球唯一供应商。
HENN接头因其构造对与其连接的尼龙管路提出了结构要求，在接口内部形成形位公差严格的多道环台；中冷器进气管为异型管，且所述中冷器进气管为尼龙管路，包括异型段和连接段，单独采用注塑成型的方式无法加工异型段，单独采用吹塑成型的方法无法加工连接段管端内壁的多道环台。
因此，现有技术中一般采用吹塑+注塑的方式来加工中冷器进气管，采用吹塑成型的方式加工异型段，采用注塑成型的方式加工连接段，所述连接段的管端内壁设有多道所述环台，最后再将异型段和连接段焊接起来，这种加工方式主要存在以下缺陷：连接部位密封性差，可靠性差，且异型段的焊接也比较困难，加工成本较高。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种中冷器进气管的加工设备，便于加工与HENN接头相配合的进气管管端，加工效率高。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种中冷器进气管的加工设备，包括机架，所述机架包括工作台，还包括设于工作台上的移动单元、端头切割单元、镗削单元及设于所述移动单元上方的夹紧工装，所述移动单元包括横向移动机构和纵向移动机构；
所述夹紧工装能够夹紧所述进气管，并保证所述进气管下方的管端轴线为竖直方向；
所述横向移动机构能够带动所述进气管横向移动，所述纵向移动机构能够带动所述进气管纵向移动；
所述镗削单元包括升降机构、成型镗刀和镗刀驱动机构，所述升降机构能够带动所述成型镗刀升降，所述镗刀驱动机构能够带动所述成型镗刀转动，所述成型镗刀能够加工所述进气管下端的端面，且所述成型镗刀能够加工所述进气管下端内壁的环台结构；所述进气管下端是指进气管通过夹紧工装夹紧后的下端，实际是指进气管与涡轮增压机连接的管端，也即指连接段的管端。
本发明的有益效果是：刚吹塑成型的中冷器进气管管坯一般温度较高，剪断后，易形成管端端口变形严重，为椭圆状，剪断部位一般为连接段的管端，为了保证连接段管端的圆度，吹塑时会留出15-25mm之间的余量，加工设备上设有移动单元、端头切割单元和夹紧工装，夹紧工装夹紧进气管管坯后，在移动单元的带动下，利用端头切割单元将余量切除，保证了连接段管端的圆度；
另外，镗削单元包括升降机构和成型镗刀，升降机构带动成型镗刀升降，依次加工进气管下端也就是连接段管端的端面和多道环台，加工效率较高；
这样进气管的管坯就可以一次吹塑成型，吹塑成型再机加工，形成的中冷器进气管，密封性好，可靠性高，且加工成本低。
进一步，所述横向移动机构包括设置在所述工作台上的横向滑轨、与所述横向滑轨相适配的第一滑板和带动所述第一滑板横向移动的第一电机，所述纵向移动机构包括设置在所述第一滑板上的纵向滑轨、与纵向滑轨相适配的第二滑板和带动所述第二滑板纵向移动的第二电机。
进一步，所述夹紧工装设置在所述第二滑板上，所述夹紧工装包括进气管下端夹具和进气管上端支撑夹具，所述进气管下端夹具包括固定卡爪和活动卡爪，所述固定卡爪包括固定板和设于所述固定板上的第一夹板，所述固定板固定安装在所述第二滑板上，所述第一夹板上设有与所述进气管下端相适配的第一弧形槽，所述第一弧形槽的槽壁上设有第一弧形缺口，所述活动卡爪包括活动板、活动板驱动机构和设于所述活动板上的第二夹板，所述第二夹板上设有与所述第一弧形槽相对应的第二弧形槽，所述第二弧形槽的槽壁上设有与所述第一弧形缺口相对应的第二弧形缺口，所述第一弧形槽和所述第二弧形槽相闭合时，形成与所述进气管下端相适配的圆形孔。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：在第一弧形槽和第二弧形槽的槽壁上分别设有第一弧形缺口和第二弧形缺口，第一弧形缺口和第二弧形缺口主要用于夹紧进气管下端外壁上的凸台，所述凸台是在吹塑时形成，便于进气管的定位，由于进气管是异型管，其定位比较困难，仅采用带有弧形槽的第一夹板和第二夹板，对进气管的定位效果不好，易上下窜动，而在吹塑时就在进气管下端外壁上形成凸台，定位时凸台卡入第一弧形缺口和第二弧形缺口内，能够保证进气管定位后不会上下窜动，定位效果较好。
进一步，所述活动板驱动机构为活动板驱动气缸，所述活动板驱动气缸的缸体固定在所述第二滑板上，所述活动板驱动气缸的活塞杆与所述活动板连接。
进一步，所述支撑夹具包括支撑座和支撑座调节机构，所述支撑座上设有第三弧形槽，所述第三弧形槽用于支撑所述进气管的上端，所述支撑座调节机构包括底座及设于所述底座和支撑座之间的调节螺栓。
进一步，所述夹紧工装还包括封堵组件，所述封堵组件包括堵头和堵头驱动气缸，所述堵头驱动气缸能够带动所述堵头封堵所述进气管的上端口。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：封堵组件的设置一是能够对进气管更好的定位，一是采用堵头对进气管的上端进行封堵能够防止切削屑从进气管的上端排出，导致整个工作台台面不易清理。
进一步，所述端头切割单元包括圆锯片和带动所述圆锯片转动的圆锯片驱动电机，所述圆锯片驱动电机固定在所述工作台的下方。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：结构简单，操作方便。
进一步，所述升降机构包括升降驱动电机安装座、升降驱动电机和竖向滑块，所述升降驱动电机安装座连接在所述工作台的下方，所述升降驱动电机与所述竖向滑块通过丝杠连接，所述升降驱动电机安装座上设有竖向滑轨，所述竖向滑块上设有与所述竖向滑轨相适配的竖向滑槽。
进一步，所述成型镗刀包括依次连接并共轴的刀头和刀柄，所述刀头上设有两个螺旋排屑槽，所述刀头的顶端设有两个对称设置的端面切削刃，所述刀头的侧面设有多个环台切削刃，多个所述环台切削刃能够对应加工出多道所述环台，多道所述环台与HENN接头相适配。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：可以提高进气管的管端的效率。
进一步，所述切割单元还包括排屑装置，所述排屑装置包括挡板和盛料桶，所述挡板设置在所述圆锯片的外周，所述盛料桶设置在所述工作台下方，所述盛料桶的上端通过排屑管道连接至工作台的上方，以便端头余量和切削屑排出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中D处的局部放大示意图；
图3为图2中沿C向的结构示意图；
图4为图1中沿A-A向的剖视图；
图5为图1中沿B-B向的剖视图；
图6为图1的主视图；
图7为本发明中成型镗刀的结构示意图；
图8为现有技术中中冷器进气管与中冷器、涡轮增压机的连接示意图；
图9为本发明中中冷器进气管的结构示意图；
图10为本发明中中冷器进气管的局部剖视图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
1、机架，1-1、工作台；
2、横向移动机构，2-1、第一电机，2-2、第一丝杠，2-3、横向滑轨，2-4、第一滑板；
3、纵向移动机构，3-1、第二电机，3-2、第二丝杠，3-3、纵向滑轨，3-4、第二滑板；
4、夹紧工装，4-1、固定卡爪，4-11、固定板，4-12、第一夹板，4-13、第一弧形槽，4-2、活动卡爪，4-21、活动板，4-22、第二夹板，4-23、活动板驱动气缸，4-24、第二弧形槽，4-3、支撑座，4-31、第三弧形槽，4-32、底座，4-4、封堵组件，4-41、堵头，4-42、堵头驱动气缸；
5、镗削单元，5-1、升降驱动电机安装座，5-2、升降驱动电机，5-3、竖向滑块，5-4、镗刀驱动电机，5-5、成型镗刀，5-51、刀柄，5-52、刀头，5-53、螺旋排屑槽，5-54、端面切削刃，5-55、环台切削刃；
6、端头切割单元，6-1、圆锯片驱动电机，6-2、圆锯片驱动电机安装座，6-3、圆锯片，6-4、挡板，6-5、排屑管道，6-6、盛料桶；
7、进气管，7-1、进气管下端，7-2、进气管上端，7-3、凸台，7-4、端头余量，7-5、环台；
8、发动机；
9、中冷器；
10、HENN接头；
11、涡轮增压机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明所述的进气管为中冷器进气管，进气管下端7-1为连接段的端部，进气管上端7-2为异型段的端部。
如图1-图7、图9-图10所示，一种中冷器进气管的加工设备，包括机架1，所述机架1包括工作台1-1，还包括设于工作台1-1上的移动单元、端头切割单元6、镗削单元5及设于所述移动单元上方的夹紧工装4，所述移动单元包括横向移动机构2和纵向移动机构3；
所述夹紧工装4能够夹紧所述进气管7，并保证所述进气管7下方的管端轴线为竖直方向；
所述横向移动机构2能够带动所述进气管7横向移动，所述纵向移动机构3能够带动所述进气管7纵向移动；
所述镗削单元5包括升降机构、成型镗刀5-5和镗刀驱动机构，所述升降机构能够带动所述成型镗刀5-5升降，所述镗刀驱动机构能够带动所述成型镗刀5-5转动，所述镗刀驱动机构为镗刀驱动电机5-4，所述成型镗刀5-5能够加工所述进气管下端7-1的端面，且所述成型镗刀5-5能够加工所述进气管下端7-1内壁的环台7-5结构；所述进气管下端7-1是指进气管7通过夹紧工装4夹紧后的下端，实际是指进气管7与涡轮增压机11连接的管端，也即指连接段的管端。
所述成型镗刀5-5的外周还设有防护罩，所述防护罩通过弹簧设置在所述工作台1-1上，所述防护罩用于减少环境中的杂质对刀具造成的磨损。
所述横向移动机构2包括设置在所述工作台1-1上的横向滑轨2-3、与所述横向滑轨2-3相适配的第一滑板2-4和带动所述第一滑板2-4横向移动的第一电机2-1，所述第一电机2-1通过第一丝杠2-2与所述第一滑板2-4连接；
所述纵向移动机构3包括设置在所述第一滑板2-4上的纵向滑轨3-3、与纵向滑轨3-3相适配的第二滑板3-4和带动所述第二滑板3-4纵向移动的第二电机3-1，所述第二电机3-1通过第二丝杠3-2与所述第二滑板3-4连接。
所述夹紧工装4设置在所述第二滑板3-4上，所述夹紧工装4包括进气管下端夹具和进气管上端支撑夹具，所述进气管下端夹具包括固定卡爪4-1和活动卡爪4-2，所述固定卡爪4-1包括固定板4-11和设于所述固定板4-11上的第一夹板4-12，所述固定板4-11固定安装在所述第二滑板3-4上，所述第一夹板4-12上设有与所述进气管7下端相适配的第一弧形槽4-13，所述第一弧形槽4-13伸出所述第二滑板3-4，所述第一弧形槽4-13的槽壁上设有第一弧形缺口(图中未画出)，所述活动卡爪4-2包括活动板4-21、活动板驱动机构和设于所述活动板4-21上的第二夹板4-22，所述第二夹板4-22上设有与所述第一弧形槽4-13相对应的第二弧形槽4-24，所述第二弧形槽4-24的槽壁上设有与所述第一弧形缺口相对应的第二弧形缺口(图中未画出)，所述第一弧形槽4-13和所述第二弧形槽4-24相闭合时，形成与所述进气管下端7-1相适配的圆形孔。
所述活动板驱动机构为活动板驱动气缸4-23，所述活动板驱动气缸4-23的缸体固定在所述第二滑板3-4上，所述活动板驱动气缸4-23的活塞杆与所述活动板4-21连接。
所述支撑夹具包括支撑座和支撑座调节机构，所述支撑座4-3上设有第三弧形槽4-31，所述第三弧形槽4-31用于支撑所述进气管的上端7-2，所述支撑座调节机构包括底座4-32及设于所述底座4-32和支撑座4-31之间的调节螺栓4-33。
所述夹紧工装4还包括封堵组件4-4，所述封堵组件4-4包括堵头4-41和堵头驱动气缸4-42，所述堵头驱动气缸4-42能够带动所述堵头4-41封堵所述进气管上端的端口。
所述端头切割单元6包括圆锯片6-3和带动所述圆锯片6-3转动的圆锯片驱动电机6-1，所述圆锯片驱动电机6-1通过圆锯片驱动电机安装板6-2固定在所述工作台1-1的下方。
所述升降机构包括升降驱动电机安装座5-1、升降驱动电机5-2和竖向滑块5-3，所述升降驱动电机安装座5-1连接在所述工作台1-1的下方，所述升降驱动电机5-2与所述竖向滑块5-3通过丝杠连接，所述升降驱动电机安装座5-1上设有竖向滑轨(图中未画出)，所述竖向滑块5-3上设有与所述竖向滑轨相适配的竖向滑槽。
所述成型镗刀5-5包括依次连接并共轴的刀头5-52和刀柄5-51，所述刀头5-52上设有两个螺旋排屑槽5-53，所述刀头5-52的顶端设有两个对称设置的端面切削刃5-54，所述刀头5-52的侧面设有多个环台切削刃5-55，多个所述环台切削刃5-55能够对应加工出多道所述环台7-5，多道所述环台与HENN接头10相适配。
所述切割单元6还包括排屑装置，所述排屑装置包括挡板6-4和盛料桶6-6，所述挡板6-4设置在所述圆锯片6-3的外周，所述盛料桶6-6设置在所述工作台1-1下方，所述盛料桶6-6的上端通过排屑管道6-5连接至工作台1-1的上方，以便端头余量7-4和切削屑排出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种中冷器进气管的加工设备，其特征在于，包括机架，所述机架包括工作台，还包括设于工作台上的移动单元、端头切割单元、镗削单元及设于所述移动单元上方的夹紧工装，所述移动单元包括横向移动机构和纵向移动机构；
所述夹紧工装能够夹紧所述进气管，并保证所述进气管下方的管端轴线为竖直方向；
所述横向移动机构能够带动所述进气管横向移动，所述纵向移动机构能够带动所述进气管纵向移动；
所述镗削单元包括升降机构、成型镗刀和镗刀驱动机构，所述升降机构能够带动所述成型镗刀升降，所述镗刀驱动机构能够带动所述成型镗刀转动，所述成型镗刀能够加工所述进气管下端的端面，且所述成型镗刀能够加工所述进气管下端内壁的多道环台。
2.根据权利要求1所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述横向移动机构包括设置在所述工作台上的横向滑轨、与所述横向滑轨相适配的第一滑板和带动所述第一滑板横向移动的第一电机，所述纵向移动机构包括设置在所述第一滑板上的纵向滑轨、与纵向滑轨相适配的第二滑板和带动所述第二滑板纵向移动的第二电机。
3.根据权利要求2所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述夹紧工装设置在所述第二滑板上，所述夹紧工装包括进气管下端夹具和进气管上端支撑夹具，所述进气管下端夹具包括固定卡爪和活动卡爪，所述固定卡爪包括固定板和设于所述固定板上的第一夹板，所述固定板固定安装在所述第二滑板上，所述第一夹板上设有与所述进气管下端相适配的第一弧形槽，所述第一弧形槽的槽壁上设有第一弧形缺口，所述活动卡爪包括活动板、活动板驱动机构和设于所述活动板上的第二夹板，所述第二夹板上设有与所述第一弧形槽相对应的第二弧形槽，所述第二弧形槽的槽壁上设有与所述第一弧形缺口相对应的第二弧形缺口，所述第一弧形槽和所述第二弧形槽相闭合时，形成与所述进气管下端相适配的圆形孔。
4.根据权利要求3所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述活动板驱动机构为活动板驱动气缸，所述活动板驱动气缸的缸体固定在所述第二滑板上，所述活动板驱动气缸的活塞杆与所述活动板连接。
5.根据权利要求3所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述支撑夹具包括支撑座和支撑座调节机构，所述支撑座上设有第三弧形槽，所述第三弧形槽用于支撑所述进气管的上端，所述支撑座调节机构包括底座及设于所述底座和支撑座之间的调节螺栓。
6.根据权利要求3所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述夹紧工装还包括封堵组件，所述封堵组件包括堵头和堵头驱动气缸，所述堵头驱动气缸能够带动所述堵头封堵所述进气管的上端口。
7.根据权利要求1-6任一项所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述端头切割单元包括圆锯片和带动所述圆锯片转动的圆锯片驱动电机，所述圆锯片驱动电机固定在所述工作台的下方。
8.根据权利要求1-6任一项所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述升降机构包括升降驱动电机安装座、升降驱动电机和竖向滑块，所述升降驱动电机安装座连接在所述工作台的下方，所述升降驱动电机与所述竖向滑块通过丝杠连接，所述升降驱动电机安装座上设有竖向滑轨，所述竖向滑块上设有与所述竖向滑轨相适配的竖向滑槽。
9.根据权利要求1-6任一项所述的中冷器进气管的加工设备，其特征在于，所述成型镗刀包括依次连接并共轴的刀头和刀柄，所述刀头上设有两个螺旋排屑槽，所述刀头的顶端设有两个对称设置的端面切削刃，所述刀头的侧面设有多个环台切削刃，多个所述环台切削刃能够对应加工出多道所述环台，多道所述环台与HENN接头相适配。
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