CN111390019A - 一种振动测量管的制造装置及方法 - Google Patents

一种振动测量管的制造装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种振动测量管的制造装置,包括上模和下模,下模中部有上模下部可以插入的凹陷,上模下部设有可以插入凹陷的突起,上模下部设有用于冷压振动测量管的上模压槽,下模设有与上模相对应的下模压槽,下模凹陷两侧分别设有用以减少振动测量管与下模之间的摩擦力的滚轮模,滚轮模轴线与下模压槽的中心线垂直,滚轮模上设有环绕一周的滚轮压槽。本发明还包括一种振动测量管的制造方法,S1:振动测量管毛坯件放入下模上表面的下模压槽中,上模向下运动,开始冷压,S2:使用水涨工艺消除冷压过程中产生的形变。本发明提供一种提高振动测量管的制造精度的种振动测量管的制造装置及方法。

Description

一种振动测量管的制造装置及方法
技术领域
本发明涉及模具制造技术领域,尤其是涉及一种振动测量管的制造装置及方法。
背景技术
目前科氏质量流量计的振动管是其重要的零件之一,加工要求主要有两点:一是本身精度要求高,二是两根振动管的一致性要好,因此其加工难度极大。现有的科氏质量流量计厂家,普遍采用自动弯管机折弯的方式来加工振动管。自动弯管机是通过两个轴的旋转控制和一个轴的进给控制来实现弯管折弯,其中进给轴和折弯轴进行直线插补完成折弯功能,两轴的位移由折弯的角度确定,旋转轴根据指令进行旋转定位,因此,振动管的精度由三方面确定:弯间长度,弯管平面,弯管角度。自动折弯机的进给轴精度决定了弯间长度精度,旋转轴精度决定了弯管平面精度,折弯轴精度决定了弯管角度精度,折弯模具和装夹也有一定影响。所以,这种加工方法,很大程度上由自动弯管机的精度来决定振动管的精度。而要达到振动管的加工要求,其设备成本及其高昂。目前,很多厂商用一定精度的自动弯管机来生产振动管,然后通过测量比对的方式来选择一台质量流量计的两根振动管。这种方法成本非常高(配对率低),且耗时耗力。
中国专利公开号CN2743799,申请日2005年11月20日,发明创造的名称为一种缩口U型振动管的科氏力质量流量计,该申请案包括单管式、双管式和双管串连式结构,该振动管是由刚性管体弯曲成左右对称而下大于上的非对称四边形轮廓外形组成,且该四边形轮廓外形的下端留有开口。该四边形轮廓外形是由三段弯曲段构成一个上顶点及两个水平方向顶点,并由四段直管段配合组成一无缝管路。该方案中的振动测量管在制造过程中的配对率和精度不高,既浪费了资源,又达不到好的技术效果。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的振动测量管的制造精度低的问题,提供一种提高振动测量管的制造精度的振动测量管的制造装置及方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种振动测量管的制造装置,包括上模和下模,下模中部有上模下部可以插入的凹陷,上模下部设有可以插入凹陷的突起,上模下部设有用于冷压振动测量管的上模压槽,下模设有与上模相对应的下模压槽,下模凹陷两侧分别设有用以减少振动测量管与下模之间的摩擦力的滚轮模,滚轮模轴线与下模压槽的中心线垂直,滚轮模上设有环绕一周的滚轮压槽。在对振动测量管毛坯件进行冷压时,振动测量管毛坯件从凹陷两侧的下模压槽中滑下,设置在凹陷两侧的滚轮模可以减少振动测量管毛坯件与下模之间的摩擦力,振动测量管毛坯件与下模由滑动摩擦变为滚动摩擦,同时使得振动测量管毛坯件在凹陷两侧受力相同。
作为优选,所述滚轮压槽的中心线在同一平面内,滚轮压槽的中心线与下模压槽的中心线在同一平面内。滚轮模在振动测量管的带动下转动时,振动测量管可以处处贴合在滚轮压槽中。
作为优选,所述凹陷两侧顶端设有圆弧肩,滚轮模的轴线与圆弧肩的曲率轴线重合,滚轮模径向截面圆半径与圆弧肩径向截面圆弧曲率半径相同。因为振动测量管在经过圆弧肩时,振动测量管开始弯折,振动测量管在圆弧肩弯折的时候与下模的摩擦力较大,所以在此处设置滚轮模可以减少振动测量管与下模的摩擦力。
作为优选,所述滚轮压槽法向截面与下模压槽法向截面相同。
本发明还包括一种振动测量管的制造方法,采用以上的一种振动测量管的制造装置,方法包括以下步骤:
S1:振动测量管毛坯件放入下模上表面的下模压槽中,控制器控制上模向下运动,开始冷压,将振动测量管毛坯件冷压成振动测量管半成品件;
S2:先将振动测量管半成品件放入水涨设备的水涨模具中,再使水涨喷头堵住振动测量管半成品件一端,使水涨堵头堵住振动测量管半成品件另一端,然后水涨喷头和水涨堵头向振动测量管方向进给同时水涨喷头喷出高压液体,最后水涨设备停止工作并取出振动测量管。通过冷压的过程将振动管的外形尺寸已经基本完成,通过水涨工艺将冷压时产生的管件截面变形和厚薄不均的问题给解决掉,高压液体充斥振动测量管,使得振动测量管截面变形给撑开,使之完全贴合在水涨模具内。
作为优选,所述步骤S1具体过程如下:振动测量管毛坯件居中放置在下模上表面的下模压槽中,控制器设置第一速度、第二速度和计时阈值,控制器记录上模接触振动测量管毛坯件为工作位置,控制器控制上模从初始位置以第一速度向下运动,在到达工作位置时,控制器控制上模以第二速度向下运动,在上模和下模完全合拢后,控制器开始计时,计时到达计时阈值时,控制器控制上模向上运动,返回初始位置,将冷压成的振动测量管半成品件从下模中取出。设置第一速度可以加快空行程的运行速度,使得加工速度更快,在上模和下模合拢后,保持一段时间,可以进一步卸去振动测量管的内部应力,使得产品的精度更加有保证。
因此,本发明具有如下有益效果:(1)在对振动测量管毛坯件进行冷压时,振动测量管毛坯件从凹陷两侧的下模压槽中滑下,设置在凹陷两侧的滚轮模可以减少振动测量管毛坯件与下模之间的摩擦力,振动测量管毛坯件与下模由滑动摩擦变为滚动摩擦,使得振动测量管免于划伤,保证振动测量管的质量,同时使得振动测量管毛坯件在凹陷两侧受力相同,保证振动测量管的精度;
(2)振动测量管在经过圆弧肩时,振动测量管开始弯折,振动测量管在圆弧肩弯折的时候与下模的摩擦力较大,所以在此处设置滚轮模可以减少振动测量管与下模的摩擦力;
(3)通过冷压的过程将振动管的外形尺寸已经基本完成,通过水涨工艺将冷压时产生的管件截面变形和厚薄不均的问题给解决掉,高压液体充斥振动测量管,使得振动测量管截面变形给撑开,使之完全贴合在水涨模具内;
(4)设置第一速度可以加快空行程的运行速度,使得加工速度更快,在上模和下模合拢后,保持一段时间,可以进一步卸去振动测量管的内部应力,使得产品的精度更加有保证。
附图说明
图1是本发明的一种装置结构图
图2是本发明的一种水涨设备结构图
图3是本发明的一种振动测量管成品件结构图
图中:1.上模, 11.凸起,12.上模压槽,2.下模,21.凹陷,211.圆弧肩,22. 下模压槽,3.滚轮模,31. 滚轮压槽,4.水涨设备,41. 水涨模具,42. 水涨喷头,43. 水涨堵头,44.控制器,5. 精密轴承,61. 振动测量管毛坯件,62. 振动测量管半成品件,63. 振动测量管成品件。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例:一种振动测量管的制造装置,如图1所示,包括上模1和下模2,下模中部有上模下部可以插入的凹陷21,上模下部设有用于冷压振动测量管的上模压槽12,上模压槽的中心线在同一平面内,下模设有与上模相对应的下模压槽22,上模压槽和下模压槽的中心线在同一平面,下模凹陷两侧分别设有用以减少振动测量管与下模之间的摩擦力的滚轮模3,滚轮模轴线与下模压槽的中心线垂直,滚轮模与下模通过精密轴承5连接,滚轮模两端分别固定套接精密轴承内圈,两个精密轴承外圈与下模固定连接,滚轮模上设有环绕一周的滚轮压槽,滚轮压槽的中心线在同一平面内,滚轮压槽的中心线与下模压槽的中心线在同一平面内,滚轮模在振动测量管的带动下转动时,振动测量管可以处处贴合在滚轮压槽中,凹陷两侧顶端设有圆弧肩211,滚轮模的轴线与圆弧肩的曲率轴线重合,滚轮模径向截面圆半径与圆弧肩径向截面圆弧曲率半径相同,滚轮压槽31法向截面与下模压槽22法向截面相同,因为振动测量管在经过圆弧肩时,振动测量管开始弯折,振动测量管在圆弧肩弯折的时候与下模的摩擦力较大,所以在此处设置滚轮模可以减少振动测量管与下模的摩擦力。
两个精密轴承外圈与下模的另一种连接方式为,在两个精密轴承外圈下方的下模上开有使精密轴承刚好能上下移动的竖槽,竖槽内竖直放置液压缸,在两个精密轴承外圈下焊接液压缸的液压伸缩杆头部,液压缸底部与下模固定连接,液压缸的行程为1mm,在液压伸缩杆被最小压缩时,滚轮模的轴线与圆弧肩的曲率轴线重合。
本发明还包括一种振动测量管的制造方法:如图2所示,包括水涨设备4,水涨设备包括有用以对振动测量管进行限位的水涨模具41、水涨喷头42和水涨堵头43,水涨设备为市面常见设备,水涨设备包括水涨模具、水涨喷头和水涨堵头为常规设置,方法包括以下步骤:
S1:振动测量管毛坯件61放入下模上表面的下模压槽中,上模向下运动,开始冷压,将振动测量管毛坯件冷压成振动测量管半成品件,具体过程为:振动测量管毛坯件居中放置在下模上表面的下模压槽中,设置第一速度为30mm/s、第二速度为10mm/s和计时阈值为10S,记录上模接触振动测量管毛坯件为工作位置,上模从初始位置以30mm/s速度向下运动,在到达工作位置时,上模以10mm/s速度向下运动,在上模和下模完全合拢后,开始计时,计时到达计时阈值时,上模向上运动,返回初始位置,振动测量管毛坯件,将冷压成的振动测量管半成品62件从下模中取出;
S2:先将振动测量管半成品件放入水涨模具中,再使水涨喷头堵住振动测量管半成品件一端,使水涨堵头堵住振动测量管半成品件另一端,然后水涨喷头和水涨堵头向振动测量管方向进给同时水涨喷头喷出高压液体,最后水涨设备停止工作并取出如图3所示的振动测量管成品件63。
在对振动测量管毛坯件进行冷压时,振动测量管毛坯件从凹陷两侧的下模压槽中滑下,设置在凹陷两侧的滚轮模可以减少振动测量管毛坯件与下模之间的摩擦力,振动测量管毛坯件与下模由滑动摩擦变为滚动摩擦,同时使得振动测量管毛坯件在凹陷两侧受力相同,如果振动测量管毛坯件与下模是滑动摩擦,那么在振动测量管毛坯件不光滑或者下模凹陷两侧压槽不光滑时,凹陷两侧与振动测量管之间的摩擦力就不会相等,在上模向下运动时,振动测量管两端会被拉扯着向中间运动,因为凹陷两侧与振动测量管之间的摩擦力不相等,所以振动测量管两端会被拉扯着向中间运动的速度就会不同,在上模刚接触的振动测量管毛坯件时,这个初始接触位置的振动测量管就会先被压弯,初始接触位置的振动测量管曲率会比别的位置大,因为振动测量管两端会被拉扯着向中间运动的速度不同,所以振动测量管初始接触位置就不能成为在冷压后的振动测量管在凹陷中的部位的中间位置,冷压开始时的振动测量管初始接触位置的曲率就会复映到冷压后的振动测量管初始接触位置上,导致冷压后的振动测量管初始接触位置的曲率产生变化,导致振动测量管的制造精度变差,而本发明的能够很好的解决这个问题。
在使用过程中要对两个精密轴承进行校核,校核方式为将两个精密轴承加速到同一转速,然后计时,记录两个精密轴承停止转动所需时间,若两个所需时间之差超过最小所需时间的十分之一,就更换精密轴承。

Claims (6)

1.一种振动测量管的制造装置,包括上模(1)和下模(2),下模中部有上模下部可以插入的凹陷(21),上模下部设有可以插入凹陷的突起(11),上模下部设有用于冷压振动测量管的上模压槽(12),下模设有与上模相对应的下模压槽(22),其特征是下模凹陷两侧分别设有用以减少振动测量管与下模之间的摩擦力的滚轮模(3),滚轮模轴线与下模压槽的中心线垂直,滚轮模上设有环绕一周的滚轮压槽(31)。
2.根据权利要求1所述的一种振动测量管的制造装置,其特征是滚轮压槽(31)的中心线在同一平面内,滚轮压槽的中心线与下模压槽(22)的中心线在同一平面内。
3.根据权利要求1所述的一种振动测量管的制造装置,其特征是凹陷(21)两侧顶端设有圆弧肩(211),滚轮模(3)的轴线与圆弧肩的曲率轴线重合,滚轮模径向截面圆半径与圆弧肩径向截面圆弧曲率半径相同。
4.根据权利要求1所述的一种振动测量管的制造装置,其特征是滚轮压槽(31)法向截面与下模压槽(22)法向截面相同。
5.一种振动测量管的制造方法,采用权利要求1-4中的一种振动测量管的制造装置,其特征是方法包括以下步骤:
S1:振动测量管毛坯件(61)放入下模(2)上表面的下模压槽(22)中,控制器(7)控制上模(1)向下运动,开始冷压,将振动测量管毛坯件冷压成振动测量管半成品件(62);
S2:先将振动测量管半成品件放入水涨设备(4)的水涨模具(41)中,再使水涨喷头(42)堵住振动测量管半成品件一端,使水涨堵头(43)堵住振动测量管半成品件另一端,然后水涨喷头和水涨堵头向振动测量管方向进给同时水涨喷头喷出高压液体,最后水涨设备停止工作并取出振动测量管成品件(63)。
6.根据权利要求5所述的一种振动测量管的制造方法,其特征是步骤S1具体过程如下:振动测量管毛坯件(61)居中放置在下模(2)上表面的下模压槽(22)中,控制器(7)设置第一速度、第二速度和计时阈值,控制器记录上模(1)接触振动测量管毛坯件为工作位置,控制器控制上模从初始位置以第一速度向下运动,在到达工作位置时,控制器控制上模以第二速度向下运动,在上模和下模完全合拢后,控制器开始计时,计时到达计时阈值时,控制器控制上模向上运动,返回初始位置,将冷压成的振动测量管半成品件(62)从下模中取出。
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