CN111408906A - 一种15°弯头管件端部加工装置和工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种15°弯头管件端部加工装置和工艺，包括底座，底座一端安装安装架，安装架上安装移动机构，移动机构上连接两个支撑块，支撑块的顶部间安装托板，托板的两端均安装导向杆，导向杆上卡接压板，托板上安装锁紧螺柱，锁紧螺柱的顶部贯穿压板并通过螺纹结构连接螺母，托板和压板上安装夹紧块，夹紧块上开有正对的V型槽，V型槽间卡接弯头管件的一端，底座的顶部另一端滑动安装刀架，刀架的靠近安装架的一侧外壁安装电机，电机的输出轴套接刀具。通过V型槽对弯头端部进行自定心夹紧，移动刀架使得刀具与弯头内壁或外壁相切，通过移动机构带动弯头进行圆周运动，从而使得刀具对弯头端头内壁或外壁进行自动加工，加工效率和精度高。

Description

一种15°弯头管件端部加工装置和工艺
技术领域
本发明涉及弯头加工技术领域，具体为一种15°弯头管件端部加工装置和工艺。
背景技术
在管路系统中，弯头是改变管路方向的管件，弯头常常通过圆柱管件弯制成型制得，弯头两端端部需要与管路系统的管道进行连接，常用连接方式有：直接焊接、法兰连接、热熔连接、电熔连接、螺纹连接及承插式连接等，这些连接方式均对弯头端部的精度有较高要求，因此在弯头弯制后需要对其端部进行精加工，包括端面打磨、内外壁打磨以及内外壁倒角等加工，而因为弯头时弯曲曲线结构，难以在夹持弯头的同时带动弯头沿端部轴线转动，从而难以对弯头内外壁进行自动化加工，常常通过热工手持打磨机对端部进行加工，效率低，加工精度低，不利于后期弯头与管路配合，为此我们提出一种15°弯头管件端部加工装置和工艺用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种15°弯头管件端部加工装置和工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种15°弯头管件端部加工装置，包括底座，所述底座的顶部一端固定安装安装架，所述安装架上安装移动机构，所述移动机构上连接两个支撑块，所述支撑块的顶部间固定安装托板，所述托板的两端均固定安装两个导向杆，所述导向杆上滑动卡接压板的两端，所述导向杆间的托板上固定安装锁紧螺柱，所述锁紧螺柱的顶部滑动贯穿压板并通过螺纹结构连接螺母，所述托板的顶部和压板的底部均固定安装夹紧块，所述夹紧块相靠近的一面开有正对的V型槽，所述V型槽间卡接弯头管件的一端，所述底座的顶部另一端滑动安装刀架，所述刀架的靠近安装架的一侧外壁安装电机，所述电机的输出轴套接刀具。
优选的一种实施案例，所述移动机构包括固定板，所述安装架靠近刀架的一端两侧均固定安装固定板，所述固定板间转动套接蜗杆，一个所述固定板的外壁固定安装马达，所述马达的输出轴固定连接蜗杆的一端，所述蜗杆上方的安装架两端均固定安装L型架，所述L型架和安装架间转动套接固定转轴，所述L型架内腔处的固定转轴上固定套接蜗轮，两个所述蜗轮分别啮合蜗杆的两端，所述固定转轴的一端转动贯穿L型架的外壁并固定连接转动板的一端，所述转动板上开有多个调节孔，所述支撑块上转动套接活动转轴，所述活动转轴的端面通过螺纹结构套接调节孔。
优选的一种实施案例，两个所述蜗轮、转动板和支撑块规格参数相同，所述固定转轴位于同一水平面，所述调节孔等间距分布，两个蜗轮连线中点正对电机的轴线。
优选的一种实施案例，所述刀具的外壁紧密贴合弯头管件的内壁，所述固定转轴和活动转轴的轴线间距为L，所述刀具的半径为r，所述弯头管件的内圈半径为R，则L＝R-r。
优选的一种实施案例，所述刀具的外壁紧密贴合弯头管件的外壁，所述固定转轴和活动转轴的轴线间距为L，所述刀具的半径为r，所述弯头管件的外圈半径为R，则L＝R+r。
优选的一种实施案例，所述底座和刀架上均开有滑槽，所述刀架滑动卡接在底座上的滑槽内，所述电机滑动卡接在刀架上的滑槽内，且滑槽内均安装有丝杠。
一种15°弯头管件端部加工装置的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、定位夹紧
将管坯弯制成型的15°弯头的一端放在两个夹紧块间的V型槽内，下压压板，压板沿导向杆滑动，并通过螺栓和锁紧螺柱进行锁紧，则两个V型槽对不同直径的弯头进行夹紧，且加紧过程中V型槽对弯头进行自定心定位，完成弯头的定位夹紧；
S2、对刀
1)、根据弯头直径大小将支撑块通过活动转轴安装在调节孔上，并将转动板保持竖直状态，此时V型槽中线和弯头的轴线位于两个蜗轮中间位置，则弯头轴线与电机的轴线位于同一竖直平面，当对弯头端部内壁进行加工时，通过通过移动刀架和电机使得刀具的外壁与弯头端部内壁底部相切，且L、R、r保持L＝R-r；
2)当对弯头端部内壁进行加工时，通过通过移动刀架和电机使得刀具的外壁与弯头端部外壁底部相切，且L、R、r保持L＝R+r；
S3、进行加工
完成对刀后，马达带动蜗杆转动，则蜗杆带动两个蜗轮同时转动，蜗轮通过固定转轴带动转动板同步转动，固定转轴位于同一水平线，活动转轴也位于同一水平线，则固定转轴连线、活动转轴连线和两个转动板构成平行四边形，则托板始终保持水平，托板上的任意一个零部件均做圆周运动，且运动轨迹为以活动转轴和固定转轴轴线距离为半径的圆，而刀具在电机带动下持续转动且位置不变，则弯端部的内壁或外壁贴合刀具外壁进行圆周运动，实现弯头端部的全面加工；
S4、热处理
对加工后的弯头进行热处理，然后快速冷却，得到最终产品。
优选的一种实施案例，所述管坯为超级双相不锈钢S32760制成的圆柱管件，所述管坯的弯制方法采用成熟的热推成形工艺，超级双相不锈钢S32760含有化学成分C：0.03wt％，Si：1wt％，S：0.025wt％，P：0.035wt％，Cr：25-27wt％，Ni：5-8wt％，Mo：3.5-4wt％，N0.25-0.35wt％。
优选的一种实施案例，步骤S4中，热处理加热温度为1050℃±10℃，保温时间值为1-2min/mm，快速冷却方式为水冷池冷却，快速冷却使得温度降至300℃以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过两个V型槽10对不同直径的弯头进行夹紧，且加紧过程中V型槽10对弯头进行自定心定位，完成弯头的定位夹紧，弯头固定便捷且精确；移动机构带动托板进行圆周运动，使得弯头始终保持圆周运动，且通过固定转轴36和活动转轴39的轴线间距、刀具13的半径为和弯头管件半径间的几何关系，使得弯头始终与刀具保持相切，从而对弯头端部内壁或外壁进行自动化加工，加工效率和精度高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明加工弯头内壁时对刀结构示意图；
图3为本发明加工弯头内壁时任意时刻时结构示意图；
图4为本发明加工弯头外壁时对刀结构示意图。
图中：1底座、2安装架、3移动机构、31马达、32固定板、33蜗杆、34蜗轮、35L型架、36固定转轴、37转动板、38调节孔、39活动转轴、4支撑块、5托板、6导向杆、7压板、8锁紧螺柱、9夹紧块、10V型槽、11刀架、12电机、13刀具、14滑槽、15丝杠。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种15°弯头管件端部加工装置，包括底座1，底座1的顶部一端固定安装安装架2，安装架2上安装移动机构3，移动机构3上连接两个支撑块4，支撑块4的顶部间固定安装托板5，托板5的两端均固定安装两个导向杆6，导向杆6上滑动卡接压板7的两端，导向杆6间的托板5上固定安装锁紧螺柱8，锁紧螺柱8的顶部滑动贯穿压板7并通过螺纹结构连接螺母，托板5的顶部和压板7的底部均固定安装夹紧块9，夹紧块9相靠近的一面开有正对的V型槽10，V型槽10间卡接弯头管件的一端，底座1的顶部另一端滑动安装刀架11，刀架11的靠近安装架2的一侧外壁安装电机12，电机12的输出轴套接刀具13。通过V型槽10对弯头端部进行自定心夹紧，移动刀架11使得刀具13与弯头内壁或外壁相切，通过移动机构3带动弯头进行圆周运动，从而使得刀具13对弯头端头内壁或外壁进行自动加工，加工效率和精度高。
移动机构3包括固定板32，安装架2靠近刀架11的一端两侧均固定安装固定板32，固定板32间转动套接蜗杆33，一个固定板32的外壁固定安装马达31，马达31的输出轴固定连接蜗杆33的一端，蜗杆33上方的安装架2两端均固定安装L型架34，L型架35和安装架2间转动套接固定转轴36，L型架35内腔处的固定转轴36上固定套接蜗轮34，两个蜗轮34分别啮合蜗杆33的两端，固定转轴36的一端转动贯穿L型架35的外壁并固定连接转动板37的一端，转动板37上开有多个调节孔38，支撑块4上转动套接活动转轴39，活动转轴39的端面通过螺纹结构套接调节孔38，两个蜗轮34、转动板37和支撑块4规格参数相同，固定转轴36位于同一水平面，调节孔38等间距分布，两个蜗轮34连线中点正对电机12的轴线，则固定转轴36连线、活动转轴39连线和两个转动板37构成平行四边形，则托板5始终保持水平，托板5上的任意一个零部件均做圆周运动，且运动轨迹为以活动转轴39和固定转轴36轴线距离为半径的圆，而刀具13在电机12带动下持续转动且位置不变，则弯端部的内壁或外壁贴合刀具13外壁进行圆周运动，实现弯头端部的全面加工。
刀具13的外壁紧密贴合弯头管件的内壁，固定转轴36和活动转轴39的轴线间距为L，刀具13的半径为r，弯头管件的内圈半径为R，则L＝R-r，使得弯头进行圆周运动始终与刀具保持内切关系，从而对弯头端部内壁进行加工。
刀具13的外壁紧密贴合弯头管件的外壁，固定转轴36和活动转轴39的轴线间距为L，刀具13的半径为r，弯头管件的外圈半径为R，则L＝R+r，使得弯头进行圆周运动始终与刀具保持外切关系，从而对弯头端部外壁进行加工。
底座1和刀架11上均开有滑槽14，刀架11滑动卡接在底座1上的滑槽14内，电机12滑动卡接在刀架11上的滑槽14内，且滑槽14内均安装有丝杠15，便于移动刀架11和电机12，从而使得刀具13与弯头端部内壁或外壁相切，便于对刀。
一种15°弯头管件端部加工装置的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、定位夹紧
将管坯弯制成型的15°弯头的一端放在两个夹紧块9间的V型槽10内，下压压板7，压板7沿导向杆6滑动，并通过螺栓和锁紧螺柱8进行锁紧，则两个V型槽10对不同直径的弯头进行夹紧，且加紧过程中V型槽10对弯头进行自定心定位，完成弯头的定位夹紧；
S2、对刀
1)、根据弯头直径大小将支撑块4通过活动转轴39安装在调节孔38上，并将转动板37保持竖直状态，此时V型槽10中线和弯头的轴线位于两个蜗轮34中间位置，则弯头轴线与电机12的轴线位于同一竖直平面，当对弯头端部内壁进行加工时，通过通过移动刀架11和电机12使得刀具13的外壁与弯头端部内壁底部相切，且L、R、r保持L＝R-r；
2)当对弯头端部内壁进行加工时，通过通过移动刀架11和电机12使得刀具13的外壁与弯头端部外壁底部相切，且L、R、r保持L＝R+r；
S3、进行加工
完成对刀后，马达31带动蜗杆33转动，则蜗杆33带动两个蜗轮34同时转动，蜗轮34通过固定转轴36带动转动板37同步转动，固定转轴36位于同一水平线，活动转轴39也位于同一水平线，则固定转轴36连线、活动转轴39连线和两个转动板37构成平行四边形，则托板5始终保持水平，托板5上的任意一个零部件均做圆周运动，且运动轨迹为以活动转轴39和固定转轴36轴线距离为半径的圆，而刀具13在电机12带动下持续转动且位置不变，则弯端部的内壁或外壁贴合刀具13外壁进行圆周运动，实现弯头端部的全面加工；
S4、热处理
对加工后的弯头进行热处理，然后快速冷却，得到最终产品。
优选的一种实施案例，管坯为超级双相不锈钢S32760制成的圆柱管件，管坯的弯制方法采用成熟的热推成形工艺，超级双相不锈钢S32760含有化学成分C：0.03wt％，Si：1wt％，S：0.025wt％，P：0.035wt％，Cr：25-27wt％，Ni：5-8wt％，Mo：3.5-4wt％，N0.25-0.35wt％。
优选的一种实施案例，步骤S4中，热处理加热温度为1050℃±10℃，保温时间值为1-2min/mm，快速冷却方式为水冷池冷却，快速冷却使得温度降至300℃以下。
工作原理：本发明使用时，15°弯头的一端放在两个夹紧块9间的V型槽10内，下压压板7，压板7沿导向杆6滑动，并通过螺栓和锁紧螺柱8进行锁紧，则两个V型槽10对不同直径的弯头进行夹紧，且加紧过程中V型槽10对弯头进行自定心定位，完成弯头的定位夹紧，根据弯头直径大小将支撑块4通过活动转轴39安装在调节孔38上，并将转动板37保持竖直状态，此时V型槽10中线和弯头的轴线位于两个蜗轮34中间位置，则弯头轴线与电机12的轴线位于同一竖直平面，移动刀架11和电机12，使得刀具13与弯头内壁或外壁相切，马达31带动蜗杆33转动，则蜗杆33带动两个蜗轮34同时转动，蜗轮34通过固定转轴36带动转动板37同步转动，固定转轴36位于同一水平线，活动转轴39也位于同一水平线，则固定转轴36连线、活动转轴39连线和两个转动板37构成平行四边形，则托板5始终保持水平，托板5上的任意一个零部件均做圆周运动，且运动轨迹为以活动转轴39和固定转轴36轴线距离为半径的圆，而刀具13在电机12带动下持续转动且位置不变，则弯端部的内壁或外壁贴合刀具13外壁进行圆周运动，实现弯头端部的自动化加工，加工效率和精度高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种15°弯头管件端部加工装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部一端固定安装安装架(2)，所述安装架(2)上安装移动机构(3)，所述移动机构(3)上连接两个支撑块(4)，所述支撑块(4)的顶部间固定安装托板(5)，所述托板(5)的两端均固定安装两个导向杆(6)，所述导向杆(6)上滑动卡接压板(7)的两端，所述导向杆(6)间的托板(5)上固定安装锁紧螺柱(8)，所述锁紧螺柱(8)的顶部滑动贯穿压板(7)并通过螺纹结构连接螺母，所述托板(5)的顶部和压板(7)的底部均固定安装夹紧块(9)，所述夹紧块(9)相靠近的一面开有正对的V型槽(10)，所述V型槽(10)间卡接弯头管件的一端，所述底座(1)的顶部另一端滑动安装刀架(11)，所述刀架(11)的靠近安装架(2)的一侧外壁安装电机(12)，所述电机(12)的输出轴套接刀具(13)。
2.根据权利要求1所述的一种15°弯头管件端部加工装置，其特征在于：所述移动机构(3)包括固定板(32)，所述安装架(2)靠近刀架(11)的一端两侧均固定安装固定板(32)，所述固定板(32)间转动套接蜗杆(33)，一个所述固定板(32)的外壁固定安装马达(31)，所述马达(31)的输出轴固定连接蜗杆(33)的一端，所述蜗杆(33)上方的安装架(2)两端均固定安装L型架(34)，所述L型架(35)和安装架(2)间转动套接固定转轴(36)，所述L型架(35)内腔处的固定转轴(36)上固定套接蜗轮(34)，两个所述蜗轮(34)分别啮合蜗杆(33)的两端，所述固定转轴(36)的一端转动贯穿L型架(35)的外壁并固定连接转动板(37)的一端，所述转动板(37)上开有多个调节孔(38)，所述支撑块(4)上转动套接活动转轴(39)，所述活动转轴(39)的端面通过螺纹结构套接调节孔(38)。
3.根据权利要求2所述的一种15°弯头管件端部加工装置，其特征在于：两个所述蜗轮(34)、转动板(37)和支撑块(4)规格参数相同，所述固定转轴(36)位于同一水平面，所述调节孔(38)等间距分布，两个蜗轮(34)连线中点正对电机(12)的轴线。
4.根据权利要求1或2所述的一种15°弯头管件端部加工装置，其特征在于：所述刀具(13)的外壁紧密贴合弯头管件的内壁，所述固定转轴(36)和活动转轴(39)的轴线间距为L，所述刀具(13)的半径为r，所述弯头管件的内圈半径为R，则L＝R-r。
5.根据权利要求1或2所述的一种15°弯头管件端部加工装置，其特征在于：所述刀具(13)的外壁紧密贴合弯头管件的外壁，所述固定转轴(36)和活动转轴(39)的轴线间距为L，所述刀具(13)的半径为r，所述弯头管件的外圈半径为R，则L＝R+r。
6.根据权利要求1所述的一种15°弯头管件端部加工装置，其特征在于：所述底座(1)和刀架(11)上均开有滑槽(14)，所述刀架(11)滑动卡接在底座(1)上的滑槽(14)内，所述电机(12)滑动卡接在刀架(11)上的滑槽(14)内，且滑槽(14)内均安装有丝杠(15)。
7.根据权利要求1至6所述的一种15°弯头管件端部加工装置的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、定位夹紧
将管坯弯制成型的15°弯头的一端放在两个夹紧块9间的V型槽10内，下压压板7，压板7沿导向杆6滑动，并通过螺栓和锁紧螺柱8进行锁紧，则两个V型槽10对不同直径的弯头进行夹紧，且加紧过程中V型槽10对弯头进行自定心定位，完成弯头的定位夹紧；
S2、对刀
1)、根据弯头直径大小将支撑块4通过活动转轴39安装在调节孔38上，并将转动板37保持竖直状态，此时V型槽10中线和弯头的轴线位于两个蜗轮34中间位置，则弯头轴线与电机12的轴线位于同一竖直平面，当对弯头端部内壁进行加工时，通过通过移动刀架11和电机12使得刀具13的外壁与弯头端部内壁底部相切，且L、R、r保持L＝R-r；
2)当对弯头端部内壁进行加工时，通过通过移动刀架11和电机12使得刀具13的外壁与弯头端部外壁底部相切，且L、R、r保持L＝R+r；
S3、进行加工
完成对刀后，马达31带动蜗杆33转动，则蜗杆33带动两个蜗轮34同时转动，蜗轮34通过固定转轴36带动转动板37同步转动，固定转轴36位于同一水平线，活动转轴39也位于同一水平线，则固定转轴36连线、活动转轴39连线和两个转动板37构成平行四边形，则托板5始终保持水平，托板5上的任意一个零部件均做圆周运动，且运动轨迹为以活动转轴39和固定转轴36轴线距离为半径的圆，而刀具13在电机12带动下持续转动且位置不变，则弯端部的内壁或外壁贴合刀具13外壁进行圆周运动，实现弯头端部的全面加工；
S4、热处理
对加工后的弯头进行热处理，然后快速冷却，得到最终产品。
8.根据权利要求7所述的一种15°弯头管件端部加工装置的工艺，其特征在于：所述管坯为超级双相不锈钢S32760制成的圆柱管件，所述管坯的弯制方法采用成熟的热推成形工艺，超级双相不锈钢S32760含有化学成分C：0.03wt％，Si：1wt％，S：0.025wt％，P：0.035wt％，Cr：25-27wt％，Ni：5-8wt％，Mo：3.5-4wt％，N0.25-0.35wt％。
9.根据权利要求7所述的一种15°弯头管件端部加工装置的工艺，其特征在于：步骤S4中，热处理加热温度为1050℃±10℃，保温时间值为1-2min/mm，快速冷却方式为水冷池冷却，快速冷却使得温度降至300℃以下。
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