CN111438222B - 一种不连续螺旋管自动成型工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体是涉及一种不连续螺旋管自动成型工装，包括工作架、驱动机构、转动成型机构、平移机构和移动夹紧机构，工作架的一端上固定设置有工作箱，驱动机构设置在工作箱的内部，转动成型机构设置在工作箱的一端上，平移机构水平滑动设置在工作架上，移动夹紧机构水平滑动设置在平移机构上，平移机构包括第一旋转电机、齿条和移动板，工作架的两端上设置有两个支撑板，齿条通过垫块设置在其中一个支撑板上，移动板设置在两个支撑板上，第一旋转电机的输出端设置有第一齿轮，本发明的一种不连续螺旋管自动成型工装，能够自动将空心圆管加工成不连续的螺旋管，并且工作效率较高，也极大的减少了工人的劳动量。

Description

一种不连续螺旋管自动成型工装

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体是涉及一种不连续螺旋管自动成型工装。

背景技术

这种生产工艺叫拉拔drawing，是用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性加工方法，由于拉拔多在冷态下进行，因此也叫冷拔或冷拉，拉拔是将金属坯料通过拉拔模的模孔使其变形的塑性加工方法，拉拔过程中坯料在拉拔模内产生塑性变形，通过拉拔模后，坯料的截面形状和尺寸与拉拔模模孔出口相同，因此，改变拉拔模模孔的形状和尺寸，即可得到相应的拉拔成形的产品，目前的拉拔形式主要有线材拉拔、棒料拉拔、型材拉拔和管材拉拔。 冷拔加工钢管正是发生了加工硬化，冷拔时金属发生塑性变形，晶体内部有多个滑移系启动，位错运动彼此拦截，许多位错被钉扎住，造成位错塞积，同时位错源停止动作，当塑性变形进一步发生，应力增加并足以使钉扎的位错开始运动，螺位错交滑移，刃位错不能交滑移，这样发生位错交截，使不动阶数增加，所以，通过冷拔加工金属内部位错密度增加，位错可动性降低，既难于产生位错又难于移动位错，因而金属材料硬度、强度提高，这就是冷拔加工的金属学原理 冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具，发生塑性变形。目前，在生产中的拔制方法大致可分成3种：缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管，冷拔时，钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下，发生相应的变形，大都经过缩径、减壁和定径3个阶段，而且变形区内部产生相应的应力，其中轴向为拉应力，径向和周向为压应力，拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态，这是冷拔管变形过程的基本力学特征。

目前圆管加工成不连续螺旋管的自动化程度较低，工作人员加工效率低，难以满足市场的需求，因此，我们有必要设计一种不连续螺旋管自动成型工装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不连续螺旋管自动成型工装，该技术方案解决了加工不连续螺旋管的自动化程度低及加工效率低等缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种不连续螺旋管自动成型工装，包括工作架、驱动机构、转动成型机构、平移机构和移动夹紧机构，工作架的一端上固定设置有工作箱，驱动机构设置在工作箱的内部，转动成型机构设置在工作箱的一端上，平移机构水平滑动设置在工作架上，移动夹紧机构水平滑动设置在平移机构上，平移机构包括第一旋转电机、齿条和移动板，工作架的两端上沿着工作架的长度方向水平对称设置有两个支撑板，齿条通过垫块沿着工作架的长度方向水平设置在其中一个支撑板上，移动板滑动设置在两个支撑板上，第一旋转电机固定设置在移动板近邻齿条的一端上，第一旋转电机的输出端固定设置有用于与齿条啮合的第一齿轮，第一齿轮与齿条啮合传动，移动夹紧机构设置在移动板上。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，两个支撑板上分别水平设置有第一滑条，移动板的底部对称设置有若干对用于与两个第一滑条配合使用的第一滑块，若干对第一滑块滑动设置在两个第一滑条上。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，移动夹紧机构包括第一直线驱动器、支撑架、菱形板、两个移动座和两个连接杆，两个移动座对称滑动设置在移动板上，支撑架固定设置在移动板的中部，第一直线驱动机构通过支架水平固定设置在其中一个移动座的上端，菱形板的中部转动设置在支撑架上端的中部，两个移动座的上端中部分别设置有第一立柱，菱形板的两端上分别设置有第二立柱，两个连接杆平行设置在两个第一立柱和两个第二立柱上，并且每个连接杆的两端分别转动设置在其中一个第一立柱和其中一个第二立柱上，两个移动座上对称开设有V形槽。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，移动板上沿着移动板的长度方向水平对称设置有两个第二滑条，两个移动座的底部均对称设置有若干对用于与两个第二滑条配合使用的第二滑块，若干对第二滑块滑动设置在两个第二滑条上。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，驱动机构包括第二旋转电机和第二齿轮，工作箱呈中空状，第二旋转电机通过电机座固定设置在工作箱的内部，第二齿轮固定设置在第二旋转电机的输出端上，第二齿轮与转动成型机构传动连接，工作箱的旁侧固定连接有倒L板，转动成型机构设置在工作箱与倒L板之间。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，转动成型机构包括转动件、两个第二直线驱动器和两个半圆形卡接块，工作架上近邻工作箱的一端上对称设置有两个铰接座，两个第二直线驱动器的底端分别铰接设置在两个铰接座上，两个卡接块的上端均固定有连接部，两个连接部分别与两个第二直线驱动器的输出端铰接连接，两个铰接座的两侧分别对称固定设置有一对弧形连接板，两对弧形连接板的同一端分别与两个卡接块底部的两端转动连接，转动件中部呈中空矩状，并且转动件的两端呈中空圆柱状，转动件的两端分别转动设置在工作箱和倒L板的中部，并且转动件近邻驱动机构的一端固定设置有第三齿轮，第三齿轮通过同步带与第二齿轮传动连接，转动件中部的两端还对称设置有两组弹性组件。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，每组弹性组件均包括弧形板、矩形夹紧块和四个压紧弹簧，夹紧块设置在转动件的内部，并且转动块的一端上对称设置有两对导向杆，四个压紧弹簧分别套设在两对导向杆上，弧形板与四个导向杆的另一端固定连接，并且两对导向杆滑动设置在转动架中部的一端上，弧形板滑动设置在其中一个卡接块的内壁上，每个夹紧块上均开设有V形槽。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，转动件中部的四个角上分别转动设置有若干个滚轮，若干个滚轮转动设置在两个卡接块的内壁上。

作为一种不连续螺旋管自动成型工装的一种优选方案，工作箱的旁侧竖直固定设置有用于支撑空心圆管的支座。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

首先，工作人员将空心圆管穿插入工作箱和转动件的中部，接着，转动成型机构作业，将空心圆管牢牢的固定在两个夹紧块之间，紧接着，工作人员将一段较短的空心方管插入空心圆管的内部一端，并且方管留出一段在外面，再接着，移动夹紧机构作业，两个移动座将带有方管的圆管一端固定住，然后，启动平移机构，将空心圆管缓慢拉出来，拉出来的空心圆管加工成空心方管，然后每间隔一段时间，驱动机构作业，带动转动件转动，从转动件内拉出来的空心圆管先是方管，在驱动机构的作用下，将一段方管加工成空心螺纹管，循环往复，直到将一段空心圆管全部扯出，空心圆管便加工成不连续的空心螺纹管；

本发明的一种不连续螺旋管自动成型工装，能够自动将空心圆管加工成不连续的螺旋管，并且工作效率较高，也极大的减少了工人的劳动量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的平移机构的立体结构示意图；

图4为本发明的移动夹紧机构的立体结构示意图；

图5为本发明的移动夹紧机构的立体结构分解示意图；

图6为本发明的转动成型机构的局部剖视示意图；

图7为本发明的驱动机构的立体结构示意图；

图8为本发明的转动成型机构的立体结构分解示意图。

图中标号为：工作架1；驱动机构2；转动成型机构3；平移机构4；移动夹紧机构5；工作箱6；第一旋转电机7；齿条8；移动板9；支撑板10；垫块11；第一齿轮12；第一滑条13；第一滑块14；第一直线驱动器15；支撑架16；菱形板17；移动座18；连接杆19；支架20；第二滑条21；第二滑块22；第二旋转电机23；第二齿轮24；倒L板25；转动件26；第二直线驱动器27；卡接块28；铰接座29；连接部30；弧形连接板31；第三齿轮32；同步带33；弧形板34；夹紧块35；压紧弹簧36；导向杆37；滚轮38；支座39。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图8所示的一种不连续螺旋管自动成型工装，包括工作架1、驱动机构2、转动成型机构3、平移机构4和移动夹紧机构5，工作架1的一端上固定设置有工作箱6，驱动机构2设置在工作箱6的内部，转动成型机构3设置在工作箱6的一端上，平移机构4水平滑动设置在工作架1上，移动夹紧机构5水平滑动设置在平移机构4上，平移机构4包括第一旋转电机7、齿条8和移动板9，工作架1的两端上沿着工作架1的长度方向水平对称设置有两个支撑板10，齿条8通过垫块11沿着工作架1的长度方向水平设置在其中一个支撑板10上，移动板9滑动设置在两个支撑板10上，第一旋转电机7固定设置在移动板9近邻齿条8的一端上，第一旋转电机7的输出端固定设置有用于与齿条8啮合的第一齿轮12，第一齿轮12与齿条8啮合传动，移动夹紧机构5设置在移动板9上。首先，工作人员将空心圆管穿插入工作箱6和转动成型机构3的中部，接着，工作人员将一段较短的空心方管插入空心圆管的内部，并且方管留出一段在外面，便于取出，紧接着，平移机构4启动，带动移动夹紧机构5移动到空心圆管的一端，移动夹紧机构5作业，将带有方管的圆管一端固定住，然后，启动平移机构4，将空心圆管缓慢拉出来，在将空心圆管拉出来的同时，转动成型机构3作业，从工作箱6内拉出来的空心圆管成空心方管，与此同时，驱动机构2间隔一端时间作业，带动转动成型机构3作业，将方管加工成螺纹管，循环往复，将一段空心圆管加工成交错的螺纹管与方管，即加工成不连续的螺纹管，平移机构4作业时，启动第一旋转电机7，第一旋转电机7带动第一齿轮12转动，第一齿轮12在齿条8上转动，由于齿条8固定不动，第一齿轮12反作用的带动移动板9在工作架1上移动，垫块11的设置，是为了满足该设备上齿条8的安装位置与高度。

两个支撑板10上分别水平设置有第一滑条13，移动板9的底部对称设置有若干对用于与两个第一滑条13配合使用的第一滑块14，若干对第一滑块14滑动设置在两个第一滑条13上。首先，第一滑条13和第一滑块14的配合安装，有利于移动板9能够正常稳定的在支撑板10上运动。

移动夹紧机构5包括第一直线驱动器15、支撑架16、菱形板17、两个移动座18和两个连接杆19，两个移动座18对称滑动设置在移动板9上，支撑架16固定设置在移动板9的中部，第一直线驱动机构2通过支架20水平固定设置在其中一个移动座18的上端，菱形板17的中部转动设置在支撑架16上端的中部，两个移动座18的上端中部分别设置有第一立柱，菱形板17的两端上分别设置有第二立柱，两个连接杆19平行设置在两个第一立柱和两个第二立柱上，并且每个连接杆19的两端分别转动设置在其中一个第一立柱和其中一个第二立柱上，两个移动座18上对称开设有V形槽。首先，当移动板9带动移动夹紧机构5移动到空心圆管的旁侧时，第一直线驱动器15启动，第一直线驱动器15的输出轴输入，便会带动其中一个移动座18移动，又因为两个连接杆19、菱形块巧妙的安装在两个移动座18上，使得第一直线驱动器15作业时，会带动两个移动座18同向或者反向移动，同向移动时，两个移动座18将空心圆管的一端夹紧固定住，并且由于V形槽的设置，空心圆管会被夹成方管状，而空心圆管的一端内插入空心方管的好处是，起到定型的效果，避免空心圆管被夹成一团，影响后续的工作，反向移动时，工作人员便可以将加工好的螺旋管取出，第一直线驱动器15可以采用气缸、液压缸或者电动推杆，视情况而定。

移动板9上沿着移动板9的长度方向水平对称设置有两个第二滑条21，两个移动座18的底部均对称设置有若干对用于与两个第二滑条21配合使用的第二滑块22，若干对第二滑块22滑动设置在两个第二滑条21上。首先，此处第二滑条21和第二滑块22的配合使用，有利于两个移动座18正常稳定的在移动板9上运动。

驱动机构2包括第二旋转电机23和第二齿轮24，工作箱6呈中空状，第二旋转电机23通过电机座固定设置在工作箱6的内部，第二齿轮24固定设置在第二旋转电机23的输出端上，第二齿轮24与转动成型机构3传动连接，工作箱6的旁侧固定连接有倒L板25，转动成型机构3设置在工作箱6与倒L板25之间。首先，驱动机构2作业，第二旋转电机23启动，第二旋转电机23带动第二齿轮24转动，第二齿轮24传动转动成型机构3，以此带动转动成型机构3的作业，倒L板25安装，有利于转动成型机构3的安装。

转动成型机构3包括转动件26、两个第二直线驱动器27和两个半圆形卡接块28，工作架1上近邻工作箱6的一端上对称设置有两个铰接座29，两个第二直线驱动器27的底端分别铰接设置在两个铰接座29上，两个卡接块28的上端均固定有连接部30，两个连接部30分别与两个第二直线驱动器27的输出端铰接连接，两个铰接座29的两侧分别对称固定设置有一对弧形连接板31，两对弧形连接板31的同一端分别与两个卡接块28底部的两端转动连接，转动件26中部呈中空矩状，并且转动件26的两端呈中空圆柱状，转动件26的两端分别转动设置在工作箱6和倒L板25的中部，并且转动件26近邻驱动机构2的一端固定设置有第三齿轮32，第三齿轮32通过同步带33与第二齿轮24传动连接，转动件26中部的两端还对称设置有两组弹性组件。首先，在平移机构4作业前，两个第二直线驱动器27作业，将两个半圆形卡接块28抵紧在一起，使得两个半圆形卡接块28配合呈空心圆柱状，两个卡接块28抵紧两组弹性组件，两组弹性组件受到挤压，便将处在转动件26内的空心圆管挤压成空心方管，然后平移机构4带动着空心圆管移动，同时，驱动机构2也作业，第二齿轮24通过同步带33带动第三齿轮32的转动，从而带动转动件26的转动，最后空心圆管从转动件26中出来后，便被加工成方管，铰接座29的安装，是为了便于第二直线驱动器27的安装，而连接部30的设置，是为了两个半圆形卡接块28与两个第二直线驱动器27的输出端铰接，第一直线驱动器15可以采用气缸、液压缸或者电动推杆，视情况而定。

每组弹性组件均包括弧形板34、矩形夹紧块35和四个压紧弹簧36，夹紧块35设置在转动件26的内部，并且转动块的一端上对称设置有两对导向杆37，四个压紧弹簧36分别套设在两对导向杆37上，弧形板34与四个导向杆37的另一端固定连接，并且两对导向杆37滑动设置在转动架中部的一端上，弧形板34滑动设置在其中一个卡接块28的内壁上，每个夹紧块35上均开设有V形槽。首先，两个半圆形卡接块28受力挤压时，两个弧形板34会分别抵紧两个矩形夹紧块35，而矩形夹紧块35会抵紧空心圆管，并且夹紧块35上开设有V形槽，所以会将空心圆管挤压成空心方管，四个压紧弹簧36的安装，起到缓冲的效果，导向杆37的设置，使得弧形板34抵紧夹紧块35时，夹紧块35不会产生偏移。

转动件26中部的四个角上分别转动设置有若干个滚轮38，若干个滚轮38转动设置在两个卡接块28的内壁上。首先，转动件26的四个角上分别设置的滚轮38，利于驱动机构2带动转动件26在两个卡接块28的内部转动，减少转动件26与两个卡接块28内壁的摩擦。

工作箱6的旁侧竖直固定设置有用于支撑空心圆管的支座39。首先，支座39的安装，起到支撑空心圆管的效果，避免空心圆管过长产生形变。

工作原理：首先，工作人员将空心圆管穿插入工作箱6和转动件26的中部，接着，转动成型机构3作业，将空心圆管牢牢的固定在两个夹紧块35之间，紧接着，工作人员将一段较短的空心方管插入空心圆管的内部一端，并且方管留出一段在外面，再接着，移动夹紧机构5作业，两个移动座18将带有方管的圆管一端固定住，然后，启动平移机构4，将空心圆管缓慢拉出来，拉出来的空心圆管加工成空心方管，然后每间隔一段时间，驱动机构2作业，带动转动件26转动，从转动件26内拉出来的空心圆管先是方管，在驱动机构2的作用下，将一段方管加工成空心螺纹管，循环往复，直到将一段空心圆管全部扯出，空心圆管便加工成不连续的空心螺纹管。

Claims (4)

1.一种不连续螺旋管自动成型工装，其特征在于，包括工作架（1）、驱动机构（2）、转动成型机构（3）、平移机构（4）和移动夹紧机构（5），工作架（1）的一端上固定设置有工作箱（6），驱动机构（2）设置在工作箱（6）的内部，转动成型机构（3）设置在工作箱（6）的一端上，平移机构（4）水平滑动设置在工作架（1）上，移动夹紧机构（5）水平滑动设置在平移机构（4）上，平移机构（4）包括第一旋转电机（7）、齿条（8）和移动板（9），工作架（1）的两端上沿着工作架（1）的长度方向水平对称设置有两个支撑板（10），齿条（8）通过垫块（11）沿着工作架（1）的长度方向水平设置在其中一个支撑板（10）上，移动板（9）滑动设置在两个支撑板（10）上，第一旋转电机（7）固定设置在移动板（9）近邻齿条（8）的一端上，第一旋转电机（7）的输出端固定设置有用于与齿条（8）啮合的第一齿轮（12），第一齿轮（12）与齿条（8）啮合传动，移动夹紧机构（5）设置在移动板（9）上；

两个支撑板（10）上分别水平设置有第一滑条（13），移动板（9）的底部对称设置有若干对用于与两个第一滑条（13）配合使用的第一滑块（14），若干对第一滑块（14）滑动设置在两个第一滑条（13）上；

移动夹紧机构（5）包括第一直线驱动器（15）、支撑架（16）、菱形板（17）、两个移动座（18）和两个连接杆（19），两个移动座（18）对称滑动设置在移动板（9）上，支撑架（16）固定设置在移动板（9）的中部，第一直线驱动机构（2）通过支架（20）水平固定设置在其中一个移动座（18）的上端，菱形板（17）的中部转动设置在支撑架（16）上端的中部，两个移动座（18）的上端中部分别设置有第一立柱，菱形板（17）的两端上分别设置有第二立柱，两个连接杆（19）平行设置在两个第一立柱和两个第二立柱上，并且每个连接杆（19）的两端分别转动设置在其中一个第一立柱和其中一个第二立柱上，两个移动座（18）上对称开设有V形槽；

移动板（9）上沿着移动板（9）的长度方向水平对称设置有两个第二滑条（21），两个移动座（18）的底部均对称设置有若干对用于与两个第二滑条（21）配合使用的第二滑块（22），若干对第二滑块（22）滑动设置在两个第二滑条（21）上；

驱动机构（2）包括第二旋转电机（23）和第二齿轮（24），工作箱（6）呈中空状，第二旋转电机（23）通过电机座固定设置在工作箱（6）的内部，第二齿轮（24）固定设置在第二旋转电机（23）的输出端上，第二齿轮（24）与转动成型机构（3）传动连接，工作箱（6）的旁侧固定连接有倒L板（25），转动成型机构（3）设置在工作箱（6）与倒L板（25）之间；

转动成型机构（3）包括转动件（26）、两个第二直线驱动器（27）和两个半圆形卡接块（28），工作架（1）上近邻工作箱（6）的一端上对称设置有两个铰接座（29），两个第二直线驱动器（27）的底端分别铰接设置在两个铰接座（29）上，两个卡接块（28）的上端均固定有连接部（30），两个连接部（30）分别与两个第二直线驱动器（27）的输出端铰接连接，两个铰接座（29）的两侧分别对称固定设置有一对弧形连接板（31），两对弧形连接板（31）的同一端分别与两个卡接块（28）底部的两端转动连接，转动件（26）中部呈中空矩状，并且转动件（26）的两端呈中空圆柱状，转动件（26）的两端分别转动设置在工作箱（6）和倒L板（25）的中部，并且转动件（26）近邻驱动机构（2）的一端固定设置有第三齿轮（32），第三齿轮（32）通过同步带（33）与第二齿轮（24）传动连接，转动件（26）中部的两端还对称设置有两组弹性组件。

2.根据权利要求1所述的一种不连续螺旋管自动成型工装，其特征在于，每组弹性组件均包括弧形板（34）、矩形夹紧块（35）和四个压紧弹簧（36），夹紧块（35）设置在转动件（26）的内部，并且夹紧块（35）的一端上对称设置有两对导向杆（37），四个压紧弹簧（36）分别套设在两对导向杆（37）上，弧形板（34）与四个导向杆（37）的另一端固定连接，并且两对导向杆（37）滑动设置在夹紧块（35）中部的一端上，弧形板（34）滑动设置在其中一个卡接块（28）的内壁上，每个夹紧块（35）上均开设有V形槽。

3.根据权利要求1所述的一种不连续螺旋管自动成型工装，其特征在于，转动件（26）中部的四个角上分别转动设置有若干个滚轮（38），若干个滚轮（38）转动设置在两个卡接块（28）的内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种不连续螺旋管自动成型工装，其特征在于，工作箱（6）的旁侧竖直固定设置有用于支撑空心圆管的支座（39）。

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