CN113600696A - 适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，包括如下步骤：s1、扁管的收口；s2、扁管的夹紧；s3、扁管的剪切。本发明一方面实现扁管在宽度方向和厚度方向上的同步加工，有效防止扁管产生变形，提高扁管收口效果，保证产品质量，提高生产效率；另一方面，保证剪切精度，实现扁管收口后的快速剪切。

Description

适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺

技术领域

本发明属于扁管收口技术领域，具体涉及一种适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺。

背景技术

多孔道铝合金扁管是一种采用精炼铝棒、通过热挤压、经表面防腐处理后生产而成的薄壁多孔扁形管材。

目前，为便于装配和定位，需要在扁管的两端设计有插入台阶，所谓插入台阶是指将扁管两端的宽度收小一定尺寸（通常称为收口），使得管体的两端头部的宽度尺寸变小形成一个台阶。

然而，在实际生产过程中，现有的加工设备容易存在以下缺陷：

1、难以实现在扁管宽度方向和厚度方向上同步实施收口加工，导致收口效果差，扁管易产生变形，且生产效率低；

2、收口后对扁管剪切时，扁管端口的剪切面不平整，容易产生变形，导致产品质量差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，设定扁管宽度方向为X轴、厚度方向为Y轴、及长度方向为Z轴，收口工艺采用的加工设备包括：模座，其具有沿Z轴方向分布的进料口和出料口；收口单元，其包括分别活动设置在模座上的第一模具和第二模具，其中第一模具沿X轴方向相对运动，第二模具沿Y轴方向相对运动，且第一模具的运动路径和第二模具的运动路径相交并形成供扁管收口的加工区，加工区位于进料口和出料口之间；驱动单元，其分别与第一模具和第二模具相连接，并驱使第一模具和第二模具同步收口运动；剪切单元，其与出料口相衔接设置，剪切单元包括用于沿X轴方向或Y轴方向夹紧扁管的夹紧组件、及用于剪切扁管的刀具组件；

收口工艺包括如下步骤：

s1、扁管的收口，保持扁管自进料口向出料口方向运动，驱动单元驱使第一模具沿X轴方向相向运动，并同步驱使第二模具沿Y轴方向相向运动，使得扁管收口；

s2、扁管的夹紧，扁管自出料口向刀具组件运动，直至扁管上剪切处移动至刀具组件形成的剪切区内，夹紧组件夹紧在扁管上，此时，扁管处于静止状态；

s3、扁管的剪切，在电机驱使下，刀具组件自扁管上剪切处剪断扁管，夹紧组件松开扁管。

优选地，在s1中，第一模具在X轴方向上施加在扁管上的力与第二模具在Y轴方向上施加在扁管上的力相等。这样设置，扁管受力均匀，收口时，保证扁管形变均匀，收口精度高，提高产品质量。

优选地，在s2中，夹紧组件夹紧在扁管上剪切处的两侧。这样设置，便于刀具组件剪切。

优选地，夹紧组件有两组，且沿Z轴方向并排间隔设置，刀具组件设置在两组夹紧组件之间。这样设置，剪切时，保证刀具两侧的扁管固定，提高剪切精度。

具体的，每组夹紧组件包括沿Y轴方向相对运动设置的第一夹紧模块和第二夹紧模块，其中第一夹紧模块和第二夹紧模块之间形成供扁管穿过的夹紧区。这样设置，便于夹紧扁管。

优选地，刀具组件包括刀座、设置在刀座上且沿Y轴方向相对运动设置的第一刀头和第二刀头，其中刀座沿X轴方向往复运动设置，第一刀头和第二刀头之间形成供扁管穿过的剪切区。这样设置，刀头沿Y轴剪切时，刀座沿X轴运动，增加剪切力，同时，保证扁管端部切口平整，提高产品质量。

优选地，驱动单元包括底座、驱动第一模具沿X轴方向往复运动的第一驱动部件、驱动第二模具沿Y轴方向往复运动的第二驱动部件，其中模座固定设置在底座上，且底座上形成有与进料口相连通的通道。这样设置，便于安装和实施。

具体的，第一驱动部件包括与第一模具相连接的第一驱动轮，其中第一模具在第一驱动轮上的连接点绕第一驱动轮的轴线偏转运动；

第二驱动部件包括与第二模具相连接的第二驱动轮，其中第二驱动轮与第一驱动轮相同步转动设置，且第二模具在第二驱动轮上的连接点绕第二驱动轮的轴线偏转运动。

进一步的，驱动单元还包括设置在第一驱动轮和第二驱动轮之间并分别与第一驱动轮和第二驱动轮相配合的主动轮，收口时，主动轮带动第一驱动轮和第二驱动轮同步转动。这样设置，传动可靠稳定，保证第一模具和第二模具能够同时运动，实现扁管的收口，提高生产效率。

优选地，模座上形成有沿X轴方向延伸的第一滑槽、沿Y轴方向延伸的第二滑槽，其中第一模具滑动设置在第一滑槽内，第二模具滑动设置在第二滑槽内。这样设置，提高第一模具和第二模具运动稳定性，保证收口效果。

具体的，第一滑槽和第二滑槽均为T型槽。这样设置，有效防止第一模具和第二模具脱落，提高设备的可靠性。

优选地，模座包括座本体，其中座本体上形成有供扁管穿过的通孔，第一滑槽和第二滑槽形成在座本体上，且第一滑槽的中心线、第二滑槽的中心线、及通孔的轴线相交设置。这样设置，便于扁管的定位，使得扁管位于加工区的中心，保证收口精度，提高产品质量。

进一步的，模座还包括设置在出料口处的两个导向模块，两个导向模块分别固定连接在座本体上，且两个导向模块之间形成有与扁管相匹配的导向槽，收口后，扁管自导向槽穿出设置。这样设置，收口时，保证扁管保持稳定传输状态，提高收口效果。

优选地，第一模具包括两个与第一滑槽相匹配的第一滑块、及对应设置在每个第一滑块上的收口模。

此外，第二模具包括两个与第二滑槽相匹配的第二滑块、及对应设置在每个第二滑块上的平口模。这样设置，平口模能够对扁管起到校直作用，这样一来，收口时，避免扁管在厚度方向上产生形变。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明一方面通过驱动单元驱使第一模具和第二模具同步运动，实现扁管在宽度方向和厚度方向上的同步加工，有效防止扁管产生变形，提高扁管收口效果，保证产品质量，提高生产效率；另一方面，通过夹紧组件消除刀具组件剪切对扁管造成的影响，保证剪切精度，实现扁管收口后的快速剪切。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例，对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明的加工设备的结构示意图；

图2为图1中模座、收口单元、及驱动单元的结构示意图；

图3为图1中模座、收口单元、及驱动单元的结构示意图（另一视角）；

图4为图1中座本体的结构示意图；

图5为图1中第一模具的结构示意图；

图6为图1中第二模具的结构示意图；

图7为图1中剪切单元的俯视示意图；

附图中：B、扁管；

1、模座；k0、进料口；k1、出料口；10、座本体；101、第一滑槽；102、第二滑槽；11、导向模块；110、导向槽；111、第一缺口；112、第二缺口；

2、收口单元；21、第一模具；210、第一滑块；a1、第一连接部；211、收口模；22、第二模具；220、第二滑块；a2、第二连接部；221、平口模；

3、驱动单元；30、底座；t、通道；301、第一分体；302、第二分体；31、第一驱动部件；310、第一驱动轮；32、第二驱动部件；320、第二驱动轮；33、主动轮；

4、剪切单元；40、夹紧组件；401、第一夹紧模块；402、第二夹紧模块；403、动力器；41、刀具组件；410、刀座；411、第一刀头；412、第二刀头；413、导轨；

5、导辊单元；51、第一导辊；52、第二导辊。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，本实施例适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺所采用的加工设备，其包括模座1、收口单元2、驱动单元3、及剪切单元4。

本例中，设定扁管B宽度方向为X轴、厚度方向为Y轴、及长度方向为Z轴。

结合图2至图4所示，模座1具有沿Z轴方向分布的进料口k0和出料口k1，扁管自进料口k0向出料口k1方向运动。

具体的，收口单元2包括活动设置在模座1上的第一模具21、活动设置在模座1上的第二模具22，其中第一模具21沿X轴方向相对运动，第二模具22沿Y轴方向相对运动，且第一模具21的运动路径和第二模具22的运动路径相交并形成供扁管收口的加工区，加工区位于进料口k0和出料口k1之间。

本例中，模座1包括座本体10、固定设置在座本体10上的导向模块11。

具体的，座本体10沿Z轴方向延伸设置，且座本体10上形成有供扁管B穿过的通孔。

同时，座本体10上出料口k1所在端面形成有向内凹陷的第一滑槽101和第二滑槽102，其中第一模具21滑动设置在第一滑槽101内，第二模具22滑动设置在第二滑槽102内。这样设置，提高第一模具和第二模具运动稳定性，保证收口效果。

具体的，第一滑槽101和第二滑槽102相交，且第一滑槽101的中心线、第二滑槽102的中心线、及通孔的轴线相交设置。这样设置，便于扁管的定位，使得扁管位于加工区的中心，保证收口精度，提高产品质量。

为了方便实施，第一滑槽101和第二滑槽102均为T型槽。这样设置，有效防止第一模具和第二模具脱落，提高设备的可靠性。

具体的，导向模块11有两个，且两个导向模块11上下分布在出料口k1处，其中两个导向模块11之间形成有与扁管B相匹配的导向槽110，收口后，扁管B自导向槽110穿出设置。这样设置，收口时，保证扁管保持稳定传输状态，提高收口效果。

同时，每个导向模块11上还形成有供第一模具21穿过的第一缺口111、供第二模具22穿过的第二缺口112。

结合图5所示，第一模具21包括两个与第一滑槽101相匹配的第一滑块210、及对应设置在每个第一滑块210上并与扁管B侧边相匹配的收口模211。这样设置，平口模能够对扁管起到校直作用，这样一来，收口时，避免扁管在厚度方向上产生形变。

结合图6所示，第二模具22包括两个与第二滑槽102相匹配的第二滑块220、及对应设置在每个第二滑块220上的平口模221。

本例中，驱动单元3分别与第一模具21和第二模具22相连接，并驱使第一模具21和第二模具22同步运动设置。

具体的，驱动单元3包括底座30、驱动第一模具21沿X轴方向往复运动的第一驱动部件31、及驱动第二模具22沿Y轴方向往复运动的第二驱动部件32，其中座本体10固定设置在底座30上，且底座30上形成有与进料口k0相连通的通道t。这样设置，便于安装和实施。

第一驱动部件31包括沿X轴方向并排设置的两个第一驱动轮310，其中每个第一滑块210上形成有第一连接部a1，每个第一驱动轮310通过连接件（图中未显示，但不难想到）与每个第一连接部a1一一对应连接，且每个第一滑块210在对应的第一驱动轮310上的连接点绕第一驱动轮310的轴线偏转运动，形成曲柄连杆结构。

第二驱动部件32包括沿Y轴方向并排设置的两个第二驱动轮320，其中每个第二滑块220上形成有第二连接部a2，每个第二驱动轮320通过连接件（图中未显示，但不难想到）与每个第二连接部a2一一对应连接，且每个第二滑块220在对应的第二驱动轮320上的连接点绕第二驱动轮320的轴线偏转运动，形成曲柄连杆结构。

底座30包括并排间隔设置的第一分体301和第二分体302，其中通道t连接在第一分体301和第二分体302之间，座本体10、第一驱动轮310、及第二驱动轮320分别设置在第一分体301上。

本例中，驱动单元3还包括设置在第一分体301和第二分体302之间并分别与第一驱动轮310和第二驱动轮320相配合的主动轮33，其中主动轮33连接在通道t的外周，收口时，主动轮33带动第一驱动轮310和第二驱动轮320同步转动。这样设置，传动可靠稳定，保证第一模具和第二模具能够同时运动，实现扁管的收口，提高生产效率。

本例中，剪切单元4与出料口k1相衔接设置，剪切单元4包括夹紧组件40、及用于剪切扁管B的刀具组件41，剪切时，夹紧组件40沿Y轴方向夹紧扁管B。

具体的，夹紧组件40有两组，并沿Z轴方向并排间隔设置，刀具组件41设置在两组夹紧组件40之间。这样设置，剪切时，保证刀具两侧的扁管固定，提高剪切精度。

本例中，每组夹紧组件40包括沿Y轴方向相对运动设置的第一夹紧模块401和第二夹紧模块402、及动力器403，其中动力器403连接在第一夹紧模块401上，并驱使第一夹紧模块401沿Y轴方向往复运动，第一夹紧模块401和第二夹紧模块402之间形成供扁管B穿过的夹紧区。这样设置，便于夹紧扁管。

本例中，刀具组件41包括刀座410、固定设置在刀座410上且沿Y轴方向相对运动设置的第一刀头411和第二刀头412、及沿X轴方向延伸的导轨413。

结合图7所示，刀座410滑动设置在导轨413上，并沿X轴方向往复运动设置。

具体的，第一刀头411和第二刀头412分别通过电机沿Y轴方向同步相对运动，且第一刀头411和第二刀头412之间形成供扁管B穿过的剪切区。这样设置，刀头沿Y轴剪切时，刀座沿X轴运动，增加剪切力，同时，保证扁管端部切口平整，提高产品质量。

此外，本实施例还包括设置在模座1和剪切单元4之间的导辊单元5，其中导辊单元5包括设置在扁管B下方并沿X轴方向延伸的第一导辊51、分别设置在扁管两侧并沿Y轴方向延伸的两个第二导辊52。

本实施例的实施过程如下：

s1、扁管的收口，保持扁管自进料口向出料口方向运动，驱动单元驱使第一模具沿X轴方向相向运动，并同步驱使第二模具沿Y轴方向相向运动，使得扁管收口，其中第一模具在X轴方向上施加在扁管上的力与第二模具在Y轴方向上施加在扁管上的力相等；

s2、扁管的夹紧，扁管自出料口向刀具组件运动，直至扁管上剪切处移动至刀具组件形成的剪切区内，夹紧组件夹紧在扁管上剪切处的两侧，此时，扁管处于静止状态；

s3、扁管的剪切，在电机驱使下，刀具组件自扁管上剪切处剪断扁管，夹紧组件松开扁管。

综上所述，本实施例具有以下优势：

1、通过驱动单元驱使第一模具和第二模具同步运动，实现扁管在宽度方向和厚度方向上的同步加工，有效防止扁管产生变形，提高扁管收口效果，保证产品质量，同时，能够实现在收口时保持扁管处于传输状态，有效提高生产效率；

2、通过呈T型槽的第一滑槽和第二滑槽的设置，有效防止第一模具和第二模具脱落，提高设备的可靠性；

3、收口模相对挤压扁管时，通过平口模的运动，对扁管起到校直作用；

4、通过两组夹紧组件，剪切时，保证刀具两侧的扁管固定，提高剪切精度；

5、刀头沿Y轴剪切时，刀座沿X轴运动，增加剪切力，同时，保证扁管端部切口平整，提高产品质量；

6、结构简单可靠，便于安装和实施。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，设定扁管宽度方向为X轴、厚度方向为Y轴、及长度方向为Z轴，其特征在于：

所述收口工艺采用的加工设备包括：模座，其具有沿Z轴方向分布的进料口和出料口；收口单元，其包括分别活动设置在所述模座上的第一模具和第二模具，其中所述第一模具沿X轴方向相对运动，所述第二模具沿Y轴方向相对运动，且所述第一模具的运动路径和所述第二模具的运动路径相交并形成供扁管收口的加工区，所述加工区位于所述进料口和所述出料口之间；驱动单元，其分别与所述第一模具和所述第二模具相连接，并驱使所述第一模具和所述第二模具同步收口运动；剪切单元，其与所述出料口相衔接设置，所述剪切单元包括用于沿X轴方向或Y轴方向夹紧扁管的夹紧组件、及用于剪切扁管的刀具组件；

所述收口工艺包括如下步骤：

s1、扁管的收口，保持扁管自进料口向出料口方向运动，驱动单元驱使第一模具沿X轴方向相向运动，并同步驱使第二模具沿Y轴方向相向运动，使得扁管收口；

s2、扁管的夹紧，扁管自出料口向刀具组件运动，直至扁管上剪切处移动至刀具组件形成的剪切区内，夹紧组件夹紧在扁管上，此时，扁管处于静止状态；

s3、扁管的剪切，在电机驱使下，刀具组件自扁管上剪切处剪断扁管，夹紧组件松开扁管。

2.根据权利要求1所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：在s1中，第一模具在X轴方向上施加在扁管上的力与第二模具在Y轴方向上施加在扁管上的力相等。

3.根据权利要求1所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：在s2中，夹紧组件夹紧在扁管上剪切处的两侧。

4.根据权利要求1所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：所述夹紧组件有两组，且沿Z轴方向并排间隔设置，所述刀具组件设置在两组所述夹紧组件之间。

5.根据权利要求4所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：每组所述夹紧组件包括沿Y轴方向相对运动设置的第一夹紧模块和第二夹紧模块，其中所述第一夹紧模块和所述第二夹紧模块之间形成供所述扁管穿过的夹紧区；所述刀具组件包括刀座、设置在所述刀座上且沿Y轴方向相对运动设置的第一刀头和第二刀头，其中所述刀座沿X轴方向往复运动设置，所述第一刀头和所述第二刀头之间形成供所述扁管穿过的剪切区。

6.根据权利要求1所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：所述驱动单元包括底座、驱动所述第一模具沿X轴方向往复运动的第一驱动部件、驱动所述第二模具沿Y轴方向往复运动的第二驱动部件，其中所述模座固定设置在所述底座上，且所述底座上形成有与所述进料口相连通的通道。

7.根据权利要求6所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：所述第一驱动部件包括与所述第一模具相连接的第一驱动轮，其中所述第一模具在所述第一驱动轮上的连接点绕所述第一驱动轮的轴线偏转运动；

所述第二驱动部件包括与所述第二模具相连接的第二驱动轮，其中所述第二驱动轮与所述第一驱动轮相同步转动设置，且所述第二模具在所述第二驱动轮上的连接点绕所述第二驱动轮的轴线偏转运动；

所述驱动单元还包括设置在所述第一驱动轮和所述第二驱动轮之间并分别与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮相配合的主动轮，收口时，所述主动轮带动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮同步转动。

8.根据权利要求1所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：所述模座上形成有沿X轴方向延伸的第一滑槽、沿Y轴方向延伸的第二滑槽，其中所述第一模具滑动设置在所述第一滑槽内，所述第二模具滑动设置在所述第二滑槽内，且所述第一滑槽和所述第二滑槽均为T型槽。

9.根据权利要求8所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：所述模座包括座本体，其中所述座本体上形成有供所述扁管穿过的通孔，所述第一滑槽和所述第二滑槽形成在所述座本体上，且所述第一滑槽的中心线、所述第二滑槽的中心线、及所述通孔的轴线相交设置；

所述模座还包括设置在所述出料口处的两个导向模块，两个所述导向模块分别固定连接在所述座本体上，且两个所述导向模块之间形成有与所述扁管相匹配的导向槽，收口后，所述扁管自所述导向槽穿出设置。

10.根据权利要求8所述的适用于多孔道铝合金扁管的收口工艺，其特征在于：所述第一模具包括两个与所述第一滑槽相匹配的第一滑块、及对应设置在每个所述第一滑块上的收口模；所述第二模具包括两个与所述第二滑槽相匹配的第二滑块、及对应设置在每个所述第二滑块上的平口模。

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