CN113664095B

CN113664095B - 一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置

Info

Publication number: CN113664095B
Application number: CN202111235300.4A
Authority: CN
Inventors: 季栋梁
Original assignee: Nantong Lixing Machinery Manufacturing Co ltd
Current assignee: Nantong Lixing Machinery Manufacturing Co ltd
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2041-10-22
Also published as: CN113664095A

Abstract

本发明属于金属管材表面加工技术领域，尤其是涉及一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置，包括机架，所述机架上滑动设置有安装板，所述安装板上转动设置有用于固定金属管材的紧固机构，所述机架上固定设置有冲模座，所述冲模座的中部开设有用于金属管材加工的通孔，所述冲模座内设置有多组用于对金属管材进行凹面加工的冲模机构，所述冲模座的侧壁上转动连接有扭转筒，并且所述扭转筒的轴线与通孔的轴线共线。本发明可在冲头进行凹面加工过程中，带动金属管材间歇性转动和轴向移动，实现加工位置的自动调节，使得加工出的凹形结构均匀排布，提高产品质量，并且通过设置压紧弹簧和电磁铁，对金属管材紧固效果好，提高了设备工作时的稳定性。

Description

一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置

技术领域

本发明属于金属管材表面加工技术领域，尤其是涉及一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置。

背景技术

散热管是应用广泛且十分有效的传热元器件之一，主要是通过导热油等冷却介质在管内流动实现散热的目的，现有的散热管在生产加工时，会在其管壁上加工凹形结构，以增大其接触表面积，有规则排列的凹形还可以增加冷却油的流动速度，大大提高散热管的散热性能。

现有的金属管材表面凹形结构的加工装置存在以下不足：1、在加工时，设备运行产生的振动，易造成金属管材弯折的问题，从而对其加工精度造成影响，降低产品质量；2、因金属管材管壁较薄，若紧固件的夹紧力度较大，易造成金属管材受压形变，从而影响工件的尺寸精度和形状精度，若减小夹紧力，可能使工件在加工过程中松动，而造成加工位置偏移的问题发生；3、为保证加工出的凹形结构在金属管材表面均匀排布，需工作人员手动转动金属管材，以实现对金属管材周向不同位置进行加工，劳动强度大，且存在人工操作误差，难以保证加工精度和产品质量；4、工作时，需人工调控金属管材轴向移动的速度与冲头的冲压频率，操作复杂，加工效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术中提出的问题，提供一种稳定性好、加工精度高且高效的用于金属管材表面凹形结构的加工装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置，包括机架，所述机架上滑动设置有安装板，所述安装板上转动设置有用于固定金属管材的紧固机构，所述机架上固定设置有冲模座，所述冲模座的中部开设有用于金属管材加工的通孔，所述冲模座内设置有多组用于对金属管材进行凹面加工的冲模机构，所述冲模座的侧壁上转动连接有扭转筒，并且所述扭转筒的轴线与通孔的轴线共线，所述扭转筒内设置有若干输送滚轮；

所述紧固机构包括固定筒和多组夹持件，所述固定筒转动连接于安装板的侧壁上，多组所述夹持件呈环形阵列设置于固定筒上；

每组所述夹持件包括滑杆、压紧弹簧、弧形夹板、柔性抵压板和电磁铁，所述滑杆贯穿滑动于固定筒的侧壁上，所述弧形夹板固定连接于滑杆的端部，并且所述弧形夹板的圆心落在固定筒的轴线上，所述压紧弹簧套设于滑杆上，并且所述压紧弹簧的两端分别与固定筒和弧形夹板连接，所述柔性抵压板固定设置于弧形夹板的内侧壁上，所述电磁铁嵌设于弧形夹板内；

相邻所述电磁铁之间异极相对，并且所述电磁铁由设置于机架内的电磁机构控制通电。

进一步，每组所述冲模机构包括冲模腔、液压缸、推板、冲头和复位弹簧，所述冲模腔设置于冲模座内，所述冲模腔与通孔之间设置有连通的型腔，所述冲头滑动于型腔内，所述推板滑动连接于冲模腔内，所述推板通过复位弹簧与冲模腔的内壁活动连接，所述冲头固定连接于推板的侧壁上，所述液压缸安装于冲模腔内，并且所述液压缸的输出端与推板固定。

进一步，所述机架上固定安装有固定架，所述固定架上转动设置有转轴，所述转轴通过扭簧与固定架连接，所述转轴的一端固定连接有绕线轮，另一端通过单向轴承连接有第一齿轮。

进一步，所述扭转筒的外圈侧壁上固定套设有齿环，所述齿环与第一齿轮啮合。

进一步，所述推板的侧壁上连接有缆绳，所述缆绳的另一端固定并且绕置于绕线轮上。

进一步，所述机架的上表面设置有滑槽，所述滑槽内设置有沿其延伸方向滑动的滑块，所述安装板固定连接于滑块上，所述滑槽内转动连接有丝杆，所述丝杆贯穿滑块并且与滑块螺纹配合，所述丝杆上固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与齿环啮合。

进一步，所述电磁机构包括永磁块和闭合线圈，所述永磁块埋设于第二齿轮内，所述闭合线圈嵌设于滑槽的侧壁上，所述闭合线圈与电磁铁形成闭合回路，在所述第二齿轮每带动永磁块转动一圈，所述永磁块掠扫过闭合线圈，使得所述闭合线圈内的磁通量发生变化，产生感应电流，使所述电磁铁通电。

进一步，所述输送滚轮有多组，多组所述输送滚轮呈环形阵列设置于扭转筒内，每组所述输送滚轮沿扭转筒的轴线方向排布，并且所述输送滚轮的滚动轴与扭转筒的轴线方向垂直，使得所述扭转筒内的金属管材仅可沿其轴线方向移动。

本发明具有以下优点：

1、本发明通过设置采用液压缸推动冲头移动的方式，对金属管材进行加工，相较于现有技术中电机驱动的方式，稳定性更好，有效降低了设备在工作过程中的振动，避免金属管材发生弯折，对其加工精度造成影响。

2、本发明通过设置紧固机构，对金属管材的端部进行固定，防止金属管材移动时松动，而造成加工位置偏移的问题发生，并且，在金属管材不移动时，仅通过压紧弹簧对金属管材进行压紧，防止因金属管材的管壁较薄而受压变形，在金属管材移动时，各电磁铁通电，在磁吸力作用下，增大对金属管材的夹紧力度，进一步提高夹持的稳定性。

3、本发明通过设置缆绳、绕线轮、第一齿轮和齿环，以推板为驱动力，带动扭转筒间歇性转动，即可在冲头每加工出一个凹形结构后，使得金属管材转动一定角度，继而使得加工出的凹形结构在金属管材表面均匀排布，提高产品质量，且无需手动操作，降低劳动强度和人工操作失误率，有利于保证加工精度。

4、本发明通过设置第二齿轮、丝杆和滑块，在扭转筒带动金属管材转动时，可带动金属管材沿其轴向间歇性移动，无需设置额外的驱动装置，使得金属管材的转动和移动配合更加紧密，有利于提高加工效率。

附图说明

图1是本发明提供的一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置的扭转筒的俯视结构示意图；

图3是本发明提供的一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置的固定筒的侧面结构示意图；

图4是本发明提供的一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置的冲模座的内部结构示意图；

图5是本发明提供的一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置的齿环的侧面结构示意图；

图6是本发明提供的一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置的输送滚轮的结构示意图。

图中，1机架、2安装板、3冲模座、4扭转筒、5输送滚轮、6固定筒、7滑杆、8压紧弹簧、9弧形夹板、10柔性抵压板、11电磁铁、12冲模腔、13液压缸、14推板、15冲头、16复位弹簧、17固定架、18转轴、19扭簧、20绕线轮、21第一齿轮、22齿环、23缆绳、24滑槽、25滑块、26丝杆、27第二齿轮、28永磁块、29闭合线圈。

具体实施方式

如图1-6所示，一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置，包括机架1，机架1上滑动设置有安装板2，安装板2上转动设置有用于固定金属管材的紧固机构，机架1上固定设置有冲模座3，冲模座3的中部开设有用于金属管材加工的通孔，冲模座3内设置有多组用于对金属管材进行凹面加工的冲模机构，冲模座3的侧壁上转动连接有扭转筒4，并且扭转筒4的轴线与通孔的轴线共线，扭转筒4 内设置有若干输送滚轮5。

紧固机构包括固定筒6和多组夹持件，在本实施例中，夹持件有三组，可保证金属管材表面均匀受压，固定筒6转动连接于安装板2的侧壁上，多组夹持件呈环形阵列设置于固定筒6上；

每组夹持件包括滑杆7、压紧弹簧8、弧形夹板9、柔性抵压板10和电磁铁11，滑杆7贯穿滑动于固定筒6的侧壁上，弧形夹板9固定连接于滑杆7的端部，并且弧形夹板9的圆心落在固定筒6的轴线上，压紧弹簧8套设于滑杆7上，并且压紧弹簧8的两端分别与固定筒6和弧形夹板9连接，柔性抵压板10固定设置于弧形夹板9的内侧壁上，柔性抵压板10采用橡胶材料制成，可起到良好的缓冲效果，减小金属管材受压心变的可能性，并且柔性抵压板10可增大与金属管材的摩擦力，进一步防止其在加工时松动，电磁铁11嵌设于弧形夹板9内，弧形夹板9抵压在金属管材端部的周侧壁上，对其进行固定，防止加工时金属管材松动，而造成加工位置偏移的问题发生。

相邻电磁铁11之间异极相对，并且电磁铁11由设置于机架1内的电磁机构控制通电，在加工时，各电磁铁11通电相互吸引，在磁吸力作用下，增大对金属管材的夹紧力度，进一步提高夹持的稳定性。

每组冲模机构包括冲模腔12、液压缸13、推板14、冲头15和复位弹簧16，冲模腔12设置于冲模座3内，冲模腔12与通孔之间设置有连通的型腔，冲头15滑动于型腔内，推板14滑动连接于冲模腔12内，推板14通过复位弹簧16与冲模腔12的内壁活动连接，冲头15固定连接于推板14的侧壁上，液压缸13安装于冲模腔12内，并且液压缸13的输出端与推板14固定，液压缸13采用往复式液压缸，工作时，通过推板14推动冲头15往复移动，对金属管材进行加工，相较于现有技术中电机驱动的方式，稳定性更好，有效降低了设备在工作过程中的振动，避免金属管材发生弯折，对其加工精度造成影响。

机架1上固定安装有固定架17，固定架17上转动设置有转轴18，转轴18通过扭簧19与固定架17连接，扭簧19类似于蓄力发条的结构，可在转轴18转动时收紧蓄力，转轴18的一端固定连接有绕线轮20，另一端通过单向轴承连接有第一齿轮21，单向轴承使得转轴18仅可在单一方向带动第一齿轮21转动。

扭转筒4的外圈侧壁上固定套设有齿环22，齿环22与第一齿轮21啮合。

推板14的侧壁上连接有缆绳23，缆绳23的另一端固定并且绕置于绕线轮20上。

机架1的上表面设置有滑槽24，滑槽24内设置有沿其延伸方向滑动的滑块25，安装板2固定连接于滑块25上，滑槽24内转动连接有丝杆26，丝杆26贯穿滑块25并且与滑块25螺纹配合，丝杆26上固定连接有第二齿轮27，第二齿轮27与齿环22啮合。

电磁机构包括永磁块28和闭合线圈29，永磁块28采用铁铷硼永磁材料，永磁块28埋设于第二齿轮27内，闭合线圈29嵌设于滑槽24的侧壁上，闭合线圈29与电磁铁11形成闭合回路，在第二齿轮27每带动永磁块28转动一圈，永磁块28掠扫过闭合线圈29，使得闭合线圈29内的磁通量发生变化，产生感应电流，使电磁铁11通电。

输送滚轮5有多组，多组输送滚轮5呈环形阵列设置于扭转筒4 内，每组输送滚轮5沿扭转筒4 的轴线方向排布，并且输送滚轮5的滚动轴与扭转筒4的轴线方向垂直，使得扭转筒4内的金属管材仅可沿其轴线方向移动，输送滚轮5转动嵌设于扭转筒5的内壁上，用于对金属管材进行轴向输送。

本发明使用时，首先转动丝杆，将滑块25和安装板2移动至远离冲模座3的一端，然后将待加工的金属管材由冲模座3内的通孔和扭转筒4内穿过，再将其一端插入固定筒6内，在每组中压紧弹簧8的弹力作用下，弧形压板9压紧于金属管材表面，对其进行夹紧固定，防止加工时金属管材松动，而造成加工位置偏移的问题发生，仅通过压紧弹簧8对金属管材进行压紧，防止因金属管材的管壁较薄而受压变形，液压缸工作，通过推板14推动冲头15往复移动，对金属管材进行凹面结构加工，相较于现有技术中电机驱动的方式，稳定性更好，有效降低了设备在工作过程中的振动，避免金属管材发生弯折，对其加工精度造成影响。

加工过程中，液压缸13通过推板14带动冲头15向金属管材移动冲压时，通过缆绳23拉动绕线轮20转动，则绕线轮20带动与之固定的转轴18转动，扭簧19收紧蓄力，在这个方向上单向轴承可自由转动，则第一齿轮21不转动，凹面结构加工完成后，液压缸带动推板14和冲头15回移复位，转轴18在扭簧19的弹力作用下反向转动，在这个方向上单向轴承锁死，则第一齿轮21同步转动，由于第一齿轮21与齿环22啮合，继而可带动齿环22和扭转筒4转动一定角度，实现对金属管材的转动，并且，由于齿环22与第二齿轮27相互啮合，因此带动第二齿轮27转动，第二齿轮27带动丝杆26转动，由于丝杆26与滑块25之间螺纹配合，继而带动滑块25和安装板2向冲模座3方向移动，实现驱动金属管材周向转动和轴向输送的目的，即冲头15在完成一次凹面加工后复位时，使得金属管材周向转动一定角度和轴向输送一段距离，实现加工位置的自动调节，使得加工出的凹形结构在金属管材表面均匀排布，提高产品质量，且无需手动操作，降低劳动强度和人工操作失误率，有利于保证加工精度。

并且，在金属管材转动和移动时，第二齿轮27带动永磁块28转动，永磁块28掠扫过闭合线圈29，使得闭合线圈29内的磁通量发生变化，产生感应电流，使电磁铁11通电，各电磁铁11通电时，在磁吸力作用下，增大对金属管材的夹紧力度，进一步提高夹持的稳定性，保证金属管材在改变加工位置时的稳定性。

Claims

1.一种用于金属管材表面凹形结构的加工装置，包括机架（1），其特征在于，所述机架（1）上滑动设置有安装板（2），所述安装板（2）上转动设置有用于固定金属管材的紧固机构，所述机架（1）上固定设置有冲模座（3），所述冲模座（3）的中部开设有用于金属管材加工的通孔，所述冲模座（3）内设置有多组用于对金属管材进行凹面加工的冲模机构，所述冲模座（3）的侧壁上转动连接有扭转筒（4），并且所述扭转筒（4）的轴线与通孔的轴线共线，所述扭转筒（4）内设置有若干输送滚轮（5）；

所述紧固机构包括固定筒（6）和多组夹持件，所述固定筒（6）转动连接于安装板（2）的侧壁上，多组所述夹持件呈环形阵列设置于固定筒（6）上；

每组所述夹持件包括滑杆（7）、压紧弹簧（8）、弧形夹板（9）、柔性抵压板（10）和电磁铁（11），所述滑杆（7）贯穿滑动于固定筒（6）的侧壁上，所述弧形夹板（9）固定连接于滑杆（7）的端部，并且所述弧形夹板（9）的圆心落在固定筒（6）的轴线上，所述压紧弹簧（8）套设于滑杆（7）上，并且所述压紧弹簧（8）的两端分别与固定筒（6）和弧形夹板（9）连接，所述柔性抵压板（10）固定设置于弧形夹板（9）的内侧壁上，所述电磁铁（11）嵌设于弧形夹板（9）内；

相邻所述电磁铁（11）之间异极相对，并且所述电磁铁（11）由设置于机架（1）内的电磁机构控制通电。

2.根据权利要求1所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，每组所述冲模机构包括冲模腔（12）、液压缸（13）、推板（14）、冲头（15）和复位弹簧（16），所述冲模腔（12）设置于冲模座（3）内，所述冲模腔（12）与通孔之间设置有连通的型腔，所述冲头（15）滑动于型腔内，所述推板（14）滑动连接于冲模腔（12）内，所述推板（14）通过复位弹簧（16）与冲模腔（12）的内壁活动连接，所述冲头（15）固定连接于推板（14）的侧壁上，所述液压缸（13）安装于冲模腔（12）内，并且所述液压缸（13）的输出端与推板（14）固定。

3.根据权利要求2所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，所述机架（1）上固定安装有固定架（17），所述固定架（17）上转动设置有转轴（18），所述转轴（18）通过扭簧（19）与固定架（17）连接，所述转轴（18）的一端固定连接有绕线轮（20），另一端通过单向轴承连接有第一齿轮（21）。

4.根据权利要求3所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，所述扭转筒（4）的外圈侧壁上固定套设有齿环（22），所述齿环（22）与第一齿轮（21）啮合。

5.根据权利要求3所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，所述推板（14）的侧壁上连接有缆绳（23），所述缆绳（23）的另一端固定并且绕置于绕线轮（20）上。

6.根据权利要求4所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，所述机架（1）的上表面设置有滑槽（24），所述滑槽（24）内设置有沿其延伸方向滑动的滑块（25），所述安装板（2）固定连接于滑块（25）上，所述滑槽（24）内转动连接有丝杆（26），所述丝杆（26）贯穿滑块（25）并且与滑块（25）螺纹配合，所述丝杆（26）上固定连接有第二齿轮（27），所述第二齿轮（27）与齿环（22）啮合。

7.根据权利要求6所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，所述电磁机构包括永磁块（28）和闭合线圈（29），所述永磁块（28）埋设于第二齿轮（27）内，所述闭合线圈（29）嵌设于滑槽（24）的侧壁上，所述闭合线圈（29）与电磁铁（11）形成闭合回路，在所述第二齿轮（27）每带动永磁块（28）转动一圈，所述永磁块（28）掠扫过闭合线圈（29），使得所述闭合线圈（29）内的磁通量发生变化，产生感应电流，使所述电磁铁（11）通电。

8.根据权利要求1所述的用于金属管材表面凹形结构的加工装置，其特征在于，所述输送滚轮（5）有多组，多组所述输送滚轮（5）呈环形阵列设置于扭转筒（4）内，每组所述输送滚轮（5）沿扭转筒（4）的轴线方向排布，并且所述输送滚轮（5）的滚动轴与扭转筒（4）的轴线方向垂直，使得所述扭转筒（4）内的金属管材仅可沿其轴线方向移动。