CN113857315A - 一种管件外凸加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管件环状外凸加工技术领域，具体公开了一种管件外凸加工装置，包括安装架、安装在安装架上的管件夹紧机构、套装在管件内侧且沿管件轴心旋转的外凸加工机构；所述外凸加工机构包括与安装架转动连接且套装在管件内的芯轴、位于芯轴上方且一端伸入在芯轴内的顶杆、以及安装在芯轴侧面上的转子。同时公开了其加工方法；本发明有效的实现了管件环状外凸结构的加工，适应性强。

Description

一种管件外凸加工装置及方法

技术领域

本发明涉及管件加工技术领域，更具体地讲，涉及一种管件外凸加工装置及方法。

背景技术

在汽车零部件中，随着汽车轻量化、舒适化的要求，对汽车减振器的功能需求越来越多。为满足减振器的功能需求，减振器外筒的管材的外形也不再是单纯的直筒形状，需求也越来越多样化；在实际的生产中，采用常规冲压工艺，存在只能加工点状外凸，不能加工环状外凸，且外凸部分加工精度较低的情况，现有技术中缺少一种能够实现管件环状外凸加工的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种管件外凸加工装置及方法，能够有效的实现对于管件环状外凸的加工。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一方面：

一种管件外凸加工装置，包括安装架、安装在安装架上的管件夹紧机构、套装在管件内侧且沿管件轴心旋转的外凸加工机构；所述外凸加工机构包括与安装架转动连接且套装在管件内的芯轴、位于芯轴上方且一端伸入在芯轴内的顶杆、以及安装在芯轴侧面上的转子。

在使用时，将管件套装芯轴上，然后通过管件夹紧机构对于管件夹紧，顶杆的一端伸入芯轴内，并使得芯轴胀开，安装在芯轴上的转子将与管件抵接，控制芯轴转动，从而带动转子绕芯轴的轴线进行转动，由于转子与管件的内侧抵接将产生摩擦，这将使得转子绕自身轴线进行转动，从而实现对于管件环状外凸的加工。

在一些可能的实施方式中，为了有效的使得顶杆将芯轴胀开，使得转子与管件抵接，在芯轴转动的情况下，能够有效的对于管件进行环状外凸进行加工；

所述芯轴包括与安装架转动连接的底座、与底座一体成型且结构相同的多组组合片；多组组合片环绕在所述顶杆的周侧；所述组合片设置有用于安装转子的安装槽；

自由状态下，多组组合片形成一个用于顶杆端部伸入的圆柱腔室；所述转子的轴线与管件的轴线相互平行。

在一些可能的实施方式中，为了使得转子在芯轴的带动下对于管件环状外凸进行加工；

所述转子包括转动安装在安装槽内的转轴、套装在转轴上的凸起；所述凸起贯穿安装槽且伸入圆柱腔室内。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现顶杆对于芯轴的胀开；

所述顶杆伸入圆柱腔室的一端呈圆锥形结构，其小端为自由端。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于管件的夹紧；

所述管件夹紧机构包括两者对称设置且位于管件外侧的夹紧装置；

所述夹紧装置包括套装在管件外侧的夹块、与夹块连接且用于驱动夹块靠近或远离管件的夹块驱动装置。

在一些可能的实施方式中，所述夹块驱动装置包括与夹块连接且远离夹块一端呈斜面的连接板、与斜面滑动配合且用于驱动连接板靠近或远离管件的斜锲。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现机械化操作，使得夹块驱动装置、顶杆伸入芯轴内、以及芯轴的转动能够同步进行；

还包括驱动总成；所述驱动总成包括与夹块驱动装置连接的驱动件、与夹紧件传动连接且与用于驱动芯轴转动的旋转驱动机构。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现夹块驱动装置对于夹块的夹紧的同时能够实现芯轴的转动、以及顶杆插入芯轴内；

所述驱动件包括位于斜锲上方且与斜锲弹性连接的上模板、与上模板底部连接的齿条、以及与齿条啮合的蜗轮；所述顶杆远离芯轴的一端与上模板连接。

在一些可能的实施方式中，为了使得驱动件能够有效的与旋转驱动机构有效的传动；

所述旋转驱动机构包括与蜗轮啮合的蜗杆、套装在蜗杆上的齿轮一、以及与齿轮一啮合的齿轮二、安装在安装架上且与齿轮二同轴连接的转台；所述芯轴安装在转台上。

另一方面：

一种管件外凸加工方法，具体包括以下步骤：

控制上模板向远离芯轴的一侧运动，两个夹块打开，顶杆从芯轴内退出；

将管件套装在芯轴的外侧，控制上模板向靠近芯轴的一侧运动，带动顶杆、斜锲、齿条向靠近安装架的一侧运动，带动夹块相互靠近对管件夹紧；

在上模板的带动下齿条、顶杆继续向下运动，带动蜗轮、蜗杆、齿轮一和齿轮二转动，从而带动转台和芯轴转动；与此同时，由于顶杆随着上模板的继续向靠近安装架的一侧引导，将芯轴胀开，从而使得转子在管件上逐渐旋转出要求的外凸形状；

完成加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过管件夹紧机构、外凸加工机构、驱动件、旋转驱动机构的相互配合有效的实现了对于管件的环状外凸结构进行加工；

本发明通过将转子转动安装在组合片上，从而有效的避免由于凸起与管件内壁的摩擦力过大造成管件的划伤，同时减小了凸起的磨损，提高其耐久性；

本发明通过外接一个动力源对于上模板施加压力，即可实现管件的夹紧、芯轴的胀开、以及管件外凸的加工，有效的提高了动力的转换；同时本发明使得结构更加紧凑，布局更加合理；

本发明结构简单、适用性强；在加工不同管件的环状外凸结构时，跟换夹块、凸起即可。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明中外凸加工机构、夹块、管件的连接关系示意图；

图4为本发明中芯轴的结构示意图；

图5为本发明中芯轴的俯视图；

图6为本发明中夹紧装置的结构示意图；

图7为本发明的侧视图；

其中：1、安装架；2、管件夹紧机构；21、夹块；211、凹槽；22、连接板；23、斜锲；3、外凸加工机构；31、顶杆；32、芯轴；321、组合片；3211、安装槽；322、底座；33、转子；331、转轴；332、凸起；4、驱动件；41、上模板；42、齿条；43、蜗轮；5、旋转驱动机构；51、蜗杆；52、齿轮一；53、齿轮二。

具体实施方式

在本发明中，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。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。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发明中的具体含义。

下面对本发明进行详细说明。

如图1-图7所示：

一方面：

一种管件外凸加工装置，包括安装架1、安装在安装架1上的管件夹紧机构2、套装在管件内侧且沿管件轴心旋转的外凸加工机构3；所述外凸加工机构3包括与安装架1转动连接且套装在管件内的芯轴32、位于芯轴32上方且一端伸入在芯轴32内的顶杆31、以及安装在芯轴32侧面上的转子33。

在使用时，将管件套装芯轴32上，然后通过管件夹紧机构2对于管件夹紧，顶杆31的一端伸入芯轴32内，并使得芯轴32胀开，安装在芯轴32上的转子33将与管件抵接，控制芯轴32转动，从而带动转子33绕芯轴32的轴线进行转动，由于转子33与管件的内侧抵接将产生摩擦，这将使得转子33绕自身轴线进行转动，从而实现对于管件环状外凸的加工。

优选的，顶杆31与芯轴32同轴设置。

在一些可能的实施方式中，如图3、图4、图5所示，为了有效的使得顶杆31将芯轴32胀开，使得转子33与管件抵接，在芯轴32转动的情况下，能够有效的对于管件进行环状外凸进行加工；

所述芯轴32包括与安装架1转动连接的底座322、与底座322一体成型且结构相同的多组组合片321；多组组合片321环绕在所述顶杆31的周侧；所述组合片321设置有用于安装转子33的安装槽3211；

自由状态下，多组组合片321形成一个用于顶杆31端部伸入的圆柱腔室；所述转子33的轴线与管件的轴线相互平行。

多组组合片321安装在底座322上，在自由状态下形成一个圆柱腔室，顶杆31插入圆柱腔室内，多组组合片321胀开，从而使得转子33与管件抵接，在芯轴32的转动的情况下，转子33将对管件的内侧面施加作用力，实现环状外凸的加工。

优选的，如图3所示，为了有效的实现顶杆31对于芯轴32的胀开；顶杆31包括主杆段和插入端。

所述顶杆31伸入圆柱腔室的一端，即插入端呈圆锥形结构，其小端为自由端。

插入端的小端直径小于自由状态下圆柱腔室的直径，主杆段的直径大于自由状态下圆柱腔室的直径；

顶杆31受力向芯轴32内运动，当主杆段进入圆柱腔室内后，将对组合片321挤压，使得组合片321向靠近管件的一侧运动。

优选的，为了使得顶杆31的主杆段能够顺利的进入到圆柱腔室内，在每组组合片321远离底部的一端设置有过渡段，多组过渡段在自由状态下形成一个圆台状腔室，圆台状腔室的小端与圆柱腔室连接。

优选的，组合片321为四组，在其中一组组合片321上设置有与芯轴32内部连接安装槽3211，转子33安装在安装槽3211内。

在一些可能的实施方式中，为了使得转子33在芯轴32的带动下对于管件环状外凸进行加工；

所述转子33包括转动安装在安装槽3211内的转轴331、套装在转轴331上的凸起332；所述凸起332贯穿安装槽3211且伸入圆柱腔室内。

这里凸起332的结构不做限定，在实际加工过程中，根据管件外凸截面的形状，进行加工即可。

本发明中将转子33转动安装在安装槽3211内，这样是采用转子33的自转减小在进行环状外凸加工时，凸起332与管件之间的摩擦力，避免由于摩擦力过大造成管件内壁的拉伤、划伤的情况出现，同时由于摩擦力的减小也将有效的提高转子33的耐久性。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于管件的夹紧；

所述管件夹紧机构2包括两者对称设置且位于管件外侧的夹紧装置；

所述夹紧装置包括套装在管件外侧的夹块21、与夹块21连接且用于驱动夹块21靠近或远离管件的夹块21驱动装置。

通过两组夹紧装置的对称设置，对于管件夹紧避免其在加工过程中发生偏移，造成加工精度不符合要求。

优选的，如图6所示，夹块21的截面为圆弧状结构，所述夹块21上设置有凹槽211，所述凹槽211的位置与凸起332的位置在同一平面上。

优选的，凹槽211在管件的环状外凸结构加工完毕后，与环状外凸结构贴合。

如图1、图2所示，当采用两组夹紧装置时，夹块21的截面为半圆环结构。

加工时，凸起332绕转轴331转动，向管件的内侧壁施加作用力，使得管件与凸起332的接触面向凹槽211一侧外凸。

在一些可能的实施方式中，所述夹块21驱动装置包括与夹块21连接且远离夹块21一端呈斜面的连接板22、与斜面滑动配合且用于驱动连接板22靠近或远离管件的斜锲23。

连接板22所形成的斜面存在两种情况：

一种为斜面远离安装架1一侧延伸的延伸面与顶杆31所形成的夹角小于90°；

另外一种为，斜面远离安装架1一侧延伸的延伸面与顶杆31所形成的夹角大于90°，采用该斜面时，斜锲23向上运动才能带动夹块21向靠近管件一侧运动。

优选的，如图1、图2、图6所示，当采用斜锲23向下运动实现连接块驱动夹块21向管件靠近时，斜面向斜锲23一侧的延伸与顶杆31中轴线所形成的夹角小于90°。

优选的，在安装架1上设置有用于安装连接板22的连接板安装座，连接板安装座上设置有滑槽，夹块21的底部设置有与滑槽滑动配合的滑轨；

在一些可能的实施方式中，如图1、图2所示，为了有效的实现机械化操作，使得夹块21驱动装置、顶杆31伸入芯轴32内、以及芯轴32的转动能够同步进行；

还包括驱动总成；所述驱动总成包括与夹块21驱动装置连接的驱动件4、与夹紧件传动连接且与用于驱动芯轴32转动的旋转驱动机构5。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现夹块21驱动装置对于夹块21的夹紧的同时能够实现芯轴32的转动、以及顶杆31插入芯轴32内；

所述驱动件4包括位于斜锲23上方且与斜锲23弹性连接的上模板41、与上模板41底部连接的齿条42、以及与齿条42啮合的蜗轮43；所述顶杆31远离芯轴32的一端与上模板41连接。

上模板41在其他驱动装置的驱动下向下运动，齿条42将向下运动，从而带动蜗轮43转动，通过蜗轮43传动带动旋转驱动机构5转动；

采用上述设置，使得本发明只需要一组动力源即可实现顶杆31的驱动、加块驱动装置的驱动、旋转驱动机构5的驱动，使得动能的转换更加合理，并使得本装置的结构更加紧凑。

优选的，在斜锲23的顶部设置有连杆，连杆与上模板41的底部之间通过弹性组件实现弹性连接；

弹性组件可以为弹簧、板簧、碟簧；优选的，采用氮气弹簧。

在一些可能的实施方式中，为了使得驱动件4能够有效的与旋转驱动机构5有效的传动；

所述旋转驱动机构5包括与蜗轮43啮合的蜗杆51、套装在蜗杆51上的齿轮一52、以及与齿轮一52啮合的齿轮二53、安装在安装架1上且与齿轮二53同轴连接的转台；所述芯轴32安装在转台上。

转台在齿轮二53的转动下实现转动，转台与芯轴32为同轴设置，同时顶杆31胀开芯轴32使得凸起332与管件抵接，芯轴32转动带动凸起332转动，凸起332与管件之间由于抵接在转动时产生滑动摩擦，凸起332将在转轴331的带动下自转，从而实现环状外凸的加工；

在一些可能的实施方式中，还包括用于安装安装架1的底座322；底座322与上模板41平行设置；

齿条42与上模板41的底部垂直连接，且滚过底座322；蜗轮43通过安装座安装在底座322上与蜗杆51啮合传动，其远离齿条42的一端安装有齿轮一52且伸入安装架1的底部，与位于齿轮二53啮合传动；

上模板41向靠近底座322的一侧运动，使得齿条42向下运动，从而带动蜗轮43转动，驱动蜗杆51以及与蜗杆51同轴的齿轮一52传动，进而带动齿轮二53转动，齿轮二53与转台同轴且转动连接，使得安装在转台上的芯轴32转动。

优选的，齿轮一52、齿轮二53均为伞齿轮。

另一方面：

一种管件外凸加工方法，具体包括以下步骤：

控制上模板41向远离芯轴32的一侧运动，两个夹块21打开，顶杆31从芯轴32内退出；

将管件套装在芯轴32的外侧，控制上模板41向靠近芯轴32的一侧运动，带动顶杆31、斜锲23、齿条42向靠近安装架1的一侧运动，带动夹块21相互靠近对管件夹紧；

在上模板41的带动下齿条42、顶杆31继续向下运动，带动蜗轮43、蜗杆51、齿轮一52和齿轮二53转动，从而带动转台和芯轴32转动；与此同时，由于顶杆31随着上模板41的继续向靠近安装架1的一侧引导，将芯轴32胀开，从而使得转子33在管件上逐渐旋转出要求的外凸形状；

完成加工。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种管件外凸加工装置，其特征在于，包括安装架、安装在安装架上的管件夹紧机构、套装在管件内侧且沿管件轴心旋转的外凸加工机构；所述外凸加工机构包括与安装架转动连接且套装在管件内的芯轴、位于芯轴上方且一端伸入在芯轴内的顶杆、以及安装在芯轴侧面上的转子。

2.根据权利要求1所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述芯轴包括与安装架转动连接的底座、与底座一体成型且结构相同的多组组合片；多组组合片环绕在所述顶杆的周侧；所述组合片设置有用于安装转子的安装槽；

自由状态下，多组组合片形成一个用于顶杆端部伸入的圆柱腔室；所述转子的轴线与管件的轴线相互平行。

3.根据权利要求2所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述转子包括转动安装在安装槽内的转轴、套装在转轴上的凸起；所述凸起贯穿安装槽且伸入圆柱腔室内。

4.根据权利要求2所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述顶杆伸入圆柱腔室的一端呈圆锥形结构，其小端为自由端。

5.根据权利要求1所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述管件夹紧机构包括两者对称设置且位于管件外侧的夹紧装置；

所述夹紧装置包括套装在管件外侧的夹块、与夹块连接且用于驱动夹块靠近或远离管件的夹块驱动装置；

所述夹块的内侧设置有凹槽，所述凹槽与凸起在同一平面上。

6.根据权利要求5所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述夹块驱动装置包括与夹块连接且远离夹块一端呈斜面的连接板、与斜面滑动配合且用于驱动连接板靠近或远离管件的斜锲。

7.根据权利要求6所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，还包括驱动总成；所述驱动总成包括与夹块驱动装置连接的驱动件、与夹紧件传动连接且与用于驱动芯轴转动的旋转驱动机构。

8.根据权利要求7所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述驱动件包括位于斜锲上方且与斜锲弹性连接的上模板、与上模板底部连接的齿条、以及与齿条啮合的蜗轮；所述顶杆远离芯轴的一端与上模板连接。

9.根据权利要求8所述的一种管件外凸加工装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括与蜗轮啮合的蜗杆、套装在蜗杆上的齿轮一、以及与齿轮一啮合的齿轮二、安装在安装架上且与齿轮二同轴连接的转台；所述芯轴安装在转台上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种管件外凸加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

控制上模板向远离芯轴的一侧运动，两个夹块打开，顶杆从芯轴内退出；

将管件套装在芯轴的外侧，控制上模板向靠近芯轴的一侧运动，带动顶杆、斜锲、齿条向靠近安装架的一侧运动，带动夹块相互靠近对管件夹紧；

在上模板的带动下齿条、顶杆继续向下运动，带动蜗轮、蜗杆、齿轮一和齿轮二转动，从而带动转台和芯轴转动；与此同时，由于顶杆随着上模板的继续向靠近安装架的一侧引导，将芯轴胀开，从而使得转子在管件上逐渐旋转出要求的外凸形状；

完成加工。

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