CN114226530A - 一种铝合金均压环扩口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金均压环扩口装置，属于铝合金环扩口领域，包括工作台以及设置在工作台一侧的安装臂，工作台上端的中间开设有通孔，所述安装臂的上端设置有模压机构，工作台的下端且位于通孔外侧沿圆周阵列分布有多个缸体，缸体的内壁滑动连接有活塞，活塞朝向通孔的一侧固定安装有压杆，压杆的一端延伸出缸体内部且开设有卡槽，工作台的上端且位于通孔外侧沿圆周阵列分布有多个压紧机构，通孔的内壁设置有加热机构，压杆的下端且位于缸体外部设置有辅助支撑机构，它可以实现通过压杆和卡槽随工件形变时位移的同时能够夹持工件，减少压杆和卡槽阻碍工件形变的情况发生。

Description

一种铝合金均压环扩口装置

技术领域

本发明涉及铝合金环扩口领域，更具体地说，涉及一种铝合金均压环扩口装置。

背景技术

如授权公告号为CN109396276B所公开的一种扩口装置，包括底板、螺桩、垫片、定位件、阶梯螺栓、型面滑块、锥套、锁紧螺母、连接螺母、盖套、旋压螺母、第一弹簧、第一螺钉、第二螺钉圆柱销、螺柱、压紧螺母、锥面垫圈、压板、平垫圈、第二弹簧、调节支承和锁紧螺母，其虽然通过逆时针旋转旋压螺母，将锥套上提，同时在第一弹簧的收缩下，型面滑块内收，将已装有衬套的支承内机匣组件装于定位件上，用压紧装置将其压紧在定位件上，然后顺时针旋转旋压螺母，将锥套下压，锥套的第二锥面将型面滑块外推，型面滑块的扩口型面挤压衬套内侧进行扩口，方便在两端小且中间大的机匣中装配扩口；

但现有扩口装置用对均压环进行扩口的过程中，往往通过夹具夹住工件的一端，传统的均压环通过铝合金铸造而成，而均压环的尺寸各异，均压环在铸造过程中需要配置多种模具，浪费了大量的人力物力，同时整个均压环在扩口过程中向外侧形变，不方便夹具随均压环的形变位移，造成夹具容易阻碍均压环形变的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝合金均压环扩口装置，它可以实现通过压杆和卡槽随工件形变时位移的同时能够夹持工件，减少压杆和卡槽阻碍工件形变的情况发生。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种铝合金均压环扩口装置，包括工作台以及设置在工作台一侧的安装臂，所述工作台上端的中间开设有通孔，所述安装臂的上端设置有模压机构，所述工作台的下端且位于通孔外侧沿圆周阵列分布有多个缸体，所述缸体的内壁滑动连接有活塞，所述活塞朝向通孔的一侧固定安装有压杆，所述压杆的一端延伸出缸体内部且开设有卡槽，所述工作台的上端且位于通孔外侧沿圆周阵列分布有多个压紧机构，所述通孔的内壁设置有加热机构，所述压杆的下端且位于缸体外部设置有辅助支撑机构。

进一步的，所述模压机构包括固定安装在安装臂上端的液压缸，所述液压缸的输出端朝向通孔且装配有扩口模具，所述通孔、液压缸输出端的输出端和扩口模具均同轴。

进一步的，所述压紧机构包括固定安装在工作台上端的安装板，所述安装板靠近通孔的一侧固定安装有弹性件，所述弹性件远离安装板的一端固定连接有顶板，所述顶板的下端滑动连接于工作台的上端。

进一步的，所述顶板和工作台之间通过设置有滑槽滑动连接，所述滑槽与通孔的中心轴垂直，所述顶板远离弹性件的一端固定安装有楔块。

进一步的，所述加热机构包括装配在通孔内侧的安装管，所述安装管的内壁固定安装有电炉丝。

进一步的，所述辅助支撑机构包括滑动安装在压杆下端的伸缩箱，所述伸缩箱由多个箱体按从大到小依次套接组成，所述伸缩箱靠近缸体的一端固定安装有密封板，所述伸缩箱的外侧开设有注油口。

进一步的，所述缸体的下端固定安装有牵引环，所述牵引环上缠绕连接有弹性绳，所述弹性绳远离牵引环的一端固定连接于密封板。

进一步的，所述安装管的外侧沿圆周阵列分布有多个出风口，所述安装管的下端装配有输气管，所述输气管远离安装管的一端设置有气泵。

进一步的，所述缸体远离通孔的一端装配有充放气管，所述充放气管的一端设置有气阀，所述充放气管的外侧且位于缸体和气阀之间装配有气压计。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过压杆和卡槽夹持工件的下端，然后通过液压缸的输出端带动扩口模具下压工件，使得工件周向形变，并且施加推力给压杆和卡槽，从而压杆向液压缸的内部运动，同时液压缸内部的气体在分子间斥力作用下施加推力给压杆，使得压杆和卡槽紧贴工件，通过压杆和卡槽随工件形变时位移的同时能够夹持工件，减少压杆和卡槽阻碍工件形变的情况发生。

(2)本方案当压杆支撑工件时，工件在自身重力作用下竖直向下挤压压杆，使得压杆局部的应力增大，通过伸缩箱加强压杆各区域之间的联系，来缓解压杆局部的应力，减少压杆局部因挤压导致断裂的情况发生，同时通过注油口向伸缩箱中加注润滑油，方便缓解压杆和伸缩箱之间的摩擦，并通过密封板封堵伸缩箱的开口，减少伸缩箱中润滑油漏出的情况发生。

(3)本方案当加热机构工作时，通过气泵向输气管中鼓入空气，气体在输气管中被加热，然后热空气沿着出风口流向工件，同时通过出风口沿圆周阵列分布在安装管外侧的结构特性作用，使得安装管中的热量均匀传递给工件，进一步地，安装管的结构为环形，从而安装管沿周向传递热量给工件，方便工件周向升温，降低工件各区域出现温差过大的现象。

(4)本方案当工件被扩口时，扩口模具和卡槽挤压工件，工件沿着扩口模具和卡槽之间的缝隙形变，使得工件局部受到扩口模具和卡槽施加的竖直向上的推力，通过安装板支撑弹性件，弹性件在自身弹性势能的作用下推动顶板在工作台的上端滑动，直至顶板接触并压紧工件，从而顶板施加水平方向和竖直向下的挤压力给工件，来抵消工件所受竖直向上的挤压力，减少工件从卡槽上滑落的情况发生。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的工作台的主视结构示意图；

图3为本发明的缸体的主视结构示意图；

图4为本发明的压杆的剖视结构示意图；

图5为本发明的顶板的仰视结构示意图；

图6为本发明的输气管的主视结构示意图；

图7为本发明的安装管的剖视结构示意图；

图8为本发明的伸缩箱的俯视结构示意图。

图中标号说明：

1、工作台；2、安装臂；3、通孔；4、液压缸；5、扩口模具；6、缸体；7、活塞；8、压杆；9、卡槽；10、充放气管；11、气阀；12、气压计；13、安装板；14、弹性件；15、顶板；16、滑槽；17、楔块；18、安装管；19、电炉丝；20、出风口；21、输气管；22、气泵；23、伸缩箱；24、密封板；25、注油口；26、牵引环；27、弹性绳。

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。

实施例1：

请参阅图1-8，一种铝合金均压环扩口装置，包括工作台1以及设置在工作台1一侧的安装臂2，工作台1上端的中间开设有通孔3，安装臂2的上端设置有模压机构，工作台1的下端且位于通孔3外侧沿圆周阵列分布有多个缸体6，缸体6的内壁滑动连接有活塞7，活塞7朝向通孔3的一侧固定安装有压杆8，压杆8的一端延伸出缸体6内部且开设有卡槽9，工作台1的上端且位于通孔3外侧沿圆周阵列分布有多个压紧机构，通孔3的内壁设置有加热机构，压杆8的下端且位于缸体6外部设置有辅助支撑机构，工作时，通过施加压力给压杆8，压杆8和活塞7挤压缸体6内部的空气，使得压杆8部分缩入缸体6内部，缸体6内部的气体被压缩且分子间斥力增大，直至均压环工件方便进入各个压杆8中间的区域，然后松开压杆8，缸体6内部的气体在分子间斥力作用下推动压杆8靠近工件，从而卡槽9卡住工件的下端，同时通过缸体6沿圆周阵列分布在通孔3外侧的结构特性作用，压杆8施加水平方向的挤压力给竖直方向的支撑力给工件，其中工件受到水平方向的挤压力相互抵消，而工件的重力被其所受的支撑力抵消，方便压杆8和卡槽9夹持工件。

参阅图1，模压机构包括固定安装在安装臂2上端的液压缸4，液压缸4的输出端朝向通孔3且装配有扩口模具5，液压缸4通过控制器控制，此技术方案为现有技术，图中未画出，通孔3、液压缸4输出端的输出端和扩口模具5均同轴，当压杆8和卡槽9夹持工件的下端时，通过液压缸4的输出端带动扩口模具5下压工件，使得工件周向形变，并且施加推力给压杆8和卡槽9，从而压杆8向液压缸4的内部运动，同时液压缸4内部的气体施加推力给压杆8，使得压杆8和卡槽9紧贴工件，通过压杆8和卡槽9随工件形变时位移的同时能够夹持工件，减少压杆8和卡槽9阻碍工件形变的情况发生。

参阅图1和图3，缸体6远离通孔3的一端装配有充放气管10，充放气管10通过风机提供气源，此技术方案为现有技术，图中未画出，充放气管10的一端设置有气阀11，充放气管10的外侧且位于缸体6和气阀11之间装配有气压计12，当夹持不同规格工件时，通过打开充放气管10上的气阀11，来增加或减少缸体6内部的气体，缸体6内部气体施加给压杆8的反作用力改变，使得压杆8和活塞7在缸体6内部的行程改变，来夹持规格不同的工件，同时通过气压计12监测缸体6内部的气压，及时对缸体6进行泄压，避免缸体6因内部压强过大导致炸膛的情况发生。

参阅图3、图4和图8，辅助支撑机构包括滑动安装在压杆8下端的伸缩箱23，压杆8和伸缩箱23之间通过设置有滑轨滑动连接，此技术方案为现有技术，图中未画出，伸缩箱23由多个箱体按从大到小依次套接组成，伸缩箱23靠近缸体6的一端固定安装有密封板24，伸缩箱23的外侧开设有注油口25，当压杆8支撑工件时，工件在自身重力作用下竖直向下挤压压杆8，使得压杆8局部的应力增大，通过伸缩箱23加强压杆8各区域之间的联系，来缓解压杆8局部的应力，减少压杆8局部因挤压导致断裂的情况发生，同时通过注油口25向伸缩箱23中加注润滑油，方便缓解压杆8和伸缩箱23之间的摩擦，并通过密封板24封堵伸缩箱23的开口，减少伸缩箱23中润滑油漏出的情况发生。

参阅图1和图7，加热机构包括装配在通孔3内侧的安装管18，安装管18的内壁固定安装有电炉丝19，工作时，通过安装管18内部的电炉丝19传递热量给工件，使得工件的温度上升，来提高工件的柔韧性，减少工件在扩口的过程中产生开裂的情况发生。

参阅图3和图8，缸体6的下端固定安装有牵引环26，牵引环26上缠绕连接有弹性绳27，弹性绳27远离牵引环26的一端固定连接于密封板24，当辅助支撑机构工作时，通过牵引环26上的弹性绳27施加拉力给伸缩箱23，使得伸缩箱23的一端沿着压杆8的下端滑动并伸长，方便伸缩箱23辐射压杆8更大的区域，来加强压杆8更大区域内部的联系。

参阅图1和图6，安装管18的外侧沿圆周阵列分布有多个出风口20，安装管18的下端装配有输气管21，输气管21远离安装管18的一端设置有气泵22，当加热机构工作时，通过气泵22向输气管21中鼓入空气，气体在输气管21中被加热，然后热空气沿着出风口20流向工件，同时通过出风口20沿圆周阵列分布在安装管18外侧的结构特性作用，使得安装管18中的热量均匀传递给工件，进一步地，安装管18的结构为环形，从而安装管18沿周向传递热量给工件，方便工件周向升温，降低工件各区域出现温差过大的现象。

参阅图1和图2，压紧机构包括固定安装在工作台1上端的安装板13，安装板13靠近通孔3的一侧固定安装有弹性件14，弹性件14远离安装板13的一端固定连接有顶板15，顶板15的下端滑动连接于工作台1的上端，当工件被扩口时，扩口模具5和卡槽9挤压工件，工件沿着扩口模具5和卡槽9之间的缝隙形变，使得工件局部受到扩口模具5和卡槽9施加的竖直向上的推力，通过安装板13支撑弹性件14，弹性件14在自身弹性势能的作用下推动顶板15在工作台1的上端滑动，直至顶板15接触并压紧工件，从而顶板15施加水平方向和竖直向下的挤压力给工件，来抵消工件所受竖直向上的挤压力，减少工件从卡槽9上滑落的情况发生。

参阅图2和图5，顶板15和工作台1之间通过设置有滑槽16滑动连接，滑槽16与通孔3的中心轴垂直，滑槽16的一端连接于通孔3，顶板15远离弹性件14的一端固定安装有楔块17，当压紧机构工作时，通过滑槽16限制顶板15的位移，使得顶板15沿着相对通孔3径向的路径移动，减少弹性件14和顶板15偏离工件的情况发生，方便弹性件14和顶板15周向压紧工件，同时通过楔块17增大工件和顶板15之间的接触面积，从而楔块17施加倾斜的挤压力给工件，来抵消工件在被卡槽9挤压时所受倾斜方向的推力。

工作原理：工作时，通过施加压力给压杆8，压杆8和活塞7挤压缸体6内部的空气，使得压杆8部分缩入缸体6内部，缸体6内部的气体被压缩且分子间斥力增大，直至均压环工件方便进入各个压杆8中间的区域，然后松开压杆8，缸体6内部的气体在分子间斥力作用下推动压杆8靠近工件，从而卡槽9卡住工件的下端，同时通过缸体6沿圆周阵列分布在通孔3外侧的结构特性作用，压杆8施加水平方向的挤压力给竖直方向的支撑力给工件，其中工件受到水平方向的挤压力相互抵消，而工件的重力被其所受的支撑力抵消，方便压杆8和卡槽9夹持工件。

当压杆8和卡槽9夹持工件的下端时，通过液压缸4的输出端带动扩口模具5下压工件，使得工件周向形变，并且施加推力给压杆8和卡槽9，从而压杆8向液压缸4的内部运动，同时液压缸4内部的气体施加推力给压杆8，使得压杆8和卡槽9紧贴工件，通过压杆8和卡槽9随工件形变时位移的同时能够夹持工件，减少压杆8和卡槽9阻碍工件形变的情况发生。

当压杆8支撑工件时，工件在自身重力作用下竖直向下挤压压杆8，使得压杆8局部的应力增大，通过伸缩箱23加强压杆8各区域之间的联系，来缓解压杆8局部的应力，减少压杆8局部因挤压导致断裂的情况发生，同时通过注油口25向伸缩箱23中加注润滑油，方便缓解压杆8和伸缩箱23之间的摩擦，并通过密封板24封堵伸缩箱23的开口，减少伸缩箱23中润滑油漏出的情况发生。

当加热机构工作时，通过气泵22向输气管21中鼓入空气，气体在输气管21中被加热，然后热空气沿着出风口20流向工件，同时通过出风口20沿圆周阵列分布在安装管18外侧的结构特性作用，使得安装管18中的热量均匀传递给工件，进一步地，安装管18的结构为环形，从而安装管18沿周向传递热量给工件，方便工件周向升温，降低工件各区域出现温差过大的现象。

当工件被扩口时，扩口模具5和卡槽9挤压工件，工件沿着扩口模具5和卡槽9之间的缝隙形变，使得工件局部受到扩口模具5和卡槽9施加的竖直向上的推力，通过安装板13支撑弹性件14，弹性件14在自身弹性势能的作用下推动顶板15在工作台1的上端滑动，直至顶板15接触并压紧工件，从而顶板15施加水平方向和竖直向下的挤压力给工件，来抵消工件所受竖直向上的挤压力，减少工件从卡槽9上滑落的情况发生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种铝合金均压环扩口装置，包括工作台(1)以及设置在工作台(1)一侧的安装臂(2)，其特征在于：所述工作台(1)上端的中间开设有通孔(3)，所述安装臂(2)的上端设置有模压机构，所述工作台(1)的下端且位于通孔(3)外侧沿圆周阵列分布有多个缸体(6)，所述缸体(6)的内壁滑动连接有活塞(7)，所述活塞(7)朝向通孔(3)的一侧固定安装有压杆(8)，所述压杆(8)的一端延伸出缸体(6)内部且开设有卡槽(9)，所述工作台(1)的上端且位于通孔(3)外侧沿圆周阵列分布有多个压紧机构，所述通孔(3)的内壁设置有加热机构，所述压杆(8)的下端且位于缸体(6)外部设置有辅助支撑机构。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述模压机构包括固定安装在安装臂(2)上端的液压缸(4)，所述液压缸(4)的输出端朝向通孔(3)且装配有扩口模具(5)，所述通孔(3)、液压缸(4)输出端的输出端和扩口模具(5)均同轴。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述压紧机构包括固定安装在工作台(1)上端的安装板(13)，所述安装板(13)靠近通孔(3)的一侧固定安装有弹性件(14)，所述弹性件(14)远离安装板(13)的一端固定连接有顶板(15)，所述顶板(15)的下端滑动连接于工作台(1)的上端。

4.根据权利要求3所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述顶板(15)和工作台(1)之间通过设置有滑槽(16)滑动连接，所述滑槽(16)与通孔(3)的中心轴垂直，所述顶板(15)远离弹性件(14)的一端固定安装有楔块(17)。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述加热机构包括装配在通孔(3)内侧的安装管(18)，所述安装管(18)的内壁固定安装有电炉丝(19)。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述辅助支撑机构包括滑动安装在压杆(8)下端的伸缩箱(23)，所述伸缩箱(23)由多个箱体按从大到小依次套接组成，所述伸缩箱(23)靠近缸体(6)的一端固定安装有密封板(24)，所述伸缩箱(23)的外侧开设有注油口(25)。

7.根据权利要求6所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述缸体(6)的下端固定安装有牵引环(26)，所述牵引环(26)上缠绕连接有弹性绳(27)，所述弹性绳(27)远离牵引环(26)的一端固定连接于密封板(24)。

8.根据权利要求5所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述安装管(18)的外侧沿圆周阵列分布有多个出风口(20)，所述安装管(18)的下端装配有输气管(21)，所述输气管(21)远离安装管(18)的一端设置有气泵(22)。

9.根据权利要求1所述的一种铝合金均压环扩口装置，其特征在于：所述缸体(6)远离通孔(3)的一端装配有充放气管(10)，所述充放气管(10)的一端设置有气阀(11)，所述充放气管(10)的外侧且位于缸体(6)和气阀(11)之间装配有气压计(12)。

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