CN114472719B - 一种具有模片调整结构的扩管模及其调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有模片调整结构的扩管模，用于在动力机构的驱动下完成对工件的整形加工，包括安装调整机构、外整形机构和内伸缩机构，安装调整机构从上到下包括依次连接的上垫板、上调整组件、中间垫板、下调整组件和下垫板，上调整组件包括上调整垫圈和n块上调整垫块，下调整组件包括下调整垫圈和n块下调整垫块；当外整形机构的模片径向整圆超出误差时，通过同步调整上调整垫块和下调整垫块来调节模片的高度，从而调整模片背面斜面与内伸缩机构的配合位置，使模片的外圆弧面外移或内收，使之与其他模片重新配合；调整简单、效率高，有效提高了扩管模的利用率和使用寿命，符合绿色、经济、环保的发展理念。
Description
技术领域
本发明涉及整圆治具技术领域，更具体地，涉及一种具有模片调整结构的扩管模及其调整方法。
背景技术
气缸缸筒为圆筒型结构，圆筒结构的成型是通过卷圆设备对薄钢板进行卷圆加工实现的；加工过程中，通过卷圆机的反复滚压，是钢板产生形变，逐渐成为圆筒型结构，然后对薄钢板的两端进行焊接完成的；虽然整体上圆筒呈圆形结构，但实际上受加工方法的限制，最终生成的圆筒结构的搭接面实际为较小的平面，而受卷圆设备精度影响，很多的圆筒结构最终成型的圆度精度低、无法满足加工要求。
针对上述技术问题，现有技术中公开了一种圆筒状工件整圆治具，包括内轴连接座、内轴和固定座；通过将整个治具装入油压机内，油压机的油压拉杆与治具的内轴连接座连接，然后将待整形的筒状工件套接在内锥套的外侧面，油压机启动，油压机的油压拉杆带动内轴连接座向外拉伸，进而带动外锥套向外移动，此时外锥套扩大，与内锥套产生向外扩展的力，内锥套的外侧面对圆筒状工件的内壁施加八个方向的力，使圆筒状工件的内外径更加的圆滑；但是，整圆治具由多块模片拼合而成，在整圆加工的过程中，模片会出现磨损，但由于圆筒状工件形状不规则，在多次整圆下各模片的磨损程度不一，当某一模片磨损较大时会导致整圆后的产品圆度不足，不能满足加工要求；在实际面对上述问题时，通常通过对整圆治具进行修正、加工，或者更换新的整圆治具等方法；磨损的整圆治具加工困难，直接报废又是对资源的极大浪费，不符合绿色、经济、环保的理念。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种具有模片调整结构的扩管模。
本发明还提供一种具有模片调整结构的扩管模的调整方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种具有模片调整结构的扩管模，用于在动力机构的驱动下完成对工件的整形加工，包括安装调整机构、外整形机构和内伸缩机构，所述外整形机构可调整安装在安装调整机构上，所述内伸缩机构一端与动力机构连接，另一端可伸缩布置在外整形机构的内侧；
所述安装调整机构的中心有通孔，安装调整机构从上到下包括依次连接的上垫板、上调整组件、中间垫板、下调整组件和下垫板，上调整组件包括上调整垫圈和n块上调整垫块，上调整垫圈上开设有n个安装孔，所述n块上调整垫块布置在n个安装孔内，下调整组件包括下调整垫圈和n块下调整垫块，下调整垫圈上开设有n个安装孔，所述n块下调整垫块布置在n个安装孔内，n个上调整垫块与n个下调整垫块对应布置，n为大于1的整数；
所述外整形机构可调整安装在下调整组件上，外整形机构包括模片组件和弹性收缩组件，所述模片组件由n个模片围成，模片组件的内侧设有空腔，模片包括整形部和安装部，整形部的内侧面为斜面，各安装部配合安装在上调整垫块和下调整垫块的中间，所述弹性收缩组件设置在模片组件上；
所述内伸缩机构包括与模片组件内侧空腔配合的作业部和一端与动力机构连接的连接部，所述连接部的另一端与作业部连接。
优选地，所述下调整组件的任一下调整垫块中间设有第一键槽，第一键槽中间开设有第一定位孔，所述模片组件中与第一键槽对应的模片的安装部底面开设有第二键槽，所述第一键槽与第二键槽中间设有第一平键；所述下垫板对应第一定位孔的位置开设有与之对应的第二定位孔，所述第一定位孔与第二定位孔通过定位销锁定。
优选地，所述上调整组件和下调整组件之间构成了模片组件的安装腔，所述n块上调整垫块和n块下调整垫块中每一组对应上调整垫块和下调整垫块的总厚度相同；上调整垫块通过螺栓固定在上垫板上，下调整垫块通过螺栓固定在下垫板上。
优选地，所述作业部的作业面上端在四个基准高度分别开设有四层上基准孔，作业面下端对应上基准高度开设有四层下基准孔；所述模片组件上端开设有配合上基准孔的上辅助安装孔，模片组件下端开设有配合下基准孔的下辅助安装孔。
优选地，所述作业部还在作业面的中部开设有第三键槽，模片组件的整形部内侧面开设有对应第三键槽的第四键槽，所述第四键槽内嵌入安装有长度与第四键槽一致的第二平键，所述第二平键可滑动安装在第三键槽内。
优选地，n为八，所述模片组件包括八个模片，所述模片外侧呈圆弧面，内侧为矩形斜面，所述模片组件外侧面呈圆形、内侧面为八面锥形结构，所述内伸缩机构的作业部为与模片组件内侧配合的八面锥形结构。
优选地，所述弹性收缩组件包括弹性胶套，所述安装调整机构的通孔在上垫板的位置为外整形机构的扩展腔，模片组件外侧在扩展腔的位置套设有弹性胶套。
优选地，所述弹性收缩组件还包括第一弹性胶圈和第二弹性胶圈，模片组件的下端开设有第一环形凹槽，模片组件上端面中间开设有第二环形凹槽，所述第一弹性胶圈安装在第一环形凹槽内，第二弹性胶圈安装在第二环形凹槽内。
优选地，所述内伸缩机构作业部的前端安装有挡块，所述挡块通过垫片与外整形机构的前端隔开，所述垫片盖住模片组件前端的第二环形凹槽和模片组件内侧的空腔。
一种具有模片调整结构的扩管模的调整方法，用于模片组件的调整，使外整形机构的整形精度满足要求，所述安装调整机构还包括配件，所述配件包括多种厚度的上调整垫块和下调整垫块，以及垫块厚度调整对应整型件径向调整的对照表，具体包括如下步骤：
S1：确定需要调整的模片，测量模片的径向误差值；
S2：根据误差值和对照表，确定模片需要调整的方向和厚度大小；
S3：选用合理厚度的上调整垫块和下调整垫块，同步替换模片安装部的上调整垫块和下调整垫块；
S4：整形测试，测量整形后的工件尺寸；
S5：判断是否满足精度要求，是则结束调整，否则重新调整。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明提供一种具有模片调整结构的扩管模，用于在动力机构的驱动下完成对工件的整形加工，包括安装调整机构、外整形机构和内伸缩机构，安装调整机构从上到下包括依次连接的上垫板、上调整组件、中间垫板、下调整组件和下垫板，上调整组件包括上调整垫圈和n块上调整垫块，下调整组件包括下调整垫圈和n块下调整垫块；当外整形机构的模片径向整圆超出误差时，通过同步调整上调整垫块和下调整垫块来调节模片的高度，从而调整模片背面斜面与内伸缩机构的配合位置，使模片的外圆弧面外移或内收，使之与其他模片重新配合；调整简单、效率高，有效提高了扩管模的利用率和使用寿命，符合绿色、经济、环保的发展理念。
附图说明
图1为实施例1中具有模片调整结构的扩管模的立体结构示意图。
图2为实施例1中具有模片调整结构的扩管模的剖面结构示意图。
图3为实施例1中具有模片调整结构的扩管模的外整形机构安装结构示意图。
图4为实施例1中具有模片调整结构的扩管模的模片组件定位结构示意图。
图5为实施例1中具有模片调整结构的扩管模的基准高度结构示意图。
图6为实施例2中具有模片调整结构的扩管模的调整方法的流程图。
图7为实施例3中用于圆锥形工件加工的扩管模的剖面结构示意图。
其中：1、安装调整机构；101、上垫板；102、上调整组件；1021、上调整垫块；103、中间垫板；104、下调整组件；1041下调整垫块；105、下垫板；2、模片组件；201、整形部；2011、第四键槽；2012、第二平键；202、安装部；3、内伸缩机构；301、作业部；3011、第三键槽；302、连接部；4、弹性收缩组件；401、第一弹性胶圈；402、第二弹性胶圈。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供一种具有模片调整结构的扩管模，用于在动力机构的驱动下完成对工件的整形加工，包括安装调整机构1、外整形机构和内伸缩机构3，外整形机构可调整安装在安装调整机构1上，内伸缩机构3一端与动力机构连接，另一端可伸缩布置在外整形机构的内侧；
安装调整机构1的中心有通孔，安装调整机构1从上到下包括依次连接的上垫板101、上调整组件102、中间垫板103、下调整组件104和下垫板105，上调整组件102包括上调整垫圈和n块上调整垫块1021，上调整垫圈上开设有n个安装孔，n块上调整垫块1021布置在n个安装孔内，下调整组件104包括下调整垫圈和n块下调整垫块1041，下调整垫圈上开设有n个安装孔，n块下调整垫块1041布置在n个安装孔内，n个上调整垫块1021与n个下调整垫块1041对应布置，n为大于1的整数；
需要说明的是，上调整垫块1021和下调整垫块1041采用SKD11型模具钢。
如图3所示，外整形机构可调整安装在下调整组件104上，外整形机构包括模片组件2和弹性收缩组件4，模片组件2由n个模片围成，模片组件2的内侧设有空腔，模片包括整形部201和安装部202，整形部201的内侧面为斜面，各安装部202配合安装在上调整垫块1021和下调整垫块1041的中间，弹性收缩组件4设置在模片组件2上；
内伸缩机构3包括与模片组件2内侧空腔配合的作业部301和一端与动力机构连接的连接部302，连接部302的另一端与作业部301连接。
如图4所示，下调整组件104的任一下调整垫块1041中间设有第一键槽，第一键槽中间开设有第一定位孔，模片组件2中与第一键槽对应的模片的安装部202底面开设有第二键槽，第一键槽与第二键槽中间设有第一平键；下垫板105对应第一定位孔的位置开设有与之对应的第二定位孔，第一定位孔与第二定位孔通过定位销锁定。
上调整组件102和下调整组件104之间构成了模片组件2的安装腔，n块上调整垫块1021和n块下调整垫块1041中每一组对应上调整垫块1021和下调整垫块1041的总厚度相同；上调整垫块1021通过螺栓固定在上垫板101上，下调整垫块1041通过螺栓固定在下垫板105上。
如图5所示，作业部301的作业面上端在四个基准高度分别开设有四层上基准孔，作业面下端对应上基准高度开设有四层下基准孔；模片组件2上端开设有配合上基准孔的上辅助安装孔，模片组件2下端开设有配合下基准孔的下辅助安装孔。
作业部301还在作业面的中部开设有第三键槽3011，模片组件2的整形部201内侧面开设有对应第三键槽3011的第四键槽2011，第四键槽2011内嵌入安装有长度与第四键槽2011一致的第二平键2012，第二平键2012可滑动安装在第三键槽3011内。
n为八，模片组件2包括八个模片，模片外侧呈圆弧面，内侧为矩形斜面，模片组件2外侧面呈圆形、内侧面为八面锥形结构，内伸缩机构3的作业部301为与模片组件2内侧配合的八面锥形结构。
弹性收缩组件4包括弹性胶套，安装调整机构1的通孔在上垫板位置101为外整形机构的扩展腔，模片组件2外侧在扩展腔的位置套设有弹性胶套。
弹性收缩组件4还包括第一弹性胶圈401和第二弹性胶圈402，模片组件2的下端开设有第一环形凹槽，模片组件2上端面中间开设有第二环形凹槽，第一弹性胶圈401安装在第一环形凹槽内，第二弹性胶圈402安装在第二环形凹槽内。
内伸缩机构3的作业部301的前端安装有挡块，挡块通过垫片与外整形机构的前端隔开，垫片盖住模片组件2前端的第二环形凹槽和模片组件2内侧的空腔。
在使用时，扩管模从上向下插入到待整圆工件内侧，动力机构动作，驱动内伸缩机构3的作业部301推动模片组件2的内侧空腔，模片组件2在作业部301推力和第二平键2012的作用下，抵抗弹性收缩组件4的压力径向扩展，模片组件2外侧的圆型面对待整圆工件内侧进行挤压，将加工工件修整为圆形，使工件圆度符合要求；整圆完成后，动力机构驱动内伸缩机构3收缩，模片组件2在弹性收缩组件4的收缩压力下回复原状。
实施例2
如图6所示，本实施例提供一种具有模片调整结构的扩管模的调整方法，用于模片组件2的调整，使外整形机构的整形精度满足要求，安装调整机构1还包括配件，配件包括多种厚度的上调整垫块1021和下调整垫块1041，以及垫块厚度调整对应整型件径向调整的对照表，具体包括如下步骤：
S1：确定需要调整的模片，测量模片的径向误差值；
S2：根据误差值和对照表，确定模片需要调整的方向和厚度大小；
S3：选用合理厚度的上调整垫块1021和下调整垫块1041，同步替换模片安装部202的上调整垫块1021和下调整垫块1041；
S4：整形测试，测量整形后的工件尺寸；
S5：判断是否满足精度要求，是则结束调整，否则重新调整。
需要说明的是，实施例1中所述的上调整垫块、下调整垫块和模片厚度调整的对应关系如下表：
模片厚度调整与垫块厚度调整对照表
实施例3
如图7所示，本实施例提供一种具有模片调整结构的扩管模，用于圆锥形工件的整形加工，包括安装调整机构1、外整形机构和内伸缩机构3，外整形机构可调整安装在安装调整机构1上，内伸缩机构3一端与动力机构连接，另一端可伸缩布置在外整形机构的内侧；
安装调整机构1的中心有通孔，安装调整机构1从上到下包括依次连接的上垫板101、上调整组件102、中间垫板103、下调整组件104和下垫板105，上调整组件102包括上调整垫圈和n块上调整垫块1021，上调整垫圈上开设有n个安装孔，n块上调整垫块1021布置在n个安装孔内，下调整组件104包括下调整垫圈和n块下调整垫块1041，下调整垫圈上开设有n个安装孔，n块下调整垫块1041布置在n个安装孔内，n个上调整垫块1021与n个下调整垫块1041对应布置，n为大于1的整数；
外整形机构可调整安装在下调整组件104上，外整形机构包括模片组件2和弹性收缩组件4，模片组件2由n个模片围成，模片组件2的内侧设有空腔，模片包括整形部201和安装部202，整形部201的内侧面为斜面，各安装部202配合安装在上调整垫块1021和下调整垫块1041的中间，弹性收缩组件4设置在模片组件2上；
内伸缩机构3包括与模片组件2内侧空腔配合的作业部301和一端与动力机构连接的连接部302，连接部302的另一端与作业部301连接。
下调整组件104的任一下调整垫块1041中间设有第一键槽，第一键槽中间开设有第一定位孔，模片组件2中与第一键槽对应的模片的安装部202底面开设有第二键槽，第一键槽与第二键槽中间设有第一平键；下垫板105对应第一定位孔的位置开设有与之对应的第二定位孔，第一定位孔与第二定位孔通过定位销锁定。
上调整组件102和下调整组件104之间构成了模片组件2的安装腔，n块上调整垫块1021和n块下调整垫块1041中每一组对应上调整垫块1021和下调整垫块1041的总厚度相同；上调整垫块1021通过螺栓固定在上垫板101上，下调整垫块1041通过螺栓固定在下垫板105上。
作业部301的作业面上端在三个基准高度分别开设有三层上基准孔，作业面下端对应上基准高度开设有三层下基准孔；模片组件2上端开设有配合上基准孔的上辅助安装孔，模片组件2下端开设有配合下基准孔的下辅助安装孔。
作业部301还在作业面的中部开设有第三键槽3011，模片组件2的整形部201内侧面开设有对应第三键槽3011的第四键槽2011，第四键槽2011内嵌入安装有长度与第四键槽2011一致的第二平键2012，第二平键2012可滑动安装在第三键槽3011内。
n为六，模片组件2包括六个模片，模片外侧呈锥形弧面，内侧为矩形斜面，模片组件2外侧面呈圆锥形、内侧面为六面锥形结构，内伸缩机构3的作业部301为与模片组件2内侧配合的六面锥形结构。
弹性收缩组件4包括弹性胶套，安装调整机构1的通孔在上垫板位置101为外整形机构的扩展腔，模片组件2外侧在扩展腔的位置套设有弹性胶套。
弹性收缩组件4还包括第一弹性胶圈401和第二弹性胶圈402，模片组件2的下端开设有第一环形凹槽，模片组件2上端面中间开设有第二环形凹槽，第一弹性胶圈401安装在第一环形凹槽内，第二弹性胶圈402安装在第二环形凹槽内。
内伸缩机构3的作业部301的前端安装有挡块，挡块通过垫片与外整形机构的前端隔开，垫片盖住模片组件2前端的第二环形凹槽和模片组件2内侧的空腔。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有模片调整结构的扩管模，用于在动力机构的驱动下完成对工件的整形加工，其特征在于，包括安装调整机构(1)、外整形机构和内伸缩机构(3)，所述外整形机构可调整安装在安装调整机构(1)上，所述内伸缩机构(3)一端与动力机构连接，另一端可伸缩布置在外整形机构的内侧；
所述安装调整机构(1)的中心有通孔，安装调整机构(1)从上到下包括依次连接的上垫板(101)、上调整组件(102)、中间垫板(103)、下调整组件(104)和下垫板(105)，上调整组件(102)包括上调整垫圈和n块上调整垫块(1021)，上调整垫圈上开设有n个安装孔，所述n块上调整垫块(1021)布置在n个安装孔内，下调整组件(104)包括下调整垫圈和n块下调整垫块(1041)，下调整垫圈上开设有n个安装孔，所述n块下调整垫块(1041)布置在n个安装孔内，n个上调整垫块(1021)与n个下调整垫块(1041)对应布置，n为大于1的整数；
所述外整形机构可调整安装在下调整组件(104)上，外整形机构包括模片组件(2)和弹性收缩组件(4)，所述模片组件(2)由n个模片围成，模片组件(2)的内侧设有空腔，模片包括整形部(201)和安装部(202)，整形部(201)的内侧面为斜面，各安装部(202)配合安装在上调整垫块(1021)和下调整垫块(1041)的中间，所述弹性收缩组件(4)设置在模片组件(2)上；
所述内伸缩机构(3)包括与模片组件(2)内侧空腔配合的作业部(301)和一端与动力机构连接的连接部(302)，所述连接部(302)的另一端与作业部(301)连接。
2.根据权利要求1所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述下调整组件(104)的任一下调整垫块(1041)中间设有第一键槽，第一键槽中间开设有第一定位孔，所述模片组件(2)中与第一键槽对应的模片的安装部(202)底面开设有第二键槽，所述第一键槽与第二键槽中间设有第一平键；所述下垫板(105)对应第一定位孔的位置开设有与之对应的第二定位孔，所述第一定位孔与第二定位孔通过定位销锁定。
3.根据权利要求1所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述上调整组件(102)和下调整组件(104)之间构成了模片组件(2)的安装腔，所述n块上调整垫块(1021)和n块下调整垫块(1041)中每一组对应上调整垫块(1021)和下调整垫块(1041)的总厚度相同；上调整垫块(1021)通过螺栓固定在上垫板(101)上，下调整垫块(1041)通过螺栓固定在下垫板(105)上。
4.根据权利要求1所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述作业部(301)的作业面上端在四个基准高度分别开设有四层上基准孔，作业面下端对应上基准高度开设有四层下基准孔；所述模片组件(2)上端开设有配合上基准孔的上辅助安装孔，模片组件(2)下端开设有配合下基准孔的下辅助安装孔。
5.根据权利要求4所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述作业部(301)还在作业面的中部开设有第三键槽(3011)，模片组件(2)的整形部(201)内侧面开设有对应第三键槽(3011)的第四键槽(2011)，所述第四键槽(2011)内嵌入安装有长度与第四键槽(2011)一致的第二平键(2012)，所述第二平键(2012)可滑动安装在第三键槽(3011)内。
6.根据权利要求1所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，n为八，所述模片组件(2)包括八个模片，所述模片外侧呈圆弧面，内侧为矩形斜面，所述模片组件(2)外侧面呈圆形、内侧面为八面锥形结构，所述内伸缩机构(3)的作业部(301)为与模片组件(2)内侧配合的八面锥形结构。
7.根据权利要求1所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述弹性收缩组件(4)包括弹性胶套，所述安装调整机构(1)的通孔在上垫板(101)的位置为外整形机构的扩展腔，模片组件(2)外侧在扩展腔的位置套设有弹性胶套。
8.根据权利要求7所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述弹性收缩组件(4)还包括第一弹性胶圈(401)和第二弹性胶圈(402)，模片组件(2)的下端开设有第一环形凹槽，模片组件(2)上端面中间开设有第二环形凹槽，所述第一弹性胶圈(401)安装在第一环形凹槽内，第二弹性胶圈(402)安装在第二环形凹槽内。
9.根据权利要求8所述的具有模片调整结构的扩管模，其特征在于，所述内伸缩机构(3)作业部(301)的前端安装有挡块，所述挡块通过垫片与外整形机构的前端隔开，所述垫片盖住模片组件(2)前端的第二环形凹槽和模片组件(2)内侧的空腔。
10.一种权利要求1中所述具有模片调整结构的扩管模的调整方法，用于模片组件(2)的调整，使外整形机构的整形精度满足要求，其特征在于，所述安装调整机构(1)还包括配件，所述配件包括多种厚度的上调整垫块(1021)和下调整垫块(1041)，以及垫块厚度调整对应整型件径向调整的对照表，具体包括如下步骤：
S1：确定需要调整的模片，测量模片的径向误差值；
S2：根据误差值和对照表，确定模片需要调整的方向和厚度大小；
S3：选用合理厚度的上调整垫块(1021)和下调整垫块(1041)，同步替换模片安装部(202)的上调整垫块(1021)和下调整垫块(1041)；
S4：整形测试，测量整形后的工件尺寸；
S5：判断是否满足精度要求，是则结束调整，否则重新调整。
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