CN114799732A - 一种车头管的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车头管的生产工艺，本发明通过切割预制、局部增厚、滑动缩管、冲压成型装配位和开孔的结合方式进行车头管的加工，对比于以往采用水涨模进行一体成型的方式，由于不需预留用于适应水涨模成型的管体余量长度，具有节省材料的优点；并且局部增厚中的冷压模具通过设有下模和上模，下模包括下模主体、滑块轨道座和夹持滑块，上模包括驱动板和冲头，管体原料放置于下模主体中，模具合模时冲头向下移动，并将管体原料进行挤压，管体原料在冲头底部、所述垫块柱体的外侧面与所述滑块轨道座的内壁所构成冷压增厚空间中挤压延展变形，完成均匀增厚，对比于以往采用水涨模成型的方式，具有模具结构紧凑、成型精度高和节省材料的优点。

Description

一种车头管的生产工艺
技术领域
本发明涉及金属管体加工技术领域，特别是涉及一种车头管的生产工艺。
背景技术
车头管是新能源电动摩托车上的金属连接部件，主要用于车把手与车身的连接，并且作为车头灯、车头框、供电线路以及刹车线路的承载载体，如图1 所示，其管身上具有上下两端的连接区域10，以及中部的装配区域20，现有的做法是通过水涨模进行一体成型，利用高压水从管体原料内部冲击施压，管体原料受水压影响贴向水涨模具的模仁内壁，此种模具占用体积大，而且需要更多的管体预留量进行加工成型，材料耗费多。并且成型精度低，无法满足上述连接和装配区域的精度要求，在水涨加工后还需经过多次镦粗处理才能得到符合精度的管体坯体，才能继续进行装配区域和连接区域的加工，效率低下，制造成本高。因此，需要研发一种用于车头管的生产工艺，以达到缩短生产流程，节省材料，提升生产精度的目的。
发明内容
基于此，本发明提供一种车头管的生产工艺。
为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种车头管的生产工艺，步骤包括
预制，对管体进行切割；
局部增厚，使用冷压的方式对管体的上段进行局部增厚，使得管体上段顶端部分壁厚增加，形成上段连接区域；
滑动缩管，第一次将管体的中段和下段进行缩管，由圆管缩为锥管，其锥度方向为自上到下两侧向中心收缩；第二次将管体的上段进行缩管，由圆管缩为锥管，其锥度方向为自下到上两侧向中心收缩；
成型装配位，在管体的中段成型装配凹槽；
开孔，在装配凹槽及其背对的管体部分加工出装配孔；
表面打磨，对管体整体进行表面磨砂加工，得到车头管成品。
进一步地，第一次滑动缩管在局部增厚后进行，第二次滑动缩管在成型装配位后进行。
进一步地，第一次滑动缩管采用冲压模进行缩管，其冲压压力为18～22MPa，收缩锥度为5°。
进一步地，第二次滑动缩管采用冲压模进行缩管，其冲压压力为13～17MPa，收缩锥度为35°。
进一步地，成型装配位采用冲压模进行成型，其冲压压力为12～18MPa。
进一步地，局部增厚采用冷压模具进行加工，该冷压模具包括相对开合的下模和上模；所述下模包括下模主体、滑块轨道座和夹持滑块；所述滑块轨道座设置于所述下模主体的上部，其中心设有向下完全贯穿所述下模主体的管体承载空间；所述夹持滑块与所述滑块轨道座弹性滑动装配；所述上模包括驱动板和冲头；所述驱动板套设于所述滑块轨道座的外侧，其通过跟随模具的开合实现与所述夹持滑块的分离和接触，从而实现所述夹持滑块与管体承载空间的分离和接触；所述冲头与管体承载空间滑动连接，其通过跟随模具的开合实现对管体的挤压增厚成型。
进一步地，所述下模还包括下模座，起整体承载作用；该所述下模座的中心设有顶出孔；所述顶出孔与管体承载空间相连通。
进一步地，所述下模主体内同心设有垫块；所述垫块包括垫块底座和垫块柱体；所述垫块柱体设置于所述垫块柱体的上部，其外径小于所述垫块底座的外径。
进一步地，所述滑块轨道座圆环阵列设有若干径向设置的滑槽；所述夹持滑块与所述滑槽滑动连接；该所述滑槽上设有径向放置的弹簧；所述夹持滑块通过所述弹簧与所述滑块轨道座弹性连接；所述夹持滑块为L型结构，其径向方向的外侧面为上凹下凸的两段式阶梯面；所述两段式阶梯面的连接区间为自下往上向所述滑块轨道座圆心方向倾斜的过渡面。
进一步地，所述夹持滑块的两侧设有限位槽；所述上模还包括夹板；所述夹板设置于所述驱动板的上部，其上连接有限位销；所述限位销向下伸入至所述限位槽中，该所述限位销的宽度小于所述限位槽的宽度。
本发明的有益效果在于：
本工艺通过切割预制、局部增厚、滑动缩管、冲压成型装配位和开孔的结合方式，对比于以往采用水涨模进行一体成型的方式，由于不需预留用于适应水涨模成型的管体余量长度，能够节省30％的管体材料，具有节省材料的优点；并且，采用局部增厚、滑动缩管、冲压成型装配位时，管体的内部放置有与管体内径以及成型特征相契合的垫块，能够保证加工精度，稳定性好，并且成型后精度高于水涨模成型的精度，不需额外多次镦粗处理即可制造出成品，具有工艺精简的优点。
并且，通过将滑动缩管分成两步进行，先进行收缩锥度较小的缩管工序并在成型装配位后再进行收缩锥度较大的缩管工序，能够预留有足够的放置空间以供成型装配位的定位，并保证成型装配位的内部垫块能够放入，提高装配位的成型质量；避免锥度较大的缩管工序造成管体上段应力集中，使得管体的应力均匀，能够接受成型装配位的冲压成型压力，避免影响成型装配位的精度。
成型装配位的位置位于管体的中段和下段，通过先进行缩管处理，可防止成型装配位的装配凹槽受到缩管时的挤压力造成挤压变形。
局部增厚工序中采用的冷压模具通过设有下模和上模，下模包括下模主体、滑块轨道座和夹持滑块，上模包括驱动板和冲头，管体原料放置于下模主体中，模具合模时冲头向下移动，并将管体原料进行挤压，管体原料在冲头底部、所述垫块柱体的外侧面与所述滑块轨道座的内壁所构成冷压增厚空间中挤压延展变形，完成均匀增厚，对比于以往采用水涨模成型的方式，具有模具结构紧凑、成型精度高和节省材料的优点；
并且，通过设有滑块轨道座、夹持滑块和驱动板，随着模具的开合夹持滑块会与管体承载空间的分离和接触，从而实现对管体的加强固定作用，实现冲头挤压时管体的相对静止，保证加工效果，减小加工偏差。
附图说明
图1为本发明背景技术中的产品结构示意图；
图2为本发明的工艺流程中的产品剖视结构示意图；
图3为本发明的工艺流程中的产品主视结构示意图；
图4为本发明的冷压模具的整体爆炸结构示意图；
图5为本发明的滑块轨道座的结构示意图；
图6为本发明的夹持滑块的结构示意图；
图7为本发明的成型前结构示意图；
图8为本发明的成型后结构示意图。
10、连接区域；20、装配区域；100、下模；110、下模座；111、顶出孔； 120、下模主体；130、滑块轨道座；131、滑槽；132、弹簧；140、夹持滑块； 141、两段式阶梯面；142、过渡面；143、限位槽；150、管体承载空间；160、垫块；161、垫块底座；162、垫块柱体；200、上模；210、驱动板；220、冲头； 230、夹板；231、限位销；300、管体原料；400、成品管体。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图2-图3所示，一种车头管的生产工艺，其步骤包括
S1：预制，对管体进行切割，将其切割成所需长度；
S2：局部增厚，使用冷压模具的方式对管体的上段进行局部增厚，使得管体上段顶端部分壁厚增加，形成上段连接区域；
S3：第一次滑动缩管，将管体的中段和下段进行缩管，由圆管缩为锥管，其锥度方向为自上到下两侧向中心收缩；在本实施例中，滑动缩管采用冲压模进行缩管，其冲压压力为20MPa，收缩锥度为5°；
S4：成型装配位，在管体的中段成型装配凹槽；成型装配位采用冲压模进行成型，其冲压压力为15MPa；
S5：第二次滑动缩管，将管体的上段进行缩管，由圆管缩为锥管，其锥度方向为自下到上两侧向中心收缩；在本实施例中，滑动缩管采用冲压模进行缩管，其冲压压力为15MPa，收缩锥度为35°；
S6：开孔，在装配凹槽及其背对的管体部分加工出装配孔；在本实施例中，开孔采用数控加工装置进行开槽；
S7：表面打磨，采用抛光机对管体整体进行表面磨砂加工，打磨转速选用 1600/r·min。
本工艺通过切割预制、局部增厚、滑动缩管、冲压成型装配位和开孔的结合方式，对比于以往采用水涨模进行一体成型的方式，由于不需预留用于适应水涨模成型的管体余量长度，能够节省30％的管体材料，具有节省材料的优点；并且，采用局部增厚、滑动缩管、冲压成型装配位时，管体的内部放置有与管体内径以及成型特征相契合的垫块，能够保证加工精度，稳定性好，并且成型后精度高于水涨模成型的精度，不需额外多次镦粗处理即可制造出成品，具有工艺精简的优点。
并且，通过将滑动缩管分成两步进行，先进行收缩锥度较小的缩管工序并在成型装配位后再进行收缩锥度较大的缩管工序，能够预留有足够的放置空间以供成型装配位的定位，并保证成型装配位的内部垫块能够放入，提高装配位的成型质量；避免锥度较大的缩管工序造成管体上段应力集中，使得管体的应力均匀，能够接受成型装配位的冲压成型压力，避免影响成型装配位的精度。
成型装配位的位置位于管体的中段和下段，通过先进行缩管处理，可防止成型装配位的装配凹槽受到缩管时的挤压力造成挤压变形。
在本实施例中，局部增厚采用冷压模具进行加工，如图4-图8所示，该冷压模具包括相对开合的下模100和上模200；
所述下模100包括下模座110、下模主体120、滑块轨道座130和夹持滑块 140；
所述下模座110起整体承载作用，其中心设有顶出孔111；所述下模主体 120设置于所述下模座110的上部；所述滑块轨道座130设置于所述下模主体 120的上部，其中心设有向下完全贯穿所述下模主体120，并与所述顶出孔111 相接的管体承载空间150；所述夹持滑块140与所述滑块轨道座130弹性滑动装配；
在本实施例中，所述滑块轨道座130圆环阵列设有若干径向设置的滑槽131；所述夹持滑块140与通过该所述滑槽131与所述滑块轨道滑动连接；所述滑块轨道座130圆环阵列设有若干径向设置的弹簧132；所述夹持滑块140通过该所述弹簧132与所述滑块轨道座130弹性连接；
所述夹持滑块140为L型结构，其径向方向的外侧面为上凹下凸的两段式阶梯面141；所述夹持滑块140的所述两段式阶梯面141的连接区间为自下往上向所述滑块轨道座130圆心方向倾斜的过渡面142；通过将夹持滑块140的径向方向的外侧面设为两段式阶梯面141，并且阶梯面的落差之间设有自下往上向所述滑块轨道座130圆心方向倾斜的过渡面142，能够保障驱动板210上下移动过程中与夹持滑块140的顺畅接触，保障夹持滑块140的正确跟随动作，保障工作稳定性；
所述下模主体120内同心设有垫块160；所述垫块160包括垫块底座161和垫块柱体162；所述垫块底座161对准所述顶出孔111设置于所述下模座110的上部；所述垫块柱体162设置于所述垫块柱体162的上部，其外径小于所述垫块底座161的外径；在本实施例中，所述垫块柱体162向上伸出至所述滑块轨道座130的内侧，该所述垫块柱体162的外侧面与所述滑块轨道座130的内壁构成冷压增厚空间；
所述上模200包括驱动板210和冲头220；所述驱动板210套设于所述滑块轨道座130的外侧，其通过跟随模具的开合实现与所述夹持滑块140的分离和接触，从而实现所述夹持滑块140与管体承载空间150的分离和接触；所述冲头220与管体承载空间150滑动连接，其通过跟随模具的开合实现对管体的挤压增厚成型；通过设有滑块轨道座130、夹持滑块140和驱动板210，随着模具的开合夹持滑块140会与管体承载空间150的分离和接触，从而实现对管体的加强固定作用，保证冲头220挤压时管体的相对静止，保证加工效果，减小加工偏差；
在本实施例中，所述夹持滑块140的两侧设有限位槽143；所述上模200还包括夹板230；所述夹板230设置于所述驱动板210的上部，其上连接有限位销 231；所述限位销231向下伸入至所述限位槽143中，该所述限位销231的宽度小于所述限位槽143的宽度；夹板230跟随着上模200进行升降，同时带动限位销231进行升降，限位销231能够配合限位槽143对夹持滑块140进行径向方向的移动限制，使其能跟随开模过程进行同步，本发明通过设有互相配合的驱动板210和滑块轨道座130使得夹持滑块140能随着模具开合相对滑移，再通过设有限位槽143和限位销231，能够进一步加强夹持滑块140的工作稳定性。
工作原理：首先，在开模状态时，下模100和上模200分离，此时人工或设备将管体原料300套设放置于垫块160上，并启动模具；随后上模200向下移动，驱动板210向下移动时其内壁与夹持滑块140的外侧面相接触，夹持滑块140受到驱动板210的挤压向模具中心方向移动，并将弹簧132进行压缩，在夹持滑块140移动的过程中，夹持滑块140的内侧面逐渐靠近管体承载空间 150，最后对管体原料300进行夹持固定；在上模200的继续下移过程中，冲头 220继续向下移动，并将夹持固定好的管体原料300进行挤压，管体原料300在冲头220底部、所述垫块柱体162的外侧面与所述滑块轨道座130的内壁所构成冷压增厚空间中挤压延展变形，完成均匀增厚；在完成冷压增厚后，上模200 向上移动，此时驱动板210向上脱离滑块轨道座130，夹持滑块140失去驱动板 210的挤压力后，弹簧132回弹，并带动夹持滑块140复位，并取消对管体的夹持固定；最后人工或设备通过顶出孔111向上顶起垫块160顺带将成品管体400 顶出。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车头管的生产工艺，其特征在于，步骤包括
预制，对管体进行切割；
局部增厚，使用冷压的方式对管体的上段进行局部增厚，使得管体上段顶端部分壁厚增加，形成上段连接区域；
滑动缩管，第一次将管体的中段和下段进行缩管，由圆管缩为锥管，其锥度方向为自上到下两侧向中心收缩；第二次将管体的上段进行缩管，由圆管缩为锥管，其锥度方向为自下到上两侧向中心收缩；
成型装配位，在管体的中段成型装配凹槽；
开孔，在装配凹槽及其背对的管体部分加工出装配孔；
表面打磨，对管体整体进行表面磨砂加工，得到车头管成品。
2.根据权利要求1所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，第一次滑动缩管在局部增厚后进行，第二次滑动缩管在成型装配位后进行。
3.根据权利要求1所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，第一次滑动缩管采用冲压模进行缩管，其冲压压力为18～22MPa，收缩锥度为5°。
4.根据权利要求1所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，第二次滑动缩管采用冲压模进行缩管，其冲压压力为13～17MPa，收缩锥度为35°。
5.根据权利要求1所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，成型装配位采用冲压模进行成型，其冲压压力为12～18MPa。
6.根据权利要求1所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，局部增厚采用冷压模具进行加工，该冷压模具包括相对开合的下模和上模；所述下模包括下模主体、滑块轨道座和夹持滑块；所述滑块轨道座设置于所述下模主体的上部，其中心设有向下完全贯穿所述下模主体的管体承载空间；所述夹持滑块与所述滑块轨道座弹性滑动装配；所述上模包括驱动板和冲头；所述驱动板套设于所述滑块轨道座的外侧，其通过跟随模具的开合实现与所述夹持滑块的分离和接触，从而实现所述夹持滑块与管体承载空间的分离和接触；所述冲头与管体承载空间滑动连接，其通过跟随模具的开合实现对管体的挤压增厚成型。
7.根据权利要求6所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，所述下模还包括下模座，起整体承载作用；该所述下模座的中心设有顶出孔；所述顶出孔与管体承载空间相连通。
8.根据权利要求6所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，所述下模主体内同心设有垫块；所述垫块包括垫块底座和垫块柱体；所述垫块柱体设置于所述垫块柱体的上部，其外径小于所述垫块底座的外径。
9.根据权利要求6所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，所述滑块轨道座圆环阵列设有若干径向设置的滑槽；所述夹持滑块与所述滑槽滑动连接；该所述滑槽上设有径向放置的弹簧；所述夹持滑块通过所述弹簧与所述滑块轨道座弹性连接；所述夹持滑块为L型结构，其径向方向的外侧面为上凹下凸的两段式阶梯面；所述两段式阶梯面的连接区间为自下往上向所述滑块轨道座圆心方向倾斜的过渡面。
10.根据权利要求6所述的一种车头管的生产工艺，其特征在于，所述夹持滑块的两侧设有限位槽；所述上模还包括夹板；所述夹板设置于所述驱动板的上部，其上连接有限位销；所述限位销向下伸入至所述限位槽中，该所述限位销的宽度小于所述限位槽的宽度。
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