CN115608863A - 加油管胀形工装和弯管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加油管胀形工装和弯管机，所述加油管胀形工装包括：伺服电机、导轨、丝杆、装配四序芯棒固定座、四序成型芯棒、四序成型凹模、成型凹模固定座、第一底板、第二底板、定位装置、油缸、第一控制器、第二控制器，第一控制器控制伺服电机，依次将四个四序成型芯棒中的一个移动到与四序成型凹模的中心对齐的位置，第二控制器控制油缸，带动该一个四序成型芯棒前后移动到与四序成型凹模配合的位置，将待成型管件胀形到要求的尺寸。本发明能够通过一台设备一次性完成加油管的四次成型，提高产品质量一致性和生产效率。

Description

加油管胀形工装和弯管机

技术领域

本发明涉及国六加油管制造领域，具体涉及一种加油管胀形工装和弯管机。

背景技术

在国六加油管的开发过程中，经过大量的技术改进和试验验证，加油管的口部整体成型工艺得到了较大的发展，而且在生产中运用较好，但是这种工艺存在的较大问题是，每件产品成型需要四次成型、四次更换工装夹具后生产出来的产品才能够达到工艺要求，即在设备上装夹上第一次成型的工装和夹具，第一次将Φ27.4的直管统一胀形到某一尺寸后，更换第二次胀形的工装和夹具，将第一次成型的产品进行加工胀形到需要的尺寸；以此类推，一个产品需要进行四次更换工装后才能达到产品设计的尺寸要求，加上由于加油管生产线是原有生产线，现场受到现有工厂设备数量的限制，从而一方面增加了更换工装的时间和工装的调试时间，另一方面更重要的是产品经过四次取放后，中心线很难保证在同一直线上，造成了产品一致性较差，导致产品容易产生裂纹，从而报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种加油管胀形工装和弯管机，能够通过一台设备一次性完成加油管的四次成型，提高产品质量一致性和生产效率。

本发明的一个方面提供一种加油管胀形工装，包括：伺服电机、导轨、丝杆、装配四序芯棒固定座、四序成型芯棒、四序成型凹模、成型凹模固定座、第一底板、第二底板、定位装置、油缸、第一控制器、第二控制器；所述装配四序芯棒固定座用于装配所述四序成型芯棒；所述装配四序芯棒固定座从上到下依次包括一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座；所述四序成型芯棒包括四个不同尺寸的一次成型芯棒、二次成型芯棒、三次成型芯棒、四次成型芯棒；所述一次成型芯棒、二次成型芯棒、三次成型芯棒、四次成型芯棒分别装配在所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座上，能够分别相对于所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座前后移动；所述四序成型凹模固定在所述成型凹模固定座上，所述成型凹模固定座固定在第一底板上，所述四序成型凹模内部形成成型型腔，待成型管件放置在所述成型型腔中，所述四序成型凹模通过与所述四序成型芯棒配合实现待成型管件的成型；所述定位装置固定在所述第一底板上，用于对待成型管件进行定位；所述伺服电机、所述导轨、所述丝杠固定在所述第二底板上，所述装配四序芯棒固定座安装在所述导轨和所述丝杠上，所述伺服电机与所述丝杠连接，带动所述丝杠旋转，从而带动所述装配四序芯棒固定座和所述四序成型芯棒沿着所述导轨上下移动；所述第一控制器用于控制所述伺服电机，依次将所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座上下移动到与所述四序成型凹模的中心对齐的位置；所述油缸与所述移动到与所述四序成型凹模的中心对齐的位置的一个四序成型芯棒连接，通过油缸的活塞杆的往复移动带动该一个四序成型芯棒相对于对应的一个装配四序芯棒固定座前后移动；所述第二控制器用于控制所述油缸，带动该一个四序成型芯棒前后移动到与所述四序成型凹模配合的位置，将待成型管件胀形到要求的尺寸。

优选地，所述第一控制器控制所述伺服电机，依次将所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座移动到距离所述伺服电机的第一预定距离处，作为与所述四序成型凹模的中心对齐的位置。

优选地，所述第二控制器控制所述油缸，带动所述一个四序成型芯棒向前移动第二预定距离，作为与所述四序成型凹模配合的位置。

优选地，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述伺服电机和所述油缸连接，通过所述触摸屏调试得到所述第一预定距离和所述第二预定距离，并分别存储到所述第一控制器和所述第二控制器中。

优选地，所述四序成型芯棒和所述四序成型凹模都是通过配磨加工而制成。

优选地，所述四序成型凹模包括成型上凹模和成型下凹模，所述成型上凹模和成型下凹模是通过将凹模整体加工后对称剖分而制成。

优选地，所述四序成型芯棒和所述四序成型凹模的材料是钨钢，洛氏硬度HRC为60-70。

本发明的另一个方面提供一种弯管机，包括以上所述的加油管胀形工装。

根据本发明上述方面的加油管胀形工装和弯管机，能够通过一台设备一次性完成加油管的四次成型，提高产品质量一致性和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是本发明一种实施方式的加油管胀形工装的结构示意图。

图2是本发明一种实施方式的加油管胀形工装的侧面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，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。

本发明的实施方式提供一种加油管胀形工装，通过对原有的加油管成型工装进行重新设计，能够通过一台设备一次性操作来完成之前需要四次成型、四套工装达到的产品要求，具有较大的应用推广价值。这里所说的设备例如是弯管机，本发明的实施方式还提供一种弯管机，包括本发明实施方式的加油管胀形工装。

图1是本发明一种实施方式的加油管胀形工装的结构示意图。图2是本发明一种实施方式的加油管胀形工装的侧面示意图。

如图1和图2所示，本发明实施方式的加油管胀形工装包括伺服电机1、导轨2、丝杆3、装配四序芯棒固定座4、四序成型芯棒5、四序成型凹模6、成型凹模固定座7、第一底板8、第二底板9、定位装置10、油缸11、第一控制器12和第二控制器13。

所述装配四序芯棒固定座4用于装配四序成型芯棒5。装配四序芯棒固定座4包含了四个独立的一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44。在图1中，从上到下依次为一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44。

对应地，四序成型芯棒5包括不同尺寸的一次成型芯棒51、二次成型芯棒52、三次成型芯棒53、四次成型芯棒54。所述一次成型芯棒51、二次成型芯棒52、三次成型芯棒53、四次成型芯棒54分别装配在所述一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44上，能够分别相对于一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44前后移动(图1中的左右方向上移动)。具体地，可以在一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44上分别设置滑槽，使得一次成型芯棒51、二次成型芯棒52、三次成型芯棒53、四次成型芯棒54能够在滑槽中滑动，从而实现相对于对应的装配四序芯棒固定座4的前后移动。

所述四序成型凹模6固定在成型凹模固定座7上，成型凹模固定座7固定在第一底板8上，四序成型凹模6内部形成成型型腔，待成型管件15放置在所述成型型腔中，四序成型凹模6通过与四序成型芯棒5中的一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44依次配合，进行待成型管件15的四次成型。第一底板8上还设置有定位装置10，定位装置10固定在第一底板8上，用于对待成型管件15进行定位，确定待成型管件15在所述成型型腔中的位置。

为了对待成型管件15进行四次成型，需要依次将一次成型芯棒51、二次成型芯棒52、三次成型芯棒53、四次成型芯棒54向上移动到与四序成型凹模6的中心对齐的位置，并且在每次向上移动到位后，对应的四序成型芯棒5需要向右移动到与四序成型凹模6配合的位置，从而将待成型管件15胀形到要求的尺寸。

为此，本发明实施方式的加油管胀形工装设置有用于使装配四序芯棒固定座4上下移动、同时带动装配四序芯棒固定座4上装配的四序成型芯棒5上下移动的芯棒上下移动机构。该芯棒上下移动机构由伺服电机1、导轨2、丝杠3构成。伺服电机1、导轨2、丝杠3固定在第二底板9上，所述装配四序芯棒固定座4安装在导轨2和丝杠3上，所述伺服电机1与丝杠3连接，带动丝杠3旋转，从而带动芯棒固定座4和装配四序成型芯棒5沿着导轨2上下移动。装配四序芯棒固定座4可以通过T型槽装配在导轨2上，从而能够沿着导轨2上下移动。

作为所述芯棒上下移动机构的控制机构，第一控制器12用于控制伺服电机1，依次将一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44移动到与四序成型凹模6的中心对齐的位置。第一控制器12可以是PLC控制器。

在一个实施例中，第一控制器12控制伺服电机1，依次将一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44移动到距离伺服电机1的第一预定距离处，作为与四序成型凹模6的中心对齐的位置。

另外，本发明实施方式的加油管胀形工装设置有用于使四序成型芯棒5相对于装配四序芯棒固定座4前后移动的芯棒前后移动机构，该芯棒前后移动机构为油缸11，油缸11在第二控制器13的控制下，在四序成型芯棒5中的一个移动到与四序成型凹模6的中心对齐的位置后，与该一个四序成型芯棒5连接，通过油缸11活塞杆的往复移动带动该一个四序成型芯棒5相对于对应的一个装配四序芯棒固定座4前后移动。

作为所述芯棒前后移动机构的控制机构，第二控制器13用于控制油缸11，带动该一个四序成型芯棒5前后移动到与四序成型凹模6配合的位置，将待成型管件胀形到要求的尺寸。第二控制器12可以是编码控制器。

在一个实施例中，第二控制器13控制油缸11，带动所述一个四序成型芯棒5向前移动第二预定距离，作为与所述四序成型凹模6配合进行胀形操作的位置。

优选地，本发明实施方式的加油管胀形工装还包括触摸屏，触摸屏与伺服电机1和油缸11连接，可以通过所述触摸屏来人工控制伺服电机1和油缸11，调试得到所述第一预定距离和所述第二预定距离，并存储到第一控制器12和第二控制器13中。

以下通过一个实施例说明本发明实施方式的加油管胀形工装的调试过程。

在设备(弯管机)未通电的情况下，第一步，按照要求将四序成型芯棒5(包含一次成型芯棒51、二次成型芯棒52、三次成型芯棒53、四次成型芯棒54)与装配四序芯棒固定座4(包含一次成型芯棒固定座41、二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44)上，按照图1的顺序一一对应进行装配。

第二步，将四序成型凹模6固定在成型凹模固定座7上，根据待成型管件15的成型尺寸的长短，利用定位装置10对待成型管件15进行定位。

第三步，设备通电，通过触摸屏手动输入一次成型芯棒固定座41的坐标点(以伺服电机的位置为原点，进行胀形操作时一次成型芯棒固定座41与四序成型凹模6中心对齐的位置到伺服电机1的距离)，使一次成型芯棒固定座41向上移动，由于一次成型芯棒固定座41有加工误差，可以利用百分表左右调整中心，通过手动在触摸屏输入较小的数据进行微调，解决因加工导致的中心的差异，将调整后的距离作为所述第一预定距离并存储到第一控制器12中。同时调整第二控制器13，输入一次成型芯棒51向前移动从而与四序成型凹模6配合的距离，第一次输入理论成型尺寸，每调整移动一次，将待成型管件15取下，对产品胀形尺寸进行测量，通过多次调试后，直到将Φ27.4的直管胀形到图纸要求尺寸，将调整后的距离作为所述第二预定距离并存储到第二控制器13中。

以同样的方式对二次成型芯棒固定座42、三次成型芯棒固定座43、四次成型芯棒固定座44向上移动到对齐位置和二次成型芯棒52、三次成型芯棒53、四次成型芯棒54向前移动到配合位置进行调试，直到将一次、二次和三次直管胀形到满足最终图纸要求尺寸Φ50.88，并将调试结果存储到第一控制器12和第二控制器13中，在后续加油管的生产中，就可以自动实现一台设备完成加油管四次胀形的工艺。

为保证在胀形操作时四序成型芯棒5和四序成型凹模6的中心在同一中心线上，在设计工装的时候，根据四序成型芯棒5的中心高度设计四序成型凹模6的中心高度，保证了芯棒和凹模的中心在同一水平面上，在调整过程中则反过来，固定好四序成型凹模6后调整四序成型芯棒5的位置来保证中心的对齐(在整个加工过程中四序成型芯棒5在运动，而四序成型凹模6是固定的，因此中心较固定)。

为了保证作为原材料的待成型管件15在成型过程中受力均匀，达到图纸尺寸要求，在加工中，四序成型芯棒5和四序成型凹模6都是配磨加工而制成，保证了工装的进度和中心。为了达到经久耐用的效果，四序成型芯棒5和四序成型凹模6的材料选用的是钨钢，并且在加工成型并试模合格后，进行热处理，HRC(洛氏硬度)值达到60-70。

优选地，所述四序成型凹模6包括成型上凹模62和成型下凹模61，成型上凹模62与弯管机的机座连接，成型下凹模61固定在成型凹模固定座7上，两者之间形成成型型腔。成型上凹模61和成型下凹模62是通过将凹模整体加工后对称剖分而制成。具体地说，为了保证加工出的产品的同心度满足用户的要求，对成型上凹模62和成型下凹模61的加工采用先整体加工成型，试模合格，热处理合格后再用线切割将凹模分为上下模两部分。

如上所述，通过将本发明实施方式的加油管胀形工装安装在弯管机上，能够在一台设备上进行一次调试一次操作来完成之前四次成型四次更换工装夹具达到的产品要求，能够提高产品质量一致性和提高效率，同时解决了现有胀形设备紧张的现状。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种加油管胀形工装，其特征在于，包括：伺服电机、导轨、丝杆、装配四序芯棒固定座、四序成型芯棒、四序成型凹模、成型凹模固定座、第一底板、第二底板、定位装置、油缸、第一控制器、第二控制器；

所述装配四序芯棒固定座用于装配所述四序成型芯棒；

所述装配四序芯棒固定座从上到下依次包括一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座；

所述四序成型芯棒包括四个不同尺寸的一次成型芯棒、二次成型芯棒、三次成型芯棒、四次成型芯棒；

所述一次成型芯棒、二次成型芯棒、三次成型芯棒、四次成型芯棒分别装配在所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座上，能够分别相对于所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座前后移动；

所述四序成型凹模固定在所述成型凹模固定座上，所述成型凹模固定座固定在第一底板上，所述四序成型凹模内部形成成型型腔，待成型管件放置在所述成型型腔中，所述四序成型凹模通过与所述四序成型芯棒配合实现待成型管件的成型；

所述定位装置固定在所述第一底板上，用于对待成型管件进行定位；

所述伺服电机、所述导轨、所述丝杠固定在所述第二底板上，所述装配四序芯棒固定座安装在所述导轨和所述丝杠上，所述伺服电机与所述丝杠连接，带动所述丝杠旋转，从而带动所述装配四序芯棒固定座和所述四序成型芯棒沿着所述导轨上下移动；

所述第一控制器用于控制所述伺服电机，依次将所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座上下移动到与所述四序成型凹模的中心对齐的位置；

所述油缸与所述移动到与所述四序成型凹模的中心对齐的位置的一个四序成型芯棒连接，通过油缸的活塞杆的往复移动带动该一个四序成型芯棒相对于对应的一个装配四序芯棒固定座前后移动；

所述第二控制器用于控制所述油缸，带动该一个四序成型芯棒前后移动到与所述四序成型凹模配合的位置，将待成型管件胀形到要求的尺寸。

2.如权利要求1所述的加油管胀形工装，其特征在于，所述第一控制器控制所述伺服电机，依次将所述一次成型芯棒固定座、二次成型芯棒固定座、三次成型芯棒固定座、四次成型芯棒固定座移动到距离所述伺服电机的第一预定距离处，作为与所述四序成型凹模的中心对齐的位置。

3.如权利要求2所述的加油管胀形工装，其特征在于，所述第二控制器控制所述油缸，带动所述一个四序成型芯棒向前移动第二预定距离，作为与所述四序成型凹模配合的位置。

4.如权利要求3所述的加油管胀形工装，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述伺服电机和所述油缸连接，通过所述触摸屏调试得到所述第一预定距离和所述第二预定距离，并分别存储到所述第一控制器和所述第二控制器中。

5.如权利要求1-4中任一项所述的加油管胀形工装，其特征在于，所述四序成型芯棒和所述四序成型凹模都是通过配磨加工而制成。

6.如权利要求1-4中任一项所述的加油管胀形工装，其特征在于，所述四序成型凹模包括成型上凹模和成型下凹模，所述成型上凹模和成型下凹模是通过将凹模整体加工后对称剖分而制成。

7.如权利要求1-4中任一项所述的加油管胀形工装，其特征在于，所述四序成型芯棒和所述四序成型凹模的材料是钨钢，洛氏硬度HRC为60-70。

8.一种弯管机，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的加油管胀形工装。

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