CN115647226B - 一种薄壁管的扩孔装置及扩孔工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种薄壁管的扩孔装置，包括：扩孔凸模、压板和扩孔凹模，扩孔凸模沿第一方向下压时依次穿过压板和扩孔凹模，压板在扩孔凸模下压进入扩孔凹模前，先与扩孔凹模配合紧压住薄壁管的扩口部，用于防止薄壁管的上端跟着扩孔凸模一起下压。本发明还提供一种薄壁管的扩孔工艺，包括如下工序:先将薄壁管原料件冲压出带有喇叭状扩口部的薄壁管扩口件；然后将薄壁管扩口件放入扩孔凹模的型腔内，并通过压板和扩孔凹模配合将薄壁管扩口件的扩口部紧压住；接着将扩孔凸模下压进入扩孔凹模的型腔内扩孔扩出薄壁管扩孔件；最后将薄壁管扩孔件上的扩口部切除得到需要的薄壁管扩孔成品件，很好地实现了薄壁管的扩孔生产。

Description

一种薄壁管的扩孔装置及扩孔工艺

技术领域

本发明属于冲压成型技术领域，特别是一种薄壁管的扩孔装置及扩孔工艺。

背景技术

扩孔是在管坯内部冲压入刚体凸模﹐迫使管坯塑性变形﹐减小其壁厚而增加其内外径以制成工件的冲压成形工艺，该工艺效率高，应用范围广。

但是，当扩孔的产品是薄壁管时，由于薄壁管壁厚较薄，在冲压方向的支撑力不足，扩孔冲压时薄壁管的上端很容易就被扩孔凸模带动下移，导致薄壁管出现被压皱压塌的现象。因此如何实现薄壁管的扩孔生产成为需要研究的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种薄壁管的扩孔装置，解决薄壁管难以实现扩孔生产的问题。

本发明提供一种薄壁管的扩孔装置，包括：扩孔凸模、压板和扩孔凹模，扩孔凸模沿第一方向下压时依次穿过压板和扩孔凹模，压板在扩孔凸模下压进入扩孔凹模前，先与扩孔凹模配合紧压住薄壁管的扩口部，用于防止薄壁管的上端跟着扩孔凸模一起下压。

可选的，扩孔装置还包括机身固定台板，压板固定在机身固定台板上，且压板位于机身固定台板和扩孔凹模之间，扩孔凹模在扩孔凸模下压前先沿第一方向上移将薄壁管的扩口部紧压在压板上，扩孔凸模沿第一方向下压时依次穿过机身固定台板、压板和扩孔凹模。

可选的，扩孔装置还包括弹簧，弹簧沿第一方向可伸缩地套设在扩孔凸模，且弹簧的上端固定在扩孔凸模的上部，弹簧的下端连接在压板上，压板通过弹簧的压力在扩孔凸模进入扩孔凹模前先将薄壁管的扩口部紧压在扩孔凹模上。

可选的，在扩孔凹模和压板配合紧压住薄壁管的扩口部时，扩孔凸模穿设在压板内，且扩孔凸模的底面和压板的底面刚好平齐。

可选的，扩孔装置还包括导向柱，导向柱连接在扩孔凸模的底部，且导向柱的外径等于薄壁管的内径，且扩孔凸模和导向柱为一体成型件。

与现有技术相比，本发明的薄壁管的扩孔装置结构精简、设计巧妙，在扩孔凸模开始进入扩孔凹模前先通过压板将预扩出的薄壁管的扩口部压住，有效地防止薄壁管的上端在冲压时跟着扩孔凸模下移而被压皱压塌。

本发明还提供一种薄壁管的扩孔工艺，包括如下工序：

S1:将薄壁管原料件冲压出带有喇叭状扩口部的薄壁管扩口件；

S2:将薄壁管扩口件放入扩孔凹模的型腔内，并通过压板和扩孔凹模配合将薄壁管扩口件的扩口部紧压住，得到薄壁管紧压件；

S3:将扩孔凸模下压进入扩孔凹模的型腔内将薄壁管紧压件扩孔扩出薄壁管扩孔件；

S4:将薄壁管扩孔件上的扩口部切除，得到需要的薄壁管扩孔成品件。

可选的，当扩口部的切除方向平行冲压方向时，薄壁管原料件的长度等于薄壁管扩孔成品件的长度和扩口部的长度之和。

可选的，薄壁管扩口件的扩口部的扩口角度为40-80度。

可选的，所述工序S2中，压板固定在机身固定台板上，扩孔凹模在扩孔凸模下压前先上移将薄壁管扩口件的扩口部压住并压平在压板上。

可选的，所述工序S2中，扩孔凸模开始下压，套挂在扩孔凸模的弹簧先驱使压板下移，将薄壁管扩口件的扩口部压住并压平在扩孔凹模上，然后扩孔凸模开始进入扩孔凹模进行扩孔。

与现有技术相比，本发明的薄壁管扩孔工艺，在扩孔前先增加了一道扩出扩口部的扩口工序，并在扩孔前先利用此扩口部将薄壁管固定并压成薄壁管紧压件，防止薄壁管的上端在扩孔凸模的带动下下移，然后再扩孔得到薄壁管扩孔件，最后再加了一道切除工序将薄壁管扩孔件的扩口部切除，即可得到需要尺寸的薄壁管扩孔成品件，该工艺巧妙地利用了扩口部这个中间辅助部件，方便地实现了薄壁管的扩管工艺，且成品质量较高。

附图说明

图1为本发明一实施例的薄壁管的扩孔装置在扩孔凸模下压开始时的结构示意图；

图2为本发明一实施例的薄壁管的扩孔装置在扩孔凸模即将进入扩孔凹模时的结构示意图；

图3为本发明一实施例的薄壁管的扩孔装置在扩孔完成时的结构示意图；

图4为本发明又一实施例的薄壁管的扩孔装置在扩孔凹模上移紧压薄壁管时的结构示意图；

图5为本发明再一实施例的薄壁管的扩孔装置在扩孔凸模即将进入扩孔凹模时的结构示意图；

图6为本发明的薄壁管扩孔工艺的流程中薄壁管在各工序后的截面形状示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照图1、图2和图3所示，本发明提供了一种薄壁管的扩孔装置100，包括：扩孔凸模1、压板2和扩孔凹模3，扩孔凸模1沿第一方向X下压时依次穿过压板2和扩孔凹模3，压板2在扩孔凸模1下压进入扩孔凹模3前，先与扩孔凹模3配合紧压住薄壁管200的扩口部210，防止薄壁管200的上端跟着扩孔凸模1一起下压。此时压板这样很好地防止了薄壁管出现压皱压塌的现象。

其中，扩孔凹模3包括沿第一方向X依次设置的扩孔上凹模31、扩孔下凹模32和凹模底座33，扩孔上凹模31和扩孔下凹模32相互紧贴共同配合形成上大下小的扩孔型腔34，扩孔下凹模32固定在凹模底座33上，且凹模底座33上开设有与扩孔型腔贯通的通孔331，在扩孔凸模1下压进入扩孔凹模3前，压板2的底面紧靠扩孔上凹模3的上表面，将薄壁管200的扩口部210紧压在扩孔上凹模3上。

本发明提供的薄壁管的扩孔装置100还可包括扩口模具，用以在薄壁管200的上端加工出一个喇叭状的扩口部210。所述扩口模具可采用本领域习知的管材扩口装置，本发明并不以此为限。

可选的，如图4所示，扩孔装置100还包括机身固定台板4，其相对机身固定不动，压板2固定在机身固定台板4上，且压板2位于机身固定台板4和扩孔凹模3之间，扩孔凹模3在扩孔凸模1下压前先沿第一方向X上移将薄壁管200的扩口部210紧压在压板2上，扩孔凸模1沿第一方向X下压时依次穿过机身固定台板4、压板2和扩孔凹模3。这样的结构适合采用双动机来驱动实现，工作过程平稳，薄壁管扩孔质量好。

可选的，如图5所示，扩孔装置100还包括弹簧5，弹簧5沿第一方向X可伸缩地套设在扩孔凸模1，且弹簧5的上端固定在扩孔凸模1的上部，弹簧5的下端连接在压板2上，压板2通过弹簧5的压力在扩孔凸模1进入扩孔凹模3前，先将薄壁管200的扩口部210紧压在扩孔凹模3上。这样的设置结构精简，适用性广，单动机也能实现。

可选的，如图2所示，在扩孔凹模3和压板2配合紧压住薄壁管200的扩口部210时，扩孔凸模1穿设在压板2内，且扩孔凸模1的底面和压板2的底面刚好平齐。这样既不影响压板和扩孔凹模将薄壁管扩口件的扩口部210紧压，还能节约扩孔时间，提高扩孔效率。

可选的，如图1、图2和图3所示，扩孔装置100还包括导向柱6，导向柱6连接在扩孔凸模1的底部，且导向柱6的外径等于薄壁管200的内径。扩口时导向柱6先进入薄壁管200内，将薄壁管精定位，这样可有效提高产品的扩孔精度，大大提高产品的质量。

优选的，扩孔凸模1和导向柱6为一体成型件。这样设置便于加工且同轴度高。

本发明提供的薄壁管的扩孔装置100还可包括切口模具，用以将薄壁管200上端的扩口部210切除。切口模具可采用本领域习知的管材切口装置，本发明并不以此为限。

本发明的薄壁管的扩孔装置结构精简、设计巧妙，在扩孔凸模开始进入扩孔凹模前先通过压板将预扩出的薄壁管的扩口部压住，有效地防止薄壁管的上端在冲压时跟着扩孔凸模下移而被压皱压塌。

本发明的一种薄壁管的扩孔工艺，如图6所示，包括如下工序：

S1:首先将薄壁管原料件201冲压出带有喇叭状扩口部210的薄壁管扩口件202。即可以先通过扩口模具加工出一个扩口部210以保证后续下压时外翻而不内翻。

S2:然后将薄壁管扩口件202放入扩孔凹模的型腔内，并通过压板2和扩孔凹模3配合将薄壁管扩口件202的扩口部210紧压住，得到薄壁管紧压件203。此处薄壁管紧压件203的扩口部210可以是压成平直状，便于后续的切除，也可以压成波纹状等增加摩擦系数的形状，提高压紧效果。另外不通过S1的扩口工序直接压成薄壁管紧压件203的形状，是因为那样会大大提高扩口模具和扩孔模具之间的配合精度要求，导致模具成本较高，采用S2这样的方式获取薄壁管紧压件203，即可大大降低两个模具之间的配合精度要求，同时大大降低扩口模具的精度要求，节省成本。

S3:接着将扩孔凸模1下压进入扩孔凹模3的型腔内将薄壁管紧压件203扩孔扩出薄壁管扩孔件204。此时由于薄壁管紧压件203的扩口部210被紧压着，所以薄壁管紧压件203的上端不会随着扩孔凸模1一起下移，很好地避免了被压皱压塌现象的出现。

S4:最后将薄壁管扩孔件204上的扩口部210切除，得到需要的薄壁管扩孔成品件205。切除方向可以是在冲压的平行方向进行环切，采用这样的环切可以减少原材料的浪费，此时采用的薄壁管原料件201的长度等于薄壁管扩孔成品件205的整体长度和扩口部210的长度之和。当然此处的切除方向也可以是冲压的垂直方向，这样的切除方向在切除时操作比较方便。

可选的，如图6所示，薄壁管扩口件202的扩口部210的扩口角度A为40-80度。这样的扩口角度不仅便于加工，且易于导向外翻，便于压住和压平扩口部210。

可选的，所述工序S2中，压板2固定在机身固定台板4上，扩孔凹模3在扩孔凸模1下压前先上移将薄壁管扩口件202的扩口部210压住并压平在压板2上。这样通过双动机驱使分别驱使扩孔凹模和扩孔凸模，工作过程平稳，薄壁管扩孔质量好。

可选的，所述工序S2中，扩孔凸模1开始下压，套挂在扩孔凸模1的弹簧5先驱使压板2下移，将薄壁管扩口件202的扩口部210压住并压平在扩孔凹模3上，然后扩孔凸模1开始进入扩孔凹模3进行扩孔。这样便于采用单动机驱使，提高工作效率。

本发明的薄壁管扩孔工艺，在扩孔前先增加了一道扩出扩口部的扩口工序，并在扩孔前先利用此扩口部将薄壁管固定并压成薄壁管紧压件，防止薄壁管的上端在扩孔凸模的带动下下移，然后再扩孔得到薄壁管扩孔件，最后再加了一道切除工序将薄壁管扩孔件的扩口部切除，即可得到需要尺寸的薄壁管扩孔成品件，该工艺巧妙地利用了扩口部这个中间辅助部件，方便地实现了薄壁管的扩管工艺，且成品质量较高。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种薄壁管的扩孔装置，用于对带有扩口部的薄壁管进行扩孔，其特征在于，包括：扩孔凸模、压板和扩孔凹模，该扩孔凸模沿第一方向下压时依次穿过该压板和该扩孔凹模，该压板在该扩孔凸模下压进入该扩孔凹模前，先与该扩孔凹模配合紧压住并压平薄壁管的扩口部，用于防止薄壁管的上端跟着该扩孔凸模一起下压;

其中，扩孔装置的扩孔工艺包括：将薄壁管原料件冲压出带有喇叭状扩口部的薄壁管扩口件;将薄壁管扩口件放入扩孔凹模的型腔内，并通过压板和该扩孔凹模配合将薄壁管扩口件的扩口部紧压住，得到薄壁管紧压件;将扩孔凸模下压进入该扩孔凹模的型腔内将薄壁管紧压件扩孔扩出薄壁管扩孔件;将薄壁管扩孔件上的扩口部切除，得到需要的薄壁管扩孔成品件。

2.如权利要求1所述的薄壁管的扩孔装置，其特征在于，还包括机身固定台板，该压板固定在该机身固定台板上，且该压板位于该机身固定台板和该扩孔凹模之间，该扩孔凹模在该扩孔凸模下压前先沿该第一方向上移将薄壁管的扩口部紧压在该压板上，该扩孔凸模沿该第一方向下压时依次穿过该机身固定台板、该压板和该扩孔凹模。

3.如权利要求1所述的薄壁管的扩孔装置，其特征在于，还包括弹簧，该弹簧沿该第一方向可伸缩地套设在该扩孔凸模，且该弹簧的上端固定在该扩孔凸模的上部，该弹簧的下端连接在该压板上，该压板通过该弹簧的压力在该扩孔凸模进入该扩孔凹模前先将薄壁管的扩口部紧压在该扩孔凹模上。

4.如权利要求1所述的薄壁管的扩孔装置，其特征在于，在该扩孔凹模和该压板配合紧压住薄壁管的扩口部时，该扩孔凸模穿设在该压板内，且该扩孔凸模的底面和该压板的底面刚好平齐。

5.如权利要求1所述的薄壁管的扩孔装置，其特征在于，还包括导向柱，该导向柱连接在该扩孔凸模的底部，且该导向柱的外径等于薄壁管的内径，且该扩孔凸模和该导向柱为一体成型件。

6.一种薄壁管的扩孔工艺，其特征在于，用于对带有扩口部的薄壁管进行扩孔的扩孔装置，该扩孔装置包括：扩孔凸模、压板和扩孔凹模，该扩孔凸模沿第一方向下压时依次穿过该压板和该扩孔凹模，该压板在该扩孔凸模下压进入该扩孔凹模前，先与该扩孔凹模配合紧压住并压平薄壁管的扩口部，用于防止薄壁管的上端跟着该扩孔凸模一起下压；

薄壁管的扩孔工艺包括如下工序：

S1:将薄壁管原料件冲压出带有喇叭状扩口部的薄壁管扩口件；

S2:将薄壁管扩口件放入扩孔凹模的型腔内，并通过压板和该扩孔凹模配合将薄壁管扩口件的扩口部紧压住，得到薄壁管紧压件；

S3:将扩孔凸模下压进入该扩孔凹模的型腔内将薄壁管紧压件扩孔扩出薄壁管扩孔件；

S4:将薄壁管扩孔件上的扩口部切除，得到需要的薄壁管扩孔成品件。

7.如权利要求6所述的薄壁管的扩孔工艺，其特征在于，当扩口部的切除方向平行冲压方向时，薄壁管原料件的长度等于薄壁管扩孔成品件的长度和扩口部的长度之和。

8.如权利要求6所述的薄壁管的扩孔工艺，其特征在于，薄壁管扩口件的扩口部的扩口角度为40-80度。

9.如权利要求6所述的薄壁管的扩孔工艺，其特征在于，所述工序S2中，压板固定在机身固定台板上，该扩孔凹模在该扩孔凸模下压前先上移将薄壁管扩口件的扩口部压住并压平在该压板上。

10.如权利要求6所述的薄壁管的扩孔工艺，其特征在于，所述工序S2中，该扩孔凸模开始下压，套挂在该扩孔凸模的弹簧先驱使该压板下移，将薄壁管扩口件的扩口部压住并压平在该扩孔凹模上，然后该扩孔凸模开始进入该扩孔凹模进行扩孔。