CN115972556A - 一种管材端面成型与法兰装配二合一装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种管材端面成型与法兰装配二合一装置及其装配方法，以解决现有技术存在的波纹管类管材零件在扩口成型时受轴向力易变形，且生产流程复杂、成本高的问题。本申请包括：主体组件、成型冲模组件、整形冲模组件和装配冲模组件；使用时，先在装配冲模组件上安装法兰，以及在主体组件的模具型腔内放置好零件，并通过驱动组件依次对零件自动进行扩口成型、整形及法兰装配的动作，进而一次完成零件成型及法兰装配工作；本申请结构简单、使用方便，通过改进、优化成型工装及冲模结构，对现有的工艺流程进行简化，减少了工装模具及生产工序，降低了生产成本，工序生产节拍缩短，提高了生产效率。

Description

一种管材端面成型与法兰装配二合一装置及其装配方法

技术领域

本申请涉及波纹管制造技术领域，具体涉及一种管材端面成型与法兰装配二合一装置及其装配方法。

背景技术

波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。其中，金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。

目前，对于光管连续弯的波纹管管材零件，主要是依靠冲模对管材端面实现二次扩口成型，使管材外径达到法兰装配要求；成型过程需使用拉伸油。但现有的冲模结构为锥面结构，成型时，在轴向挤压力的作用下扩口成型，而扩口成型波纹受轴向力的作用容易变形。

现有法兰装配试时，锥形冲模一扩口(外套冲模包裹管材扩口后外径，内径扩口芯棒。通过控制扩口冲模的深度与扩口芯棒的长度保证扩口长度及端面定位)，锥形冲模是对扩口零件的二次校形。其结构特征与扩口冲模一致。同时，其生产工艺流程为管材扩口-清洗-烘干-法兰装配，具体装配的流程：需要两台二工位进行成型机组装，第一步将零件放入仿形型腔内—双手启动按钮，冲模组件在油缸作用下首先进行扩口，再回程；侧面油缸动作进行换位，整形冲模进行整形。模具开模后，取下零件，放入筐内，进行清洗烘干。再次使用二工位进行法兰装配，将法兰放在法兰定位板内。该流程复杂，生产工序多，生产成本高，生产周期长。

发明内容

为此，本申请提供一种管材端面成型与法兰装配二合一装置及其装配方法，以解决现有技术存在的对于波纹管类管材零件在扩口成型时受轴向力易变形，且生产流程复杂、成本高的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，一种管材端面成型与法兰装配二合一装置，包括：

主体组件，安装在机床上，用于对波纹管类管材零件进行定位及夹紧，其包括：上模和下模，所述上模与下模之间设置有容纳所述零件的模具型腔，所述模具型腔的弯曲形状与零件的外轮廓相同；

成型冲模组件，为胀瓣结构，位于所述模具型腔前端的一侧；所述成型冲模组件在液压缸作用下向靠近模具型腔前端方向运动，并对所述零件的端面进行扩口成型；

整形冲模组件，与所述成型冲模组件并列设置，用于对经所述成型冲模组件扩口成型后的零件进行整形；

装配冲模组件，为胀瓣式法兰装配结构，与所述整形冲模组件并列设置，用于对法兰进行装配；

驱动组件，包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构为所述主体组件提供液压动力，所述第二驱动机构为成型冲模组件、整形冲模组件和装配冲模组件提供液压动力。

可选地，所述模具型腔的后端设置有定位块，通过所述定位块对零件进行轴向定位；所述模具型腔的前端设置有缩颈，所述缩颈的后方设置有防滑槽。

可选地，所述成型冲模组件包括：第一胀形芯轴，所述第一胀形芯轴的外部依次套设有第一胀形冲模连接件、第一瓣合模压块、第一胀形瓣合模，所述第一胀形瓣合模的外部套设有成型套，且第一胀形瓣合模的外壁通过第一弹簧连接在一起；所述第一瓣合模压块的一端装入第一胀形冲模连接件内，并通过第一瓣合模压块挡块进行锁紧定位，第一瓣合模压块的另一端装入所述成型套内；所述第一胀形冲模连接件与所述第一胀形芯轴之间设置有第二弹簧；

所述第一胀形芯轴远离所述第一胀形瓣合模的一端的外壁设置有一圈第一凸起和第一芯轴挡块，所述第一芯轴挡块与所述第一凸起抵靠；所述第二弹簧的一端与所述第一凸起连接，另一端与所述第一瓣合模压块挡块连接。

可选地，所述第一瓣合模压块与所述第一胀形瓣合模之间设置有多个第一导向销，使得所述第一胀形瓣合模按导向方向运行。

可选地，所述整形冲模组件包括整形冲模和整形芯棒，所述整形冲模的一端装有整形芯棒，另一端连接有冲模连接件。

可选地，所述整形芯棒为YG6硬质合金材料，表面粗糙度为0.4；所述整形冲模的外径比零件的最大外径大0.1mm。

可选地，所述装配冲模组件包括：第二胀形芯轴，所述第二胀形芯轴的外部依次套设有第二胀形冲模连接件、第二瓣合模压块、第二胀形瓣合模，所述第二胀形瓣合模的外部套设有安装法兰的法兰定位板，且第二胀形瓣合模的外壁通过第三弹簧连接在一起；所述第二瓣合模压块的一端装入第二胀形冲模连接件内，并通过第二瓣合模压块挡块进行锁紧定位，另一端装入所述法兰定位板内；所述第二胀形冲模连接件与所述第二胀形芯轴之间设置有第四弹簧；

所述第二胀形芯轴远离所述第二胀形瓣合模的一端的外壁设置有一圈第二凸起和第二芯轴挡块，所述第二芯轴挡块与所述第二凸起抵靠；所述第四弹簧的一端与所述第二凸起连接，另一端与所述第二瓣合模压块挡块连接。

可选地，所述第二瓣合模压块与所述第二胀形瓣合模之间设置有多个第二导向销，使得所述第二胀形瓣合模按导向方向运行；

所述法兰定位板与所述法兰通过第三导向销进行定位，所述上模、下模上分别开设有与所述第三导向销配合使用的第一导向定位孔、第二导向定位孔。

可选地，所述第二胀形瓣合模的外壁设置有胀瓣限位槽和直条纹，所述胀瓣限位槽位于所述直条纹与第三弹簧之间。

第二方面，一种管材端面成型与法兰装配二合一装置的装配方法，采用上述管材端面成型与法兰装配二合一装置，包括以下步骤：

步骤一、将法兰装配到装配冲模组件上；

步骤二、将波纹管类管材零件放置在主体组件的模具型腔内；

步骤三、启动按钮，通过成型冲模组件对所述零件自动进行径向扩口成型；

步骤四、待步骤三完成后，通过整形冲模组件对扩口成型后的零件的内径自动进行整形；

步骤五、待步骤四完成后，通过装配冲模组件对整形后的零件自动进行法兰装配。

相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

1、本申请提供了一种管材端面成型与法兰装配二合一装置及其装配方法，包括：主体组件、成型冲模组件、整形冲模组件和装配冲模组件，主体组件对波纹管类管材零件进行定位及夹紧，成型冲模组件对零件的端面进行扩口成型，整形冲模组件对经成型冲模组件扩口成型后的零件进行整形，装配冲模组件对法兰进行装配；使用时，先在装配冲模组件上安装法兰，以及在主体组件的模具型腔内放置好零件，并通过驱动组件依次对零件自动进行扩口成型、整形及法兰装配的动作，进而一次完成零件成型及法兰装配工作；本申请结构简单、使用方便，通过改进、优化成型工装及冲模结构，对现有的工艺流程进行优化，减少了工装模具及生产工序，降低了生产成本，工序生产节拍缩短，提高了生产效率。

2、本申请使用三工位成型机，零件通过下模型腔仿形轮廓定位，通过定位块进行轴向定位，并采用胀瓣径向扩口形式，使得零件在径向力作用下成型，不会使零件产生轴向窜动，避免波纹管受到轴向作用力产生变形；若使用四工位或六工位机床增加成型冲模组件(胀瓣结构冲模)、整形冲模组件、装配冲模组件相结合，会使管材成型更加完善良好，使管材更好消除弯管产生的残余应力。

3、本申请整形冲模组件采用高硬度及粗糙度的硬质合金(YG6)整形冲模，粗糙度0.4，对胀瓣成型后的零件进行整形，使零件满足过渡配合的精度要求，管材更饱满。

4、本申请的装配冲模组件具有对法兰位置定位、胀紧及装配时导向功能，通过对法兰进行定位及装配，实现了管材成型及法兰装配二合一模式，中间省略清洗和烘干工序，生产流程简化，生产效率提高，生产成本降低。

5、本申请装配冲模组件中第二胀形瓣合模采用直条纹胀紧结构，减小整体胀紧使法兰产生变形，增加局部管材压紧变形，减小管材弹性变形，增加塑性变形，既达到管材局部更容易变形的效果，而又能保证法兰处于受力很小的状态。

6、本申请装配冲模组件还具有止转功能，通过第二瓣合模压块和第二胀形冲模连接件之间的直线平面止转定位功能，防止法兰定位板转动，保证了法兰装配位置的准确性。

附图说明

为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为本申请一个实施例提供的结构示意图一；

图2为本申请一个实施例提供的结构示意图二；

图3为本申请一个实施例提供的成型冲模组件位于主体组件一侧的结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的整形冲模组件位于主体组件一侧的结构示意图；

图5为图1中的主体组件的侧视图；

图6为图1中上模、下模与零件的分解结构示意图一和分解结构示意图二；

图7为图1中下模的结构示意图一(带零件)、结构示意图二(不带零件)；

图8为图1中的主体组件的剖视图一(在第一导柱处)；

图9为图1中的主体组件的剖视图二(在第二导柱处)；

图10为图3中成型冲模组件的剖视图；

图11为图3中成型冲模组件的侧视图；

图12为图3中第一瓣合模压块、第一导向销及第一胀形瓣合模的分解结构示意图一、分解结构示意图二；

图13为图3中成型冲模组件的不带成型套和第一胀形冲模连接件的结构示意图；

图14为图4中整形冲模组件的剖视图；

图15为图1中装配冲模组件的结构示意图及其侧视图；

图16为图1中装配冲模组件的剖视图；

图17为图1中装配冲模组件在第三导向销处的局部剖视图；

图18为图1中法兰定位板与法兰的分解结构示意图；

图19为图1所示装配冲模组件中第二胀形瓣合模的正视图；

图20为图1中第二瓣合模压块、第二导向销及第二胀形瓣合模的分解结构示意图一、分解结构示意图二；

图21为图1中第二瓣合模压块与第二胀形冲模连接件的分解结构示意图一、分解结构示意图二；

图22为本申请一个实施例提供安装于机床上的结构示意图；

图23为图22所示的俯视图。

附图标记说明：

1、主体组件；11、上模；111、第一导向定位孔；12、下模；121、第二导向定位孔；13、零件；14、模具型腔；141、上半型腔；142、下半型腔；143、缩颈；144、防滑槽；15、定位块；16、第一螺钉；17、第一导柱；18、第一导套；19、销钉；20、第二导柱；201、第二导套；

2、成型冲模组件；21、第一胀形芯轴；211、第一凸起；22、第一胀形冲模连接件；23、第一瓣合模压块；231、第一导槽；24、第一胀形瓣合模；241、第二导槽；25、第一瓣合模压块挡块；26、第一芯轴挡块；27、第一弹簧；28、第二弹簧；29、成型套；30、第一导向销；301、第二螺钉；

3、整形冲模组件；31、整形冲模；32、整形芯棒；33、冲模连接件；34、第三螺钉；35、第四螺钉；

4、装配冲模组件；41、第二胀形芯轴；411、第二凸起；42、第二胀形冲模连接件；421、第二平面；43、第二瓣合模压块；431、第三导槽；432、环形伸入部；4321、第一平面；44、第二胀形瓣合模；441、第四导槽；442、胀瓣限位槽；443、直条纹；45、第二瓣合模压块挡块；46、第二芯轴挡块；47、第三弹簧；48、第四弹簧；49、法兰定位板；50、法兰；501、第二导向销；502、第五螺钉；503、第三导向销；504、第六螺钉；505、球头顶丝；

5、第一驱动机构；6、第二驱动机构；601、第一油缸；602、第二油缸；603、第三油缸；7、工作台；8、外壳；9、移动轨道。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

本申请的一个实施例，一种管材端面成型与法兰装配二合一装置，参见图1-图4，包括：主体组件1、成型冲模组件2、整形冲模组件3、装配冲模组件4和驱动组件；

主体组件1用于对波纹管类管材零件13进行定位及夹紧，该零件13为光管连续弯的波纹管；

成型冲模组件2为胀瓣结构，位于模具型腔14前端的一侧，用于对零件13的端面进行预成型(扩口成型)，成型冲模组件2的应用使得波纹管类管材零件13由传统的锥面扩口形式改为胀瓣径向扩口形式，在径向力作用下成型，不会使零件13产生轴向窜动，避免零件13受到轴向作用力产生变形；

整形冲模组件3与成型冲模组件2并列设置，用于对经成型冲模组件2扩口成型后的零件13的内径进行整形归圆处理，使零件13更饱满，由于是在扩口内径的基础上整形，则不会发生拉毛；

装配冲模组件4为胀瓣式法兰装配结构，与成型冲模组件2、整形冲模组件3并列设置，用于对法兰50进行装配；

主体组件1安装在机床上，机床下部是工作台7，以三工位机床为例，如图22、图23所示，并配合驱动组件进行零件13扩口处理、零件13的内径的整形处理及法兰装配处理；

驱动组件包括第一驱动机构5和第二驱动机构6，第一驱动机构5为合膜油缸，为主体组件1提供液压动力；第二驱动机构6为成型冲模组件2、整形冲模组件3和装配冲模组件4提供液压动力，具体是：第二驱动机构6包括第一油缸601、第二油缸602、第三油缸603，第一油缸601用于给成型冲模组件2提供移动的驱动力，第二油缸602用于给整形冲模组件3提供移动的驱动力，第三油缸603用于给装配冲模组件4提供移动的驱动力；成型冲模组件2、整形冲模组件3、装配冲模组件4均安装在外壳8上，工作台7上设置有移动轨道9，外壳8上还设置有侧面油缸(包括换膜油缸)，用于驱动成型冲模组件2、整形冲模组件3、装配冲模组件4在移动轨道9上进行换位，经换位后使得各自独立工作。

本实施例中，参见图2、图5-图9，主体组件1包括：上模11和下模12；上模11与下模12之间设置有容纳零件13的模具型腔14(仿形型腔)，模具型腔14的弯曲形状与零件13的外轮廓相同，零件13的弯曲形状按仿形型腔进行定位；具体是：在上模11的底部沿横向开设有上半型腔141，下模12的上部沿横向开设有下半型腔142，当上模11与下模12在液压驱动下合膜后，上半型腔141与下半型腔142则形成上述模具型腔14。

优选地，模具型腔14内设置有定位块15，定位块15位于零件13的后端，通过定位块15对零件13进行轴向定位，定位块15的定位尺寸根据数模零件13装配确定尺寸；定位块15具体设置于模具型腔14(具体是下半型腔142)的后端，且定位块15与下模12的后部通过第一螺钉16连接。

进一步优选地，模具型腔14的前端远离定位块15的一端设置有缩颈143，并在缩颈143的后方设置防滑槽144，增加了零件13的夹紧力，防止零件13成型时，而受轴向力产生窜动。

优选地，上模11的后侧安装有第一导柱17和第一导套18，第一导柱17穿过上模11内的第一导套18后进入下模12，并通过销钉19进行固定；上模11的前侧安装有第二导柱20，下模12内装有第二导套201，第二导柱20插入第二导套201内。

本实施例中，参见图3、图10-图13，成型冲模组件2包括：第一胀形芯轴21，第一胀形芯轴21的外部依次套设有第一胀形冲模连接件22、第一瓣合模压块23、第一胀形瓣合模24，第一胀形瓣合模24的外部套设有成型套29，成型套29与第一瓣合模压块23通过第二螺钉301连接；第一胀形瓣合模24的外壁通过第一弹簧27连接在一起，第一弹簧27为拉伸弹簧；

第一瓣合模压块23的一端装入第一胀形冲模连接件22内，并通过第一瓣合模压块挡块25进行锁紧定位，第一瓣合模压块挡块25位于远离第一胀形瓣合模24的一端；第一瓣合模压块23的另一端装入成型套29内；第一胀形冲模连接件22与第一胀形芯轴21之间设置有第二弹簧28，第二弹簧28为轻载矩形弹簧(扁形弹簧)。

优选地，第一胀形芯轴21远离第一胀形瓣合模24一端的外壁从内至外依次设置有一圈第一凸起211和第一芯轴挡块26，第一芯轴挡块26与第一凸起211抵靠；第二弹簧28的一端与第一凸起211连接，另一端与第一瓣合模压块挡块25连接；

第一胀形芯轴21靠近第一胀形瓣合模24的一端为锥面。

进一步优选地，第一瓣合模压块23与第一胀形瓣合模24之间设置有多个第一导向销30，使得第一胀形瓣合模24按导向方向运行；第一导向销30为L型导向销，其截面为矩形；多个第一导向销30均匀分布，能够使第一胀形瓣合模24按导向方向运行，使胀瓣分布更加均匀。

再进一步优选地，第一瓣合模压块23上开设有第一导槽231，第一胀形瓣合模24上开设有第二导槽241，第一导槽231与第二向槽对接后，形成完整的第一导向槽，第一导向槽与第一导向销30的L型结构相同，用于安装第一导向销30。

成型冲模组件2的安装顺序为：参见图10，首先将第一瓣合模压块23装入第一胀形冲模连接件22内，并通过第一瓣合模压块挡块25锁紧定位，再装入第二弹簧28，将第一胀形芯轴21插入第一瓣合模压块23(按H7/f6配合)内并伸出第一瓣合模压块23的外部，最后将第一芯轴挡块26装入第一胀形冲模连接件22内，并利用扳手拧紧；将第一弹簧27套在第一胀形瓣合模24外壁的凹槽内，通过第一弹簧27将第一胀形瓣合模24连接在一起，再将第一导向销30装在第一瓣合模压块23上，然后将第一胀形瓣合模24套在第一胀形芯轴21上，并通过第一导向槽对准第一导向销30(L型导向销)的位置装配，最后装配成型套29，通过第二螺钉301(M6螺钉)将成型套29与第一瓣合模压块23连接即可。

成型冲模组件2的使用原理为：在进行扩口成型时，通过第二驱动机构6先将成型冲模组件2驱动至靠近主体组件1(具体是上模11和下模12的前端面处)的一侧，并使得成型套29先接触上模11和下模12的端面，进而在第一油缸601作用下成型冲模组件2继续向前运动，使得第一胀形芯轴21挤压第一胀形瓣合模24产生径向运动，从而对零件13进行扩口成型。

本实施例中，参见图4、图14，整形冲模组件3包括整形冲模31和整形芯棒32，整形冲模31的一端装有整形芯棒32，并用第三螺钉34紧固，整形冲模31的另一端连接有冲模连接件33(φ9冲模连接件33)，并用第四螺钉35紧固，第三螺钉34与第四螺钉35为M8螺钉。

优选地，整形芯棒32为YG6硬质合金材料，其硬度高，表面粗糙度为0.4；整形冲模31的外径比管材成型的最大外径大0.1mm；整形冲模31端面具有定位限位作用，要求严格控制整形芯棒32与整形冲模组件3的整形尺寸高度要求，保证整形时零件13承受轴向力最小，即整形冲模31深度略高于整形冲模31整形高度。

整形冲模组件3的安装顺序为：参见图14，先将整形芯棒32装入整形冲模31内，并用第三螺钉34紧固，定位部分按H7/f6配合，再将φ9冲模连接件33连接在整形冲模组件3上，并用第四螺钉35紧固。

整形冲模组件3的使用原理为：在对零件13的扩口直径进行整形时，通过侧面油缸对整形冲模组件3换位至前一步骤的成型冲模组件2处，使得整形冲模组件3位于靠近主体组件1(具体是上模11和下模12的前端面处)的一侧，再在第二油缸602作用下推动整形冲模组件3继续向前运动，进而通过整形芯棒32对零件13的内径进行整形处理。

本实施例中，参见图1-图2、图15-图20，装配冲模组件4包括：第二胀形芯轴41，第二胀形芯轴41的外部依次套设有第二胀形冲模连接件42、第二瓣合模压块43、第二胀形瓣合模44，第二胀形瓣合模44的外部套设有用于法兰定位板49，法兰定位板49用于安装有法兰50，且法兰定位板49与第二瓣合模压块43通过第五螺钉502连接；第二胀形瓣合模44的外壁通过第三弹簧47连接在一起，第一弹簧27为拉伸弹簧；

第二瓣合模压块43的一端装入第二胀形冲模连接件42内，并通过第二瓣合模压块挡块45进行锁紧定位，第二瓣合模压块挡块45位于远离第二胀形瓣合模44的一端；第二瓣合模压块43的另一端装入法兰定位板49内；第二胀形冲模连接件42与第二胀形芯轴41之间设置有第四弹簧48，第四弹簧48为轻载矩形弹簧(扁形弹簧)。

优选地，法兰定位板49与法兰50通过对称设置的两个第三导向销503进行定位，第三导向销503为圆形；且法兰定位板49内对称开设有两个定位销孔(φ9)，并通过两个球头顶丝505预紧防止窜动，第三导向销503与法兰50(φ9H7/f6)配合，并通过第六螺钉504固定，第三导向销503又是装配定位导柱；第六螺钉504为M5内六角螺钉；同时，上模11、下模12上分别开设有与第一导向定位孔111、第二导向定位孔121，第三导向销503与两个第一导向定位孔111、第二导向定位孔121配合，按导柱导套配合要求导向，保证法兰50装配位置要求。

优选地，第二胀形瓣合模44的外壁上设置有胀瓣限位槽442(胀瓣限位外径)和直条纹443，第二胀形瓣合模44上的直条纹443比其基体的直径高0.1mm，胀瓣直条纹443下部直径通过法兰定位板49的胀瓣内孔限位，防止法兰50由于张紧力过大变形，同时条纹使管材局部塑性变形胀紧而定位。

进一步优选地，第二胀形瓣合模44(直条纹胀形瓣合模)处于法兰50的中心位置。

优选地，第二胀形芯轴41远离第二胀形瓣合模44的一端的外壁从内至外依次设置有一圈第二凸起411和第二芯轴挡块46，第二芯轴挡块46与第二凸起411抵靠；第四弹簧48的一端与第二凸起411连接，另一端与第二瓣合模压块挡块45连接；

第二胀形芯轴41靠近第二胀形瓣合模44的一端为锥面。

进一步优选地，第二瓣合模压块43与第二胀形瓣合模44之间设置有多个第二导向销501，使得第二胀形瓣合模44按导向方向运行；第二导向销501为L型导向销，其截面为矩形；多个第二导向销501均匀分布，能够使第二胀形瓣合模44按导向方向运行，使胀瓣分布更加均匀。

再进一步优选地，第二瓣合模压块43上开设有第三导槽431，第二胀形瓣合模44上开设有第四导槽441，第三导槽431与第四导槽441对接后，形成完整的第二导向槽，第二导向槽与第二导向销501的L型结构相同，用于安装第二导向销501。

优选地，如图21所示，第二瓣合模压块43靠近第二胀形冲模连接件42的一端设置有环形伸入部432，用于伸入第二胀形冲模连接件42的中心孔内，实现对第二瓣合模压块43和第二胀形冲模连接件42的安装；环形伸入部432的外壁设置有第一平面4321，第二胀形冲模连接件42的中心孔内壁设置有与第一平面4321对应的第二平面421，使得第二瓣合模压块43和第二胀形冲模连接件42适配安装时，第二平面421与第一平面4321相贴合，起到了止转定位的效果，从而防止与第二瓣合模压块43另一端安装的法兰定位板49转动，保证了法兰50装配位置准确。

装配冲模组件4的安装顺序为：参见图16，首先将第二瓣合模压块43装入第二胀形冲模连接件42内，并通过第二瓣合模压块挡块45锁紧定位，再装入第四弹簧48，将第二胀形芯轴41插入第二瓣合模压块43(按H7/f6配合)内并伸出第二瓣合模压块43的外部，最后将第一芯轴挡块26装入第一胀形冲模连接件22内，并利用扳手拧紧；将第三弹簧47套在第二胀形瓣合模44外壁的凹槽内，通过第三弹簧47将第二胀形瓣合模44连接在一起，再将第二导向销501装在第二瓣合模压块43上，然后将第二胀形瓣合模44套在第二胀形芯轴41上，并通过导向槽对准第二导向销501(L型导向销)的位置装配，最后装配法兰定位板49，通过第五螺钉502(M6螺钉)将法兰定位板49与第二瓣合模压块43连接；将法兰50装在法兰定位板49上，以第三导向销503定位，第二胀形瓣合模44(直条纹胀形瓣合模)处于法兰50的中心位置，调整球头顶丝505使法兰50定位稳定准确。

装配冲模组件4的使用原理为：在进行法兰50装配时，通过侧面油缸对装配冲模组件4换位至前一步骤的整形冲模组件3处，使得装配冲模组件4靠近主体组件1(具体是上模11和下模12的前端面处)的一侧，且两个第三导向销503分别定位导入上模11的第一导向定位孔111内、下模12的第二导向定位孔121内，再在第三油缸603作用下推动装配冲模组件4继续向前运动，进而进行法兰装配处理；当法兰50侧面与上模11和下模12的端面接触后，开始进行胀紧装配，直条纹胀形瓣合模进入胀紧动作，胀瓣限位槽442(胀瓣限位外径)与法兰定位板49定位直径接触时，完成胀紧动作(根据法兰50内径上差预留胀形余量)。

一种管材端面成型与法兰装配二合一装置的装配方法，采用上述一种管材端面成型与法兰装配二合一装置，并包括以下装配步骤：

步骤一、将法兰50装配到装配冲模组件4上，以第三导向销503定位，依靠球头顶丝505压紧固定；

步骤二、将波纹管类管材零件13及定位块15定位放置在主体组件1(具体是模具型腔14)内；

步骤三、启动按钮，通过成型冲模组件2对零件13自动进行径向扩口成型；

步骤四、待步骤三完成后，通过整形冲模组件3对扩口成型后的零件13的内径自动进行整形；

步骤五、待步骤四完成后，通过装配冲模组件4对整形后的零件13自动进行法兰50装配。

其中，冲模及装配的具体步骤如下：双手按启动按钮，上模11、下模12开始合模，合模完成后，第一油缸601驱动成型冲模组件2开始运动，当成型套29与上模11、下模12的端面接触时，第二弹簧28开始压缩，第一胀形芯轴21锥面与第一胀形瓣合模24锥面开始径向扩口成型，到达限位开关后，第一油缸601开始后退，到达限位开关后停止动作，侧面油缸(换膜油缸)开始动作，达到限位开关后，动作停止；第二油缸602驱动整形冲模组件3开始运动，当整形冲模31与上模11、下模12的端面接触后完成整形工序(内部整形芯棒形芯棒32短管材整形，冲模内径对管材压型，冲模端面对管材整形深度控制)；法兰装配冲模工作顺序同上，全部动作完成后，机床自动复位到原始位置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，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；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，包括：

主体组件，安装在机床上，用于对波纹管类管材零件进行定位及夹紧，其包括：上模和下模，所述上模与下模之间设置有容纳所述零件的模具型腔，所述模具型腔的弯曲形状与零件的外轮廓相同；

成型冲模组件，为胀瓣结构，位于所述模具型腔前端的一侧；所述成型冲模组件在液压缸作用下向靠近模具型腔前端方向运动，并对所述零件的端面进行扩口成型；

整形冲模组件，与所述成型冲模组件并列设置，用于对经所述成型冲模组件扩口成型后的零件进行整形；

装配冲模组件，为胀瓣式法兰装配结构，与所述整形冲模组件并列设置，用于对法兰进行装配；

驱动组件，包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构为所述主体组件提供液压动力，所述第二驱动机构为成型冲模组件、整形冲模组件和装配冲模组件提供液压动力。

2.根据权利要求1所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述模具型腔的后端设置有定位块，通过所述定位块对零件进行轴向定位；所述模具型腔的前端设置有缩颈，所述缩颈的后方设置有防滑槽。

3.根据权利要求1所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述成型冲模组件包括：第一胀形芯轴，所述第一胀形芯轴的外部依次套设有第一胀形冲模连接件、第一瓣合模压块、第一胀形瓣合模，所述第一胀形瓣合模的外部套设有成型套，且第一胀形瓣合模的外壁通过第一弹簧连接在一起；所述第一瓣合模压块的一端装入第一胀形冲模连接件内，并通过第一瓣合模压块挡块进行锁紧定位，第一瓣合模压块的另一端装入所述成型套内；所述第一胀形冲模连接件与所述第一胀形芯轴之间设置有第二弹簧；

所述第一胀形芯轴远离所述第一胀形瓣合模的一端的外壁设置有一圈第一凸起和第一芯轴挡块，所述第一芯轴挡块与所述第一凸起抵靠；所述第二弹簧的一端与所述第一凸起连接，另一端与所述第一瓣合模压块挡块连接。

4.根据权利要求3所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述第一瓣合模压块与所述第一胀形瓣合模之间设置有多个第一导向销，使得所述第一胀形瓣合模按导向方向运行。

5.根据权利要求1所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述整形冲模组件包括整形冲模和整形芯棒，所述整形冲模的一端装有整形芯棒，另一端连接有冲模连接件。

6.根据权利要求5所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述整形芯棒为YG6硬质合金材料，表面粗糙度为0.4；所述整形冲模的外径比零件的最大外径大0.1mm。

7.根据权利要求1所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述装配冲模组件包括：第二胀形芯轴，所述第二胀形芯轴的外部依次套设有第二胀形冲模连接件、第二瓣合模压块、第二胀形瓣合模，所述第二胀形瓣合模的外部套设有安装法兰的法兰定位板，且第二胀形瓣合模的外壁通过第三弹簧连接在一起；所述第二瓣合模压块的一端装入第二胀形冲模连接件内，并通过第二瓣合模压块挡块进行锁紧定位，另一端装入所述法兰定位板内；所述第二胀形冲模连接件与所述第二胀形芯轴之间设置有第四弹簧；

所述第二胀形芯轴远离所述第二胀形瓣合模的一端的外壁设置有一圈第二凸起和第二芯轴挡块，所述第二芯轴挡块与所述第二凸起抵靠；所述第四弹簧的一端与所述第二凸起连接，另一端与所述第二瓣合模压块挡块连接。

8.根据权利要求7所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述第二瓣合模压块与所述第二胀形瓣合模之间设置有多个第二导向销，使得所述第二胀形瓣合模按导向方向运行；

所述法兰定位板与所述法兰通过第三导向销进行定位，所述上模、下模上分别开设有与所述第三导向销配合使用的第一导向定位孔、第二导向定位孔。

9.根据权利要求8所述的管材端面成型与法兰装配二合一装置，其特征在于，所述第二胀形瓣合模的外壁设置有胀瓣限位槽和直条纹，所述胀瓣限位槽位于所述直条纹与第三弹簧之间。

10.一种管材端面成型与法兰装配二合一装置的装配方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述管材端面成型与法兰装配二合一装置，包括以下步骤：

步骤一、将法兰装配到装配冲模组件上；

步骤二、将波纹管类管材零件放置在主体组件的模具型腔内；

步骤三、启动按钮，通过成型冲模组件对所述零件自动进行径向扩口成型；

步骤四、待步骤三完成后，通过整形冲模组件对扩口成型后的零件的内径自动进行整形；

步骤五、待步骤四完成后，通过装配冲模组件对整形后的零件自动进行法兰装配。

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