CN117583485B - 一种不锈钢管件缩口模具及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于不锈钢管件加工技术领域，公开了一种不锈钢管件缩口模具及其方法，其中不锈钢管件缩口模具，包括底板和顶板，底板的上表面四角处均固定安装有导向立柱，顶板的下表面四角处均固定安装有导向套筒，导向套筒滑动连接在导向立柱的外部，底板的上表面中部设有下模组件，顶板的下表面中部固定安装有牛筋棒，牛筋棒的下方设置有上模组件，下模组件包括下芯轴和支撑组件，下芯轴固定安装在底板的上表面中部并与上模组件相对应，支撑组件设置在下芯轴的外侧；本发明整体结构简单，使用方便，能够解决因缩口变形失稳而引起的起皱现象，并且生产效率高，方便使用。

Description

一种不锈钢管件缩口模具及其方法

技术领域

本发明属于不锈钢管件加工技术领域，具体的说，涉及一种不锈钢管件缩口模具及其方法。

背景技术

随着我国汽车行业、工程建设技术的快速发展，市场对不锈钢管件的品质要求越来越高，从而促进不锈钢管件加工模具的快速发展。

现有的不锈钢管件缩口加工方式有轴压整体模具缩口、分瓣模具缩口以及及旋压缩口；轴压模具缩口具有生产效率高，模具结构简单的特点，因此被广泛用于不锈钢管件的缩口成形工艺中。

轴压缩口模具受模具半锥角大小、锥形凹模一次缩口变形程度及不锈钢管件材料的影响，在进行缩口作业时，容易出现变形失稳使缩口处出现起皱现象，因此需要进行多次缩口加工，增加模具的制造成本，并且重复装夹，效率低且影响产品精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不锈钢管件缩口模具及其方法，整体结构简单，使用方便，能够解决因缩口变形失稳而引起的起皱现象，并且生产效率高，方便使用。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种不锈钢管件缩口模具，包括底板和顶板，底板的上表面四角处均固定安装有导向立柱，顶板的下表面四角处均固定安装有导向套筒，导向套筒滑动连接在导向立柱的外部，底板的上表面中部设有下模组件，顶板的下表面中部固定安装有牛筋棒，牛筋棒的下方设置有上模组件，下模组件包括下芯轴和支撑组件，下芯轴固定安装在底板的上表面中部并与上模组件相对应，支撑组件设置在下芯轴的外侧；

所述上模组件包括固定板，固定板的四角处分别通过通孔连接在对应的导向套筒的下端，固定板的下表面中部固定安装有成型模，成型模的下表面中部开设有模槽；

所述支撑组件包括四个支撑柱和支撑板，支撑板的中部开设有与下芯轴相适配的圆形孔，四个支撑柱的上端面分别与支撑板的下表面四角固定连接，四个支撑柱的下端面均与底板的上表面固定连接；

所述圆形孔的内壁并与四个支撑柱相对应的位置处开设有四个限位孔；

所述下芯轴的外部滑动套设有斜口端板，斜口端板的下端与限位孔相对应的位置处均固定连接有限位柱，限位柱的另一端位于支撑板的下方并固定连接有传动板，传动板的另一端通过滑动孔滑动套设在相对应的支撑柱上，支撑柱的外侧套设有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与传动板和底板固定连接。

以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：

所述固定板的中部和成型模的上端中部分别开设有同轴布设的第一滑动孔和第二滑动孔，第二滑动孔的直径小于第一滑动孔的直径，第一滑动孔与牛筋棒相对应，第一滑动孔的内部滑动连接有限位板，限位板的下表面中部固定安装有连接板和上芯轴，上芯轴的下表面一体连接有圆台。

进一步优化：所述模槽的内部固定安装有内锥形块，内锥形块的中部开设有圆锥孔，上芯轴的下端滑动贯穿第二滑动孔并延伸至锥形孔的内部。

进一步优化：所述成型模的下表面一侧位置处开设有安装槽，安装槽的内部滑动连接有活动板，安装槽的内顶壁与活动板的上表面之间固定连接有弹簧。

进一步优化：所述下芯轴呈圆柱型，下芯轴的上表面中部开设有与圆台相适配的圆槽，下芯轴的顶端开设有台阶斜面，台阶斜面上的斜面角度与锥形孔的圆锥面角度相匹配。

进一步优化：所述支撑板上与活动板相对应的位置处开设有穿孔，穿孔与圆形孔相连通。

进一步优化：所述斜口端板的内壁开设有斜口槽，斜口端板的一侧上端开设有斜口面，斜口端板的另一侧固定连接有L型柱，L型柱远离斜口端板的一端向上延伸并与活动板的下表面接触，L型柱贯穿穿孔。

本发明还提供一种不锈钢管件缩口方法，基于上述一种不锈钢管件缩口模具，包括以下步骤：

步骤一、将不锈钢管件缩口模具安装在压力机上，然后将带有斜口端的不锈钢管件套在下芯轴上，并使不锈钢管件的斜口端与斜口槽配合；

步骤二、启动压力机并带动顶板向下运动，顶板带动牛筋棒和上模组件向下运动；当上模组件向下运动的过程中，活动板的下表面抵触到L型柱的顶部，由于弹簧的弹力大于复位弹簧的弹力，成型模能够通过活动板向下顶动L型柱，L型柱带动斜口端板沿着下芯轴向下运动，此时斜口端板通过限位柱带动传动板在支撑柱上向下运动并压缩复位弹簧，从而使不锈钢管件向下运动；

步骤三、当不锈钢管件的顶端与下芯轴的顶端平齐时，斜口端板贯穿支撑板并位于支撑板的下方，继续向下施加压力，L型柱能够向上顶动活动板并压缩弹簧，上芯轴底部的圆台进入下芯轴顶部的圆槽内，使上芯轴的下端完全与下芯轴的顶端接触并向上运动，使上芯轴和连接板向上运动并带动限位板向上挤压牛筋棒，使牛筋棒发生形变，从而使不锈钢管件的上端与内锥形块的内壁接触并受到挤压而发生向内的形变，发生形变的形状与台阶斜面相同，然后保压一定时间，即完成对不锈钢管件的缩口作业；

步骤四、当对不锈钢管件完成缩口后，控制压力机复位，牛筋棒和弹簧进行复位，牛筋棒向下推动限位板、连接板和上芯轴向下运动复位，使得不锈钢管件脱离内锥形块和上芯轴；

当压力机继续复位时，在复位弹簧的作用下通过传动板带动限位柱向上运动，限位柱带动斜口端板、不锈钢管件和L型柱向上运动，当L型柱脱离成型模后，斜口端板复位完成，此时缩口完毕的不锈钢管件能够抬升出来，方便卸料。

本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1、本发明中在对不锈钢管件进行缩口作业时，通过在管壁的传力区采用内锥形块，在变形区的管内设有上芯轴和下芯轴，这样增加了管料在缩口过程中的稳定性，可以提高变形程度，从而得到较小的极限缩口系数，实现一次成型，提高使用效果。

2、本发明中通过设置支撑柱、支撑板、复位弹簧、传动板、限位柱和L型柱，可实现自动退料，同时通过设置斜口端板，可对一端带斜度的管件进行支撑，并对该管件的另一端进行缩口加工，并且能够实现一次成型，提高加工效率和产品质量，降低了模具加工及生产成本。

3、本发明采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够提高管件进行缩口作业时的稳定性，提高变形程度，实现一次成型，并且整体结构简单，方便制造和生产，能够降低生产和使用成本，提高使用效果。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中总体结构的主视剖视图；

图3为本发明实施例中下模组件的爆炸图；

图4为本发明实施例中上模组件的立体结构图；

图5为本发明实施例中上模组件的剖视图。

图中：1-底板；101-导向立柱；2-下模组件；201-支撑柱；202-支撑板；203-圆形孔；204-限位孔；205-穿孔；3-顶板；301-导向套筒；4-上模组件；401-固定板；402-成型模；403-第一滑动孔；404-连接板；405-上芯轴；406-内锥形块；407-限位板；408-活动板；409-弹簧；5-牛筋棒；6-下芯轴；601-圆槽；602-台阶斜面；7-斜口端板；701-斜口槽；702-斜口面；703-限位柱；704-传动板；705-复位弹簧；706-L型柱。

具体实施方式

如图1-5所示的，一种不锈钢管件缩口模具，包括底板1和顶板3，底板1的上表面四角处均通过螺钉固定安装有导向立柱101，顶板3的下表面四角处均通过螺钉固定安装有导向套筒301，导向套筒301滑动连接在导向立柱101的外部，底板1的上表面中部设有下模组件2，顶板3的下表面中部通过螺钉固定安装有牛筋棒5，牛筋棒5的下方设置有上模组件4，下模组件2包括下芯轴6和支撑组件，下芯轴6通过安装板固定安装在底板1的上表面中部并与上模组件4相对应，支撑组件设置在下芯轴6的外侧。

如图4和图5所示，在本实施例中，所述上模组件4包括固定板401，固定板401的四角处分别开设有通孔，所述固定板401通过通孔连接在对应的导向套筒301的下端，固定板401的下表面中部通过螺钉固定安装有成型模402，成型模402的下表面中部开设有模槽。

如图2、图4和图5所示，在本实施例中，所述固定板401的中部和成型模402的上端中部分别开设有第一滑动孔403和第二滑动孔，所述第一滑动孔403和第二滑动孔为同轴布设，所述第二滑动孔的直径小于第一滑动孔403的直径，所述第二滑动孔与第一滑动孔403的连接处设置有轴肩。

所述第一滑动孔403与牛筋棒5相对应，第一滑动孔403的内部滑动连接有限位板407，所述限位板407的外表面直径与第一滑动孔403的内表面直径相匹配，并且通过轴肩能够对限位板407的下移极限位置进行定位。

所述限位板407的下表面中部通过螺钉固定安装有连接板404和上芯轴405，所述连接板404和上芯轴405的外表面直径小于第一滑动孔403的内表面直径。

所述限位板407的上表面与牛筋棒5的下表面相连接，所述上芯轴405位于连接板404的下方。

所述连接板404的下表面中部开设有凹槽，上芯轴405的顶端一体连接有与凹槽相适配的凸块，且凸块插接于凹槽的内部，上芯轴405的下表面一体连接有圆台。

如图2、图4和5所示，在本实施例中，所述模槽的内部通过螺钉固定安装有内锥形块406；内锥形块406的中部开设有圆锥孔，上芯轴405的下端滑动贯穿第二滑动孔并延伸至锥形孔的内部。

这样设计，所述成型模402上的模槽能够用于安装内锥形块406和上芯轴405，便于对内锥形块406和上芯轴405进行维护，方便使用。

在使用时，在外部压力机的驱动下使上芯轴405与下芯轴6配合，同时在内锥形块406的作用下，完成对不锈钢管件的缩口作业。

所述牛筋棒5具有较强的形变能力和复位能力，能够在压缩后发生形变，撤去压力后能够及时复位，避免不锈钢管件卡件；在压力作用下，内锥形块406内部的锥形面能够对不锈钢管件的端部进行挤压和后期支撑，使不锈钢管件的端部发生形变，同时配合上芯轴405和下芯轴6能够增加不锈钢管件在缩口作业时的稳定性和精度。

所述成型模402的下表面一侧位置处开设有安装槽，安装槽的内部滑动连接有活动板408，安装槽的内顶壁与活动板408的上表面之间固定连接有弹簧409。

所述弹簧409输出弹力使活动板408上保持有向下移动的力，所述活动板408在初始状态时，所述活动板408的下表面与成型模402的下表面平齐。

如图2所示，在本实施例中，所述下芯轴6呈圆柱型，下芯轴6的上表面中部开设有与圆台相适配的圆槽601，且圆台向下移动时，能够滑动连接在圆槽601的内部。

所述下芯轴6的顶端开设有台阶斜面602，台阶斜面602上的斜面角度与锥形孔的圆锥面角度相匹配。

这样设计，将不锈钢管件套在下芯轴6上，并在下芯轴6与上芯轴405的配合下，以及台阶斜面602和锥形孔之间形成的空腔保护下，大大提高缩口作业时的稳定性和精度。

如图1、图2和图3所示，在本实施例中，支撑组件包括四个支撑柱201和支撑板202，支撑板202的中部开设有与下芯轴6相适配的圆形孔203，所述支撑板202通过圆形孔203套设在下芯轴6的外侧。

四个支撑柱201的上端面分别与支撑板202的下表面四角固定连接，四个支撑柱201的下端面均与底板1的上表面固定连接。

这样设计，通过四个支撑柱201能够用于支撑安装支撑板202，进而实现将支撑板202固定安装在底板1上，方便组装和安装。

如图3所示，在本实施例中，圆形孔203的内壁并与四个支撑柱201相对应的位置处开设有四个限位孔204。

支撑板202上与活动板408相对应的位置处开设有穿孔205，穿孔205与圆形孔203相连通。

如图2和图3所示，在本实施例中，所述下芯轴6的外部滑动套设有斜口端板7，斜口端板7呈圆筒形，斜口端板7的下端并与限位孔204相对应的位置固定连接有限位柱703，限位柱703分别滑动连接在相对应的限位孔204内。

所述限位柱703远离斜口端板7的一端位于支撑板202的下方并固定连接有传动板704，传动板704远离限位柱703的一端部上开设有滑动孔，所述传动板704通过滑动孔滑动套设在相对应的支撑柱201上。

所述支撑柱201的外侧套设有复位弹簧705，复位弹簧705的两端分别与传动板704和底板1固定连接。

所述斜口端板7的内壁开设有斜口槽701，斜口端板7的一侧上端开设有斜口面702，斜口端板7的另一侧固定连接有L型柱706，L型柱706远离斜口端板7的一端向上延伸并与活动板408的下表面接触，所述L型柱706能够贯穿穿孔205。

这样设计，在上模组件4向下运动过程中，在L型柱706与活动板408顶接，所述弹簧409的弹力大于复位弹簧705的弹力，在弹簧409的配合下能够使斜口端板7向下运动，从而使不锈钢管件向下运动，便于长度较长的不锈钢管件进行缩口作业。

在本实施例中，所述底板1上与各个支撑柱201相对应的位置处分别开设有凹槽，所述支撑柱201的下端部安装在该凹槽内，所述复位弹簧705的下端部也安装在凹槽内。

在本实施例中，所述斜口端板7向下运动时，所述斜口端板7带动下方的限位柱703在限位孔204内向下运动，限位柱703带动传动板704在支撑柱201上向下运动并压缩复位弹簧705，所述传动板704移动至极限位置时，所述传动板704与下方的底板1接触；此时底板1用于对传动板704、限位柱703和斜口端板7进行支撑限位，方便使用。

本发明还提供一种不锈钢管件缩口方法，基于上述一种不锈钢管件缩口模具，包括以下步骤：

步骤一、将该缩口模具安装在压力机上，然后将带有斜口端的不锈钢管件套在下芯轴6上，并使不锈钢管件的斜口端与斜口槽701配合。

步骤二、启动压力机并带动顶板3向下运动，顶板3带动导向套筒301在导向立柱101上向下运动，同时顶板3带动牛筋棒5和上模组件4向下运动；当上模组件4向下运动的过程中，活动板408的下表面能够抵触到L型柱706的顶部，当上模组件4继续向下运动时，由于弹簧409的弹力大于复位弹簧705的弹力，成型模402能够通过活动板408向下顶动L型柱706，L型柱706带动斜口端板7沿着下芯轴6向下运动，同时斜口端板7带动下方的限位柱703在限位孔204内向下运动，限位柱703带动传动板704在支撑柱201上向下运动并压缩复位弹簧705，从而使不锈钢管件向下运动。

步骤三、当不锈钢管件的顶端与下芯轴6的顶端平齐时，斜口端板7贯穿支撑板202并位于支撑板202的下方，传动板704与下方的底板1接触；继续向下施加压力，L型柱706能够向上顶动活动板408并压缩弹簧409，上芯轴405底部的圆台进入下芯轴6顶部的圆槽601内，使上芯轴405的下端完全与下芯轴6的顶端接触并向上运动，使上芯轴405和连接板404向上运动并带动限位板407在第一滑动孔403内向上运动，同时限位板407能够向上挤压牛筋棒5，使牛筋棒5发生形变，从而使不锈钢管件的上端与内锥形块406的内壁接触并受到挤压而发生向内的形变，发生形变的形状与台阶斜面602相同，然后保压一定时间，即完成对不锈钢管件的缩口作业。

步骤四、当对不锈钢管件完成缩口后，控制压力机复位，牛筋棒5和弹簧409进行复位，牛筋棒5向下推动限位板407、连接板404和上芯轴405向下运动复位，使得不锈钢管件脱离内锥形块406和上芯轴405；当压力机继续复位时，在复位弹簧705的作用下通过传动板704带动限位柱703向上运动，限位柱703带动斜口端板7、不锈钢管件和L型柱706向上运动，当L型柱706脱离成型模402后，斜口端板7复位，此时缩口完毕的不锈钢管件能够抬升出来，方便进行卸料。

在本实施例外，所述底板1上位于各个传动板704的下方还可以布设限位块，所述限位块用于限定斜口端板7的下移极限位置，所述L型柱706采用可拆卸的安装方式将其安装在斜口端板7，并且L型柱706为多种型号，通过L型柱706和限位块的配合能够限定斜口端板7的下移极限位置，并且通过上模组件4与下模组件2的配合能够使该不锈钢管件缩口模具适用于对不同长度的不锈钢管件进行缩口作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：包括底板（1）和顶板（3），底板（1）的上表面四角处均固定安装有导向立柱（101），顶板（3）的下表面四角处均固定安装有导向套筒（301），导向套筒（301）滑动连接在导向立柱（101）的外部，底板（1）的上表面中部设有下模组件（2），顶板（3）的下表面中部固定安装有牛筋棒（5），牛筋棒（5）的下方设置有上模组件（4），下模组件（2）包括下芯轴（6）和支撑组件，下芯轴（6）固定安装在底板（1）的上表面中部并与上模组件（4）相对应，支撑组件设置在下芯轴（6）的外侧；

所述上模组件（4）包括固定板（401），固定板（401）的四角处分别通过通孔连接在对应的导向套筒（301）的下端，固定板（401）的下表面中部固定安装有成型模（402），成型模（402）的下表面中部开设有模槽；

所述支撑组件包括四个支撑柱（201）和支撑板（202），支撑板（202）的中部开设有与下芯轴（6）相适配的圆形孔（203），四个支撑柱（201）的上端面分别与支撑板（202）的下表面四角固定连接，四个支撑柱（201）的下端面均与底板（1）的上表面固定连接；

所述圆形孔（203）的内壁并与四个支撑柱（201）相对应的位置处开设有四个限位孔（204）；

所述下芯轴（6）的外部滑动套设有斜口端板（7），斜口端板（7）的下端与限位孔（204）相对应的位置处均固定连接有限位柱（703），限位柱（703）的另一端位于支撑板（202）的下方并固定连接有传动板（704），传动板（704）的另一端通过滑动孔滑动套设在相对应的支撑柱（201）上，支撑柱（201）的外侧套设有复位弹簧（705），复位弹簧（705）的两端分别与传动板（704）和底板（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：所述固定板（401）的中部和成型模（402）的上端中部分别开设有同轴布设的第一滑动孔（403）和第二滑动孔，第二滑动孔的直径小于第一滑动孔（403）的直径，第一滑动孔（403）与牛筋棒（5）相对应，第一滑动孔（403）的内部滑动连接有限位板（407），限位板（407）的下表面中部固定安装有连接板（404）和上芯轴（405），上芯轴（405）的下表面一体连接有圆台。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：所述模槽的内部固定安装有内锥形块（406），内锥形块（406）的中部开设有圆锥孔，上芯轴（405）的下端滑动贯穿第二滑动孔并延伸至锥形孔的内部。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：所述成型模（402）的下表面一侧位置处开设有安装槽，安装槽的内部滑动连接有活动板（408），安装槽的内顶壁与活动板（408）的上表面之间固定连接有弹簧（409）。

5.根据权利要求4所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：所述下芯轴（6）呈圆柱型，下芯轴（6）的上表面中部开设有与圆台相适配的圆槽（601），下芯轴（6）的顶端开设有台阶斜面（602），台阶斜面（602）上的斜面角度与锥形孔的圆锥面角度相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：所述支撑板（202）上与活动板（408）相对应的位置处开设有穿孔（205），穿孔（205）与圆形孔（203）相连通。

7.根据权利要求6所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：所述斜口端板（7）的内壁开设有斜口槽（701），斜口端板（7）的一侧上端开设有斜口面（702），斜口端板（7）的另一侧固定连接有L型柱（706），L型柱（706）远离斜口端板（7）的一端向上延伸并与活动板（408）的下表面接触，L型柱（706）贯穿穿孔（205）。

8.一种不锈钢管件缩口方法，基于权利要求7所述的一种不锈钢管件缩口模具，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将不锈钢管件缩口模具安装在压力机上，然后将带有斜口端的不锈钢管件套在下芯轴（6）上，并使不锈钢管件的斜口端与斜口槽（701）配合；

步骤二、启动压力机并带动顶板（3）向下运动，顶板（3）带动牛筋棒（5）和上模组件（4）向下运动；当上模组件（4）向下运动的过程中，活动板（408）的下表面抵触到L型柱（706）的顶部，由于弹簧（409）的弹力大于复位弹簧（705）的弹力，成型模（402）能够通过活动板（408）向下顶动L型柱（706），L型柱（706）带动斜口端板（7）沿着下芯轴（6）向下运动，此时斜口端板（7）通过限位柱（703）带动传动板（704）在支撑柱201上向下运动并压缩复位弹簧（705），从而使不锈钢管件向下运动；

步骤三、当不锈钢管件的顶端与下芯轴（6）的顶端平齐时，斜口端板（7）贯穿支撑板（202）并位于支撑板（202）的下方，继续向下施加压力，L型柱（706）能够向上顶动活动板（408）并压缩弹簧（409），上芯轴（405）底部的圆台进入下芯轴（6）顶部的圆槽（601）内，使上芯轴（405）的下端完全与下芯轴（6）的顶端接触并向上运动，使上芯轴（405）和连接板（404）向上运动并带动限位板（407）向上挤压牛筋棒（5），使牛筋棒（5）发生形变，从而使不锈钢管件的上端与内锥形块（406）的内壁接触并受到挤压而发生向内的形变，发生形变的形状与台阶斜面（602）相同，然后保压一定时间，即完成对不锈钢管件的缩口作业；

步骤四、当对不锈钢管件完成缩口后，控制压力机复位，牛筋棒（5）和弹簧（409）进行复位，牛筋棒（5）向下推动限位板（407）、连接板（404）和上芯轴（405）向下运动复位，使得不锈钢管件脱离内锥形块（406）和上芯轴（405）；

当压力机继续复位时，在复位弹簧（705）的作用下通过传动板（704）带动限位柱（703）向上运动，限位柱（703）带动斜口端板（7）、不锈钢管件和L型柱（706）向上运动，当L型柱（706）脱离成型模（402）后，斜口端板（7）复位完成，此时缩口完毕的不锈钢管件能够抬升出来，方便卸料。