CN117619984B - 一种不锈钢管加工用水涨成型机 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工设备技术领域，尤其涉及一种不锈钢管加工用水涨成型机，包括加工底座，所述加工底座的顶部安装有下模具，所述下模具的顶部设置有上模具，且上模具和下模具相对的一侧均开设有相互配合的型槽，所述上模具的顶部垂直安装有液压杆，所述液压杆的顶部固定连接有U形架，所述U形架的底部两端均与加工底座的顶部固定连接。本发明在进行水涨操作时，两个进液管能够直接插入到钢管待水涨区域的两侧位置，随着高压水的注入，进液管上的堵头能够配合密封气囊对钢管待水涨区域的两端进行密封，从而使高压水能够直接作用于钢管所要水涨的区域，进而在降低了水涨压力的同时，提高了水涨加工时的效率。

Description

一种不锈钢管加工用水涨成型机

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，尤其涉及一种不锈钢管加工用水涨成型机。

背景技术

不锈钢水涨管，是把不锈钢管作为压力容器，以水作为传动介质，把具有超高压力的水充入不锈钢装饰管内部，使其对管材内壁产生压力，用冲头密封管材两端，利用轴向进给为管材成形提供补料，使管材外壁完全贴紧模具型腔，从而获得较为特色的形状。

现有的不锈钢管在进行水涨加工时，由于通过冲头进入到不锈钢管内的水是作用于整根不锈钢管内壁的，因此不锈钢管需要成型位置的作用力会被不锈钢管其他部分所分摊，进而导致需要提供较大的水压才能满足不锈钢管的水涨成型需要。

因此，发明一种不锈钢管加工用水涨成型机来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种不锈钢管加工用水涨成型机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不锈钢管加工用水涨成型机，包括加工底座，所述加工底座的顶部安装有下模具，所述下模具的顶部设置有上模具，且上模具和下模具相对的一侧均开设有相互配合的型槽，所述上模具的顶部垂直安装有液压杆，所述液压杆的顶部固定连接有U形架，所述U形架的底部两端均与加工底座的顶部固定连接，所述下模具的型槽内放置有待加工的钢管，所述钢管的两端均设置有安装块，所述安装块沿其两侧方向固定贯穿插接有进液管，所述进液管插接在钢管对应一端的内侧，且两个进液管相对的一端均安装有密封组件，两个所述进液管相离的一端均连接有注水管，所述进液管上螺纹套接有推板，两个所述推板分别位于两个安装块相对的一侧，且推板的直径大于钢管的外径，所述加工底座顶部与安装块相对的位置开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与加工底座的前侧方向平行，且安装块的底部安装在滑槽中，两个所述安装块的底端之间连接有同一个驱动组件。

进一步的，所述密封组件包括堵头，所述堵头固定连接在进液管靠近钢管的一端，所述堵头的两端为贯通设计，且堵头与进液管连通，所述堵头的外侧开设有环形槽，所述环形槽内固定套接有密封气囊，所述密封气囊内侧均匀开设有多个进液孔，所述环形槽与进液孔相对的位置贯穿开设有连接孔，所述进液孔通过连接孔与堵头内侧连通，所述堵头的内壁上开设有环形的密封槽，所述密封槽位于密封气囊远离进液管的一侧，所述密封槽内设有圆形的密封板，所述密封板的外径介于密封槽直径与堵头内径之间，所述密封板远离密封气囊的一侧垂直固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离密封板的一端固定连接有十字形的固定块，所述固定块与堵头内壁固定连接，所述伸缩杆上套接有压紧弹簧，所述压紧弹簧的两端分别与密封板以及固定块固定连接，所述密封板上滑动贯穿插接有多个限位杆，所述限位杆与伸缩杆平行，且限位杆的两端与密封槽对应两侧的槽壁固定连接，密封板设置伸缩杆的一侧与密封槽之间始终存在间隙。

进一步的，所述驱动组件包括驱动螺杆，所述驱动螺杆螺纹贯穿插接在两个安装块之间，且驱动螺杆与两个安装块相对位置的螺纹为相反设计，所述驱动螺杆的一端与滑槽对应一侧的内壁转动连接，所述驱动螺杆的另一端转动贯穿插接在加工底座对应的一侧，且驱动螺杆位于加工底座侧面的一端连接有电机。

进一步的，所述堵头远离进液管的一端为锥形设计，所述堵头靠近进液管一端的外径与钢管的内径相匹配，且环形槽位于堵头靠近进液管一端的位置。

进一步的，所述上模具和下模具的型槽两端均开设有活动槽，所述活动槽内滑动安装有活动块，且活动块靠近钢管的一侧与上模具或者下模具开设型槽的一侧齐平，所述活动块与钢管相对的位置开设有与钢管表面相匹配的卡槽，所述卡槽与型槽相互连通，且卡槽内固定连接有防滑垫，所述活动块靠近型槽的一侧垂直滑动插接有插杆，所述插杆靠近型槽的一端与活动槽对应一侧的内壁垂直固定连接，所述插杆上套接有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与活动块以及活动槽对应一侧内壁固定连接，所述下模具上的活动块的顶部固定连接有插块，所述上模具上的活动块与插块相对的位置开设有插孔，且插孔与对应的插块相匹配，所述安装块沿其两侧方向垂直螺纹贯穿插接有推杆，且推杆与下模具上的活动块相对。

进一步的，所述推板边缘向靠近钢管的方向突出，所述推板的突出部分与钢管沿口相对的位置开设有环形的插槽，且钢管的沿口插接在插槽中。

进一步的，所述上模具顶部靠近四个角的位置均垂直固定连接有定位杆，所述定位杆滑动贯穿插接在U形架上。

进一步的，所述U形架两侧均贯穿开设有通孔，且注水管通过通孔与进液管可拆卸的连接在一起。

进一步的，初始状态下,所述密封气囊的外围与堵头的表面齐平，且密封气囊膨胀后的外径大于钢管的内径。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明在进行水涨操作时，两个进液管能够直接插入到钢管待水涨区域的两侧位置，随着高压水的注入，进液管上的堵头能够配合密封气囊对钢管待水涨区域的两端进行密封，从而使高压水能够直接作用于钢管所要水涨的区域，进而在降低了水涨压力的同时，提高了水涨加工时的效率；

2、本发明在对钢管进行补料操作时，钢管两端能够在四个活动块的夹持作用下一起向型槽的方向移动，从而避免了现有方式上下模具对钢管两端的挤压，降低了钢管轴向补料时所受到的摩擦力，进而提高了补料效率；

3、当推板上的插槽与钢管的沿口插接在一起后，插槽能够提高推板与钢管端部之间的密封性，从而配合堵头和密封气囊提高整个水涨操作时的气密性，保证水涨操作时的压力，进而保证水涨操作的效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中底座、下模具、进液管、密封组件以及驱动组件等结构的立体示意图；

图3是本发明中进液管、推板以及密封组件的部分立体剖视图；

图4是本发明中图3的A部放大图；

图5是本发明中上模具的底部立体结构示意图；

图6是本发明中下模具的顶部立体结构示意图。

图中：1、加工底座；2、下模具；3、上模具；4、型槽；5、液压杆；6、U形架；7、钢管；8、安装块；9、进液管；10、密封组件；101、堵头；102、密封气囊；103、密封槽；104、密封板；105、伸缩杆；106、固定块；107、压紧弹簧；108、限位杆；11、注水管；12、推板；13、驱动组件；131、驱动螺杆；132、电机；14、活动块；15、防滑垫；16、插杆；17、复位弹簧；18、插块；19、插孔；20、推杆；21、定位杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了如图1至图6所示的一种不锈钢管加工用水涨成型机，包括加工底座1，加工底座1的顶部安装有下模具2，下模具2的顶部设置有上模具3，且上模具3和下模具2相对的一侧均开设有相互配合的型槽4，上模具3的顶部垂直安装有液压杆5，液压杆5的顶部固定连接有U形架6，U形架6的底部两端均与加工底座1的顶部固定连接，下模具2的型槽4内放置有待加工的钢管7，钢管7的两端均设置有安装块8，安装块8沿其两侧方向固定贯穿插接有进液管9，进液管9插接在钢管7对应一端的内侧，且两个进液管9相对的一端均安装有密封组件10，两个进液管9相离的一端均连接有注水管11，进液管9上螺纹套接有推板12，两个推板12分别位于两个安装块8相对的一侧，且推板12的直径大于钢管7的外径，加工底座1顶部与安装块8相对的位置开设有滑槽，滑槽的长度方向与加工底座1的前侧方向平行，且安装块8的底部安装在滑槽中，两个安装块8的底端之间连接有同一个驱动组件13，U形架6两侧均贯穿开设有通孔，且注水管11通过通孔与进液管9可拆卸的连接在一起，上模具3顶部靠近四个角的位置均垂直固定连接有定位杆21，定位杆21滑动贯穿插接在U形架6上；

驱动组件13包括驱动螺杆131，驱动螺杆131螺纹贯穿插接在两个安装块8之间，且驱动螺杆131与两个安装块8相对位置的螺纹为相反设计，驱动螺杆131的一端与滑槽对应一侧的内壁转动连接，驱动螺杆131的另一端转动贯穿插接在加工底座1对应的一侧，且驱动螺杆131位于加工底座1侧面的一端连接有电机132；

在对钢管7进行水涨操作前，先依次拧动两个推板12，从而调节推板12到密封组件10的距离，并且使该距离等于钢管7端部到钢管7需要水涨成型区域之间的距离，当推板12位置调节完毕后，将待加工的钢管7放置到下模具2的型槽4内，接着启动电机132，使两个安装块8在驱动螺杆131的带动下向靠近彼此的方向同步移动，而随着安装块8的移动，位于安装块8上的进液管9能够逐渐插入到钢管7内部，并且随着安装块8的继续移动，当两个进液管9上的推板12分别与钢管7的两端压紧后，钢管7此时位于下模具2型槽4的居中位置，而两个进液管9相对的一端则能够位于钢管7待水涨区域的两端位置；

随后关闭电机132并启动液压杆5，使其带动上模具3在多个定位杆21的限制作用下逐渐与下模具2合在一起，而当上模具3和下模具2完全合在一起后，通过两个注水管11同时向两个进液管9内注入高压水，而在两个注水管11注水的同时，启动电机132，使两个推板12在驱动螺杆131对两个安装块8的作用力下同时挤压钢管7的两端，从而沿钢管7的轴向为钢管7成形提供补料，与此同时，随着高压水的注入，进液管9位于钢管7内的两个密封组件10能够先分别对钢管7待水涨区域的两端位置进行密封，随着高压水的继续注入，高压水能够在两个密封组件10的限制作用下直接作用于钢管7待水涨的区域，相较于现有的水涨操作而言，由于高压水的作用空间减小了，从而在降低了水涨压力的同时，提高了水涨加工时的效率。

如图3和图4所示，密封组件10包括堵头101，堵头101固定连接在进液管9靠近钢管7的一端，堵头101的两端为贯通设计，且堵头101与进液管9连通，堵头101的外侧开设有环形槽，环形槽内固定套接有密封气囊102，密封气囊102内侧均匀开设有多个进液孔，环形槽与进液孔相对的位置贯穿开设有连接孔，进液孔通过连接孔与堵头101内侧连通，堵头101的内壁上开设有环形的密封槽103，密封槽103位于密封气囊102远离进液管9的一侧，密封槽103内设有圆形的密封板104，密封板104的外径介于密封槽103直径与堵头101内径之间，密封板104远离密封气囊102的一侧垂直固定连接有伸缩杆105，伸缩杆105远离密封板104的一端固定连接有十字形的固定块106，固定块106与堵头101内壁固定连接，伸缩杆105上套接有压紧弹簧107，压紧弹簧107的两端分别与密封板104以及固定块106固定连接，密封板104上滑动贯穿插接有多个限位杆108，限位杆108与伸缩杆105平行，且限位杆108的两端与密封槽103对应两侧的槽壁固定连接，初始状态下,密封气囊102的外围与堵头101的表面齐平，且密封气囊102膨胀后的外径大于钢管7的内径，堵头101远离进液管9的一端为锥形设计，堵头101靠近进液管9一端的外径与钢管7的内径相匹配，且环形槽位于堵头101靠近进液管9一端的位置，密封板104设置伸缩杆105的一侧与密封槽103之间始终存在间隙；

在高压水未被注入到进液管9内时，密封板104能够在压紧弹簧107的作用下与密封槽103靠近进液管9一端的开口紧密贴合在一起，从而对堵头101的出水端进行密封，而当高压水被注入到进液管9内后，高压水能够通过进液管9进入到堵头101内，此时，由于堵头101的出水端被密封板104所遮挡，因此进入到堵头101内的高压水能够先通过堵头101内壁上的连接孔以及密封气囊102上的进液孔进入到密封气囊102内，而随着高压水注入到密封气囊102内，密封气囊102的外侧能够在高压水压力的作用下与钢管7的内壁紧密贴合在一起，从而配合堵头101实现对钢管7待水涨区域两端的封堵操作；

而随着高压水的继续注入，由于密封气囊102受到钢管7内壁以及环形槽的限制作用，因此当密封气囊102与钢管7内壁贴合后，密封气囊102不再膨胀，此时随着堵头101内压力的增大，高压水对密封板104的压力能够克服压紧弹簧107的弹力并推动密封板104沿着限位杆108的方向与密封槽103的沿口分离，而随着密封槽103与密封板104的分离，高压水能够通过密封板104与密封槽103之间的间隙流入到堵头101的出水端并直接进入到钢管7待水涨的区域，从而提高了高压水对钢管7待水涨区域的加工效率。

如图2、图5和图6所示，上模具3和下模具2的型槽4两端均开设有活动槽，活动槽内滑动安装有活动块14，且活动块14靠近钢管7的一侧与上模具3或者下模具2开设型槽4的一侧齐平，活动块14与钢管7相对的位置开设有与钢管7表面相匹配的卡槽，卡槽与型槽4相互连通，且卡槽内固定连接有防滑垫15，活动块14靠近型槽4的一侧垂直滑动插接有插杆16，插杆16靠近型槽4的一端与活动槽对应一侧的内壁垂直固定连接，插杆16上套接有复位弹簧17，复位弹簧17的两端分别与活动块14以及活动槽对应一侧内壁固定连接，下模具2上的活动块14的顶部固定连接有插块18，上模具3上的活动块14与插块18相对的位置开设有插孔19，且插孔19与对应的插块18相匹配，安装块8沿其两侧方向垂直螺纹贯穿插接有推杆20，且推杆20与下模具2上的活动块14相对；

当两个推板12的位置调整完毕后，随着电机132的启动，当驱动螺杆131通过两个安装块8带动两个推板12与钢管7的两端夹紧时，分别拧动两个推杆20，使推杆20靠近钢管7的一端能够与下模具2上的活动块14贴合在一起，而当推杆20调整完毕后，随着液压杆5的启动，上模具3在液压杆5的带动下逐渐与下模具2靠近，当上模具3与下模具2完全合在一起后，位于底部活动块14上的插块18也与其顶部对应活动块14上的插孔19插接在一起，从而使上下两个活动块14能够连接成一个整体，而钢管7靠近两端的位置则能够被对应活动块14上的卡槽内的防滑垫15紧紧卡住；

当通过两个注水管11向进液管9内注入高压水的同时，启动电机132，使两个安装块8在驱动螺杆131的带动下同步向靠近彼此的方向移动，在此过程中，两个推板12能够分别挤压钢管7的两端，而两个推杆20则够同时推动下模具2两侧的两个活动块14，从而使钢管7的两端以及对钢管7两端夹紧的四个活动块14能够一起向靠近型槽4的方向移动，由于现有的钢管7在进行轴向补料时，钢管7靠近两端的位置均被上下两个模具所压紧，因此钢管7在进行轴向补料时，钢管7的两端会受到来自上下两个模具较大的摩擦力，从而不利于钢管7沿轴向的补料操作，而本发明在钢管7进行轴向补料时，由于钢管7两端能够在四个活动块14的夹持作用下一起向型槽4的方向移动，从而避免了现有方式中上下模具对钢管7两端的挤压，降低了钢管7轴向补料时所受到的摩擦力，进而提高了补料效率；

而在活动块14移动的过程中，对应的复位弹簧17逐渐被压缩，而当进料结束后，随着上模具3的逐渐复位，活动块14能够在对应复位弹簧17的弹力作用下回到原位，从而便于对下一个钢管7进行补料操作。

如图3所示，推板12边缘向靠近钢管7的方向突出，推板12的突出部分与钢管7沿口相对的位置开设有环形的插槽，且钢管7的沿口插接在插槽中；

当推板12上的插槽与钢管7的沿口插接在一起后，插槽能够提高推板12与钢管7端部之间的密封性，从而配合堵头101和密封气囊102提高整个水涨操作时的气密性，保证水涨操作时的压力，进而保证水涨操作的效率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (4)

1.一种不锈钢管加工用水涨成型机，包括加工底座（1），其特征在于：所述加工底座（1）的顶部安装有下模具（2），所述下模具（2）的顶部设置有上模具（3），且上模具（3）和下模具（2）相对的一侧均开设有相互配合的型槽（4），所述上模具（3）的顶部垂直安装有液压杆（5），所述液压杆（5）的顶部固定连接有U形架（6），所述U形架（6）的底部两端均与加工底座（1）的顶部固定连接，所述下模具（2）的型槽（4）内放置有待加工的钢管（7），所述钢管（7）的两端均设置有安装块（8），所述安装块（8）沿其两侧方向固定贯穿插接有进液管（9），所述进液管（9）插接在钢管（7）对应一端的内侧，且两个进液管（9）相对的一端均安装有密封组件（10），两个所述进液管（9）相离的一端均连接有注水管（11），所述进液管（9）上螺纹套接有推板（12），两个所述推板（12）分别位于两个安装块（8）相对的一侧，且推板（12）的直径大于钢管（7）的外径，所述加工底座（1）顶部与安装块（8）相对的位置开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与加工底座（1）的前侧方向平行，且安装块（8）的底部安装在滑槽中，两个所述安装块（8）的底端之间连接有同一个驱动组件（13）；

所述密封组件（10）包括堵头（101），所述堵头（101）固定连接在进液管（9）靠近钢管（7）的一端，所述堵头（101）的两端为贯通设计，且堵头（101）与进液管（9）连通，所述堵头（101）的外侧开设有环形槽，所述环形槽内固定套接有密封气囊（102），所述密封气囊（102）内侧均匀开设有多个进液孔，所述环形槽与进液孔相对的位置贯穿开设有连接孔，所述进液孔通过连接孔与堵头（101）内侧连通，所述堵头（101）的内壁上开设有环形的密封槽（103），所述密封槽（103）位于密封气囊（102）远离进液管（9）的一侧，所述密封槽（103）内设有圆形的密封板（104），所述密封板（104）的外径介于密封槽（103）直径与堵头（101）内径之间，所述密封板（104）远离密封气囊（102）的一侧垂直固定连接有伸缩杆（105），所述伸缩杆（105）远离密封板（104）的一端固定连接有十字形的固定块（106），所述固定块（106）与堵头（101）内壁固定连接，所述伸缩杆（105）上套接有压紧弹簧（107），所述压紧弹簧（107）的两端分别与密封板（104）以及固定块（106）固定连接，所述密封板（104）上滑动贯穿插接有多个限位杆（108），所述限位杆（108）与伸缩杆（105）平行，且限位杆（108）的两端与密封槽（103）对应两侧的槽壁固定连接，密封板（104）设置伸缩杆（105）的一侧与密封槽（103）之间始终存在间隙；

所述上模具（3）和下模具（2）的型槽（4）两端均开设有活动槽，所述活动槽内滑动安装有活动块（14），且活动块（14）靠近钢管（7）的一侧与上模具（3）或者下模具（2）开设型槽（4）的一侧齐平，所述活动块（14）与钢管（7）相对的位置开设有与钢管（7）表面相匹配的卡槽，所述卡槽与型槽（4）相互连通，且卡槽内固定连接有防滑垫（15），所述活动块（14）靠近型槽（4）的一侧垂直滑动插接有插杆（16），所述插杆（16）靠近型槽（4）的一端与活动槽对应一侧的内壁垂直固定连接，所述插杆（16）上套接有复位弹簧（17），所述复位弹簧（17）的两端分别与活动块（14）以及活动槽对应一侧内壁固定连接，所述下模具（2）上的活动块（14）的顶部固定连接有插块（18），所述上模具（3）上的活动块（14）与插块（18）相对的位置开设有插孔（19），且插孔（19）与对应的插块（18）相匹配，所述安装块（8）沿其两侧方向垂直螺纹贯穿插接有推杆（20），且推杆（20）与下模具（2）上的活动块（14）相对；

所述堵头（101）远离进液管（9）的一端为锥形设计，所述堵头（101）靠近进液管（9）一端的外径与钢管（7）的内径相匹配，且环形槽位于堵头（101）靠近进液管（9）一端的位置；

所述推板（12）边缘向靠近钢管（7）的方向突出，所述推板（12）的突出部分与钢管（7）沿口相对的位置开设有环形的插槽，且钢管（7）的沿口插接在插槽中；

初始状态下,所述密封气囊（102）的外围与堵头（101）的表面齐平，且密封气囊（102）膨胀后的外径大于钢管（7）的内径；

堵头（101）内的高压水能够先通过堵头（101）内壁上的连接孔以及密封气囊（102）上的进液孔进入到密封气囊（102）内， 而随着高压水注入到密封气囊（102）内， 密封气囊（102）的外侧能够在高压水压力的作用下与钢管（7）的内壁紧密贴合在一起， 从而配合堵头（101）实现对钢管（7）待水涨区域两端的封堵操作；

随着高压水的继续注入， 由于密封气囊（102）受到钢管（7）内壁以及环形槽的限制作用， 因此当密封气囊（102）与钢管（7）内壁贴合后， 密封气囊（102）不再膨胀， 此时随着堵头（101）内压力的增大， 高压水对密封板（104）的压力能够克服压紧弹簧（107）的弹力并推动密封板（104）沿着限位杆（108）的方向与密封槽（103）的沿口分离， 而随着密封槽（103）与密封板（104）的分离，高压水能够通过密封板（104）与密封槽（103）之间的间隙流入到堵头（101）的出水端并直接进入到钢管（7）待水涨的区域。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管加工用水涨成型机，其特征在于：所述驱动组件（13）包括驱动螺杆（131），所述驱动螺杆（131）螺纹贯穿插接在两个安装块（8）之间，且驱动螺杆（131）与两个安装块（8）相对位置的螺纹为相反设计，所述驱动螺杆（131）的一端与滑槽对应一侧的内壁转动连接，所述驱动螺杆（131）的另一端转动贯穿插接在加工底座（1）对应的一侧，且驱动螺杆（131）位于加工底座（1）侧面的一端连接有电机（132）。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢管加工用水涨成型机，其特征在于：所述上模具（3）顶部靠近四个角的位置均垂直固定连接有定位杆（21），所述定位杆（21）滑动贯穿插接在U形架（6）上。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢管加工用水涨成型机，其特征在于：所述U形架（6）两侧均贯穿开设有通孔，且注水管（11）通过通孔与进液管（9）可拆卸的连接在一起。