CN117772873A - 一种管件成型芯棒及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种管件成型芯棒及其使用方法，包括：芯杆，所述芯杆内具有至少一端开放的活动空间；连接杆，所述连接杆的一端伸入所述活动空间内，且与所述芯杆活动配合；球头，所述球头固定于所述连接杆的另一端上，所述球头靠近所述芯杆的一侧具有凹腔，所述凹腔呈扩口设置。本发明实现了大管径铜管的大R角内壁90°弯管的自动化成型，成型饱满，无褶皱、凹陷等质量问题，同时，成型效率由250个/小时提升到500个/小时。
Description
技术领域
本发明涉及铜管制备模具的技术领域，尤其涉及一种管件成型芯棒及其使用方法。
背景技术
目前，紫铜管件90°弯头的主要制备工艺为折弯工艺，折弯工艺是将两个芯棒分别套于铜管上，设备将其中一个芯退转90°，实现管件90°弯折，折弯工艺存在如下问题：1)经过折弯后，弯头外R部(背部)壁厚相比毛坯有一定的减薄，壁厚要求达不到标准，为达到外R部壁厚需求需要加大毛坯厚度，增加了产品成本，造成了原材料不必要的浪费；2)目前针对小管径弯管能实现自动化加工，但即使是自动化加工，为了避免断管，折弯90°这个过程需要一定的时间，加工效率低下；针对大管径弯管，由于没有成熟的芯棒，更是无法实现人工或者自动化加工。
为提高自动化程度、加工效率和保证产品外R部壁厚，行业上已开始采用推弯工艺来加工90°弯管。
推弯工艺是将斜管放置于模具腔内(腔体与成品外形一致)，然后设备分别推进相互垂直的两根芯棒(芯棒分为推进段、成型段和头部，推进段直径大于成品内径，成型段直径与成品内径相匹配，头部用于辅助成型)，产品在芯棒的推进下，在模腔内成型。该工艺90°弯头加工采用的芯棒芯头为拇指头形状，仅适用于内R角较小的小规格弯头，针对大规格大R角的90°弯头，目前还存在产品褶皱、凹陷、形状不完整等现象，无法实现高效批量加工。
发明内容
针对现有的推弯工艺存在的上述问题，现旨在提供一种管件成型芯棒及其使用方法。
具体技术方案如下：
一种管件成型芯棒，包括：
芯杆，所述芯杆内具有至少一端开放的活动空间；
连接杆，所述连接杆的一端伸入所述活动空间内，且与所述芯杆活动配合；
球头，所述球头固定于所述连接杆的另一端上，所述球头靠近所述芯杆的一侧具有凹腔，所述凹腔呈扩口设置。
上述的管件成型芯棒，其中，所述芯杆上具有与所述活动空间相连通的通孔，所述连接杆贯穿所述通孔；
所述芯杆位于所述通孔的周侧具有扩口空间，所述扩口空间位于所述通孔远离所述活动空间的一端；
所述活动空间的内壁具有活动锥面，所述活动锥面的缩口端延伸至所述通孔。
上述的管件成型芯棒，其中，所述连接杆包括依次连接的旋转头、摆动杆和固定头，所述旋转头活动设于所述活动空间内，所述摆动杆贯穿所述通孔，且与所述扩口空间的侧壁限位配合，所述固定头贯穿所述凹腔，且与所述球头固定连接；
所述摆动杆的周侧具有内凹结构，所述内凹结构位于所述摆动杆靠近所述旋转头的一端。
上述的管件成型芯棒，其中，还包括：弹性件，所述芯杆内还具有与所述活动空间相连通的容纳空间，所述弹性件设于所述容纳空间内，所述弹性件与所述连接杆相抵；
所述旋转头通过所述弹性件与所述活动锥面相抵。
上述的管件成型芯棒，其中，还包括：连接活塞，所述连接活塞设于所述容纳空间内，所述连接活塞抵设于所述弹性件与所述连接杆之间；
还包括：定位件，所述所述芯杆上具有与所述容纳空间相连通的安装口，所述定位件安装于所述安装口内，所述定位件与所述弹性件相抵。
上述的管件成型芯棒，其中，所述凹腔的内壁具有凹腔锥面，所述凹腔锥面的扩口端朝向所述芯杆，所述凹腔锥面与所述凹腔的中心轴线之间形成第一角度α，30°＜α＜45°。
上述的管件成型芯棒，其中，所述芯杆的端部具有第一锥台斜面，所述第一锥台斜面位于所述通孔的外周，所述第一锥台斜面与所述芯杆的中心轴线之间形成第二角度β，12.5°＜β＜20°。
上述的管件成型芯棒，其中，所述球头远离所述凹腔的一端的外周具有第二锥台斜面，所述第二锥台斜面与所述凹腔的中心轴线之间形成第三角度γ，30°＜γ＜45°。
一种使用方法，其中，使用上述的任意一项所述的管件成型芯棒，所述使用方法包括：
步骤S1：将斜切的铜管毛坯放于模具的成型腔内的一端，通过推杆和所述芯棒分别对准所述成型腔的两端，完成准备工作；
步骤S2：通过液压机推进所述芯棒，直至所述球头伸入所述成型腔的弯曲部分，并与所述成型腔的大R角的内壁相抵，此时所述推杆不动作；
步骤S3：通过所述液压机推进所述推杆，从而推进所述铜管毛坯进入所述成型腔的弯曲部分，直至管件成型，此时所述芯棒保持不动；
步骤S4：所述推杆和所述芯棒同步退出脱离所述成型腔。
上述的管件成型芯棒的使用方法，其中，所述成型腔包括依次连通的第一直段、弯曲段和第二直段，所述第一直段与所述第二直段垂直设置；
在步骤S1中，所述铜管毛坯放置于所述第一直段内，所述推杆对准所述第一直段，所述芯棒对准所述第二直段；
在步骤S2中，所述芯棒贯穿所述第二直段，且所述球头伸入所述弯曲段后，与所述弯曲段的大R角的内壁相抵；
在步骤S3中，所述推杆贯穿所述第一直段，推进所述铜管毛坯进入所述弯曲段，直至管件成型；
在步骤S4中，所述推杆退出脱离所述第一直段，所述芯棒脱离退出所述第二直段。
上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：
本发明实现了大管径铜管的大R角内壁90°弯管的自动化成型，成型饱满，无褶皱、凹陷等质量问题，同时，成型效率由250个/小时提升到500个/小时。
附图说明
图1为本发明一种管件成型芯棒的整体结构示意图；
图2为本发明一种管件成型芯棒的局部放大图；
图3为本发明一种管件成型芯棒的球头的结构示意图；
图4为本发明一种管件成型芯棒的芯杆的结构示意图；
图5为本发明一种管件成型芯棒的连接杆的结构示意图；
图6为本发明一种管件成型芯棒和推杆在安装到位后的结构示意图；
图7为本发明一种管件成型芯棒在推动到位后的结构示意图；
图8为本发明的推杆在推动到位后的结构示意图；
图9为本发明一种管件成型芯棒和推杆退出模具的结构示意图；
附图中：1、芯杆；2、连接杆；3、球头；4、活动空间；5、凹腔；6、通孔；7、扩口空间；8、活动锥面；9、内凹结构；10、弹性件；11、旋转头；12、摆动杆；13、固定头；14、容纳空间；15、连接活塞；16、定位件；17、安装口；18、凹腔锥面；19、第一锥台斜面；20、第二锥台斜面；21、圆弧面；22、铜管毛坯；23、成型腔；24、推杆；25、芯棒；26、管件；27、第一直段；28、弯曲段；29、第二直段；30、模具。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1至图5所示，示出了一种较佳实施例的管件成型芯棒，包括：芯杆1、连接杆2和球头3，芯杆1内具有至少一端开放的活动空间4，连接杆2的一端伸入活动空间4内，且与芯杆1活动配合，球头3固定于连接杆2的另一端上，球头3靠近芯杆1的一侧具有凹腔5，凹腔5呈扩口设置。
进一步，作为一种较佳的实施例，芯杆1上具有与活动空间4相连通的通孔，连接杆2贯穿通孔6。
进一步，作为一种较佳的实施例，芯杆1位于通孔6的周侧具有扩口空间7，扩口空间7位于通孔6远离活动空间4的一端。
进一步，作为一种较佳的实施例，活动空间4的内壁具有活动锥面8，活动锥面8的缩口端延伸至通孔6。
进一步，作为一种较佳的实施例，连接杆2包括依次连接的旋转头11、摆动杆12和固定头13，旋转头11活动设于活动空间4内，摆动杆12贯穿通孔6，且与扩口空间7的侧壁限位配合，固定头13贯穿凹腔5，且与球头3固定连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，摆动杆12的周侧具有内凹结构9，内凹结构9位于摆动杆12靠近旋转头11的一端。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图5所示，管件成型芯棒还包括：弹性件10，芯杆1内还具有与活动空间4相连通的容纳空间14，弹性件10设于容纳空间14内，弹性件10与连接杆2相抵。
本发明的进一步实施例中，旋转头11通过弹性件10与活动锥面8相抵。
本发明的进一步实施例中，管件成型芯棒还包括：连接活塞15，连接活塞15设于容纳空间14内，连接活塞15抵设于弹性件10与连接杆2之间。
本发明的进一步实施例中，管件成型芯棒还包括：还包括：定位件16，芯杆1上具有与容纳空间14相连通的安装口17，定位件16安装于安装口17内，定位件16与弹性件10相抵。
本发明的进一步实施例中，凹腔5的内壁具有凹腔锥面18，凹腔锥面18的扩口端朝向芯杆1，凹腔锥面18与凹腔5的中心轴线之间形成第一角度α，30°＜α＜45°。
本发明的进一步实施例中，芯杆1的端部具有第一锥台斜面19，第一锥台斜面19位于通孔6的外周，第一锥台斜面19与芯杆1的中心轴线之间形成第二角度β，12.5°＜β＜20°。
本发明的进一步实施例中，球头3远离凹腔5的一端的外周具有第二锥台斜面20，第二锥台斜面20与凹腔5的中心轴线之间形成第三角度γ，30°＜γ＜45°。
优选的，球头3靠近凹腔5的一端的外周具有圆弧面21，圆弧面21与第二锥台斜面20连接。
第二锥台斜面20具有导向的作用。
如图6至图9所示，下面说明本发明的工作原理：
使用上述的管件成型芯棒，使用方法包括：
步骤S1：将斜切的铜管毛坯22放于模具30的成型腔23内的一端，通过推杆24和芯棒25分别对准成型腔23的两端，完成准备工作；
步骤S2：通过液压机推进芯棒25，直至球头3伸入成型腔23的弯曲部分，并与成型腔23的大R角的内壁相抵，此时推杆24不动作；
步骤S3：通过液压机推进推杆24，从而推进铜管毛坯22进入成型腔23的弯曲部分，直至管件26成型，此时芯棒25保持不动；
步骤S4：推杆24和芯棒25同步退出脱离成型腔22。
进一步，作为一种较佳的实施例，成型腔22包括依次连通的第一直段27、弯曲段28和第二直段29，第一直段27与第二直段29垂直设置。
优选的，弯曲段28为90°弯曲。
在步骤S1中，铜管毛坯22放置于第一直段27内，推杆24对准第一直段27，芯棒25对准第二直段29；
在步骤S2中，芯棒25贯穿第二直段29，且球头3伸入弯曲段28后，与弯曲段28的大R角的内壁相抵；
在步骤S3中，推杆24贯穿第一直段27，推进铜管毛坯22进入弯曲段28，直至管件26成型；
在步骤S4中，推杆24退出脱离第一直段27，芯棒25脱离退出第二直段29。
优选的，在步骤S2中，球头3外侧的圆弧面21与成型腔23的大R角的内壁相抵。
本发明实现了大管径铜管的大R角内壁90°弯管的自动化成型，成型饱满，无褶皱、凹陷等质量问题，同时，成型效率由250个/小时提升到500个/小时。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种管件成型芯棒，其特征在于，包括：
芯杆，所述芯杆内具有至少一端开放的活动空间；
连接杆，所述连接杆的一端伸入所述活动空间内，且与所述芯杆活动配合；
球头，所述球头固定于所述连接杆的另一端上，所述球头靠近所述芯杆的一侧具有凹腔，所述凹腔呈扩口设置。
2.根据权利要求1所述管件成型芯棒，其特征在于，所述芯杆上具有与所述活动空间相连通的通孔，所述连接杆贯穿所述通孔；
所述芯杆位于所述通孔的周侧具有扩口空间，所述扩口空间位于所述通孔远离所述活动空间的一端；
所述活动空间的内壁具有活动锥面，所述活动锥面的缩口端延伸至所述通孔。
3.根据权利要求2所述管件成型芯棒，其特征在于，所述连接杆包括依次连接的旋转头、摆动杆和固定头，所述旋转头活动设于所述活动空间内，所述摆动杆贯穿所述通孔，且与所述扩口空间的侧壁限位配合，所述固定头贯穿所述凹腔，且与所述球头固定连接；
所述摆动杆的周侧具有内凹结构，所述内凹结构位于所述摆动杆靠近所述旋转头的一端。
4.根据权利要求3所述管件成型芯棒，其特征在于，还包括：弹性件，所述芯杆内还具有与所述活动空间相连通的容纳空间，所述弹性件设于所述容纳空间内，所述弹性件与所述连接杆相抵；
所述旋转头通过所述弹性件与所述活动锥面相抵。
5.根据权利要求4所述管件成型芯棒，其特征在于，还包括：连接活塞，所述连接活塞设于所述容纳空间内，所述连接活塞抵设于所述弹性件与所述连接杆之间；
还包括：定位件，所述所述芯杆上具有与所述容纳空间相连通的安装口，所述定位件安装于所述安装口内，所述定位件与所述弹性件相抵。
6.根据权利要求1所述管件成型芯棒，其特征在于，所述凹腔的内壁具有凹腔锥面，所述凹腔锥面的扩口端朝向所述芯杆，所述凹腔锥面与所述凹腔的中心轴线之间形成第一角度α，30°＜α＜45°。
7.根据权利要求2所述管件成型芯棒，其特征在于，所述芯杆的端部具有第一锥台斜面，所述第一锥台斜面位于所述通孔的外周，所述第一锥台斜面与所述芯杆的中心轴线之间形成第二角度β，12.5°＜β＜20°。
8.根据权利要求3所述管件成型芯棒，其特征在于，所述球头远离所述凹腔的一端的外周具有第二锥台斜面，所述第二锥台斜面与所述凹腔的中心轴线之间形成第三角度γ，30°＜γ＜45°。
9.一种管件成型芯棒的使用方法，其特征在于，使用权利要求1至8中任意一项所述的管件成型芯棒，所述使用方法包括：
步骤S1：将斜切的铜管毛坯放于模具的成型腔内的一端，通过推杆和所述芯棒分别对准所述成型腔的两端，完成准备工作；
步骤S2：通过液压机推进所述芯棒，直至所述球头伸入所述成型腔的弯曲部分，并与所述成型腔的大R角的内壁相抵，此时所述推杆不动作；
步骤S3：通过所述液压机推进所述推杆，从而推进所述铜管毛坯进入所述成型腔的弯曲部分，直至管件成型，此时所述芯棒保持不动；
步骤S4：所述推杆和所述芯棒同步退出脱离所述成型腔。
10.根据权利要求9所述管件成型芯棒的使用方法，其特征在于，所述成型腔包括依次连通的第一直段、弯曲段和第二直段，所述第一直段与所述第二直段垂直设置；
在步骤S1中，所述铜管毛坯放置于所述第一直段内，所述推杆对准所述第一直段，所述芯棒对准所述第二直段；
在步骤S2中，所述芯棒贯穿所述第二直段，且所述球头伸入所述弯曲段后，与所述弯曲段的大R角的内壁相抵；
在步骤S3中，所述推杆贯穿所述第一直段，推进所述铜管毛坯进入所述弯曲段，直至管件成型；
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