CN208131742U - 腰型管端成型模及腰型管端成型工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管端加工技术领域，具体涉及腰圆形管端成型模及腰圆形管端成型工装。针对现有腰圆形管端加工采用冲床加工，容易出现壁厚不均或者开裂等质量问题的不足，本实用新型采用如下技术方案：腰型管端成型模，包括模具主体和芯棒，所述模具主体一端形成模具安装部，所述模具主体另一端开设成型孔，所述成型孔侧壁轴向内段形成外定型段，外段形成外挤压段，所述外定型段的截面呈腰型，所述芯棒具有棒体，所述棒体轴向内段形成内定型段，外段形成内挤压段，所述内定型段截面呈腰型，所述芯棒固定于成型孔中并与成型孔的侧壁之间保持变形间隙。本实用新型的腰圆形管端成型模，可作为挤压加工腰圆形管端的模具，以代替冲床加工。

Description

腰型管端成型模及腰型管端成型工装

技术领域

本实用新型属于管端加工技术领域，具体涉及腰型管端成型模及腰型管端成型工装。

背景技术

在管材的实际应用中，有时需要把圆形管件的端部加工成腰型(腰型由构成同一圆的两个开口方向相对的半圆弧拉开距离并由间距与圆弧直径相等的两平行线段相连构成的封闭形状，尺寸较大的方向为长度方向，尺寸较小的方向为宽度方向，参见图2a)。如汽车空调的蒸发器管路，将圆形管材圆形管端加工成腰型管端，有助于增加蒸发器管路与蒸发器之间的焊接强度，从而增强连接可靠性(圆形管端参见图1，腰型管端参见图2)。腰型管端与原圆形管端的尺寸壁厚相比具有一定要求以满足相关性能(通常腰型管端的长度不大于原圆形管端的2倍直径，宽度不小于原圆形管端的0.5倍直径，壁厚不低于原圆形管端壁厚的50%)。

现有将原形管端加工为腰型管端的加工工艺，大都采用冲床加工，分多次进行夹紧冲扩。由于每次夹紧冲扩均可能存在偏差，冲头不一定同心，造成圆形管件在扩口或成型时出现壁厚不均的问题，有时甚至出现开裂。

发明内容

本实用新型针对现有腰型管端加工采用冲床加工，圆形管件多次夹紧冲扩，容易出现壁厚不均或者开裂等质量问题的不足，提供一种腰型管端成型模及腰型管端成型工装，代替冲压工艺，以解决壁厚不均和开裂的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：包括模具主体和芯棒，所述模具主体一端形成模具安装部，所述模具主体另一端开设成型孔，所述成型孔的孔侧壁轴向内段形成外定型段，所述成型孔的孔侧壁轴向外段形成外挤压段，所述外定型段的截面呈腰型，所述外挤压段呈敞口状且其外端孔口径大于内端口径，所述芯棒具有棒体，所述棒体轴向内段形成内定型段，所述棒体轴向外段形成内挤压段，所述内定型段截面呈腰型，所述内挤压段由内到外逐渐减小，所述芯棒固定于成型孔中并与成型孔的孔侧壁之间保持变形间隙。

本实用新型的腰型管端成型模，通过外挤压段和内挤压段对圆形管材管端进行挤压，可作为采用液压机挤压加工腰型管端的模具，以代替冲床加工的方式，可有助于解决冲压加工易出现解决壁厚不均和开裂的问题。具体地，可将扩口模以及至少两个腰型管端成型模按顺序安装于管端成型机上，然后将扩口模和腰型管端成型模依次推入圆管中或者将圆管依次推入扩口模和成型模中，即可获得所需的腰型管端。同一成型模的外定型段和内定型段各处截面尺寸不变。

作为改进，所述外挤压段与外定型段邻接，所述外挤压段长度方向两侧敞口形成外挤压斜面。

作为改进，所述外挤压段宽度方向两端敞口形成外引导斜面，所述外引导斜面与外挤压斜面邻接，所述外挤压斜面敞口角度大于外引导斜面敞口角度。

作为改进，所述模具主体开设成型孔的一端外表面设有调整平面，所述调整平面垂直于成型孔截面的长度方向。通过设有调整平面，可以较为方便的夹持调整平面，以调节成型模角度。在其它方案中，调整平面还可以是其它角度。

作为改进，所述内定型段与内挤压段邻接，所述内挤压段的两端面形成内挤压斜面，所述内挤压段的两侧面与内定型段的两侧面位于同一平面。

作为改进，所述内挤压斜面与内限位平面、内定型段均圆角过渡，所述棒体的表面粗糙度≤Ra0.4，以防止成型后管材内表面产生拉丝，导致拉丝处壁厚不良。

作为改进，所述模具主体沿其轴向开设定位孔和通孔，所述定位孔连通成型孔和通孔，所述芯棒的棒体轴向延伸形成定位柱，所述定位柱中开设螺纹孔，所述定位柱位于定位孔中，所述模具主体和芯棒通过穿过通孔并旋入螺纹孔的螺钉固定。模具主体与芯棒通过定位柱和定位孔定位，可保证芯棒与模具主体间的相对位置。模具主体与芯棒通过螺钉固定，拆装方便。

腰型管端成型工装，包括依次排列的扩口模及至少两个成型模，所述成型模为前述的成型模，所述至少两个成型模的成型孔和芯棒按其依次排列顺序长度逐渐增大、宽度逐渐减小。圆形管端变成腰型管端若一次性成型，会导致管端严重斜口，壁厚不均匀，薄处无法满足相应的性能要求。

作为改进，所述成型模的数量为四个，所述四个成型模的外定型段和内定型段由接近正圆形向腰型逐渐过渡。在加工汽车空调管管端时，当成型模的数量过多，大于等于五个时，数量过多，导致部件、工序等过多，成本较高；当成型模的数量过少，小于等于三个时，管端容易出现斜口、壁厚不均匀等缺陷。当然，其它方案中，成型模的数量可以相应变化，只要能够满足相应的性能要求即可。可采用五工位(或更多工位)管端成型机安装扩口模和各成型模，以一次装夹管材加工完成腰型管端，一个工位对应一个扩口模或者一个成型模。

作为改进，所述扩口模包括模具安装部以及扩口部，所述扩口部外端倒一圈90°圆角，所述扩口部的表面粗糙度≤Ra0.4。 扩口模具有两个作用：一是矫正管材使管材同心，二是扩大贯穿内外径，以利于后续加工腰型管端。当扩口模外端稍有棱角时，管材扩口后便出现斜口，导致扩口后的内外径偏差，扩口部外端倒90°圆角，可防止出现此问题。当扩口部外端圆角过渡不够光滑时，管材扩口后内表面会出现拉丝，导致壁厚不均，扩口部的表面粗糙度≤Ra0.4，可防止出现此缺陷。

一种将圆形管端加工成腰型管端的加工方法，采用上述的腰型管端成型工装，包括以下步骤：安装圆形管材，安装扩口模及至少两个成型模，将扩口模及各成型模依次挤入圆形管材或者将圆形管材依次挤入扩口模及各成型模。具体地，成型模的数量为四个。更具体地，第一步，将圆形管材放入设备如六工位管端成型机中,使用夹紧块夹住圆形管材，将扩口模及四个成型模装入设备的模具孔中；第二步，推进扩口模对圆形管材进行扩口,结束后,退出扩口模，并将第一成型模移动至正对圆形管材；第三步,推进第一成型模对圆形管材进行加工,结束后,退出第一成型模，并将第二成型模移动至正对圆形管材；第四步，推进第二成型模对圆形管材进行加工，结束后，退出第二成型模，并将第三成型模移动至正对圆形管材；第五步，推进将第三成型模移动至正对圆形管材对圆形管材进行加工，结束后，退出第三成型模，并将第四成型模移动至正对圆形管材；第六步，推进第四成型模对圆形管材进行加工，结束后，退出第四成型模，并复位；第七步，打开夹紧块，取出管材。当然，其它方案中，还可以模具不动，而推动圆形管材。

本实用新型的腰型管端成型模，可作为挤压加工腰型管端的模具，以代替现有的冲压工艺。

本实用新型的腰型管端成型工装的有益效果是：采用本实用新型的腰型管端成型模，可将腰型形管端由传统的冲床加工改成液压机挤压成型，为汽车空调管管端加工提供了一种新方式。

附图说明

图1是将圆形管端的结构示意图(1a为主视图，1b为左视图)。

图2是腰型管端的结构示意图(2a为主视图，2b为左视图，2c为仰视图)。

图3是本实用新型实施例的腰型管端成型工装和圆形管材的位置分布示意图。

图4是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的示意图。

图5是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的四个成型模的模具主体的分布图。

图6是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的四个成型模的芯棒的分布图。

图7是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的扩口模的结构示意图。

图8至图11是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的第一成型模的结构示意图。

图12至图14是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的第一成型模的模具主体的结构示意图。

图15至图17是本实用新型实施例的腰型管端成型工装的第一成型模的芯棒的结构示意图。

图中，1、扩口模；

2、第一成型模，

21、模具主体，211、模具安装部，212、成型孔，2121、外定型段，2122、外挤压段，21221、外挤压斜面，21222、外引导斜面，213、调整平面，214、定位孔，215、通孔，

22、芯棒，221、棒体，2211、内定型段，2212、内挤压段，22121、内挤压斜面，22122、内限位平面，222、定位柱，223、螺纹孔；

3、第二成型模，31、第二模具主体，32、第二芯棒；

4、第三成型模，41、第三模具主体，42、第三芯棒；

5、第四成型模，51、第四模具主体，52、第四芯棒；

M、六工位管端成型机；

P、圆形管材。

具体实施方式

下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。

参见图1至图17，本实用新型实施例的腰型管端成型工装，包括依次排列的扩口模1及至少两个成型模，腰型管端成型模包括模具主体21和芯棒22，所述模具主体21一端形成模具安装部211，所述模具主体21另一端开设成型孔212，所述成型孔212的孔侧壁轴向内段形成外定型段2121，所述成型孔212的孔侧壁轴向外段形成外挤压段2122，所述外挤压段2122呈敞口状且其外端孔口径大于内端口径，所述外定型段2121的截面呈腰型，所述芯棒22具有棒体221，所述棒体221轴向内段形成内定型段2211，所述棒体221轴向外段形成内挤压段2212，所述内定型段2211截面呈腰型，所述内挤压段2212由内到外逐渐减小，所述芯棒22固定于成型孔212中并与成型孔212的孔侧壁之间保持变形间隙，所述至少两个成型模的成型孔212和芯棒22按成型模的依次排列顺序长度逐渐增大、宽度逐渐减小。圆形管端变成腰型管端若一次性成型，会导致管端严重斜口，壁厚不均匀，薄处无法满足相应的性能要求。

参见图3，成型模安装在设备模具孔中，圆形管材P通过夹紧块固定于设备上。具体在本实施例中，设备为六工位管端成型机M。

所述成型模的数量为四个，所述四个成型模的外定型段2121和内定型段2211由接近正圆形向腰型逐渐过渡。在加工汽车空调管管端时，当成型模的数量过多，大于等于五个时，数量过多，导致部件、工序等过多，成本较高；当成型模的数量过少，小于等于三个时，管端容易出现斜口、壁厚不均匀等缺陷。当然，其它方案中，成型模的数量可以相应变化，只要能够满足相应的性能要求即可。可采用五工位(或更多工位)管端成型机安装扩口模1和各成型模，以一次装夹管材加工完成腰型管端，一个工位对应一个扩口模1或者一个成型模。

扩口模和四个成型模竖直分布。在其它实施例中，扩口模和四个成型模还可以水平分布。

参见图4至图6，扩口模1及四个腰型管端成型模，即扩口模1、第一成型模2、第二成型模3、第三成型模4和第四成型模5依次排列，各模具的轴线在同一平面上，第一成型模2至第四成型模5的成型孔212和芯棒22的长度逐渐增大，宽度逐渐减小。扩口模1将管端扩口，第一至第四成型模5将管端逐渐由圆形挤压成腰型。第一成型模2包括模具主体21和芯棒22，第二成型模3包括第二模具主体31和第二芯棒32，第三成型模4包括第三模具主体41和第三芯棒42，第四成型模5包括第四模具主体51和第四芯棒52。本实施例中，加工完成后的腰型管端的长度为原圆形管端直径的1.5倍，宽度为原圆形管端直径的0.62倍，壁厚不小于原圆形管端壁厚的70%。

参见图7，所述扩口模1包括模具安装部211以及扩口部，所述扩口部外端倒一圈90°圆角，所述扩口部的表面粗糙度≤Ra0.4。扩口模1具有两个作用：一是矫正管材使管材同心，二是扩大贯穿内外径，以利于后续加工腰型管端。当扩口模1外端稍有棱角时，管材扩口后便出现斜口，导致扩口后的内外径偏差，扩口部外端倒一圈90°圆角，可防止出现此问题。当扩口部外端圆角过渡不够光滑时，管材扩口后内表面会出现拉丝，导致壁厚不均，扩口部的表面粗糙度≤Ra0.4，可防止出现此缺陷。

对于四个成型模，其区别仅在尺寸、形状，因此对第一成型模2进行详细介绍，其它三个成型模可参照第一成型模2。

参见图8至图11，第一成型模2，包括模具主体21和芯棒22，所述模具主体21一端形成模具安装部211，所述模具主体21另一端开设成型孔212，所述成型孔212的孔侧壁轴向内段形成外定型段2121，所述成型孔212的孔侧壁轴向外段形成外挤压段2122，所述外挤压段2122呈敞口状且其外端孔口径大于内端口径，所述外定型段2121的截面呈腰型，所述芯棒22具有棒体221，所述棒体221轴向内段形成内定型段2211，所述棒体221轴向外段形成内挤压段2212，所述内定型段2211截面呈腰型，所述内挤压段2212由内到外逐渐减小，所述芯棒22固定于成型孔212中并与成型孔212的孔侧壁之间保持变形间隙。

在将第一成型模2推向圆形管材P或者将圆形管材P推向第一成型模2的过程中，第一成型模2的模具主体21的外挤压段2122挤压圆形管材P外壁，芯棒22的内挤压段2212挤压圆形管材P内壁，外挤压段2122和内挤压段2212错位分布，从而将圆形管材P的圆形管端挤压成腰型管端。

参见图12至图14，所述外挤压段2122与外定型段2121邻接，所述外挤压段2122的两侧壁形成外挤压斜面21221。外挤压斜面21221挤压圆形管材P外壁。

所述外挤压段2122两端壁形成外引导斜面21222，所述外引导斜面21222与外挤压斜面21221邻接，所述外挤压斜面21221敞口角度大于外引导斜面21222敞口角度。外挤压段2122由外挤压斜面21221和外引导斜面21222组成。侧壁为长度方向，端壁为宽度方向。

所述模具主体21开设成型孔212的一端外表面设有调整平面213，所述调整平面213垂直于成型孔212截面的长度方向。通过设有调整平面213，可以较为方便的夹持调整平面213，以调节成型模角度，使各成型模对齐。在其它实施例中，调整平面213还可以是其它角度如平行于成型孔212截面的长轴方向。

所述内定型段2211与内挤压段2212邻接，所述内挤压段2212宽度方向两端的面倾斜形成内挤压斜面22121，长度方向两侧的面形成与内定型段2211长度方向两侧的面重合的内限位平面22122。内挤压斜面22121挤压圆形管材P的内壁。内限位平面22122与内定型端长度方向两侧的面重合，保证管材可顺利挤入成型模。

所述内挤压斜面22121与内限位平面22122、内定型段2211均圆角过渡，所述棒体221的表面粗糙度≤Ra0.4，以防止成型后管材内表面产生拉丝，导致拉丝处壁厚不良。

所述模具主体21沿其轴向开设定位孔214和通孔215，所述定位孔214连通成型孔212和通孔215，所述芯棒22的棒体221轴向延伸形成定位柱222，所述定位柱222中开设与通孔215配合的螺纹孔223，所述定位柱222位于定位孔214中，所述模具主体21和芯棒22通过穿过通孔215并旋入螺纹孔223的螺钉固定。模具主体21与芯棒22通过定位柱222和定位孔214定位，可保证芯棒22与模具主体21间的相对位置。模具主体21与芯棒22通过螺钉固定，拆装方便。

本实用新型的腰型管端成型模，可作为挤压加工腰型管端的模具，以代替现有的冲压工艺。

本实用新型的腰型管端成型工装的有益效果是：采用本实用新型的腰型管端成型模，可将腰型形管端由传统的冲床加工改成液压机挤压成型，为汽车空调管等的管端加工提供了一种新方式；成型模的数量为四个，兼顾挤压后的腰型管端的性能和生产成本。

在其它实施例中，成型模的数量及尺寸可相应调整，各成型模间的相对尺寸可相应调整，扩口模1与成型模间的相对尺寸可相应调整。

本实用新型还提供一种将圆形管端加工成腰型管端的加工方法，采用本实施例的腰型管端成型工装，包括以下步骤：安装圆形管材P，安装扩口模1及至少两个成型模，将扩口模1及各成型模依次挤入圆形管材P或者将圆形管材P依次挤入扩口模1及各成型模。具体地，成型模的数量为四个。更具体地，第一步，将圆形管材P放入设备如六工位管端成型机M中,使用夹紧块夹住圆形管材P，将扩口模1及四个成型模装入设备的模具孔中；第二步，推进扩口模1对圆形管材P进行扩口,结束后,退出扩口模1，并将第一成型模2移动至正对圆形管材P；第三步,推进第一成型模2对圆形管材P进行加工,结束后,退出第一成型模2，并将第二成型模3移动至正对圆形管材P；第四步，推进第二成型模3对圆形管材P进行加工，结束后，退出第二成型模3，并将第三成型模4移动至正对圆形管材P；第五步，推进将第三成型模4移动至正对圆形管材P对圆形管材P进行加工，结束后，退出第三成型模4，并将第四成型模5移动至正对圆形管材P；第六步，推进第四成型模5对圆形管材P进行加工，结束后，退出第四成型模5，并复位；第七步，打开夹紧块，取出管材。当然，其它方案中，还可以模具不动，而推动圆形管材P；扩口模和成型模还可以按顺序依次水平分布。

以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.腰型管端成型模，包括模具主体(21)和芯棒(22)，所述模具主体(21)一端形成模具安装部(211)，其特征在于：所述模具主体(21)另一端开设成型孔(212)，所述成型孔(212)的孔侧壁轴向内段形成外定型段(2121)，所述成型孔(212)的孔侧壁轴向外段形成外挤压段(2122)，所述外定型段(2121)的截面呈腰型，所述外挤压段(2122)呈敞口状且其外端孔口径大于内端口径，所述芯棒(22)具有棒体(221)，所述棒体(221)轴向内段形成内定型段(2211)，所述棒体(221)轴向外段形成内挤压段(2212)，所述内定型段(2211)截面呈腰型，所述内挤压段(2212)由内到外逐渐减小，所述芯棒(22)固定于成型孔(212)中并与成型孔(212)的孔侧壁之间保持变形间隙。

2.根据权利要求1所述的腰型管端成型模，其特征在于：所述外挤压段(2122)与外定型段(2121)邻接，所述外挤压段(2122)的两侧壁形成外挤压斜面(21221)。

3.根据权利要求2所述的腰型管端成型模，其特征在于：所述外挤压段(2122)的两端壁形成外引导斜面(21222)，所述外引导斜面(21222)与外挤压斜面(21221)邻接，所述外挤压斜面(21221)敞口角度大于外引导斜面(21222)敞口角度。

4.根据权利要求1所述的腰型管端成型模，其特征在于：所述模具主体(21)开设成型孔(212)的一端外表面设有调整平面(213)，所述调整平面(213)垂直于成型孔(212)截面的长度方向。

5.根据权利要求1所述的腰型管端成型模，其特征在于：所述内定型段(2211)与内挤压段(2212)邻接，所述内挤压段(2212)的两端面形成内挤压斜面(22121)，所述内挤压段的(2212)两侧面与内定型段(2211)的两侧面位于同一平面。

6.根据权利要求5所述的腰型管端成型模，其特征在于：所述内挤压斜面(22121)与内限位平面(22122)、内定型段(2211)均圆角过渡，所述棒体(221)的表面粗糙度≤Ra0.4。

7.根据权利要求1所述的腰型管端成型模，其特征在于：所述模具主体(21)沿其轴向开设定位孔(214)和通孔(215)，所述定位孔(214)连通成型孔(212)和通孔(215)，所述芯棒(22)的棒体(221)轴向延伸形成定位柱(222)，所述定位柱(222)中开设螺纹孔(223)，所述定位柱(222)位于定位孔(214)中，所述模具主体(21)和芯棒(22)通过穿过通孔(215)并旋入螺纹孔(223)的螺钉固定。

8.腰型管端成型工装，其特征在于：包括依次排列的扩口模(1)及至少两个成型模，所述成型模为权利要求1至7任一项所述的腰型管端成型模，所述至少两个成型模的成型孔(212)和芯棒(22)按各成型模依次排列顺序长度逐渐增大、宽度逐渐减小。

9.根据权利要求8所述的腰型管端成型工装，其特征在于：所述成型模的数量为四个。

10.根据权利要求8所述的腰型管端成型工装，其特征在于：所述扩口模(1)包括模具安装部(211)以及扩口部(12)，所述扩口部(12)外端倒一圈90°圆角，所述扩口部(12)的表面粗糙度≤Ra0.4。