CN211071499U - 一种连杆型助推式翻卷模具 - Google Patents

Abstract

一种连杆型助推式翻卷模具，包括：上模具、下模具和导向杆，下模具有与管胚管口内径相适应的顶臂，顶臂的下沿有截面为半圆形，且向外延伸的圆环槽，圆环槽的外径处有助推圆管，助推圆管通过连杆机构维持与管胚下压行程同步的旋转上升位移。杆机构的安装套孔杆和传动杆组的长度均是可调的，不仅可以适应不同长度的管胚，还能调节助推圆管与翻卷管管外壁的上行速度的差值，在一定程度上减小翻卷管成形力，实现对翻卷管外壁形状和尺寸精度、及对内壁的同轴度的控制。

Description

一种连杆型助推式翻卷模具

技术领域

本发明涉及管道卷边领域，尤其涉及一种连杆型助推式翻卷模具。

背景技术

对于管胚外翻管，即使可以成形出双层翻管件，常用于金属管胚的管端口去毛边工艺中。传统的轴压翻卷工艺和拉伸翻卷工艺各有特点，但均无法同时满足模具结构简单、工序少、成本低、产品质量高等要求。已有的助推式翻卷模具有杠杆式的和斜楔式的，分别利用杠杆、斜楔促使助推圆管和翻卷管管外壁均向上运动，并通过调节杠杆长度或斜楔的倾角来实现两者的差速运动，但这两者中，前者主要传力是一个高副，易磨损且传力不平稳；后者在斜楔接触处由较大的摩擦损耗，不利于传动。如图1所示的最终卷边效果，卷边表面不够平整，翻卷管管外壁的外径尺寸波动很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决现有翻卷模具在对管胚卷边时，翻卷模具传动差，损耗高，卷边过程过于刚性，不够平顺，长距离卷边时，卷边表面不够平整，使得最终的外径尺寸波动很大的问题。

本发明利用了连杆机构，通过此五杆机构即可实现助推式翻卷模具产生选择向上运动，且通过调节杆长即可改变两者的速度差。具体方案是一种连杆型助推式翻卷模具，包括：上模具、下模具和导向杆，下模具有与管胚管口内径相适应的顶臂，顶臂的下沿有截面为半圆形，且向外延伸的圆环槽，圆环槽的外径处有助推圆管，助推圆管通过连杆机构维持与管胚下压行程同步的旋转上升位移。连杆机构包括安装套孔杆和传动杆组，安装套孔杆约束在上模具的定位梢上，安装套孔杆上的套孔长度与管胚从初始上料位下降到弯曲行程起始点的位移相等；传动杆组由旋转推杆，约束抬升杆和合力输出杆成“Y”字形铰接组成，旋转推杆的另一端与安装套孔杆连接，约束抬升杆的另一端与下模具连接，旋转推杆的另一端与助推圆管连接。

作为一种优选：上模有凸出端用于固定管胚，并配有夹具以应对不同管半径的管胚加工，所述的夹具包括左右两侧的约束头和匹配杆，所述约束头有直角夹口。

本实用新型有益效果：

助推圆管的约束作用，限制了双层翻卷管外壁的径向变形，从而保证了翻卷管管壁外形的形状和尺寸精度、及对内壁的同轴度，同时助推圆管也增加了管坯的变形抗力，导致翻卷管所需的成形力增加：助推圆管连杆机构的带动下能跟随上模具的下压过程，并能给翻卷管管外壁一个旋转向上的摩擦力，对外壁向上的平移运动有一个平顺的推动作用，因此可以在一定程度上减小翻卷管成形力。

连杆机构的安装套孔杆和传动杆组的长度均是可调的，不仅可以适应不同长度的管胚，还能调节助推圆管与翻卷管管外壁的上行速度的差值，从而对不同刚性强度的管胚进行适应性调整。

附图说明

附图1：普通翻卷过程效果图；

附图2：本实用新型的连杆型助推式翻卷模具的结构立体示意图；

附图3：本实用新型的连杆型助推式翻卷模具的结构侧示图；

附图4：翻卷成型不同阶段变形网格图；

附图5：翻卷成型状态中的模具局部截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2一种连杆型助推式翻卷模具的实施例，包括：上模具1、下模具2和导向杆5，如图5所示下模具2有与管胚管口内径相适应的顶臂20，顶臂的下沿有截面为半圆形，且向外延伸的半径为r的圆环槽，圆环槽的外径处有助推圆管8，助推圆管8通过连杆机构维持与管胚下压行程同步的旋转上升位移。

如图3进一步所示，连杆机构包括安装套孔杆6和传动杆组，安装套孔杆6约束在上模具的定位梢上61，安装套孔杆6上的套孔60长度与管胚3从初始上料位下降到弯曲行程起始点的位移相等；传动杆组由旋转推杆70，约束抬升杆71和合力输出杆72一起成“Y”字形铰接，旋转推杆70的另一端与安装套孔杆6连接，约束抬升杆71的另一端与下模具2连接，旋转推杆72的另一端与助推圆管8连接。

上模有凸出端用于固定管胚，用于快速匹配并配有夹具4以应对不同管半径的管胚加工，夹具包括左右两侧的约束头40和41和匹配杆42，匹配杆42是左右对称的2根，用于连接和水平稳定约束头，每个约束头有直角夹口，从而组成如图所示的方形卡扣，方形卡扣内可以增加橡胶圈44增加摩擦力。当约束好管胚后，可以转动止动梢43，从而固定完毕。

如图4所示，利用本实用新型连杆型助推式翻卷模具加工过程，图(a)的前一刻，在管坯产生自由扩口变形且还没产生缩口变形时助推圆管与管坯未接触。在此阶段由于助推圆管对管坯变形没产生影响，其过程与圆角模相似。

随着变形的进行，管坯端部脱离模具向上卷曲，进行自由扩口变形，管坯端部曲率半径逐渐增大，周长增大，当助推圆管与管坯接触时如图(a)、(b)所示，自由扩口变形结束，管坯在助推圆管的约束下变形。

由于助推圆管的旋转并不断上升的动态约束作用，管坯端部曲率半径将逐渐减小，周长不再增大，这一变形区管材处于径向受压、切向受拉的应力状态，当到达(c)所示位置时，管坯将在助推圆管作用下进行缩口变形，如图(d)、(e)、(f)所示，管坯端部向上向内卷曲，周长减小，这一变形区管材处于径向受压、切向受压的应力状态。当卷曲角达到某一值时，管材端部停止卷曲而不再变形，后继卷曲变形部分则发生反弯变直，在助推圆管的作用下进行刚性位移，如图(g)、(h)所示。

助推圆管在管坯自由缩口变形结束后进行周向扩口时与管坯接触。助推圆管与管坯接触后，由于助推圆管的约束作用，管坯停止周向扩口，可在助推圆管的作用下进行刚性位移，进入稳定变形阶段。

与传统的轴压式翻管变形过程相比，助推式翻卷包括了两个过程可见第一个过程是当管胚在模具上受压并开始被迫卷曲以贴合在模具表面上，每二个过程是管材停止卷曲而进行刚性平移成为第二管壁。变形的起始阶段与圆角翻卷模翻卷的成形过程完全相同，当外翻的翻卷管壁形成并与助推圆管接触后，助推圆管与翻卷管管外壁一起向上运动，而且助推圆管的速度可以通过在“Y”型铰接处，调节旋转推杆，约束抬升杆和合力输出杆的实际动作长度，使得助推圆管的速度略大于翻卷管管外壁的上行速度。

从图4中可见本实用新型的连杆式助推式外翻管工艺所得的双层翻管件，管件轮廓较为理想，外壁平直，内外壁同轴度高，管件的整体质量得到了大幅度的提高。此外，如图5所示由于双层管内直径大小为d₀,外直径大小即为助推圆的内径尺寸D，因此当下模半径为最佳圆角半径r时，只要助推圆管内径D在可成形的范围内，就可以通过改变D的设计值来控制双层管的外直径。综上，本实用新型实施例实现对翻卷管外壁形状和尺寸精度、及对内壁的同轴度的控制。

Claims (2)

1.一种连杆型助推式翻卷模具，包括：上模具、下模具和导向杆，其特征在于：所述的下模具有与管胚管口内径相适应的顶臂，顶臂的下沿有截面为半圆形，且向外延伸的圆环槽，所述的圆环槽的外径处有助推圆管，所述的助推圆管通过连杆机构维持与管胚下压行程同步的旋转上升位移；所述的连杆机构包括安装套孔杆和传动杆组，所述的安装套孔杆约束在上模具的定位梢上，所述的安装套孔杆上的套孔长度与管胚从初始上料位下降到弯曲行程起始点的位移相等；所述的传动杆组由旋转推杆，约束抬升杆和合力输出杆成“Y”字形铰接组成，旋转推杆的另一端与安装套孔杆连接，约束抬升杆的另一端与下模具连接，旋转推杆的另一端与助推圆管连接。

2.如权利要求1所述的连杆型助推式翻卷模具，其特征在于：所述的上模有凸出端用于固定管胚，并配有夹具以应对不同管半径的管胚加工，所述的夹具包括左右两侧的约束头和匹配杆，所述约束头有直角夹口。

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