CN211331041U - 铝合金管扩口装置 - Google Patents

Abstract

铝合金管扩口装置。本实用新型涉及铝管扩口技术领域，尤其涉及铝合金管扩口装置的改进。提供了一种结构简单，易操作的铝合金管扩口装置，提高了自动化程度，以及产品精度。本实用新型为铝合金管扩口装置，采用旋压扩口方式替代了原来液压模具扩口方式，提高了设备自动化程度以及产品精度能够通过控制旋压轮在X轴和Y轴方向上的移动轨迹即控制材料流动方向来控制扩口区管材的壁厚，实现产品等壁厚或增壁厚，满足外壳强度性能及燃弧性能要求，提高产品精度。此外扩口夹具为两半圆模具，且合围始终是整圆，两半模具的扩口段和非扩口段为一体，该扩口夹具的同心度高，进而确保了管材两端扩口后的同心度，进一步保证产品的质量。

Description

铝合金管扩口装置

技术领域

本实用新型涉及铝管扩口技术领域，尤其涉及铝合金管扩口装置的改进。

背景技术

为减小高压输配电用GIS/GIL外壳直径，减少六氟化硫气体使用量，从而节约成本并降低环境污染风险。需用小口径铝合金管材制作外壳，为保证外壳内部绝缘性能及燃弧性能，需要对小口径管材两端进行等壁厚扩口工作。通常采用液压模具对管材两端进行扩口，扩口处管材壁厚减薄约为30%，两端扩口处同心度最大为2mm。

国家知识产权局2019年3月26日公开中国实用新型专利，专利名称：一种铝护套扩口装置，公告号：CN208643888U，其采用液压机进行操作，操作过程中不需要人力，消除了安全隐患；铝管夹持固定装置的中心线与椎体的中心线设计在同一条线上，操作过程中的用力均匀，增加结果的精确性。

但上述技术方案存在扩口段壁厚减薄量较大，无法满足外壳强度性能及燃弧性能要求；扩口后管材两端同心度误差较大，给后续外壳内部组件装配造成较大困难，产品报废率较高等问题。

实用新型内容

本实用新型针对原有的技术弊端，提供了一种结构简单，易操作的铝合金管扩口装置，提高了自动化程度，以及产品精度。

本实用新型技术方案：

包括基座、主轴驱动机构、X轴驱动机构、Y轴驱动机构、旋压轮和至少一个管材夹持固定装置；所述主轴驱动机构包括主轴箱、电机和主轴，所述主轴水平安装在所述主轴箱上，并与所述电机的输出端连接；所述X轴驱动机构包括X 轴电机、X轴滚珠丝杆和X轴驱动箱，所述X轴滚珠丝杆与X 轴电机的输出端连接，所述X轴滚珠丝杆设置在X轴驱动箱内；所述Y轴驱动机构包括Y轴驱动箱、Y轴滚珠丝杆和Y轴电机，所述Y轴滚珠丝杆与Y轴电机的输出端连接，所述Y轴滚珠丝杆设置在Y轴驱动箱内；所述基座上设置所述Y轴驱动箱，所述Y轴驱动箱的顶部设置Y轴导轨，所述Y轴导轨上滑动连接Y轴滑动座，所述Y轴滚珠丝杆与所述Y轴滑动座传动连接，所述Y轴电机驱动所述Y轴滑动座在Y轴方向上移动；所述Y轴滑动座上分别设置所述主轴箱和所述电机，所述主轴的输出端与所述X轴驱动箱垂直连接，所述X轴驱动箱的Y轴方向上设置X轴导轨，所述X轴导轨上滑动设置X轴滑动夹具，所述X轴滚珠丝杆与所述X轴滑动夹具传动连接，所述X轴电机驱动所述X轴滑动夹具在X轴方向上移动；所述X轴滑动夹具上设置旋轮座，所述旋轮座上设置旋压轮，所述管材夹持固定装置与所述基座在同一水平线上设置。

所述管材夹持固定装置包括支撑架和扩口夹具，所述扩口夹具包括固定半圆模具和活动半圆模具，且合围后其内腔形成整圆，所述固定半圆模具固定安装在所述支撑架的一端，所述活动半圆模具通过动力推动装置活动连接在所述支撑架的另一端。

所述动力推动装置包括固定座、安装在所述固定座上的液压缸、安装在所述固定座上的直线导轨、连接板和液压杆，所述连接板滑动设置在所述直线导轨上，所述连接板与所述活动半圆模具的背面连接，所述液压杆的内端与所述液压缸连接，所述液压杆的外端与所述连接板连接。

所述固定半圆模具和所述活动半圆模具均包括非扩口段和扩口段，且所述非扩口段和扩口段连接成一体。

本实用新型为铝合金管扩口装置，采用旋压扩口方式替代了原来液压模具扩口方式，提高了设备自动化程度以及产品精度；利用X轴驱动机构驱动旋压轮在X轴方向上移动找到需扩口管材的中心，并以中心为基准点，然后通过X轴驱动机构和Y轴驱动机构同时在X轴方向和Y轴方向上不断移动实现插补旋压扩口，能够通过控制旋压轮在X轴和Y轴方向上的移动轨迹即控制材料流动方向来控制扩口区管材的壁厚，实现产品等壁厚或增壁厚，满足外壳强度性能及燃弧性能要求，提高产品精度。此外扩口夹具为两半圆模具，且合围始终是整圆，两半模具的扩口段和非扩口段为一体，该扩口夹具的同心度高，进而确保了管材两端扩口后的同心度，进一步保证产品的质量。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是图2的右视图；

图4是本实用新型中动力推动装置的示意图；

图5是本实用新型中扩口夹具的剖视图；

图中：1-基座；2-旋压轮；3-主轴驱动机构；4-X轴驱动机构；5-Y轴驱动机构；6-管材夹持固定机构；7-管材；

301-主轴箱；302-电机；303-主轴；

401-X轴电机；402-X轴滚珠丝杆；403-X轴驱动箱；404-X轴导轨；405-X轴滑动夹具；406-旋轮座；

501- Y轴电机；502-Y轴滚珠丝杆；503-Y轴驱动箱；504-Y轴导轨；505-Y轴滑动座；

601-支撑架；602-扩口模具；603-动力推动装置；604-固定装置；

6021-固定半圆模具；6022-活动半圆模具；6023-扩口段；6024-非扩口段。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐述本实用新型，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1—图3，一实施例中的铝合金管扩口装置，包括基座1、主轴驱动机构3、X轴驱动机构4、Y轴驱动机构5、旋压轮2和至少一个管材夹持固定装置6；所述主轴驱动机构3包括主轴箱301、电机302和主轴303，所述主轴303水平安装在所述主轴箱301上，并与所述电机302的输出端连接；所述X轴驱动机构4包括X 轴电机401、X轴滚珠丝杆402和X轴驱动箱403，所述X轴滚珠丝杆402与X 轴电机401的输出端连接，所述X轴滚珠丝杆402设置在X轴驱动箱403内；所述Y轴驱动机构5包括Y轴驱动箱503、Y轴滚珠丝杆502和Y轴电机501，所述Y轴滚珠丝杆502与Y轴电机501的输出端连接，所述Y轴滚珠丝杆502设置在Y轴驱动箱503内；所述基座1上设置所述Y轴驱动箱503，所述Y轴驱动箱503的顶部设置Y轴导轨504，所述Y轴导轨504上滑动连接Y轴滑动座505，所述Y轴滚珠丝杆502与所述Y轴滑动座505传动连接，所述Y轴电机501驱动所述Y轴滑动座505在Y轴方向上移动；所述Y轴滑动座505上分别设置所述主轴箱301和所述电机302，所述主轴303的输出端与所述X轴驱动箱403垂直连接，所述X轴驱动箱403的Y轴方向上设置X轴导轨404，所述X轴导轨404上滑动设置X轴滑动夹具405，所述X轴滚珠丝杆402与所述X轴滑动夹具405传动连接，所述X轴电机401驱动所述X轴滑动夹具405在X轴方向上移动；所述X轴滑动夹具405上设置旋轮座406，所述旋轮座406上设置旋压轮2，所述管材夹持固定装置6与所述基座1在同一水平线上设置。

管材夹持固定装置6用于固定管材7上，管材夹持固定装置6上的管材7的中心线与所述旋压轮2的中心线在同一高度。

本实用新型所述的铝合金管扩口装置包括1个主轴和2个进给轴。该装置在运作时，通过X轴驱动机构4驱动X轴滑动夹具405带得旋压轮2找到需扩孔的管材7的中心，以此中心为基准点，旋压时，X轴驱动机构4驱动X轴滑动夹具405带动旋压轮2在X轴方向不间断运转， Y轴驱动机构5驱动主轴箱3带动旋压轮2在Y轴方向前后移动，实现插补旋压，通过控制材料流动方向控制扩口区管材壁厚，进而能够保证管材的等壁厚或增壁厚，满足外壳强度性能及燃弧性能要求，上述驱动机构均与控制系统连接，通过控制系统给予指令进行加工，提高了产品精度。

参见图1，所述管材夹持固定装置6包括支撑架601和扩口夹具602，所述扩口夹具602包括固定半圆模具6021和活动半圆模具6022，且合围后其内腔形成整圆，所述固定半圆模具6021固定安装在所述支撑架601的一端，所述活动半圆模具6022通过动力推动装置603活动连接在所述支撑架601的另一端。

参见图4，其中，所述动力推动装置603包括固定座6031、安装在所述固定座6031上的液压缸6032、安装在所述固定座6031上的直线导轨6033、连接板6034和液压杆6035，所述连接板6034滑动设置在所述直线导轨6033上，所述连接板6034与所述活动半圆模具6022的背面连接，所述液压杆6035的内端与所述液压缸6032连接，所述液压杆6035的外端与所述连接板6034连接。

待扩口的管材7装夹在管材夹持固定机构6上，活动半圆模具6022是依靠液压缸6032推动，并由直线导轨6033进行导向。液压缸6032在旋压的过程中无杆腔始终供油，保证两半模具拼装后始终是一个整圆，固定半圆模具6021和活动半圆模具6022的合围后的内径与管材7外径适配。

此外，固定半圆模具6021固定安装措施可参见图1中所示的固定装置604，固定装置604包括固定座6031和连接板6034，固定半圆模具6021的背面与连接板6034连接，连接板6034通过连接杆与固定座6031连接，将实现固定半圆模具6021固定安装在支撑架601的一端上。固定半圆模具也可利于本技术领域的常规手段进行固定安装，不局限于本实施例。

参考图5，其中，所述固定半圆模具6021和活动半圆模具6022均包括非扩口段6023和扩口段6024，所述非扩口段6023和扩口段6024连接成一体。

扩口夹具602通过一次装夹用数控车成型制造而成，利用用线切割0.1-0.12mm钼丝慢走丝切开，既保证母材圆度不被破坏，也保证非扩口段6023和扩口段6024的同心度。同时也不能保证管材两端扩口的同心度，给后续外壳内部组件装配造带来方便，降低产品的报废率。

本实用新型的铝合金管扩口装置的工作步骤：

首先，将需扩口的管材7安装在管材夹持固定机构6上，扩口夹具602将待扩口管材7夹持，并固定在支撑架601上，旋压轮2在初始状态；X轴驱动机构4工作，驱动旋压轮2找到需扩口的管材7的中心，以此中心为基准点；旋压时，X轴驱动机构4不间断运转，同时Y轴驱动机构5推动主轴箱3使得旋压轮2在Y轴方向移动靠近待扩口的管材需扩口部位，然后旋压轮2在X轴驱动机构4和Y轴驱动机构5的驱动下进行旋压扩口，直到达到旋压扩口到合格尺寸为至。需扩口的管材扩口完成后，Y轴驱动机构5停止运转，Y轴驱动机构5驱动旋压轮2在Y轴方向移动远离待扩口的管材7的扩口部位，同时主轴驱动机构3停止转动，旋压轮恢复到初始位置，取下已旋压扩口的管材7。

本实用新型的铝合金管扩口装置，控制系统控制各驱动机构，进而精确控制旋压轮2在X轴和Y轴方向上的轨迹，保证扩口处管材厚度等于或大于原始管材壁厚，进而保证了产品的使用性能，以及产品精度。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.铝合金管扩口装置，其特征在于，包括基座、主轴驱动机构、X轴驱动机构、Y轴驱动机构、旋压轮和至少一个管材夹持固定装置；

其中，所述主轴驱动机构包括主轴箱、电机和主轴，所述主轴水平安装在所述主轴箱上，并与所述电机的输出端连接；所述X轴驱动机构包括X 轴电机、X轴滚珠丝杆和X轴驱动箱，所述X轴滚珠丝杆与X 轴电机的输出端连接，所述X轴滚珠丝杆设置在X轴驱动箱内；

所述Y轴驱动机构包括Y轴驱动箱、Y轴滚珠丝杆和Y轴电机，所述Y轴滚珠丝杆与Y轴电机的输出端连接，所述Y轴滚珠丝杆设置在Y轴驱动箱内；

所述基座上设置所述Y轴驱动箱，所述Y轴驱动箱的顶部设置Y轴导轨，所述Y轴导轨上滑动连接Y轴滑动座，所述Y轴滚珠丝杆与所述Y轴滑动座传动连接，所述Y轴电机驱动所述Y轴滑动座在Y轴方向上移动；所述Y轴滑动座上分别设置所述主轴箱和所述电机， 所述主轴的输出端与所述X轴驱动箱垂直连接，所述X轴驱动箱的Y轴方向上设置X轴导轨，所述X轴导轨上滑动设置X轴滑动夹具，所述X轴滚珠丝杆与所述X轴滑动夹具传动连接，所述X轴电机驱动所述X轴滑动夹具在X轴方向上移动；所述X轴滑动夹具上设置旋轮座，所述旋轮座上设置旋压轮，所述管材夹持固定装置与所述基座在同一水平线上设置。

2.根据权利要求1所述的铝合金管扩口装置，其特征在于，所述管材夹持固定装置包括支撑架和扩口夹具，所述扩口夹具包括固定半圆模具和活动半圆模具，且合围后其内腔形成整圆，所述固定半圆模具固定安装在所述支撑架的一端，所述活动半圆模具通过动力推动装置活动连接在所述支撑架的另一端。

3.根据权利要求2所述的铝合金管扩口装置，其特征在于，所述动力推动装置包括固定座、安装在所述固定座上的液压缸、安装在所述固定座上的直线导轨、连接板和液压杆，所述连接板滑动设置在所述直线导轨上，所述连接板与所述活动半圆模具的背面连接，所述液压杆的内端与所述液压缸连接，所述液压杆的外端与所述连接板连接。

4.根据权利要求2所述的铝合金管扩口装置，其特征在于，所述固定半圆模具和所述活动半圆模具均包括非扩口段和扩口段，且所述非扩口段和扩口段连接成一体。

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