CN211965603U - 一种可同时加工多根不规则管状零件的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可同时加工多根不规则管状零件的装置，包含第一定位模具、第二定位模具、转动模具、阶梯轴、第一靠模、第二靠模、以及第一至第四轴承；第一靠模、第二靠模均为设有通孔的圆柱体，通过第一至第四轴承分别设置在阶梯轴阶梯的两侧；所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具均呈圆环状，包含2N个第一模具块、4+2M个第二模具块、2个第三模具块、3+M对锁定垫片、6+2M个螺栓和2+M+2N个方键。本实用新型能够同时加工多根管零件，不同形状尺寸情况下可增加靠模进行辅助成形，这样即可同时加工多根管状零件，节省了加工时间，降低了模具成本，提高了生产效率。

Description

一种可同时加工多根不规则管状零件的装置

技术领域

本实用新型涉及模具设计领域，尤其涉及一种可同时加工多根不规则管状零件的装置。

背景技术

管状零件在现代生活中被广泛的应用于各个方面，不同的领域对管状零件的形状、尺寸等要求也不尽相同，因此需要对管状零件进行加工，从而得到预期形状尺寸的零件，这其中对管状零件进行弯曲成型是各个行业中几乎都会用到的成型方式。

弯曲是通过模具和压力机，将各种金属毛坯弯成具有一定角度、曲率和形状的加工方法，在现有的加工管状的模具结构中，把坯料加工成预期形状的零件需要多个步骤，要用到多个模具才可加工到预期的效果，并且弯曲模具的成形尺寸是固定的，一些复杂形状的管状零件甚至一次只能加工一根；对于同种材料的零件，只能弯曲成固定的形状尺寸，一旦零件的设计尺寸发生变化，就需要重新设计制造一副模具，这样一来，在生产模具上就增加了许多成本，并且加工效率很低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种可同时加工多根不规则管状零件的装置。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种可同时加工多根不规则管状零件的装置，包含第一定位模具、第二定位模具、转动模具、阶梯轴、第一靠模、第二靠模、以及第一至第四轴承；

所述阶梯轴包含轴以及设置在轴上的阶梯，所述阶梯上设有两个关于其轴线对称的限位槽；

第一靠模、第二靠模均为圆柱体，沿其轴线均设有供所述阶梯轴的轴闯过的通孔；所述第一靠模、第二靠模分别设置在所述阶梯轴阶梯的两侧，其中，第一靠模在其通孔的两端分别通过第一轴承、第二轴承和所述阶梯的轴相连，第二靠模在其通孔的两端分别通过第三轴承、第四轴承和所述阶梯的轴相连；所述第一靠模、第二靠模上均设有两个关于其轴线对称的限位槽；

所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具均呈圆环状，包含2N个第一模具块、4+2M个第二模具块、2个第三模具块、3+M对锁定垫片、6+2M个螺栓和2+M+2N个方键，N、M均为大于等于0的自然数；

所述第一模具块、第二模具块、第三模具块呈内外径相等、圆心角相等的扇形，均包含内弧面、外弧面、第一侧面、第二侧面、第一端面和第二端面；

所述第一模具块上设有贯穿第一端面和第二端面且圆心分别在第一侧面、第二侧面上的半导向孔，第一模具块上的两个半导向孔的孔径均为预设的第一长度阈值、到其内弧面的距离均为预设的第一距离阈值；所述第一模具块的第一侧面、第二侧面上分别设有用于和所述方键配合的键槽，第一模具块上的两个键槽到其内弧面的距离均为预设的第二距离阈值；

所述第二模具块上设有贯穿第一端面和第二端面的螺纹孔，所述螺纹孔到其内弧面的距离为预设的第三距离阈值、到其第一侧面距离为预设的第四距离阈值；所述第二模具块上还设有贯穿第一端面和第二端面的且圆心在第二侧面上的半导向孔，第二模具块上的半导向孔的孔径为预设的第一长度阈值、到其内弧面的距离为预设的第一距离阈值；第二模具块的第二侧面上设有用于和所述方键配合的键槽，第二模具块上的键槽到其内弧面的距离为预设的第二距离阈值；

所述第三模具块上设有两个贯穿第一端面和第二端面的螺纹孔，第三模具块上的两个螺纹到其内弧面的距离均为预设的第三距离阈值，靠近第一侧面的螺纹孔到第一侧面距离为预设的第四距离阈值，靠近第二侧面的螺纹孔到第二侧面距离为预设的第四距离阈值；所述第三模具块的内弧面上设有限位键；

所述锁定垫片上设有两个螺纹孔，一对锁定垫片用于配合两个螺栓锁定第三模具块和其相邻的第二模具块、或第二模具块和其相邻的第二模具块；

所述第二模具块用于和第一模具块和第三模具块相连；第二模具块和第一模具块相连时，第二模具块的第二侧面和第一模具块的第一侧面或第二侧面相贴合、通过方键相连，第二模具块的第二侧面的半导向孔和第一模具块的第一侧面或第二侧面上的半导向孔形成完整的导向孔、用于限定待加工管状零件；第二模具块和第三模具块相连时，第二模具块的第一侧面和第三模具块的第一侧面或第二侧面贴合，通过一对锁定垫片和两个螺栓固定；

所述第一模具块能够和第一模具块通过方键相连，其相贴合侧面上的半导向孔形成完整的导向孔、用于限定待加工管状零件；

所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具中，两个第三模具块对称设置，各个模具块依次相连形成圆环；

所述转动模具的两个第三模具块的限位键分别和阶梯轴阶梯上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述阶梯轴的阶梯上；

所述第一定位模具的两个第三模具块的限位键分别和第一靠模上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述第一靠模上；

所述第二定位模具的两个第三模具块的限位键分别和第二靠模上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述第二靠模上；

所述第一靠模、第二靠模分别和外界固连。

作为本实用新型一种可同时加工多根不规则管状零件的装置进一步的优化方案，所述第二模具块、第三模具块上的半导向孔上均设有倒角。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

模具由模具块安装而成，生产模具时方便，模具局部损坏时易于更换，模具拆装的结构便于管状零件的放入与取出。靠模便于适应不同形状尺寸的零件加工。环状的模具能实现同时加工几根管状零件，提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型中第一定位模具的结构示意图。

图2是本实用新型中第一模具块结构示意图；

图3是本实用新型中第二模具块结构示意图；

图4是本实用新型中第三模具块结构示意图；

图5是本实用新型中模具块组合后带倒角的导向孔结构示意图；

图6是本实用新型中阶梯轴的结构示意图；

图7是本实用新型的结构示意图；

图8是本实用新型模具在加工中的使用方式示意图；

图中，1-第一模具块，2-第二模具块，3-第三模具块，4-键槽，5-限位键，6-阶梯轴阶梯上的限位槽，7-第一靠模上的限位槽，8-第一靠模。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本实用新型可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所示，本实用新型公开了一种可同时加工多根不规则管状零件的装置，包含第一定位模具、第二定位模具、转动模具、阶梯轴、第一靠模、第二靠模、以及第一至第四轴承；

如图6所示，所述阶梯轴包含轴以及设置在轴上的阶梯，所述阶梯上设有两个关于其轴线对称的限位槽；

如图7所示，第一靠模、第二靠模均为圆柱体，沿其轴线均设有供所述阶梯轴的轴闯过的通孔；所述第一靠模、第二靠模分别设置在所述阶梯轴阶梯的两侧，其中，第一靠模在其通孔的两端分别通过第一轴承、第二轴承和所述阶梯的轴相连，第二靠模在其通孔的两端分别通过第三轴承、第四轴承和所述阶梯的轴相连；所述第一靠模、第二靠模上均设有两个关于其轴线对称的限位槽；

所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具均呈圆环状，包含2N个第一模具块、4+2M个第二模具块、2个第三模具块、3+M对锁定垫片、6+2M个螺栓和2+M+2N个方键，N、M均为大于等于0的自然数；

所述第一模具块、第二模具块、第三模具块呈内外径相等、圆心角相等的扇形，均包含内弧面、外弧面、第一侧面、第二侧面、第一端面和第二端面；

如图2所示，所述第一模具块上设有贯穿第一端面和第二端面且圆心分别在第一侧面、第二侧面上的半导向孔，第一模具块上的两个半导向孔的孔径均为预设的第一长度阈值、到其内弧面的距离均为预设的第一距离阈值；所述第一模具块的第一侧面、第二侧面上分别设有用于和所述方键配合的键槽，第一模具块上的两个键槽到其内弧面的距离均为预设的第二距离阈值；

如图3所示，所述第二模具块上设有贯穿第一端面和第二端面的螺纹孔，所述螺纹孔到其内弧面的距离为预设的第三距离阈值、到其第一侧面距离为预设的第四距离阈值；所述第二模具块上还设有贯穿第一端面和第二端面的且圆心在第二侧面上的半导向孔，第二模具块上的半导向孔的孔径为预设的第一长度阈值、到其内弧面的距离为预设的第一距离阈值；第二模具块的第二侧面上设有用于和所述方键配合的键槽，第二模具块上的键槽到其内弧面的距离为预设的第二距离阈值；

如图4所示，所述第三模具块上设有两个贯穿第一端面和第二端面的螺纹孔，第三模具块上的两个螺纹到其内弧面的距离均为预设的第三距离阈值，靠近第一侧面的螺纹孔到第一侧面距离为预设的第四距离阈值，靠近第二侧面的螺纹孔到第二侧面距离为预设的第四距离阈值；所述第三模具块的内弧面上设有限位键；

所述锁定垫片上设有两个螺纹孔，一对锁定垫片用于配合两个螺栓锁定第三模具块和其相邻的第二模具块、或第二模具块和其相邻的第二模具块；

所述第二模具块用于和第一模具块和第三模具块相连；第二模具块和第一模具块相连时，第二模具块的第二侧面和第一模具块的第一侧面或第二侧面相贴合、通过方键相连，第二模具块的第二侧面的半导向孔和第一模具块的第一侧面或第二侧面上的半导向孔形成完整的导向孔、用于限定待加工管状零件，如图5所示；第二模具块和第三模具块相连时，第二模具块的第一侧面和第三模具块的第一侧面或第二侧面贴合，通过一对锁定垫片和两个螺栓固定；

所述第一模具块能够和第一模具块通过方键相连，其相贴合侧面上的半导向孔形成完整的导向孔、用于限定待加工管状零件；

所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具中，两个第三模具块对称设置，各个模具块依次相连形成圆环；

如图7所示，所述转动模具的两个第三模具块的限位键分别和阶梯轴阶梯上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述阶梯轴的阶梯上；

所述第一定位模具的两个第三模具块的限位键分别和第一靠模上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述第一靠模上；

所述第二定位模具的两个第三模具块的限位键分别和第二靠模上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述第二靠模上；

所述第一靠模、第二靠模分别和外界固连。

所述第二模具块、第三模具块上的半导向孔上均设有倒角。

本实用新型实际过程最多可同时加工14根圆管，以一根管为例，被加工圆管坯料为薄壁件直管，外径为10mm，厚度1.2mm，长735mm，侧视图为四分之一弧形，弧形半径为66mm。

第一模具块，宽10mm，其大端为直径160mm的一段圆弧，小端为直径80mm的一段圆弧，两侧面成20°夹角；第一模具块两侧面有两端都带圆倒角的半导向孔，圆心轴在侧面所在平面上，半导向孔直径10.3mm，为留出加工间隙，实际工程中孔比管料外径稍大，其两端圆倒角的倒角半径为2mm，用于限制管状零件径向及周向自由度；两侧面上还各有一个平头键槽，键槽长6mm，宽4mm，深3mm，与第二模具块连接；

第二模具块，宽10mm，其大端为直径160mm的一段圆弧，小端为直径80mm的一段圆弧，两侧面成20°夹角；第二模具块一个侧面有两端都带圆倒角的半导向孔，圆心轴在侧面所在平面上，半导向孔直径10.3mm，为留出加工间隙，实际工程中孔比管料外径稍大，其两端圆倒角的倒角半径为2mm，用于限制管状零件径向及周向自由度；相同侧面上还带有一个平头键槽，键槽长6mm，宽4mm，深3mm，与第一模具块连接；第二模具块上靠近另一侧面有一个M6的螺纹通孔，通过锁定垫片和螺栓与第三模具块连接；

第三模具块，宽10mm，其大端为直径160mm的一段圆弧，小端为直径80mm的一段圆弧，两侧面成20°夹角；第三模具块两侧面均为光滑面，与第二模具块相邻，作为固定第一模具块与第二模具块的部件使用，其上有两个M6的螺纹通孔，通过锁定垫片和螺栓与第二模具块连接；内弧面上有限位键，限位键高5mm，长6mm，宽6mm，与轴或模具相应位置装配连接，将整个模具固定在轴或模具上。

第一靠模、第二靠模，如图7所示，为圆柱体结构，外表面直径为80mm，其上有两个关于轴心线呈对称分布的长为6mm，宽6mm，深5mm的凹槽，与第三模具块内弧面的限位键配合。

将第一靠模、第二靠模装配在轴上，将三种模具块按图1所示的结构，按照第一模具块-管毛坯-第一模具块-管毛坯-……-管毛坯-第二模具块-第三模具块-第二模具块-管毛坯-第一模具块-……的顺序在轴上排列装配，如图7、图8所示；其中，两个第三模具块留一块最后放入，放入方式为插入，放入后将第三模具块与第二模具块通过螺纹孔、锁定垫片和螺栓固定连接。

本实例中使用的轴承为深沟球轴承，数量为4个。

固定两端模具体不动，通过电机控制中间模具体转动，带动管状零件坯料发生塑性变形而成形，其过程如图8所示。具体举例如下：阶梯轴通过联轴器和减速器与伺服电机连接，控制伺服电机的转速与转角，固定两端模具不动，使阶梯轴以5r/s的速度带动中间模具转动90°后停止，管状零件坯料即随着中间模具的转动而发生塑性变形而成形。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种可同时加工多根不规则管状零件的装置，其特征在于，包含第一定位模具、第二定位模具、转动模具、阶梯轴、第一靠模、第二靠模、以及第一至第四轴承；

所述阶梯轴包含轴以及设置在轴上的阶梯，所述阶梯上设有两个关于其轴线对称的限位槽；

第一靠模、第二靠模均为圆柱体，沿其轴线均设有供所述阶梯轴的轴闯过的通孔；所述第一靠模、第二靠模分别设置在所述阶梯轴阶梯的两侧，其中，第一靠模在其通孔的两端分别通过第一轴承、第二轴承和所述阶梯轴相连，第二靠模在其通孔的两端分别通过第三轴承、第四轴承和所述阶梯的轴相连；所述第一靠模、第二靠模上均设有两个关于其轴线对称的限位槽；

所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具均呈圆环状，包含2N个第一模具块、4+2M个第二模具块、2个第三模具块、3+M对锁定垫片、6+2M个螺栓和2+M+2N个方键，N、M均为大于等于0的自然数；

所述第一模具块、第二模具块、第三模具块呈内外径相等、圆心角相等的扇形，均包含内弧面、外弧面、第一侧面、第二侧面、第一端面和第二端面；

所述第一模具块上设有贯穿第一端面和第二端面且圆心分别在第一侧面、第二侧面上的半导向孔，第一模具块上的两个半导向孔的孔径均为预设的第一长度阈值、到其内弧面的距离均为预设的第一距离阈值；所述第一模具块的第一侧面、第二侧面上分别设有用于和所述方键配合的键槽，第一模具块上的两个键槽到其内弧面的距离均为预设的第二距离阈值；

所述第二模具块上设有贯穿第一端面和第二端面的螺纹孔，所述螺纹孔到其内弧面的距离为预设的第三距离阈值、到其第一侧面距离为预设的第四距离阈值；所述第二模具块上还设有贯穿第一端面和第二端面的且圆心在第二侧面上的半导向孔，第二模具块上的半导向孔的孔径为预设的第一长度阈值、到其内弧面的距离为预设的第一距离阈值；第二模具块的第二侧面上设有用于和所述方键配合的键槽，第二模具块上的键槽到其内弧面的距离为预设的第二距离阈值；

所述第三模具块上设有两个贯穿第一端面和第二端面的螺纹孔，第三模具块上的两个螺纹孔到其内弧面的距离均为预设的第三距离阈值，靠近第一侧面的螺纹孔到第一侧面距离为预设的第四距离阈值，靠近第二侧面的螺纹孔到第二侧面距离为预设的第四距离阈值；所述第三模具块的内弧面上设有限位键；

所述锁定垫片上设有两个螺纹孔，一对锁定垫片用于配合两个螺栓锁定第三模具块和其相邻的第二模具块、或第二模具块和其相邻的第二模具块；

所述第二模具块用于和第一模具块和第三模具块相连；第二模具块和第一模具块相连时，第二模具块的第二侧面和第一模具块的第一侧面或第二侧面相贴合、通过方键相连，第二模具块的第二侧面的半导向孔和第一模具块的第一侧面或第二侧面上的半导向孔形成完整的导向孔、用于限定待加工管状零件；第二模具块和第三模具块相连时，第二模具块的第一侧面和第三模具块的第一侧面或第二侧面贴合，通过一对锁定垫片和两个螺栓固定；

所述第一模具块能够和第一模具块通过方键相连，其相贴合侧面上的半导向孔形成完整的导向孔、用于限定待加工管状零件；

所述第一定位模具、第二定位模具、转动模具中，两个第三模具块对称设置，各个模具块依次相连形成圆环；

所述转动模具的两个第三模具块的限位键分别和阶梯轴阶梯上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述阶梯轴的阶梯上；

所述第一定位模具的两个第三模具块的限位键分别和第一靠模上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述第一靠模上；

所述第二定位模具的两个第三模具块的限位键分别和第二靠模上的两个限位槽配合，使得转动模具固定在所述第二靠模上；

所述第一靠模、第二靠模分别和外界固连。

2.根据权利要求1所述的可同时加工多根不规则管状零件的装置，其特征在于，所述第二模具块、第三模具块上的半导向孔上均设有倒角。

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