CN213997233U - 一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，涉及直缝焊管成型装置技术领域，包括沿直缝焊管成型方向呈一字型依次排列的整平装置、位置调节装置、预成型模、成型模组、焊接模组以及牵引装置，成型模组包括沿共圆锥面布置的若干个中心共线的成型模具，若干成型模具上分别开设有同锥度锥孔，首个锥孔的入口直径不小于所需的直缝焊管管径的一倍，首个锥孔的出口直径不小于所需的直缝焊管管径，若干锥孔的孔径沿直缝焊管成型方向逐渐减小。本实用新型通过设置同锥度的若干成型模具，弯曲带材，且弯曲半径逐渐减小，最终焊接形成管材，采用这种方式成型的直缝焊管管材，具有能完全不损伤内表面轧齿的情况下完成内齿管生产的效果。

Description

一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构

技术领域

本实用新型涉及直缝焊管成型装置技术领域，更具体地说，它涉及一种锥孔拉拔式内齿直缝焊管成型机构。

背景技术

目前对于直缝焊管成型普遍采用横辊立辊交错排布的两辊轧制成型。该中成型方法具有结构简单，能够适应各种规格、壁厚的金属焊管成型的优势。但是该种成型也存在一定的不足之处，由于成型过程中金属带材是在多组成型轧辊挤压下弯曲变形，过程中经常会发生带材表面擦伤或者内部金相组织挫伤。虽然对于常规的光管，这种影响不大，表面擦伤采用挤压或者抛光进行修复，组织挫伤采用热处理修复，因此采用该类型成形方法几乎可以满足市场上现有的所有需求。

但是对于内表面有花纹的内齿管来说就不太适用，轧辊的挤压会导致花纹齿形变形，从而影响换热效率，对于一些齿深比较深的(如瘦高齿)齿形来说尤其明显。

基于上述问题，需要提出一种在不伤害内齿管内表面的花纹的情况下实现成型锥孔拉拔式直缝焊管成型机构。

实用新型内容

针对实际运用中这一问题，本实用新型目的在于提出一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，具体方案如下：

一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，包括沿所述直缝焊管成型方向呈一字型依次排列的整平装置、位置调节装置、预成型模、成型模组、焊接模组以及牵引装置，所述成型模组包括沿共圆锥面布置的若干个中心共线的成型模具，若干所述成型模具上分别开设有同锥度锥孔，首个所述锥孔的入口直径不小于所需的所述直缝焊管管径的一倍，首个所述锥孔的出口直径不小于所需的所述直缝焊管管径，若干所述锥孔的孔径沿直缝焊管成型方向逐渐减小。

进一步的，所述成型模具的内表面做镜面抛光；

每个所述成型模具的入口、出口均做圆角处理。

进一步的，所述整平装置包括两支撑座以及转动连接于两所述支撑座之间的整平辊。

进一步的，所述位置调节装置包括调节底座、沿所述调节底座宽度方向设置的两个滑轨以及沿所述调节底座长度方向设置并安装于所述滑轨上的两限位块，两个所述限位块形成限位槽，所述调节底座上还设置有丝杆、滑块与丝杆轴承座，所述丝杆轴承座上转动连接有丝杆，所述丝杆上丝杠螺母副连接有滑块，所述滑块的顶部与所述限位块的底部连接。

进一步的，所述预成型模包括上下两个半成型模具，下方所述半成型模具上开设有半弧形槽，上方所述半成型模具设置有与其连接成一体式结构的半弧形块，所述半弧形槽与所述半弧形块相互配合设置且均呈锥度设置。

进一步的，所述焊接模组包括沿所述直缝焊管成型方向依次设置的辅助焊接模具、焊接模具和焊接收缝模具，其中，

所述辅助焊接模具包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的固定模具，两个所述固定模具左右移动设置，两个所述模具相对侧开设有半圆弧槽，两个所述半圆弧槽的拐角处均做倒角处理；

所述焊接模具包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的挤压模具以及一个安装于两个挤压模具之间且处于二者上方的整形模具，两个所述挤压模具左右移动设置，一个所述整形模具上下移动设置，两个所述挤压模具与一个所述整形模具组合形成圆形通孔；

所述焊接收缝模具包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的收缝模具，两个所述收缝模具左右移动设置，两个所述收缝模具形成收缝通孔，所述收缝通孔由直线段和锥度段组合而成，所述直线段通孔直径大于所制直缝焊管管材直径，所述锥度段通孔直径自靠近直线段至远离直线段逐渐减小。

进一步的，所述牵引装置采用轮式牵引机、履带式牵引机、链条式牵引机或往复丝杆式牵引机中的一种或几种的结合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型中，通过设置整平装置、位置调节装置、预成型模、成型模具、焊接模组以及牵引装置相互配合工作，钢带通过一个一定锥度的锥孔，弯曲，且弯曲半径逐渐减小，最终焊接形成管材，采用这种方式成型的直缝焊管管材，能完全不损伤内表面轧齿的情况下完成内齿管生产；由于内侧没有模具阻挡，对于双层管或者管材内部包各类线缆的产品有极大优势；由于接触面积大，对于单位面积的压力小，对带材内部组织损伤小；因为接触面积大，单位面积压强小，单位面积摩擦力小，因此带材外侧划伤小。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的整体示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型图2中A-A剖视图；

图4为本实用新型中整平装置的结构示意图；

图5为本实用新型中位置调节装置的结构示意图；

图6为本实用新型中预成型模的侧视图；

图7为本实用新型中预成型模的正视图；

图8为本实用新型中预成型模中下方位置的半成型模具的结构示意图；

图9为本实用新型中成型模组的结构示意图；

图10为本实用新型中图9中B-B剖视图；

图11为本实用新型中焊接模组的整体结构示意图；

图12为本实用新型中焊接模组的内部结构示意图。

附图标记：1、整平装置；11、支撑座；12、整平辊；2、位置调节装置；21、调节底座；22、滑轨；23、限位块；24、限位槽；25、丝杆；26、滑块；27、丝杆轴承座；3、预成型模；31、半成型模具；32、半弧形槽；33、半弧形块；4、成型模组；41、成型模具；42、锥孔；5、焊接模组；51、辅助焊接模具；511、固定模具；512、半圆弧槽；52、焊接模具；521、挤压模具；522、整形模具；523、圆形通孔；53、焊接收缝模具；531、收缝模具；532、收缝通孔；533、直线段；534、锥度段；6、牵引装置。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

如图1-3所示，一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，包括沿直缝焊管成型方向呈一字型依次排列的整平装置1、位置调节装置2、预成型模3、成型模组4、焊接模组5以及牵引装置6。钢带由牵引装置6牵引，依次经过整平装置1整平、位置调节装置2调节至合适位置、预成型模3预弯曲、成型模组4逐渐缩小半径实现管材成型、焊接模组5挤压固定管材，并由焊接机构在成型管材的焊缝上实现焊接，最终完成整个直缝焊管的成型机构。

本实用新型重点采用锥孔42拉拔式逐渐成型方式，来实现直缝焊管。由于抛弃了传统的轧辊挤压下弯曲变形的方式，在成型过程中完全不会损伤带材内表面，适合内齿直缝金属焊管的成型。

具体地，在一个可能的实施例中，如图4所示，整平装置1包括两支撑座11以及转动连接于两支撑座11之间的整平辊12。直缝焊管成型过程中，带材呈90度绕过整平辊12，在牵引装置6的拉力作用下将带材可能存在的褶皱展平，以使得预成型模3和成型模能更好的实现带材的弯曲成型，以提高带材成型管材后的品质。

整平辊12还可调整带材的高度，即整平辊12除不仅转动连接于支撑座11上，还上下活动设置于支撑座11上。使得整平辊12能上下活动设置于支撑座11上的做法可采用：支撑座11内部设置转动座，转动座转动连接整平辊12，转动座可由气缸驱动，以进行上下方向上的移动，从实现整平辊12的高度调节。

带材穿过整平装置1进行表面整平和高度调节之后，接下来进入位置调节装置2，位置调节装置2可对带材的左右位置进行调节。

具体地，在一个可能的实施例中，如图5所示，位置调节装置2包括调节底座21、沿调节底座21宽度方向设置的两个滑轨22以及沿调节底座21长度方向设置并安装于滑轨22上的两限位块23，两个限位块23形成限位槽24。优选的，限位槽24位于两个限位块23相对的一侧，限位槽24的高度不小于带材的厚度。另外，限位块23上靠近限位槽24的部分可采用钨钢等硬质材料，限位槽24表面抛光。这样，带材通过整平装置1整平后，到达位置调节装置2，到达两限位块23之间并穿过限位槽24，在此过程中，不仅能限制带材左右位置，还能挤压带材边部，把边部可能存在的毛刺、铁屑、凹凸等缺陷挤压平整，使得带材边部光滑，因为焊接时如果带材边部，也就是焊接区域存在铁屑、毛刺等，焊接时氩弧高温下汽化，吸附在钨针表面形成合金，造成钨针熔点降低后融化烧毁，所以在焊接时保证带材边部光滑有助于焊接，还能有助于提高氩弧焊接装置的使用寿命。

为了实现位置调节装置2的调节功能，调节底座21上还设置有丝杆25、滑块26与丝杆轴承座27，丝杆轴承座27上转动连接有丝杆25，丝杆轴承座27对丝杆25起到支撑的作用，丝杆25上丝杠螺母副连接有滑块26，滑块26的顶部与限位块23的底部连接。优选的，采用电机或马达驱动丝杆25。调节时，电机或马达启动，电机或马达驱动丝杆25转动，由于滑块26与丝杆25之间为丝杠螺母副连接，滑块26沿着丝杆25的长度方向移动，从而带动限位块23移动，限位块23进行定心宽度调节，实现两个限位块23之间距离的调节，不仅能对带材的左右位置进行调节，同时还能满足不同宽度的带材。

上下和左右位置均调节好之后，由预成型模3进行预弯曲。

具体地，在一个可能的实施例中，如图6-8所示，预成型模3包括上下两个半成型模具31，下方半成型模具31上开设有半弧形槽32，上方半成型模具31设置有与其连接成一体式结构的半弧形块33，半弧形槽32与半弧形块33相互配合设置且均呈锥度设置。带材经过两个半成型模具31之间的半弧形槽32，在半弧形块33的下压作用下，进行预弯曲。

预弯曲后，进入成型模组4，完成带材至管材的成型步骤。

具体地，在一个可能的实施例中，如图9-10所示，成型模组4包括沿共圆锥面布置的若干个中心共线的成型模具41，若干成型模具41上分别开设有同锥度锥孔42，首个锥孔42的入口直径不小于所需的直缝焊管管径的一倍，首个锥孔42的出口直径不小于所需的直缝焊管管径，若干锥孔42的孔径沿直缝焊管成型方向逐渐减小。优选的，首个锥孔42的入口直径等于或略大于所需的直缝焊管管径的一倍，首个锥孔42的出口直径等于或略大于所需的直缝焊管的管径。这样，带材在每个成型模具41上沿着锥孔42圆锥面弯曲，弯曲半径逐渐减小，最终成为所需的直径，过程中由于若干锥孔42的孔径沿直缝焊管成型方向逐渐减小，最终经过所有的成型模具41，成型成圆管型结构。

成型模具41采用硬度高的材质，且不与加工材料粘黏，耐400度以下高温。

此处，需要注意的是，锥孔42通常采用同锥度模具，沿共圆锥面布置，但是采用变锥度布置也同样适用。

另外，成型模具41的内表面做镜面抛光。这样，有助于减小成型模具41与带材之间的摩擦力，有助于效率成型。

每个成型模具41的入口、出口均做圆角处理。这样，圆角处理有利于带材进入成型模具41。

当带材经过成型模具41后，接着进入焊接模具52，对成型后的管材固定后以便氩弧焊接装置进行焊接。

具体地，在一个可能的实施例中，如图11-12所示，焊接模组5包括沿直缝焊管成型方向依次设置的辅助焊接模具51、焊接模具52和焊接收缝模具53。辅助焊接模具51与焊接模具52用于收紧接缝，焊接收缝模具53用于补偿带材宽度变化。

辅助焊接模具51包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的固定模具511，两个固定模具511左右移动设置，两个模具相对侧开设有半圆弧槽512，两个半圆弧槽512的拐角处均做倒角处理。两个固定模具511进行左右移动时，可采用驱动气缸驱动，且进行定心宽度调节。辅助焊接模具51在焊接过程中不起作用，其作用是刚开始焊接时挤压未焊接管坯，使得接缝收紧，便于焊接，焊接开始后即可松开模具。

焊接模具52包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的挤压模具521以及一个安装于两个挤压模具521之间且处于二者上方的整形模具522，两个挤压模具521左右移动设置，一个整形模具522上下移动设置，两个挤压模具521与一个整形模具522组合形成圆形通孔523。两个挤压模具521进行左右移动时，同样可采用驱动气缸驱动，且进行定心宽度调节。同样的，一个整形模具522可由驱动气缸驱动上下移动。焊接模具52采用三瓣式结构，两个挤压模具521的作用是挤压管坯使得焊缝收紧进行焊接，一个整形模具522的作用是使得接缝处过渡成圆弧，因为带材具有弹性，如果接缝处的圆弧半径不是所需直径，交接处会有棱角，影响手感。

焊接收缝模具53包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的收缝模具531，两个收缝模具531左右移动设置，两个收缝模具531形成收缝通孔532，收缝通孔532由直线段533和锥度段534组合而成，直线段533通孔直径大于所制直缝焊管管材直径，锥度段534通孔直径自靠近直线段533至远离直线段533逐渐减小。因为带材宽度有轻微差距，为了防止挤压后管径变化，两个收缝模具531之间可微量的左右开合，以补偿带材宽度变化。直线段533的设置可消除接缝褶皱，锥度端可用于收紧焊缝。

焊接收缝模具53的上方设置氩弧焊接装置，对管坯进行焊接。

牵引装置6采用轮式牵引机、履带式牵引机、链条式牵引机或往复丝杆25式牵引机中的一种或几种的结合。牵引装置6的作用是拖动焊接的带材移动，使得后端带材在锥孔42模具作用下变成管坯，在焊接成管材。实际使用时，只要能拖动托管后移的设备皆可选用，并不仅限于上述列举的牵引机类型。

本实用新型的具体实施原理为：在进行直缝焊管成型加工时，牵引装置6牵引带材，依次经过整平装置1整平、位置调节装置2调节位置、预成型模3预弯曲、成型模组4成型，最后在焊接模组5上由氩弧焊枪进行焊接，成型过程中，使得带材通过一个锥度的锥孔42，钢带沿锥孔42圆锥面弯曲，弯曲半径逐渐减小，最终形成所需的直径，以完成成型，整个加工过程中，不会损伤带材内表面，适合内齿直缝焊管的成型加工，并且对于薄壁或者大管径管材的生产极具优势。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，包括沿所述直缝焊管成型方向呈一字型依次排列的整平装置(1)、位置调节装置(2)、预成型模(3)、成型模组(4)、焊接模组(5)以及牵引装置(6)，所述成型模组(4)包括沿共圆锥面布置的若干个中心共线的成型模具(41)，若干所述成型模具(41)上分别开设有同锥度锥孔(42)，首个所述锥孔(42)的入口直径不小于所需的所述直缝焊管管径的一倍，首个所述锥孔(42)的出口直径不小于所需的所述直缝焊管管径，若干所述锥孔(42)的孔径沿直缝焊管成型方向逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，所述成型模具(41)的内表面做镜面抛光；

每个所述成型模具(41)的入口、出口均做圆角处理。

3.根据权利要求1所述的锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，所述整平装置(1)包括两支撑座(11)以及转动连接于两所述支撑座(11)之间的整平辊(12)。

4.根据权利要求1所述的锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，所述位置调节装置(2)包括调节底座(21)、沿所述调节底座(21)宽度方向设置的两个滑轨(22)以及沿所述调节底座(21)长度方向设置并安装于所述滑轨(22)上的两限位块(23)，两个所述限位块(23)形成限位槽(24)，所述调节底座(21)上还设置有丝杆(25)、滑块(26)与丝杆轴承座(27)，所述丝杆轴承座(27)上转动连接有丝杆(25)，所述丝杆(25)上丝杠螺母副连接有滑块(26)，所述滑块(26)的顶部与所述限位块(23)的底部连接。

5.根据权利要求1所述的锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，所述预成型模(3)包括上下两个半成型模具(31)，下方所述半成型模具(31)上开设有半弧形槽(32)，上方所述半成型模具(31)设置有与其连接成一体式结构的半弧形块(33)，所述半弧形槽(32)与所述半弧形块(33)相互配合设置且均呈锥度设置。

6.根据权利要求1所述的锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，所述焊接模组(5)包括沿所述直缝焊管成型方向依次设置的辅助焊接模具(51)、焊接模具(52)和焊接收缝模具(53)，其中，

所述辅助焊接模具(51)包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的固定模具(511)，两个所述固定模具(511)左右移动设置，两个所述固定模具(511)相对侧开设有半圆弧槽(512)，两个所述半圆弧槽(512)的拐角处均做倒角处理；

所述焊接模具(52)包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的挤压模具(521)以及一个安装于两个挤压模具(521)之间且处于二者上方的整形模具(522)，两个所述挤压模具(521)左右移动设置，一个所述整形模具(522)上下移动设置，两个所述挤压模具(521)与一个所述整形模具(522)组合形成圆形通孔(523)；

所述焊接收缝模具(53)包括两个关于直缝焊管中心线左右对称的收缝模具(531)，两个所述收缝模具(531)左右移动设置，两个所述收缝模具(531)形成收缝通孔(532)，所述收缝通孔(532)由直线段(533)和锥度段(534)组合而成，所述直线段(533)通孔直径大于所制直缝焊管管材直径，所述锥度段(534)通孔直径自靠近直线段(533)至远离直线段(533)逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的锥孔拉拔式直缝焊管成型机构，其特征在于，所述牵引装置(6)采用轮式牵引机、履带式牵引机、链条式牵引机或往复丝杆式牵引机中的一种或几种的结合。

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