WO2019085663A1 - 一种带扩口功能的波纹管成型机 - Google Patents

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Abstract

一种带扩口功能的波纹管成型机,包括机架(1)和模具,所述机架(1)上安装有下梁(31),所述下梁(31)上设置有导柱(2)以及设置在导柱(2)两侧的左侧缸(41)和右侧缸(42),所述左侧缸(41)和所述右侧缸(42)均安装有空心的堵头,所述堵头的侧面设有一注水孔;所述导柱(2)上设置有上梁(33)、中梁(32)和主缸(5),所述中梁(32)由主缸(5)驱动沿导柱(2)上下移动;所述模具包括上模片和下模片,所述上模片安装在中梁(32)上,所述下模片安装在下梁(31)上对应上模片的位置;所述下梁(31)上还设置有扩口装置,所述扩口装置包括扩口缸(6),所述扩口缸(6)的无杆腔与主缸(5)的上腔通过油管连接。该波纹管成型机利用主缸(5)回程的剩余的功耗完成波纹管的扩口工序,降低了生产能耗,节省了扩口机床的成本,同时也节省了人力成本,提高了生产效率。

Description

一种带扩口功能的波纹管成型机
技术领域
本发明涉及波纹管制造技术领域,特别涉及一种带扩口功能的波纹管成型机。
背景技术
波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件,波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。其中,金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用,广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。
金属波纹管的成型工艺主要包括机械胀压成型、压滚成型、液压成型等,其中机械胀压成型和压滚成型都是通过机床对金属坯管进行机械式的挤压成型,成型的精度不高、表面粗糙,不适合应用于精密的仪器中,相较之下,液压成型工艺是利用模具和水介质压力成型的一种方法,波纹管几何尺寸准确,表面无损伤,是目前波纹管制造最先进、质量最可靠的工艺方法。
波纹管的液压成型工艺,一般需要经过两道工序:第一道工序是将管坯两端扩口加工;第二道工序是将扩口后的管坯放入波纹管模具(工位中),合模后两端的模具推头顶住管坯的扩口端,加内高压充制成型。现有的加工过程,一般配备两台液压机床,其中一台专门负责第一道工序,也就是扩口工序,因此必须同时配备两名操作工人进行操作,增加了波纹管的生产能耗以及人力成本,降低了企业的生产效率。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种结构稳定、能够将波纹管扩口工序和成型工序集成到一台机床上,以实现降低生产能耗和人力成本的波纹管生产方案,即一种带扩口功能的波纹管成型机。
本发明解决其问题所采用的技术方案是:
一种带扩口功能的波纹管成型机,包括机架和模具,所述机架上安装有下梁,所述下梁上设置有导柱以及设置在导柱两侧的左侧缸和右侧缸,所述左侧缸和所述右侧缸均安装有空心的堵头,所述堵头的侧面设有一注水孔;所述导柱上设置有上梁、中梁和主缸,所述中梁由主缸驱动沿导柱上下移动;所述模具包括上模片和下模片,所述上模片安装在中梁上,所述下模片安装在下梁上对应上模片的位置;所述下梁上还设置有扩口装置,所述扩口装置包括扩口缸,所述扩口缸的无杆腔与主缸的上腔通过油管连接。通过导柱加三梁的组合,容易实现结构稳定、维修方便的整体框架;同时在通过使所述扩口缸的无杆腔与主缸的上腔通过油管连接,完成了利用主缸回程的剩余功耗完成扩口缸的冲压动作,实现了在一台机床上完成扩口和高压充液成型两道工序,节约了设备成本和人力成本。
进一步,所述扩口装置还包括扩口固定座和由扩口缸活塞杆驱动的第一扩口推头,所述扩口固定座包括两个以上用于支撑管坯的调节支架以及与第一扩口推头匹配的第二扩口推头。利用扩口缸提供的动力,通过调节支架与第一扩口推头和第二扩口推头的配合,实现在高压充液成型机床上完成管坯的扩口工序,节省了生产波纹管占用的空间。
进一步,所述主缸为子母缸结构,所述母缸的缸筒与上梁连接,所述子缸的活塞杆与中梁连接。通过子母缸结构可以实现靠模时,快速下行,慢速工作;分模时,快速回程。既提高了加工速度,也保证了加工的精度,大幅提高了生产效率。
进一步,还包括用于向模具中的管坯注水的增压装置,所述增压装置包括增压缸和水缸,所述水缸的活塞杆由所述增压缸驱动。通过增压缸提供的动力以及水缸的液压特性,实现输出高压水的功效,保证在高压充液成型过程中,既可以实现高速注水,又可以拥有足够大的压力完成精密的成型工序。
进一步,所述水缸的出水口与堵头的空心部分可通水连接。水缸提供的高压水通过堵头的空心部分,从堵头侧面的注水孔进入到在模具中两端密封的管坯中,实现高压成型。
进一步,所述模具包括组装式模具和链式牵拉式模具。可以根据具体的成本需求和精度需求,选择相应的模具进行生产。
进一步,所述导柱为对称设置的四根立柱。根据波纹管成型机各部件的结构和运动关系,选择四立柱结构可以实现最稳定的性能。
进一步,所述中梁和下梁上设置有用于安装模具的安装槽。为了适应多种型号波纹管的生产,设置了用于安装模具的安装槽,以便更换的时候安装模具。
本发明的有益效果是:本发明采用的一种带扩口功能的波纹管成型机,通过在高压充液机床的操作位前加装一台液压缸,即扩口缸,所述扩口缸的无杆腔与主缸的上腔通过油管连接,利用主缸快速回程过程中所剩余的功耗完成扩口缸的冲压动作,不仅从经济上节省了扩口设备的成本,充分利用了高压充液机床多余的能耗,而且还实现了一人同时操作两个工序,节省了人力成本,而且减少一台机床,也降低了维护成本,提高了企业的生产效率。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种带扩口功能的波纹管成型机的结构示意图;
图2是本发明一种带扩口功能的波纹管成型机扩口装置的结构示意图;
图中,1-机架、2-导柱、31-下梁、32-中梁、33-上梁、41-左侧缸、42-右侧缸、5-主缸、6-扩口缸、61-第一扩口推头、62-第二扩口推头、63-调节支架、64-管坯、7-安装槽。
具体实施方式
参照图1-图2,本发明的一种带扩口功能的波纹管成型机。
一种带扩口功能的波纹管成型机,包括机架1、模具、配电箱、油箱、水箱和用于供水的水泵,机身的整体结构为三梁四柱结构,分别由上梁33、中梁32、下梁31、作为导柱的四根立柱以及紧固螺母装配而成,其中上梁33和下梁31通过四根立柱和十二个紧固螺母结合成一个固定机构安装于机架1上,机器的精度靠装在四根立柱上的螺母来调节。在上梁33和下梁31中间的导柱2上设置一个可以沿导柱2上下移动的中梁32,将主缸5的缸筒固定在上梁33上,使主缸5的活塞杆连接中梁32,中梁32就可以在主缸5的作用下沿导柱2上下移动。又在下梁31上四根立柱的两侧相对位置分别安装两个可以沿水平方向运动的左侧缸41和右侧缸42,所述左侧缸41内侧和右侧缸42内侧的活塞杆上均安装有一个堵头,堵头可以在两个侧缸的作用下水平向中间挤压或者向外侧撤开,实现高压充液成型时给管坯64一个轴向加力补料的功能。同时所述堵头为空心结构,在堵头的侧面设有一个注水孔,用于向管坯64中注入高压水。本发明适用于多种形式的模具,所述模具包括组装式模具和链式牵拉式模具;同时用于波纹管加工的模具分为上模片和下模片,上模片安装在中梁32的下表面,下模片安装在下梁31的上表面,为了便于上下模具的安装和更换,还特别在中梁32和下梁31上设计了用于模具安装的安装槽7,增加模具安装时的受力面积保证模具的稳定,也为替换时的拆卸增加了便利。在高压充液成型工位前设置一个扩口缸6,扩口缸6的无杆腔与主缸5的上腔通过油管连接。当主缸5回程时,主缸5上腔的液压油就会进入扩口缸6的无杆腔,推动扩口缸6的活塞杆运动,这就保证了波纹管的高压充液工序和扩口工序是错开来进行的,保证了扩口缸6的工序不会影响到高压充液成型工序的精度和效率。在扩口缸6的活塞杆上连接一个第一扩口推头61,在第一扩口推头61运动位前端设置一个扩口固定座,扩口固定座上设置有两个以上用于支撑管坯64的调节支架63,以及与第一扩口推头61匹配的第二扩口推头62。通过扩口缸6的设置,合理的利用了主缸5快速回程中剩余功耗,节省了一台机床。同时将扩口工位设置在高压充液成型工位之前,实现了一个操作工同时操作两个工序,大大节约了人力成本,在波纹管高压充液成型同时完成扩口工序,提高了生产效率。
对于上述实施例,所述主缸5为子母缸结构,所述母缸的缸筒与上梁连接,所述子缸的活塞杆与中梁连接。子母缸是典型的快速缸结构,通过使用子母缸作为主缸5,增加了主缸5运动时的速度模式,即横梁的速度可以实现以下三种模式:快速下行、慢速靠模和快速回程。快速下行提高了波纹管机的运行效率,慢速靠模保证了合模的精度和安全性,快速回程在保证分模的效率同时,还给保证可以给扩口缸6提供一个强大的动力。扩口质量要求较高,扩口成型的角度、表面质量、及管材定位长度有较严格的尺寸要求,扩口质量的好坏直接影响到充液成型工序的质量。而扩口缸6的强大动力就是扩口工序的一个重要保证,因此通过子母缸的快速回程,保证了扩口工序的质量。
进一步,还包括用于向模具中的管坯64注水的增压装置,所述增压装置包括增压缸和水缸,所述水缸的活塞杆由所述增压缸驱动。水缸的作用是在高压充液成型工序中给管坯64提供高压水,保证管坯64可以高压成型;增压缸则为水缸提供足够大的推进力。同时也可以实现一开始的高速注水功能,提高波纹管生产的效率。
下面对本发明的工作过程作简单说明:
波纹管生产的第一道工序是给管坯64扩口,第二道工序是将扩口好的管坯64送入模具中进行高压充液成型,最终形成波纹管。
在将扩口好的管坯64放入下模具中,左右两个侧缸同时向下模具中的管坯64靠近,两个堵头同时深入并密封住管坯64两端的扩口,同时主缸5驱动中梁32带动上模片快速向下移动,在靠近模具的时候转为慢速靠模,直至上模片和下模片紧密结构。进一步,水泵将水箱里的水抽到水缸中,然后增压缸给水缸的活塞杆施加一个推进力,水缸里的水被迅速从堵头的空腔中通过注水孔注入管坯64中。当管坯64中的水注满后,在增压缸和水缸的继续作用下,管坯64壁受到强大的高压水的压力,而向为膨胀,由于膨胀时管坯64会缩短,所以两个侧缸会同时轴向加力推进,保证堵头的密封效果。通过管坯64内部增压和轴向加力推进补充材料,和模具型腔的作用,最终形成所需的波纹管形状。
在泄载之后,主缸5快速回程,主缸5上腔的液压油进入扩口缸6的无杆腔,推动扩口缸6的活塞杆对扩口固定座上未扩口的管坯64进行扩口工序。由于主缸5的回程在波纹管的高压充液成型工序后进行,所以只需要一名操作工就可以同时进行两项工序的操作。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

  1. 一种带扩口功能的波纹管成型机,包括机架和模具,所述机架上安装有下梁,所述下梁上设置有导柱以及设置在导柱两侧的左侧缸和右侧缸,所述左侧缸和所述右侧缸均安装有空心的堵头,所述堵头的侧面设有一注水孔;所述导柱上设置有上梁、中梁和主缸,所述中梁由主缸驱动沿导柱上下移动;所述模具包括上模片和下模片,所述上模片安装在中梁上,所述下模片安装在下梁上对应上模片的位置;其特征在于:所述下梁上还设置有扩口装置,所述扩口装置包括扩口缸,所述扩口缸的无杆腔与主缸的上腔通过油管连接。
  2. 根据权利要求1所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:所述扩口装置还包括扩口固定座和由扩口缸活塞杆驱动的第一扩口推头,所述扩口固定座包括两个以上用于支撑管坯的调节支架以及与第一扩口推头匹配的第二扩口推头。
  3. 根据权利要求1所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:所述主缸为子母缸结构,所述母缸的缸筒与上梁连接,所述子缸的活塞杆与中梁连接。
  4. 根据权利要求1所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:还包括用于向模具中的管坯注水的增压装置,所述增压装置包括增压缸和水缸,所述水缸的活塞杆由所述增压缸驱动。
  5. 根据权利要求4所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:所述水缸的出水口与堵头的空心部分可通水连接。
  6. 根据权利要求1所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:所述模具包括组装式模具和链式牵拉式模具。
  7. 根据权利要求1所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:所述导柱为对称设置的四根立柱。
  8. 根据权利要求1所述的一种带扩口功能的波纹管成型机,其特征在于:所述中梁和下梁上设置有用于安装模具的安装槽。
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