阅读说明：本技术 一种基于管材端口成型装置的管材成型方法 (Pipe forming method based on pipe port forming device ) 是由 谢辉 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于管材端口成型装置的管材成型方法,主要解决现有人工成型存在劳动强度较大,并且加工效率低下的问题。该管材端口成型装置,包括机架、上料机构、冲压机构、移载机构、操作面板、工作台和电气柜,所述机架上安装有电气柜,所述电气柜的顶部设置有工作台,所述工作台上安装有上料机构、冲压机构和移载机构,所述上料机构的一侧设置有移载机构,所述移栽机构的下方设置有冲压机构,所述工作台上还安装有操作面板,所述操作面板连接PLC控制器输入端,所述PLC控制器输出端连接该装置各机械部件,PLC控制器接收操作面板的控制指令,控制该装置各机械部件的动作的技术方案,较好地解决了该问题,可用于管材端口的成型。(The invention relates to a pipe forming method based on a pipe port forming device, which mainly solves the problems of high labor intensity and low processing efficiency of the existing manual forming. The pipe port forming device comprises a rack, a feeding mechanism, a stamping mechanism, a transfer mechanism, an operating panel, a workbench and an electrical cabinet, wherein the electrical cabinet is installed on the rack, the top of the electrical cabinet is provided with the workbench, the feeding mechanism, the stamping mechanism and the transfer mechanism are installed on the workbench, the transfer mechanism is arranged on one side of the feeding mechanism, the stamping mechanism is arranged below the transfer mechanism, the operating panel is further installed on the workbench and connected with an input end of a PLC (programmable logic controller), an output end of the PLC is connected with each mechanical part of the device, the PLC receives a control instruction of the operating panel, and the technical scheme for controlling the action of each mechanical part of the device is adopted, so that the problem is well solved, and the pipe port forming device can be used for forming a pipe port.)

一种基于管材端口成型装置的管材成型方法

技术领域

本发明涉及机械成型设备技术领域，尤其涉及一种基于管材端口成型装置的管材成型方法。

背景技术

铜管具有质地坚硬、不易腐蚀且耐高温、高压等优点，被广泛应用于家电制造业领域，尤其是空调行业中。在设备制造中，为了满足某些工艺要求，有时需要对铜管的端口进行成型加工，例如，在空调系统中，为了满足焊接工艺要求，必须要对铜管的端口进行扩口加工。目前普遍采用的铜管扩口加工方法是，操作人员手动将铜管放入压紧模具内，然后利用扩口模具对铜管的端口进行扩口加工，最后将扩口后的铜管取出，再进行下一根铜管的扩口加工操作。

现有技术存在的缺陷在于，操作人员需要逐个完成铜管的上料和下料操作，劳动强度较大，并且加工效率低下；此外，铜管的扩口质量也难以保障，致使铜管的返修率较高。因此亟需研发一种能够解决上述问题的管材端口成型装置。

发明内容

本发明提供一种管材端口成型装置及其成型方法，以减轻操作人员的劳动强度，提高成型加工效率。

为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：本发明通过采用一种管材端口成型装置，包括机架、上料机构、冲压机构、移载机构、操作面板、工作台和电气柜，所述机架上安装有电气柜，所述电气柜的顶部设置有工作台，所述工作台上安装有上料机构、冲压机构和移载机构，所述上料机构的一侧设置有移载机构，所述移栽机构的下方设置有冲压机构，所述工作台上还安装有操作面板，所述操作面板连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端连接该装置各机械部件，PLC控制器接收操作面板的控制指令，控制该装置各机械部件的动作。

进一步地，所述上料机构包括固定在工作台上的底座，所述底座的两侧上对称设置有左固定板和右固定板，所述左固定板和右固定板之间设置有左挡板和右挡板,所述左挡板和右挡板的内侧底部均安装有向下倾斜设置的滑道，所述左挡板和右挡板的内侧均安装有竖直设置的第一挡板，所述左挡板、所述右挡板、所述滑道以及所述第一挡板构成一个用于容纳管材的容纳槽，所述容纳槽底端开设有供管材通过的开口，所述左挡板、所述右挡板底端均安装有向外延伸的第一连接板，两块所述第一连接板的内侧均设置有导向块以及滑道向外延伸的滑道延伸部，两个所述滑道延伸部的一端均安装有L形托板，两块所述L形托板的一端均设置有第二挡板，其中一所述第二挡板上安装有第三接近传感器，所述滑道延伸部的一侧设置有第一接近传感器和第二接近传感器，所述第一连接板下方设置有倾斜板，所述倾斜板固定在支架顶部，所述倾斜板的底部安装有间隔设置的第一Z向气缸和第二Z向气缸，所述第一 Z向气缸的活塞杆穿过倾斜板与第一升降块的一端连接，第一升降块的另一端与第一L形挡板连接，所述第二Z向气缸的活塞杆穿过倾斜板与第二升降块的一端连接，第二升降块的另一端与第二L形挡板连接，所述左固定板和右固定板顶端固定有顶板，在左固定板的中部位置均安装有左固定座，所述左固定座的内部设置有内螺纹，且与左螺杆螺纹连接，所述左螺杆的一端安装有左手轮，另一端依次穿过左固定座、左固定板与左连接座连接，左连接座安装在左挡板上，所述左固定板上安装有两个左直线轴承，两个所述左直线轴承设置在左固定座的两侧，每个所述左直线轴承内套接有对应的左导轴，两个所述左导轴的一端均固定在左挡板上，所述左固定板上还安装有伺服电机，所述伺服电机的轴端穿过所述左固定板与联轴器的一端连接，联轴器的另一端与轴的一端连接，轴的中部间隔安装有两块拨料块，两块所述拨料块设置在开口处，所述轴的另一端通过轴承固定在右固定板上，在右固定板的中部位置安装有右固定座，所述右固定座的内部设置有内螺纹，且与右螺杆螺纹连接，所述右螺杆的一端安装有右手轮，另一端依次穿过右固定座、右固定板与右连接座连接，右连接座安装在右挡板上，所述右固定板上安装有两个右直线轴承，两个所述右直线轴承设置在右固定座的两侧，每个所述右直线轴承内套接有对应的右导轴，两个所述右导轴的一端均固定在右挡板上。

进一步地，所述冲压机构包括管端口冲压组件、夹模组件以及冲平面组件，所述夹模组件的一侧设置有管端口冲压组件，另一侧设置有冲平面组件，所述管端口冲压组件包括两条平行设置的第一滑轨，两条所述第一滑轨间隔固定在工作台上，两条所述第一滑轨上分别设置有第一滑块，每个所述第一滑块上均安装有移动座，两个所述移动座之间连接有移动板，所述移动板的一侧安装有第一连接座，所述移动板的另一侧与冲模过度板的一侧连接，所述移动板与冲模过度板接合处分别对应设有第一键槽，两个所述第一键槽通过第一平键连接，所述冲模过渡板的另一侧上沿竖直方向设置有第二键槽，所述第二键槽的内腔设置有第二平键，所述第二平键设置在冲模安装座的通键槽内，冲模安装座顶部开设有螺栓孔，所述冲模安装座通过第二平键滑配于冲模过渡板的另一侧上并通过与螺栓孔相配的第一调节螺杆定位，所述第一调节螺杆固定在冲模过度板顶部向外延伸的凸块上，所述第一调节螺杆穿过所述凸块与螺栓孔螺接，所述冲模安装座上设置有铣扁孔，所述铣扁孔与冲模的一端开设的铣扁相配合，所述冲模的一端通过紧定螺钉固定在铣扁孔内，冲模的另一端轴沿着圆周方向均布三个轴向突出的凸台。

进一步地，所述第一连接座与第一液压缸的活塞杆连接，所述第一液压缸固定在前安装座和后安装座上，所述前安装座、所述后安装座的底部均设有第一T型螺母和第二T型螺母，两个所述第一T型螺母均设置在的第一T型槽上，第一T型螺母可在第一T型槽内滑动，所述第一T型槽设置在第一底板上，两个所述第二T型螺母均设置在的第二T型槽上，第二T 型螺母可在第二T型槽内滑动，所述第二T型槽设置在第二底板上，所述第一底板与所述第二底板呈平行设置；所述前安装座与第二调节螺杆连接，所述第二调节螺杆固定在螺杆支架上。

进一步地，所述夹模组件包括模具座，所述模具座的横截面形状为凹形，所述模具座两侧对称安装有油缸，每个所述油缸的活塞杆均与油缸接头连接，每个所述油缸接头均穿过所述模具座与螺杆螺接，每个所述螺杆均与夹模安装座连接，每个所述夹模安装座底部开设有燕尾槽，两个所述燕尾槽设置在燕尾凸起上，所述燕尾凸起固定在模具座上，每个所述夹模安装座内侧设置有卡槽，所述卡槽上安装有夹模，两个所述夹模上分别设置有位置相对的夹持孔。

进一步地，所述冲平面组件包括两条平行设置的第二滑轨，两条所述第二滑轨间隔固定在工作台上，两条所述第二滑轨上分别设置有第二滑块，两个所述第二滑块顶部安装有第三底板，所述第三底板上方的两侧分别设有支座，两个所述支座顶部安装有固定板，所述固定板上安装有第二液压缸，第二液压缸的活塞杆穿过所述固定板与连接法兰连接，连接法兰固定在第一推板上端面，第一推板的下端面开设有矩形槽，矩形槽内安装有冲块，所述第一推板的上端面还安装有两根导轴，每根所述导轴上套装有直线轴承，两个所述直线轴承安装在固定板上。

进一步地，在两条所述第二滑轨的中间位置固定有液压缸安装座，所述液压缸安装座上设置有第三液压缸，第三液压缸的活塞杆连接有第二推板，所述第二推板与第三底板连接，在第三底板的上端面设置有模芯座，所述模芯座与第三底板接合处分别对应设有第三键槽，所述第三键槽通过第三平键连接，所述模芯座的内孔中安装有模芯。

进一步地，所述移载机构包括气动手指以及驱动所述气动手指移动的气缸，所述X向气缸固定在支架的一侧，所述支架由横梁与一对立柱一体化铸造而成，所述一对立柱分布在所述横梁靠近两端的位置，所述横梁的顶部安装有报警灯，所述横梁的底部固定有安装板，所述安装板的一端安装有缓冲器，所述安装板底部设置有第三滑轨，所述第三滑轨上滑动设置有第三滑块，所述第三滑块底部安装有连接块，所述连接块的一侧安装有第二连接座，所述第二连接座与X向气缸的活塞杆连接，所述连接块底部安装有第三Z向气缸，所述第三Z向气缸的活塞杆与第二连接板连接，所述第二连接板的底部安装有气动手指，所述气动手指下方倾斜设置有滑料槽，所述滑料槽固定在支架上。

为解决上述技术问题之二本发明采用的技术方案如下：

一种管材端口成型装置的成型方法，包括以下步骤：

第一步，人工同时转动左手轮和右手轮，随着手轮的转动，左螺杆、右螺杆推动左挡板和右挡板移动，从而调整左挡板和右挡板之间的间距，使其间距与管材的长度相匹配，将若干根管材放入容纳槽内，伺服电机启动，通过联轴器传动带动轴转动，两个拨料块也随之转动，使得容纳槽内的管材经过拨料块的拨动，依次滑落到滑道延伸部上，当第二接近传感器感应到管材时，第二接近传感器将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第二Z 向气缸活塞杆上行，推动第二L形挡板上升到指定位置，对管材进行阻挡，当第一接近传感器感应到管材时，第一接近传感器将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第一Z向气缸活塞杆上行，推动第一L形挡板上升到指定位置，阻挡后面的管材前进，同时PLC 控制器控制第二Z向气缸活塞杆下行，管材滑落到L形托板上。

第二步，第三接近传感器感应到物料，第三接近传感器将信号发送至PLC控制器，PLC 控制器收到信号后控制X向气缸动作，X向气缸的活塞杆推动第三滑块以及安装在第三滑块上的组件移动，使得气动手指移动到L形托板的正上方，第三Z向气缸通气，推动第二连接板以及气动手指向下移动，使气动手指向下移动到管材位置，气动手指动作将管材夹紧，第三Z向气缸通气，带动第二连接板以及气动手指向上移动到初始位置，X向气缸动作，推动第三滑块以及安装在第三滑块上的组件移动到夹模组件的夹模的正上方，第三Z向气缸通气，推动第二连接板以及气动手指向下移动，将管材输送到夹模位置。

第三步，夹模座两侧的油缸同时工作，其活塞杆推动夹模安装座以及夹模移动，使得两个夹模将管材夹紧，气动手指将管材松开，第三Z向气缸动作，带动第二连接板以及气动手指上行到初始位置，第一液压缸动作，其活塞杆推动移动板以及安装在移动板上的组件向夹模组件移动，使得冲模接触到管材的端面，第一液压缸的活塞杆继续推动冲模，使冲模的外径进入到管材的一端内，并利用冲模锥面部分对管材端口进行冲压，使得管材的一端口处沿着圆周方向挤压成三个扩口。

第四步，第三液压缸动作，其活塞杆推动第三底板以及安装在第三底板上的组件向夹模组件移动，使得模芯***到管材的另一端内，第三液压缸动作，其活塞杆推动冲块向下移动，使冲块上的凸模接触到管材，第三液压缸的活塞杆继续推动冲块，使冲块锥面部分对管材进行冲压，将管材的另一端压成扁平槽形状。

第五步，待加工完成后，第三Z向气缸动作，推动第二连接板以及气动手指向下移动，使气动手指向下移动到成型管材位置，气动手指将成型管材夹紧，夹模座两侧的油缸同时工作，其活塞杆推动夹模安装座以及夹模移动，使得两个夹模将成型管材松开，X向气缸动作，推动第三滑块以及安装在第三滑块上的组件移动，使得气动手指移动到滑料槽的正上方，第三Z向气缸动作，推动第二连接板以及气动手指向下移动，使气动手指移动到滑料槽位置，气动手指动作将成型管材松开，成型管材滑落到滑料槽上，再通过滑料槽滑落到成品区，各机构复位。

本发明通过设置上料机构，能够根据管材的长度调整左挡板和右挡板之间的距离，以使管材端口成型装置能够同时满足对不同长度的管材的成型加工，提高了装置的实用性；本发明的管材端口成型装置，通过上料机构将容纳槽内的管材逐一上料，然后通过移载机构将管材输送至冲压机构，夹模组件将管材夹紧，管端口冲压组件以及冲平面组件对管材端口进行成型加工，加工完成后，移载机构将成型管材进行下料操作；在其整个工作过程中，操作人员只需要定时地向容纳槽内加入管材，而无需逐一进行管材的上料和下料操作，相比现有技术，该方案能够显著减轻操作人员的劳动强度，提高成型加工效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明管材端口成型装置的结构示意图；

图2为本发明管材端口成型装置的上料机构立体图；

图3为本发明管材端口成型装置的上料机构侧视图；

图4为图3中的A-A剖视图；

图5为图3中的B-B剖视图；

图6为本发明管材端口成型装置的冲压机构结构示意图；

图7为本发明管材端口成型装置的管端口冲压组件结构示意图；

图8为本发明管材端口成型装置的管端口冲压组件俯视图；

图9为本发明管材端口成型装置的管端口冲压组件左视图；

图10为图8中的C-C剖视图；

图11为本发明管材端口成型装置的冲模结构示意图；

图12为本发明管材端口成型装置的夹模组件俯视图；

图13为图12中的D-D剖视图；

图14为图12中的E-E剖视图；

图15为本发明管材端口成型装置的冲平面组件立体图；

图16为图15中的F-F剖视图；

图17为本发明管材端口成型装置的移载机构俯视图；

图18为图17中的G-G剖视图；

图19为成型后管材结构示意图。

附图中：

1、机架 2、上料机构 201、底座

202、左固定板 203、右固定板 204、左挡板

205、右挡板 206、滑道 207、第一挡板

208、开口 209、第一连接板 210、导向块

211、滑道延伸部 212、倾斜板 213、支架

214、第一Z向气缸 215、第二Z向气缸 216、第一升降块

217、第一L形挡板 218、第二升降块 219、第二L形挡板

220、顶板 221、左固定座 222、左螺杆

223、左手轮 224、左连接座 225、左直线轴承

226、左导轴 227、伺服电机 228、联轴器

229、轴 230、拨料块 231、第一接近传感器

232、第二接近传感器 233、右固定座 234、右螺杆

235、右手轮 236、右连接座 237、右直线轴承

238、右导轴 239、L形托板 240、第二挡板

241、第三接近传感器 3、冲压机构 31、管端口冲压组件

3101、第一滑轨 3102、第一滑块 3103、移动座

3104、移动板 3105、第一连接座 3106、冲模过度板

3107、第一键槽 3108、第一平键 3109、第二键槽

3110、第二平键 3111、冲模安装座 3112、通键槽

3113、第一调节螺杆 3114、凸块 3115、铣扁孔

3116、冲模 3117、凸台 3118、第一液压缸

3119、前安装座 3120、后安装座 3121、第一T型螺母

3122、第一T型槽 3123、第一底板 3124、第二T型螺母

3125、第二T型槽 3126、第二底板 3127、第二调节螺杆

3128、螺杆支架 32、夹模组件 3201、模具座

3202、油缸 3203、油缸接头 3204、螺杆

3205、夹模安装座 3206、燕尾槽 3207、燕尾凸起

3208、卡槽 3209、夹模 3210、夹持孔

33、冲平面组件 3301、第二滑轨 3302、第二滑块

3303、第三底板 3304、支座 3305、固定板

3306、第二液压缸 3307、连接法兰 3308、第一推板

3309、矩形槽 3310、冲块 3311、导轴

3312、直线轴承 3313、液压缸安装座 3314、第三液压缸

3315、第二推板 3316、模芯座 3317、第三键槽

3318、第三平键 3319、模芯 4、移载机构

401、气动手指 402、X向气缸 403、横梁

404、立柱 405、报警灯 406、安装板

407、缓冲器 408、第三滑轨 409、第三滑块

410、连接块 411、第二连接座 412、第三Z向气缸

413、第二连接板 414、滑料槽 5、操作面板

6、工作台 7、电气柜 8、成型管材

81、扁平槽 82、扩口

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

请参阅图1所示，一种管材端口成型装置，包括机架1、上料机构2、冲压机构3、移载机构4、操作面板5、工作台6和电气柜7，所述机架1上安装有电气柜7，所述电气柜7的顶部设置有工作台6，所述工作台6上安装有上料机构2、冲压机构3和移载机构4，所述上料机构2的一侧设置有移载机构4，所述移栽机构4的下方设置有冲压机构3，所述工作台6上还安装有操作面板5，所述操作面板5连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端连接该装置各机械部件， PLC控制器接收操作面板5的控制指令，控制该装置各机械部件的动作。

请参阅图2-5所示，所述上料机构2包括固定在工作台6上的底座201，所述底座201的两侧上对称设置有左固定板202和右固定板203，所述左固定板202和右固定板203之间设置有左挡板204和右挡板205,所述左挡板204和右挡板205的内侧底部均安装有向下倾斜设置的滑道 206，所述左挡板204和右挡板205的内侧均安装有竖直设置的第一挡板207，所述左挡板204、所述右挡板205、所述滑道206以及所述第一挡板207构成一个用于容纳管材的容纳槽，所述容纳槽底端开设有供管材通过的开口208，所述左挡板204、所述右挡板205底端均安装有向外延伸的第一连接板209，两块所述第一连接板209的内侧均设置有导向块210以及滑道206向外延。