一种薄壁弯头冷推成型工艺
阅读说明：本技术 一种薄壁弯头冷推成型工艺 (Cold-push forming process for thin-wall elbow ) 是由 张亚芳 吴凤艳 顾健 赵冬州 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于薄壁弯头成型技术领域,尤其是一种薄壁弯头冷推成型工艺,针对了对薄壁管件进行推制成型处理时操作较为复杂以及对相同管径、不同壁厚的薄壁管坯进行推制成型时操作复杂的问题,现提出如下方案,其包括以下步骤：S1、备料定位；S2、合模；S3、推制成型；S4、开模取料；本发明中通过推制机构对薄壁管件进行推制至模腔内形成对薄壁管件的初步定位,通过导向机构的设置,既可以提高锁模缸带动上模与下模进行合模时的精准性,又可带动整形机构对薄壁管件在推制成型时整形支撑效果,简化了薄壁管件在推制成型时的步骤,并且有效提高了对薄壁管件支撑效果,有效避免薄壁管件在推制成型时发生变形,从而提高了推制成型时薄壁弯管的品质。(The invention belongs to the technical field of thin-wall elbow forming, in particular to a thin-wall elbow cold-push forming process, which aims at solving the problems that the operation is more complicated when the thin-wall pipe fitting is subjected to push forming treatment and the operation is complicated when the thin-wall pipe blanks with the same pipe diameter and different wall thicknesses are subjected to push forming, and provides the following scheme, which comprises the following steps: s1, positioning the prepared materials; s2, die assembly; s3, push forming; s4, opening the die to take materials; according to the invention, the thin-wall pipe fitting is pushed into the die cavity by the pushing mechanism to form primary positioning of the thin-wall pipe fitting, the accuracy of the die locking cylinder in driving the upper die and the lower die to be matched can be improved by the arrangement of the guide mechanism, and the shaping supporting effect of the shaping mechanism on the thin-wall pipe fitting in pushing forming can be driven, so that the steps of the thin-wall pipe fitting in pushing forming are simplified, the supporting effect on the thin-wall pipe fitting is effectively improved, the deformation of the thin-wall pipe fitting in pushing forming is effectively avoided, and the quality of the thin-wall bent pipe in pushing forming is improved.)
技术领域
本发明涉及薄壁弯头成型技术领域，尤其涉及一种薄壁弯头冷推成型工艺。
背景技术
弯头是管道安装中常用的一种连接用管件，连接两根公称通径相同或者不同的管子，使管路做一定角度转弯；传统的弯头加工成型工艺包括冲压压制法、焊接法和冷推制法。
对薄壁管件的冷推制法通常是采用专用的液压机将管坯压入弯曲空腔的模具中，继而推制成管弯头；目前对薄壁管件进行冷推制处理时，由于其薄壁管坯的壁厚较小，其在弯曲空腔的模具进行合模处理时，首先需对其弯管成型处设置支撑机构，用以防止薄壁管件在推制成型时发生变形，但是这种处理方式对薄壁管坯进行推制成型时准备处理操作较为复杂，并且其对相同管径、不同壁厚的薄壁管坯进行推制成型时，需更换不同规格的弯曲空腔模具，操作较为复杂。
因此，需要一种薄壁弯头冷推成型工艺，用以解决对薄壁管件进行推制成型处理时操作较为复杂以及对相同管径、不同壁厚的薄壁管坯进行推制成型时操作复杂的问题。
发明内容
本发明提出的一种薄壁弯头冷推成型工艺，解决了对薄壁管件进行推制成型处理时操作较为复杂以及对相同管径、不同壁厚的薄壁管坯进行推制成型时操作复杂的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种薄壁弯头冷推成型工艺，，包括以下步骤：
S1、备料定位：选择所需长度的薄壁加工管件，将加工管件放置于工作台的支撑座上形成定位放置，使得加工管件与推制机构同轴分布，通过锁模缸带动上模向上运动，使得下模与上模进行开模处理，通过推制机构将加工管件推送至下模的模腔的一端；
S2、合模：通过锁模缸带动上模向下运动，通过导向机构使得上模与下模进行精准合模，随着导向机构的运动，使得整形机构运动至模腔的弯曲部，形成整形杆与模腔的另一端呈同轴分布；
S3、推制成型：通过推制机构的推制缸驱动推制杆在模腔的一端继续水平移动，使得加工管件在模腔内弯曲部推制成型成弯管，使得弯管的端部在模腔的另一端继续移动，直至弯管完全套设于整形机构的整形杆外表面；
S4、开模取料：通过锁模缸带动上模运动直至上模与下模完全分离，此时带动整形机构的整形杆朝模腔的外端移动，直至整形杆与弯管的内壁完全分离，同时推制机构的推制缸带动推制杆与弯管的内壁完全分离，此时从模腔中取出弯管。
优选的，步骤S1中的所述工作台还包括
机架，所述机架固定于所述工作台的上表面，所述机架的顶部底面安装有锁模缸，所述机架的下方安装有与所述工作台顶面固定的下模，所述锁模缸的驱动端固定有与下模相配合的上模，所述上模与所述下模的相对面设置有呈对称分布的模腔；
支撑座，所述支撑座设置有多个，多个所述支撑座呈等距固定于所述工作台的顶面，多个所述支撑座与模腔的一端呈同轴分布。
优选的，步骤S1中所述推制机构还包括
固定块，所述固定块与所述工作台的顶面固定，所述固定块的顶面固定有推制缸；
推制杆，所述推制杆包括滑动段和定位段，所述推制杆的滑动段与所述推制缸的驱动端固定，所述推制杆的定位段呈阶梯形环状设置，所述定位段的最大直径与加工管件的外径大小一致，所述定位段的外表面开设有多个呈均匀分布的通孔，每个所述通孔内均滑动贯穿有定位杆，多个所述定位杆远离定位段的一端共同固定有固定套，所述固定套滑动套设于所述滑动段的外表面，所述定位段的外壁与所述固定套之间固定有压紧弹簧。
优选的，所述推制杆的定位段远离推制缸的一端固定有导向杆，所述导向杆与加工管件呈同轴分布，所述导向杆的外端面设置有弧面。
优选的，步骤S2中导向机构包括
导套，所述导套设置有四个，四个所述导套呈对称固定于所述工作台的顶面；
安装块，所述安装块与四个所述导套一一对应，四个所述安装块分别与所述上模的两侧侧壁固定，所述安装块的底面固定有与导套相配合的导柱。
优选的，步骤S2中整形机构包括
齿轮柱，所述齿轮柱转动安装于所述工作台的上表面，所述齿轮柱的顶部啮合安装有齿形块，所述齿形块靠近模腔的一端设置有整形杆；
齿形杆，所述齿形杆设置有两个，所述齿形杆与所述齿轮柱的一侧相啮合，所述齿形杆的底端滑动贯穿所述工作台，所述齿形杆的顶端固定有连接杆，所述连接杆的另一端与相邻所述安装块的侧壁固定。
优选的，两个所述齿形杆分别与所述齿形块的两侧侧壁接触，所述齿形杆与所述齿形块之间呈垂直分布。
优选的，所述齿形块的两侧侧壁均开设有滑槽，所述工作台的顶面固定有两个呈平行分布的L形限位杆，所述L形限位杆的端部与相邻所述滑槽的侧壁滑动连接。
优选的，所述齿形块靠近所述模腔的一端侧壁开设有安装槽，所述整形杆可拆卸连接于所述安装槽的内部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中通过推制机构对薄壁管件进行推制至模腔内形成对薄壁管件的初步定位，通过导向机构的设置，既可以提高锁模缸带动上模与下模进行合模时的精准性，又可带动整形机构对薄壁管件在推制成型时整形支撑效果，简化了薄壁管件在推制成型时的步骤，并且有效提高了对薄壁管件支撑效果，有效避免了薄壁管件在推制成型时发生变形，从而提高了推制成型时薄壁弯管的品质。
2、本发明中通过对推制杆定位段和滑动段的设置，在对相同外径、不同壁厚的薄壁管件进行推制成型时，即可根据定位段的阶梯状对管件的端面进行限位，并且通过压紧弹簧的弹力作用，提高定位杆与管件端面的接触效果，从而提高其推制成型时的稳定性和精准性。
附图说明
图1为本发明提出的一种薄壁弯头冷推成型工艺的工艺流程图；
图2为本发明提出的一种薄壁弯头冷推成型工艺的装置结构示意图；
图3为本发明提出的一种薄壁弯头冷推成型工艺的整形机构局部结构示意图；
图4为本发明提出的一种薄壁弯头冷推成型工艺的导向机构局部结构示意图；
图5为图4中A区域放大图；
图6为本发明提出的一种薄壁弯头冷推成型工艺的安装槽处局部结构示意图。
图中：1、工作台；2、机架；3、锁模缸；4、下模；5、上模； 6、模腔；7、支撑座；8、推制机构；81、固定块；82、推制缸；83、推制杆；831、滑动段；832、定位段；84、通孔；85、定位杆；86、固定套；87、压紧弹簧；9、导向杆；10、导向机构；101、导套； 102、安装块；103、导柱；11、整形机构；111、齿轮柱；112、齿形块；113、整形杆；114、齿形杆；115、连接杆；12、滑槽；13、L 形限位杆；14、安装槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种薄壁弯头冷推成型工艺，包括以下步骤：
S1、备料定位：选择所需长度的薄壁加工管件，将加工管件放置于工作台1的支撑座7上形成定位放置，使得加工管件与推制机构8 同轴分布，通过锁模缸3带动上模5向上运动，使得下模4与上模5 进行开模处理，通过推制机构8将加工管件推送至下模4的模腔6的一端；
S2、合模：通过锁模缸3带动上模5向下运动，通过导向机构10 使得上模5与下模4进行精准合模，随着导向机构10的运动，使得整形机构11运动至模腔6的弯曲部，形成整形杆113与模腔6的另一端呈同轴分布；
S3、推制成型：通过推制机构8的推制缸82驱动推制杆83在模腔6的一端继续水平移动，使得加工管件在模腔6内弯曲部推制成型成弯管，使得弯管的端部在模腔6的另一端继续移动，直至弯管完全套设于整形机构11的整形杆113外表面；
S4、开模取料：通过锁模缸3带动上模5运动直至上模5与下模 4完全分离，此时带动整形机构11的整形杆113朝模腔6的外端移动，直至整形杆113与弯管的内壁完全分离，同时推制机构8的推制缸82带动推制杆83与弯管的内壁完全分离，此时从模腔6中取出弯管。
步骤S1中的工作台1还包括机架2，机架2固定于工作台1的上表面，机架2的顶部底面安装有锁模缸3，机架2的下方安装有与工作台1顶面固定的下模4，锁模缸3的驱动端固定有与下模4相配合的上模5，上模5与下模4的相对面设置有呈对称分布的模腔6；支撑座7，支撑座7设置有多个，多个支撑座7呈等距固定于工作台1 的顶面，多个支撑座7与模腔6的一端呈同轴分布。
步骤S1中推制机构8还包括固定块81，固定块81与工作台1 的顶面固定，固定块81的顶面固定有推制缸82；推制杆83，推制杆 83包括滑动段831和定位段832，推制杆83的滑动段831与推制缸 82的驱动端固定，推制杆83的定位段832呈阶梯形环状设置，定位段832的最大直径与加工管件的外径大小一致，定位段832的外表面开设有多个呈均匀分布的通孔84，每个通孔84内均滑动贯穿有定位杆85，多个定位杆85远离定位段832的一端共同固定有固定套86，固定套86滑动套设于滑动段831的外表面，定位段832的外壁与固定套86之间固定有压紧弹簧87，具体的，当对相同外径、不同壁厚的薄壁管件进行推制成型时，即可根据定位段832的阶梯状对管件的端面进行限位，并且通过压紧弹簧87的弹力作用，使得固定套86在滑动段831上滑动，从而使得定位杆85在通孔84内运动，从而提高定位杆85与管件端面的接触效果，从而提高其推制成型时的稳定性和精准性。
推制杆83的定位段832远离推制缸82的一端固定有导向杆9，导向杆9与加工管件呈同轴分布，导向杆9的外端面设置有弧面，具体的，导向杆9的设置，提高推制杆83与薄壁管件进行接触推制，从而提高推制杆83与加工管件同轴安装的精准性。
步骤S2中导向机构10包括导套101，导套101设置有四个，四个导套101呈对称固定于工作台1的顶面；安装块102，安装块102 与四个导套101一一对应，四个安装块102分别与上模5的两侧侧壁固定，安装块102的底面固定有与导套101相配合的导柱103，具体的，导柱103和导套101的设置，既可以提高上模5与下模4通过锁模缸3的驱动进行合模处理时的精准性，又可带动整形机构11进行安装处理，简化了薄壁管件在推制成型处理时的步骤，并在一定程度上提高其精准性。
步骤S2中整形机构11包括齿轮柱111，齿轮柱111转动安装于工作台1的上表面，齿轮柱111的顶部啮合安装有齿形块112，齿形块112靠近模腔6的一端设置有整形杆113；齿形杆114，齿形杆114 设置有两个，齿形杆114与齿轮柱111的一侧相啮合，齿形杆114的底端滑动贯穿工作台1，齿形杆114的顶端固定有连接杆115，连接杆115的另一端与相邻安装块102的侧壁固定，具体的，通过上模5 与下模4进行合模处理，即可带动齿形杆114向下运动带动齿轮柱 111转动，即可使得齿形块112带动整形杆113朝模腔6内运动，从而提高薄壁弯管在推制成型处理时对薄壁弯管的支撑效果，有效避免了薄壁弯管在推制成型时发生变形现象，从而提高其推制成型品质。
两个齿形杆114分别与齿形块112的两侧侧壁接触，齿形杆114 与齿形块112之间呈垂直分布。
齿形块112的两侧侧壁均开设有滑槽12，工作台1的顶面固定有两个呈平行分布的L形限位杆13，L形限位杆13的端部与相邻滑槽12的侧壁滑动连接，具体的，滑槽12和L形限位杆13的设置，提高齿形块112随着齿轮柱111转动时运动的稳定性，从而提高整形杆113与模腔6同轴安装的精准性。
齿形块112靠近模腔6的一端侧壁开设有安装槽14，整形杆113 可拆卸连接于安装槽14的内部，具体的，安装槽14的设置，使得整形杆113与齿形块112可拆卸连接，对相同外径、不同壁厚的薄壁管件进行推制成型处理时，选择相同内径的整形杆113，即可有效提高整形杆113对加工管件的支撑效果，从而提高其推制成型处理的品质。
工作原理：在对薄壁管件进行冷推成型处理时，将所需的薄壁管件放置于支撑座7的顶面形成初步的放置，此时通过推制缸82带动推制杆83运动，并使得导向杆9延伸至薄壁管件的内部，并使得推制杆83的定位段832与薄壁管件的端面接触直至薄壁管件运动至模腔6的弯曲部处即可，此时通过锁模缸3带动上模5运动直至与下模 4进行合模，通过导柱103和导套101的导向定位作用，使得上模5 与下模4进行精准合模，在固定块81向下运动的同时，通过连接杆 115的作用，带动齿形杆114在工作台1的顶面向下运动，由于齿形杆114与齿轮柱111啮合传动，从而带动齿轮柱111发生转动，通过齿形块112与齿轮柱111之间的啮合传动，从而带动着整形杆113运动至模腔6的弯曲部，从而使得推制缸82带动推制杆83进行推动成型处理时，整形杆113位于薄壁弯管的内壁，对薄壁弯管的内壁进行支撑，从而提高薄壁弯管在推制成型时成型品质，有效防止其在推制成型时薄壁发生变形，推制成型完成后，通过锁模缸3带动下模4与上模5进行开模处理，同时整形杆113随着上模5的运动进行复位处理，直至整形杆113与薄壁弯管进行分离，同时通过推制缸82带动推制杆83与薄壁弯管进行分离，即可从模腔6中取出薄壁弯管，操作简单；当对相同外径、不同内径的薄壁管件进行推制成型处理时，选择适宜大小的整形杆113安装于安装槽14内部，并且通过推制杆83的定位段832形成对薄壁管件进行接触限位处理，并且通过压紧弹簧87的弹力作用，使得固定套86在滑动段831上滑动，使得定位杆85与薄壁管件的端面接触，从而提高在在推制成型时推制杆83与薄壁管件的接触效果，从而提高其推制成型处理时的精准性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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