專利名稱：管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有色金屬管材的深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種管材錐形旋縮 異鍛成型機(jī)。
背景技術(shù)：
有色金屬管材的深加工技術(shù)涉及到金屬管材制品行業(yè)的重要加工成型工藝技術(shù)。 眾所周知，金屬管材制品的應(yīng)用范圍非常廣泛，使用于飛機(jī)、汽車、冰箱、空調(diào)和冷柜等的配 套管路部件，如銅管管端具有一定錐度管材用于空調(diào)配管，同根銅管不同管徑的異徑管材 用于冰箱和冷柜的組件，汽車的排氣管件，飛機(jī)中的空調(diào)管路組件等。因此，市場(chǎng)上不斷涌現(xiàn)出了新的技術(shù)，比如中國專利ZL200720050136. 9的一種異 徑管旋壓加工裝置，在傳統(tǒng)成型裝置的凹模模腔壁上開至少兩個(gè)散熱槽，通過散熱槽給工 裝模具降溫，從而防止了工裝模具在高溫下變形影響其工作面的表面光潔度，在一定程度 上延長(zhǎng)了工裝模具的使用壽命而且還提成了管材表面光潔度合格的產(chǎn)品量，然而這種散熱 槽的散熱效應(yīng)是有限的，機(jī)器開機(jī)時(shí)間越長(zhǎng)其降溫效果越不明顯，合格率就下降。該專利還 有一個(gè)缺陷就是整機(jī)采用傳統(tǒng)的一個(gè)電源供電模式，這樣安全性不高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不能夠連續(xù)生產(chǎn)以及整機(jī)都用一個(gè)高壓電 源供電容易造成近身操作員出事故的缺陷，提供了一種操作安全簡(jiǎn)單，成本低，易于推廣使 用的自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)的管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)工裝模具在高溫下變形影響其工作 面的表面光潔度的缺陷，提供了散熱效果好、工裝模具使用壽命長(zhǎng)的管材錐形旋縮異鍛成 型機(jī)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種管材錐形旋縮 異鍛成型機(jī)，包括旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置和電源，其特征在于，該成型機(jī)上還設(shè) 有冷卻水系統(tǒng)、氣液工作站和總機(jī)編程控制器，總機(jī)編程控制器與旋縮異鍛加工裝置、夾緊 定位裝置、冷卻水系統(tǒng)和氣液工作站均相連；冷卻水系統(tǒng)通過水管依次循回連接旋縮異鍛 加工裝置和夾緊定位裝置；氣液工作站與夾緊定位裝置相連；該成型機(jī)上設(shè)有與外圍三相電相接的高壓電源，高壓電源通過降壓變壓器連接低 壓電源；高壓電源與旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置、冷卻水系統(tǒng)和氣液工作站相接；低 壓電源與總機(jī)編程控制器相接。在成型過程中利用總機(jī)編程控制器來調(diào)控整個(gè)成型機(jī)的各部分裝置的工作，使得 各部分裝置有條理、更協(xié)調(diào)、高效的工作，使得加工過程連貫性好以及連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)成品合格 率高。通過冷卻水系統(tǒng)給工裝模具(套模、芯模、鎖緊模具等)降溫，從而防止了工裝模具在 高溫下變形影響其工作面的表面光潔度，在一定程度上延長(zhǎng)了工裝模具的使用壽命，同時(shí) 提高了管材表面光潔度和產(chǎn)成品合格率。[0009]工作人員在操作中接觸的成型機(jī)以及有色金屬管材均為導(dǎo)電體，再者成型機(jī)體積 負(fù)荷量較大采用的是三相電，所以危險(xiǎn)性較高，而在整機(jī)中控制部分與工裝部分一體布置 的，如果分體布置將對(duì)生產(chǎn)操作、協(xié)調(diào)工作等方面帶來操作方面的不便，所以本實(shí)用新型中 采用對(duì)各部分裝置按照具體所需工作電壓用不同電源供電，在人們直接接觸電控控制裝置 和總機(jī)編程控制器上用對(duì)高壓電源380V進(jìn)行降壓處理后得到的低壓電源36V供電，對(duì)于旋 縮異鍛加工裝置等裝置工作電壓高而操作中人體不接觸的裝置采用高壓電源380V直接供 電，本實(shí)用新型如此采用的分路高低壓電源供電一方面保證了成型工作的正常進(jìn)行，另一 方面又保證了操作人員的安全操作。作為優(yōu)選，所述總機(jī)編程控制器外設(shè)點(diǎn)動(dòng)控制裝置，點(diǎn)動(dòng)控制裝置通過節(jié)電器與 總機(jī)編程控制器相連。安全點(diǎn)動(dòng)控制裝置中還設(shè)有安全保護(hù)電路，其短路急斷時(shí)間為lrns。作為優(yōu)選，所述夾緊定位裝置上的氣動(dòng)推進(jìn)裝置、液壓緊固裝置和鎖緊模具，氣動(dòng) 推進(jìn)裝置和液壓緊固裝置均連接到氣液工作站上，鎖緊模具與氣動(dòng)推進(jìn)裝置和液壓緊固裝 置配合連接。總機(jī)編程控制器下達(dá)指令啟動(dòng)氣液工作站，通過氣體節(jié)制器、液壓工作站及相 關(guān)的儀表調(diào)節(jié)器后供給夾緊定位裝置的氣動(dòng)推進(jìn)裝置和液壓緊固裝置。在加工生產(chǎn)過程中 如果液壓壓力過大，將使金屬管材變形量過大，同時(shí)管材的外表面出現(xiàn)嚴(yán)重的壓痕。如果液 壓壓力過小，金屬管材的外表面將出現(xiàn)嚴(yán)重的劃傷現(xiàn)象，所以必須選擇最優(yōu)工作液壓來保 證工作正常進(jìn)行。作為優(yōu)選，所述旋縮異鍛加工裝置上設(shè)有套模，該套模為旋縮模具，旋縮模具中配 設(shè)有芯模。連續(xù)旋縮加工生產(chǎn)使用的旋縮模具設(shè)計(jì)參數(shù)采用曲面正切微積分計(jì)算決定，理 論計(jì)算的結(jié)果再結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品的需要進(jìn)行必要的修整改進(jìn)，最終確定生產(chǎn)實(shí)際所需要的精 確旋縮模具，其中整體的旋縮模具曲面傾斜角度范圍為6° 12°，傾斜角度過大或過小， 都不能保證錐形面的成型。作為上述方案的替代方案，所述旋縮異鍛加工裝置上設(shè)有套模，該套模為異鍛模 具，異鍛模具中配設(shè)有芯模。連續(xù)異鍛加工生產(chǎn)使用的異鍛模具的參數(shù)采用反余切函數(shù)或 反正切函數(shù)計(jì)算確定，其中整體的異鍛模具曲面傾斜角度范圍為6° 11°，傾斜角度過 大或過小，都不能保證錐形面的成型。如果模具的緊合接觸面或工作表面的光潔度不高，加工生產(chǎn)出的管材的錐形表面 粗糙使用性差。如果整套模具的硬度小或芯模和套模的硬度不匹配，將嚴(yán)重影響模具的使 用壽命。如果加工基準(zhǔn)面選錯(cuò)，模具將不能使用。本實(shí)用新型采用表面光潔度好、洛氏硬度 高、套模與芯模洛氏硬度相匹配等條件來篩選模具，有利于連續(xù)加工成型生產(chǎn)出有色金屬 以錐形區(qū)域?yàn)檫^渡區(qū)的異徑管材或錐形異徑管材管路部件的外形美觀、加工精度高、管材 的內(nèi)外表面光潔度好以及殘留物含量低等特點(diǎn)的優(yōu)良產(chǎn)品，還延長(zhǎng)了模具的使用壽命。有益效果(1)本實(shí)用新型中采用對(duì)各部分裝置按照具體所需工作電壓用不同電 源供電，在人們直接接觸電控控制裝置和總機(jī)編程控制器上用對(duì)高壓電源380V進(jìn)行降壓 處理后得到的低壓電源36V供電，對(duì)于旋縮異鍛加工裝置等裝置工作電壓高而操作中人體 不接觸的裝置采用高壓電源380V直接供電，本實(shí)用新型采用了高低壓電源兩路供電一方 面保證了成型工作的正常進(jìn)行，另一方面又保證了操作人員的生命安全。(2)在成型過程中利用總機(jī)編程控制器來調(diào)控整個(gè)成型機(jī)的各部分裝置的工作， 使得各部分裝置有條理、更協(xié)調(diào)、高效的工作，使得加工過程連貫性好以及連續(xù)生產(chǎn)能力強(qiáng)。(3)通過冷卻水系統(tǒng)給工裝模具(套模、芯模、鎖緊模具等)降溫，從而防止了工裝 模具在高溫下變形影響其工作面的表面光潔度，在一定程度上延長(zhǎng)了工裝模具的使用壽 命，同時(shí)提高了管材表面光潔度和產(chǎn)成品的合格率。

圖1為本實(shí)用新型的成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的成型機(jī)中旋縮異鍛加工裝置和夾緊定位裝置的一種組合結(jié) 構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的成型機(jī)中旋縮異鍛加工裝置和夾緊定位裝置的另一種組合 結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-點(diǎn)動(dòng)控制裝置，2-節(jié)電器，3-總機(jī)編程控制器，4-旋縮異鍛加工裝置， 5-夾緊定位裝置，6-冷卻水系統(tǒng)，7-氣液工作站，8-高壓電源，9-低壓電源，10-芯模， 11-錐形異徑管材，12-以錐形區(qū)域?yàn)檫^渡區(qū)的異徑管材，13-旋縮模具，14-異鍛模具， 15-鎖緊模具，16-液壓緊固裝置，17-氣動(dòng)推進(jìn)裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 如圖1所示，一種管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，包括點(diǎn)動(dòng)控制裝置1、節(jié)電 器2、總機(jī)編程控制器3、旋縮異鍛加工裝置4、夾緊定位裝置5、冷卻水系統(tǒng)6、氣液工作站 7、高壓電源8和低壓電源9。高壓電源8與外圍三相電相接，高壓電源8通過降壓變壓器獲 得低壓電源9 ；高壓電源8與旋縮異鍛加工裝置4、夾緊定位裝置5、冷卻水系統(tǒng)6和氣液工 作站7相接。低壓電源9與總機(jī)編程控制器3和點(diǎn)動(dòng)控制裝置1相接。總機(jī)編程控制器3外置點(diǎn)動(dòng)控制裝置1，點(diǎn)動(dòng)控制裝置1通過一節(jié)電器2與總機(jī)編 程控制器3相連?？倷C(jī)編程控制器3調(diào)控旋縮異鍛加工裝置4、夾緊定位裝5置、冷卻水系 統(tǒng)6和氣液工作站7的協(xié)調(diào)工作。冷卻水系統(tǒng)6通過水管依次循回連接旋縮異鍛加工裝置 4和夾緊定位裝置5。如圖2所示，夾緊定位裝置4上設(shè)有氣動(dòng)推進(jìn)裝置17、液壓緊固裝置16和鎖緊模 具15，氣動(dòng)推進(jìn)裝置17和液壓緊固裝置16均連接到氣液工作站6上，鎖緊模具15與氣動(dòng) 推進(jìn)裝置17和液壓緊固裝置16配合連接。旋縮異鍛加工裝置4上安裝有旋縮模具13，旋 縮模具13中配設(shè)有芯模10。旋縮模具13用于加工成型錐形異徑管材11。利用上述裝置進(jìn)行管材錐形旋縮異鍛成型的方法如下步驟所示(1)制備套模；旋縮模具13采用函數(shù)L=h / tg θ d θ公式來計(jì)算得到模具的斜坡長(zhǎng)度L，其中h 為實(shí)際需要得到的成型產(chǎn)品的斜坡長(zhǎng)度，θ為實(shí)際需要得到的成型產(chǎn)品的曲面傾斜角，該 θ的范圍為6° 12°。(2)準(zhǔn)備工作；a.挑選旋縮模具13中錐形曲面表面光潔度不小于2級(jí)以及洛氏硬度范圍在 48HRC到62HRC的旋縮模具13 ；[0031]b.根據(jù)實(shí)際需要得到的成型產(chǎn)品相應(yīng)加工參數(shù)錐形曲面傾斜角θ或者斜坡高度 h來挑選相應(yīng)的旋縮模具13;c.指定以該旋縮模具13的底面為加工基準(zhǔn)面，并將該旋縮模具13安裝到成型機(jī) 的旋縮異鍛加工裝置4上；d.根據(jù)實(shí)際需要得到的成型產(chǎn)品的錐形口內(nèi)徑來挑選相應(yīng)地洛氏硬度范圍在 62HRC到67HRC的芯模10，并將該芯模10插入到旋縮模具13的模腔內(nèi)與其配合；e.挑選洛氏硬度范圍在42HRC到50HRC的鎖緊模具15，指定該鎖緊模具15底面 為另一加工基準(zhǔn)面，并安裝到成型機(jī)的夾緊定位裝置5上；(3)成型階段；a.將實(shí)際需要得到的成型產(chǎn)品的錐形曲面傾斜角θ、斜坡長(zhǎng)度L以及斜坡高度h 這些加工參數(shù)輸入到成型機(jī)的總機(jī)編程控制器3中，總機(jī)編程控制器3將這些加工參數(shù)設(shè) 定為預(yù)定參數(shù)指令來控制旋縮模具13工作；b.將需要加工的管材放置到鎖緊模具15中，其前端內(nèi)孔套設(shè)在芯模10頭部，再 用夾緊定位裝置5上的液壓緊固裝置16固定；液壓緊固裝置16的最高工作液壓為20MPa， 液壓緊固裝置16的工作液壓由待加工管材的外徑確定，待加工管材外徑小于13mm的工作 液壓不大于2MPa，待加工管材外徑大于15mm的工作液壓范圍為6 12 MPa0c.總機(jī)編程控制器3開啟成型機(jī)上的冷卻水系統(tǒng)6，通過水管供給冷水依次循回 夾緊定位裝置5和旋縮異鍛加工裝置4降溫；d.該管材由夾緊定位裝置5上的氣動(dòng)推進(jìn)裝置17帶動(dòng)進(jìn)退，其外表面周向受到 旋縮模具13的滾壓作用；使得該管材成型成錐形異徑管材11。實(shí)施例2:如圖3所示，異鍛模具14采用函數(shù)0=arctga公式來計(jì)算得到模 具的曲面傾斜角Θ，其中α為實(shí)際需要得到的成型產(chǎn)品的曲面傾斜角，該α的范圍為 6° ^ll0。將該異鍛模具14替換實(shí)施例1中的旋縮模具13，用于加工成型以錐形區(qū)域?yàn)?過渡區(qū)的異徑管材12。
權(quán)利要求一種管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，包括旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置和電源，其特征在于，該成型機(jī)上還設(shè)有冷卻水系統(tǒng)、氣液工作站和總機(jī)編程控制器，總機(jī)編程控制器與旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置、冷卻水系統(tǒng)和氣液工作站均相連；冷卻水系統(tǒng)通過水管依次循回連接旋縮異鍛加工裝置和夾緊定位裝置；氣液工作站與夾緊定位裝置相連；該成型機(jī)上設(shè)有與外圍三相電相接的高壓電源，高壓電源通過降壓變壓器連接低壓電源；高壓電源與旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置、冷卻水系統(tǒng)和氣液工作站相接；低壓電源與總機(jī)編程控制器相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，其特征在于，所述總機(jī)編程控制 器外設(shè)點(diǎn)動(dòng)控制裝置，點(diǎn)動(dòng)控制裝置通過節(jié)電器與總機(jī)編程控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，其特征在于，所述夾緊定位裝置 上設(shè)有氣動(dòng)推進(jìn)裝置、液壓緊固裝置和鎖緊模具，氣動(dòng)推進(jìn)裝置和液壓緊固裝置均連接到 氣液工作站上，鎖緊模具與氣動(dòng)推進(jìn)裝置和液壓緊固裝置配合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，其特征在于，旋縮異鍛 加工裝置上設(shè)有套模，該套模為旋縮模具，旋縮模具中配設(shè)有芯模。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，其特征在于，旋縮異鍛 加工裝置上設(shè)有套模，該套模為異鍛模具，異鍛模具中配設(shè)有芯模。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管材錐形旋縮異鍛成型機(jī)，包括旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置和電源，其特征在于，該成型機(jī)上還設(shè)有冷卻水系統(tǒng)、氣液工作站和總機(jī)編程控制器，總機(jī)編程控制器與旋縮異鍛加工裝置、夾緊定位裝置、冷卻水系統(tǒng)和氣液工作站均相連；冷卻水系統(tǒng)通過水管依次循回連接旋縮異鍛加工裝置和夾緊定位裝置；氣液工作站與夾緊定位裝置相連。在成型過程中利用總機(jī)編程控制器來調(diào)控整個(gè)成型機(jī)的各部分裝置的工作，使得各部分裝置有條理、更協(xié)調(diào)、高效的工作，使得生產(chǎn)加工過程的連續(xù)性好。通過冷卻水系統(tǒng)給工裝模具降溫，從而防止了工裝模具在高溫下變形影響其工作面的表面光潔度，在一定程度上延長(zhǎng)了工裝模具的使用壽命，同時(shí)提高了成型管材的表面光潔度和產(chǎn)成品的合格率。
文檔編號(hào)B21D55/00GK201644603SQ20102015202
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者田四光, 陳漢康, 韓建文 申請(qǐng)人:浙江康盛股份有限公司