本發(fā)明涉及材料成型領域，特別涉及一種管材端口補材多向擴徑成型裝置及方法。

背景技術：

1、鋼管在生活生產中的應用十分廣泛，它是一種經(jīng)濟鋼材，在油氣資源管道運輸中具有重要地位，可用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器等，用鋼管制造建筑結構網(wǎng)架、支柱和機械支架，可以減輕重量，節(jié)省金屬20～40％，而且可實現(xiàn)工廠化機械化施工，而對于傳統(tǒng)鋼管間的焊接、法蘭連接、螺栓連接存在安全性低、材料利用率不高等問題，且現(xiàn)有的擴徑技術大多是采用斜軋擴徑、拉拔擴徑、頂推擴徑、機械擴徑等方法，存在著管材壁厚不均勻、壁厚精度不高、擴管產品的表面缺陷易暴露和擴大、機組龐大和能源浪費嚴重等問題，且現(xiàn)有擴徑方法難以實現(xiàn)對管材端口連接所需的密封圈槽及螺紋槽的快速加工。

2、故此，現(xiàn)有的材料成型領域需要進一步改善。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種管材端口補材多向擴徑成型裝置及方法，目的是為了在端口出實現(xiàn)補材擴徑并車出內螺紋與密封槽，用于緩解現(xiàn)有擴徑方法擴徑后管材壁厚不均勻、壁厚精度不高、擴管產品的表面缺陷易暴露和擴大等技術問題，控制機組體積，提高能源利用率，實現(xiàn)對管材端口連接所需的密封圈槽及螺紋槽的快速加工。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種管材端口補材多向擴徑成型裝置，包括固定機構、擴徑機構和車刀模塊，其中，

4、所述固定機構包括底座，所述底座兩側分別設置有側板，所述側板向內設置有夾緊油缸，所述夾緊油缸的驅動端設置有夾緊活塊，兩個所述夾緊油缸的驅動軸同軸設置，兩個所述夾緊活塊用于對待擴徑管材進行夾持固定；

5、所述擴徑機構包括主軸，所述主軸安裝在軸承座上，所述軸承座設置在支撐板上，所述支撐板通過滑動組件與所述底座滑動連接，并在所述支撐板與所述底座之間設置有水平電動驅動機構，用于驅動所述支撐板水平移動，所述主軸的軸線與兩個所述夾緊油缸的驅動軸的軸線垂直；所述主軸前端外側沿周向均布有多個擴徑油缸，所述擴徑油缸的驅動端設置有擴徑活塊，所述主軸上且位于所述擴徑油缸后方相鄰位置處設置有所述車刀模塊；所述主軸的后端部與主軸驅動機構連接。

6、進一步的，兩個所述側板之間通過多根哥林柱連接，所述夾緊油缸內設置有夾緊活塞，所述夾緊活塞上設置有所述夾緊活塊，所述夾緊活塊通過活塊導軌或穿過所述哥林柱和所述底座相連。

7、進一步的，所述滑動組件包括主軸導軌；所述水平電動驅動機構包括電動絲桿；

8、所述主軸導軌與所述電動絲桿沿所述主軸軸線方向設置在所述底座上，且所述主軸導軌為兩組分別安裝于所述底座上方兩側，所述支撐板滑動安裝于所述主軸導軌上，所述電動絲桿上螺紋連接的螺母座與所述支撐板固定連接；所述絲桿的前端通過絲桿軸承座安裝所述底座上、后端連接有所述絲桿驅動機構。

9、進一步的，所述夾緊活塊為矩形塊一邊開半圓階梯孔設計；兩個所述夾緊活塊組成的圓孔與所述主軸同軸。

10、進一步的，兩個所述夾緊活塊組成的圓孔為階梯孔，且所述階梯孔靠近所述主軸一端為大口徑孔。

11、進一步的，所述主軸驅動機構包括從動齒輪二、主動齒輪一和主軸電機，所述從動齒輪二安裝于所述主軸后端，所述主動齒輪一與所述從動齒輪二嚙合，所述主動齒輪一與所述主軸電機的輸出端固定連接。

12、進一步的，所述擴徑油缸內設置有擴徑活塞，所述擴徑活塞上設置有擴徑活塊。

13、進一步的，所述車刀模塊包括車刀油缸，所述車刀油缸固定在所述主軸上，所述車刀油缸內設置有車刀活塞，所述車刀活塞上設置有車刀。

14、進一步的，所述車刀模塊包括墊塊，所述墊塊固定在所述主軸上，所述墊塊上設置有固定塊，所述固定塊上固定有車刀。

15、第二方面，本發(fā)明提供了一種管材端口補材多向擴徑成型方法，應用于如第一方面所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，包括以下步驟：

16、1)夾緊油缸驅動夾緊活塊夾緊待擴徑管材，然后等待擴徑；

17、2)選擇補材方法為內襯補材或者外襯補材；

18、其中，內襯補材是將補材管材置于待擴徑管材內壁，外襯補材是將補材管材置于待擴徑管材外側；

19、3)通過擴徑油缸驅動擴徑活塊伸出以對所述待擴徑管材進行擴徑并整形；

20、4)縮回所述擴徑活塊，利用車刀模塊將擴徑后的管材端口車出內螺紋及密封槽。

21、綜上所述，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術其有益效果是：

22、本發(fā)明解決了現(xiàn)有鋼管連接安裝方式中存在的不足，通過本發(fā)明的結構設置，具備以下的優(yōu)點：通過對管材端口擴徑并車出內螺紋與密封槽來優(yōu)化管材之間的連接，相較于傳統(tǒng)的焊接、法蘭連接、螺栓連接有安全、可靠、材料利用率高等特點，實現(xiàn)對管材端口連接所需的密封圈槽及螺紋槽的快速加工，而對于管材端口補材擴徑，極大程度上緩解了管材壁厚不均勻、壁厚精度不高、擴管產品的表面缺陷易暴露和擴大等問題，使裝置在擴徑過程中保證端口部分的變形均勻，管材端口各個部分的厚度一致。

技術特征：

1.一種管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：包括固定機構(1)、擴徑機構(2)和車刀模塊(3)，其中，

2.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：兩個所述側板(102)之間通過多根哥林柱(105)連接，所述夾緊油缸(103)內設置有夾緊活塞(107)，所述夾緊活塞(107)上設置有所述夾緊活塊(104)，所述夾緊活塊(104)通過活塊導軌(106)或穿過所述哥林柱(105)和所述底座(101)相連。

3.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：所述滑動組件包括主軸導軌(206)；所述水平電動驅動機構包括電動絲桿(207)；

4.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：所述夾緊活塊(104)為矩形塊一邊開半圓階梯孔設計；兩個所述夾緊活塊(104)組成的圓孔與所述主軸(201)同軸。

5.根據(jù)權利要求4所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：兩個所述夾緊活塊(104)組成的圓孔為階梯孔，且所述階梯孔靠近所述主軸(201)一端為大口徑孔。

6.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：所述主軸驅動機構包括從動齒輪二(209)、主動齒輪一和主軸電機，所述從動齒輪二(209)安裝于所述主軸(201)后端，所述主動齒輪一與所述從動齒輪二(209)嚙合，所述主動齒輪一與所述主軸電機的輸出端固定連接。

7.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：所述擴徑油缸(202)內設置有擴徑活塞(210)，所述擴徑活塞(210)上設置有擴徑活塊(203)。

8.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：所述車刀模塊(3)包括車刀油缸(301)，所述車刀油缸(301)固定在所述主軸(201)上，所述車刀油缸(301)內設置有車刀活塞(302)，所述車刀活塞(302)上設置有車刀(303)。

9.根據(jù)權利要求1所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于：所述車刀模塊(3)包括墊塊，所述墊塊固定在所述主軸(201)上，所述墊塊上設置有固定塊，所述固定塊上固定有車刀(303)。

10.一種管材端口補材多向擴徑成型方法，應用于如權利要求1-9任一項所述的管材端口補材多向擴徑成型裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本申請公開了一種管材端口補材多向擴徑成型裝置及方法，裝置包括固定機構、擴徑機構和車刀模塊，擴徑機構包括主軸，主軸前端均布有多個擴徑油缸，擴徑油缸上設置有擴徑活塊，擴徑油缸后方設置有車刀模塊，主軸設置在軸承座上，軸承座設置在支撐板上，所述支撐板通過主軸導軌和絲桿與所述底座相連；用固定機構將管材固定，將補材放置于管材端口外或端口內，絲桿推動主軸進給，擴徑油缸推出擴徑活塊使管材擴徑，推出后縮回主軸旋轉后再次推出實現(xiàn)補材多向擴徑，完成擴徑后啟動車刀模塊且主軸旋轉，在管材內部車出密封圈槽與內螺紋。本申請緩解現(xiàn)有擴徑方法擴徑后管材形狀參數(shù)差等問題，實現(xiàn)對管材端口連接所需的密封圈槽及螺紋槽的快速加工。

技術研發(fā)人員：劉筱,朱必武,彭德平,譚強,程萬順,卓磊霖,葉帆,吳劍釗,劉文輝
受保護的技術使用者：集美大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17