一种轧制与犁切‑挤压三维内外翅片管制造设备与方法与流程

文档序号:11118645阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:包括机架(1)、可调拉杆机构(2)、左托料架(5)、可旋转的轧辊机头(3)、外翅片犁切刀具(4)和右托料架(51);

所述可调拉杆机构(2)、左托料架(5)、可旋转的轧辊机头(3)、外翅片犁切刀具(4)和右托料架(51)依次设置在机架(1)上;

所述轧辊机头(3)上设有用于在金属管(7)外表面形成外螺纹结构的外螺纹轧辊机构;安装在可调拉杆机构(2)上的用于在金属管(7)内表面形成内螺纹结构及三维非连续内翅片结构的内螺纹辊芯机构(6);

所述外螺纹轧辊机构对称分布在内螺纹辊芯机构(6)的外围,它们形成金属管(7)的轧辊工位,当金属管(7)经过该轧辊工位时,在外螺纹轧辊机构与内螺纹辊芯机构(6)之间滚压轧制作用下,在金属管(7)的内外表面形成螺纹结构。

2.根据权利要求1所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述外螺纹轧辊机构为三个对称分布、且可旋转的的螺纹轧辊(33),由电动机(44)驱动其旋转;

所述内螺纹辊芯机构(6)包括拉杆(6-1)、螺纹芯头(6-2)、内翅片犁切刀(6-3);所述内翅片犁切刀(6-3)通过刀杆(6-4)轴向固定安装在拉杆(6-1)的端部;所述螺纹芯头(6-2)以周向转动、轴向限位的方式安装在拉杆(6-1)的端部;

作业时,金属管(7)置于左托料架(5)上,并将金属管(7)的起始端置于轧辊工位内;可调拉杆机构(2)轴向推动拉杆(6-1)在金属管(7)内轴向运动,直至螺纹芯头(6-2)及内翅片犁切刀(6-3)到达轧辊工位;

电动机(44)驱动螺纹轧辊(33)转动,金属管(7)在螺纹轧辊(33)以及螺纹芯头(6-2)的滚轧咬合作用下,在其内外表面形成连续的螺纹结构的同时,推动金属管(7)向外翅片犁切刀具(4)方向螺旋前进;

当已经成型的内外螺纹结构运动到内翅片犁切刀(6-3)的工位时,内翅片犁切刀(6-3)的刀刃切断螺纹结构,使其形成断续的凸起结构,刀刃的后刀面同时在凸起结构的沟槽向外挤压,使凸起结构向外扩张,形成高于未切割前内螺纹凸起结构的三维非连续的内翅片结构;

当已经成型的内外螺纹结构运动到外翅片犁切刀具(4)的工位时,外翅片犁切刀具(4)的刀刃切断螺纹结构,使其形成断续的凸起结构,刀刃的后刀面同时在凸起结构的沟槽向外挤压,使凸起结构向外扩张,形成高于未切割前外螺纹凸起结构的三维非连续的外翅片结构。

3.根据权利要求2所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述外翅片犁切刀具(4)包括刀架(41)及其上的结构相同的三组刀具组件;这三组刀具组件对称分布在刀架(41)的孔形工位(46)周围;

所述刀具组件包括安装在刀架(41)上的驱动丝杆旋转的电机(42)、丝杆(43)、丝杆及外翅片犁切刀安装座(44)、外翅片犁切刀(45);

所述电机(42)固定在刀架(41)上,丝杆(43)分别连接电机(42)和丝杆及外翅片犁切刀安装座(44),外翅片犁切刀(45)安装在丝杆及外翅片犁切刀安装座(44)上;所述外翅片犁切刀(45)的刀刃径向均等分布在孔形工位(46)内,当已成型的内外螺纹结构转动并轴向经过该孔形工位(46)时,外翅片犁切刀(45)的刀刃切断金属管(7)表面的外螺纹结构。

4.根据权利要求2或3所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述可调拉杆机构(2)包括丝杆机构(22),驱动丝杆旋转的驱动电机(21)、安装在丝杆机构(22)的丝杆上的拉杆座(23);拉杆座(23)与丝杆螺纹配合;

所述拉杆(6-1)的末端固定在丝杆机构(22)的拉杆座(23)上;驱动电机(21)带动丝杆旋转,并使拉杆座(23)移动并停留在所需位置,以适应不同长度金属管(7)的安装工位。

5.根据权利要求4所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述内翅片犁切刀(6-3)的刀刃为连续的螺旋状刀刃。

6.根据权利要求4所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述左托料架(5)和右托料架(51)的结构相同,其包括支架(51)、设置在支架(51)顶部的凹形工位(52)、设置在凹形工位(52)两侧的用于支撑金属管(7)的滚柱(53);当金属管(7)在凹形工位(52)内转动时,带动滚柱(53)转动。

7.根据权利要求6所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述滚柱(53)的外表面包覆有柔性衬套,以防止划伤金属管(7)表面。

8.根据权利要求4所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备,其特征在于:所述外翅片犁切刀(45)的刀头呈锥形结构。

9.一种三维内外翅片管的加工方法,其特征在于采用权利1至8中任一项所述轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备实现,其包括如下步骤:

步骤一:将金属管(7)置于左托料架(5)上,并将金属管(7)的起始端置于轧辊工位内;

步骤二:丝杆机构(22)丝杆上的拉杆座(23)轴向推动拉杆(6-1)在金属管(7)内轴向同步运动,直至螺纹芯头(6-2)及内翅片犁切刀(6-3)到达轧辊工位后停止;

步骤三:电动机(44)驱动螺纹轧辊(33)转动,金属管(7)在螺纹轧辊(33)以及螺纹芯头(6-2)的滚轧咬合作用下,在其内外表面形成连续的螺纹结构的同时,推动金属管(7)向外翅片犁切刀具(4)方向螺旋前进运动;

步骤四:当已经成型的内外螺纹结构螺旋运动到内翅片犁切刀(6-3)的螺旋状刀刃的工位时,内翅片犁切刀(6-3)的刀刃切断螺纹结构,使其形成断续的凸起结构,刀刃的后刀面同时在凸起结构的沟槽向外挤压,使凸起结构向外扩张,形成高于未切割前内螺纹凸起结构的三维非连续的内翅片结构;

与此同时,当已经成型的内外螺纹结构运动到外翅片犁切刀具(4)的工位时,外翅片犁切刀具(4)的刀刃切断螺纹结构,使其形成断续的凸起结构,刀刃的后刀面同时在凸起结构的沟槽向外挤压,使凸起结构向外扩张,形成高于未切割前外螺纹凸起结构的三维非连续的外翅片结构,直至整个金属管(7)加工完成,最后承载在右托料架(51)上,得到所需结构的三维内外翅片管。

10.根据权利要求9所述三维内外翅片管的加工方法,其特征在于,所述外翅片犁切刀(45)刀头的锥度为10°~30°。

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