一种用于生产制冷配件变径管的变径装置及其加工方法与流程

本发明涉及一种用于生产制冷配件变径管的变径装置及其加工方法。

背景技术：

变径管广泛应用于制冷设备中，因此变径管的质量好坏直接影响着制冷设备的使用寿命和工作效率。现有技术中的管件在进行变径加工过程中，存在着润滑不便，且切割操作效率低的问题。

中国国家知识产权局公布的铝管变径装置(申请人：2014.02.24，公告号：CN203579192U，公告日：2014.05.07)，包括机架、变径模具、润滑装置和裁切装置，所述变径模具设在所述机架上，所述裁切装置包括机座、底板、移动气缸、切割刀、用于固定铝管的定位块、升降气缸和支撑座，所述支撑座设有用于底板移动的轨道，所述移动气缸的底座固定在机座上，所述移动气缸的活塞杆连接底板，所述底板固定有支撑座，所述支撑座设有用于容纳定位块的空腔，所述定位块的侧部设有卡槽，所述定位块的中部设有用于切割刀移动的间隙，所述切割刀连接有升降气缸的活塞杆，所述升降气缸的底座固定在支撑座上。该方案虽然解决了切割操作效率低的问题，但是只能通过变径模具加工相应的管件，实用性较差，而且容易造成模具的浪费。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种用于生产制冷配件变径管的变径装置及其加工方法的技术方案，本发明的变径加工方法不仅可以实现管件的扩径加工与缩径加工模式的快速切换，而且能满足不同厚度管件的变径加工，减小了管件的形变量，提高了变径的精度，提高了管件的整体强度。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于生产制冷配件变径管的变径装置，其特征在于：包括机体，机体的顶面上转动连接有定位转盘，定位转盘的顶面圆周上均匀设置有夹紧装置，夹紧装置内设置有夹紧机构，定位转盘的中心处设置有限位装置，机体的顶面两侧设置有第一滑块，第一滑块上设置有支架，支架上设置有变径螺杆，变径螺杆与限位装置的水平中心线位于统一水平直线上，变径螺杆上设置有挡板；通过在定位转盘上设计夹紧装置，可以使管件在夹紧的同时能随着定位转盘一定转动，当一个管件的变径加工结束后可以进入下一工位，实现循环旋转，满足管件的连续性加工，提高了变径装置的加工效率和加工速度，夹紧装置可以将管件进行定位装夹，同时在进行变径加工时，可以对管件进行限位，防止由于变径螺杆的转速过快而造成管件在旋转使跳动，进而影响管件的变径加工质量，限位装置可以根据不同变径管径的需要进行调整，使其满足实际加工的需要，提高了变径装置的使用性和灵活性，变径螺杆则可以在第一滑块和支架的作用下进行距离和高度调节，使其满足不同大小型号管件的变径加工需要。

进一步，机体的底部设置有收集箱，收集箱的底面上设置有出料管，出料管上设置有电磁阀，收集箱可以有效地将变径加工时产生的碎屑进行收集，防止碎屑乱飞而影响车间的环境，收集后的碎屑通过出料管统一排出，并通过电磁阀可以进行间断性的出料，便于碎屑的回收利用。

进一步，定位转盘的下方设置有底板，底板通过U形连接板固定连接定位转盘，限位装置通过棘轮连接底板，棘轮的顶面上设置有定位环，棘轮的圆周上均匀设置有卡槽，棘轮通过传动机构连接底板，U形连接板有效提高了定位转盘与底板连接的稳定性，防止定位转盘在转动时发生晃动而影响管件的加工质量，棘轮可以在传动机构的作用下带动限位装置旋转，使其能根据管件的加工情况进行旋转，提高管件的加工速度。

进一步，传动机构包括液压缸、第一支撑板、棘爪和第二支撑板，液压缸通过转向器连接第一支撑板，第一支撑板固定连接在机体上，棘爪与卡槽相匹配，棘爪的一端连接有悬臂，悬臂通过连接组件连接第二支撑板，第二支撑板固定连接在底板上，连接组件上设置有限位筒，通过液压缸可以带动底板和定位转盘一起转动，使其满足不同位置管件的加工需要，连接组件通过悬臂连接棘爪，进而控制棘轮的转动角度，使限位装置上的限位孔与夹紧装置、变径螺杆对应，提高变径加工的精度。

进一步，夹紧机构包括两个上下平行设置的横梁，两个横梁之间通过平行设置的侧板固定连接，两个侧板之间上下平行设置有导轨，两个导轨之间滑动连接有第二滑块，第二滑块上固定连接有夹紧板，夹紧板的内侧面上设置有定位槽，侧板的外侧设置有螺母，螺母通过夹紧杆穿过侧板连接第二滑块，通过螺母带动夹紧杆转动，进而控制第二滑块的移动，控制两个夹紧板之间的间距，使其满足对不同直径大小的管件的装夹，导轨有效提高了第二滑块在移动时的稳定性和可靠性，同时可以有效防止管件在高速旋转时发生抖动，提高了管件的加工精度。

进一步，限位装置的底部设置有套筒，套筒与定位环相匹配，限位装置的外圆周面上均匀设置有限位孔，限位装置的内部设置有立柱，立柱的侧面上均匀设置有凹槽，凹槽上设置有端部变径机构，套筒和定位环的设计方便限位装置与棘轮进行安装，提高了限位装置在转动时的稳定性，端部变径机构可以对管件进行变径加工。

进一步，端部变径机构包括助推板，助推板与凹槽相匹配，助推板的一侧通过伸缩杆连接在凹槽上，助推板上设置有导槽，助推板的另一侧对称设置有扩孔板，扩孔板移动连接在导槽上，助推板可以根据管件的加工深度通过伸缩杆进行调节，扩孔板则可以通过导槽调节间距，进而满足管件的扩径或缩径加工，提高了变径装置的使用范围。

进一步，扩孔板呈圆弧状，圆弧状的设计增大了扩孔板与管件的接触面积，提高变径加工的精度，同时可以有效防止在变径加工的过程中发生较大的晃动而影响管件的加工质量。

进一步，扩孔板端部的内侧和外侧面均设置有30゜倒角，倒角的长度为1～1.5cm，倒角的设计可以使管件在变径加工过程中起到一个过渡作用，防止变径量突然增大而造成破裂。

使用如上述的一种用于生产制冷配件变径管的变径装置的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)调试准备

a、首先将变径装置搬运至车间，并对其四个支撑脚进行固定，使定位转盘保持水平，然后将变径装置上的灰尘进行清理，对转向关节位置涂上润滑油，并检查各个零部件的松紧程度；

b、接着通过启动液压缸使定位转盘进行间歇式旋转调试，然后移动第一滑块，使变径螺杆靠近定位转盘5～8cm，通过调整支架，使其对变径螺杆的高度位置进行调节，确保变径螺杆与定位转盘上的夹紧装置的水平中心线位于同一直线上；

c、最后对出料管进行检查，并检查电磁阀的开关；

2)管件夹紧定位

a、首先逆时针转动螺母，通过夹紧杆带动第二滑块向两边移动，直至第二滑块靠近侧板5mm，然后将管件放置在两个定位槽之间，并顺时针旋转螺母，通过夹紧杆带动第二滑块向管件靠近，直至两个定位槽将管件托住；

b、接着停止转动螺母，调整管件的位置，使其两端的伸出长度相等，再通过顺时针旋转螺母，使夹紧板对管件进行夹紧定位；

3)扩径变径加工

a、首先通过伸缩杆将助推板顶伸出凹槽，使助推板的移动位置等于伸缩杆的设定长度，然后根据管件的实际直径大小，调整两个扩孔板之间的间距，使两个扩孔板的外径大小等于管件的内径大小；

b、接着根据扩径的要求，通过导槽使两个扩孔板分别上下移动相等的距离，使其移动后两个扩孔板之间的外径距离达到设计管件内径的要求，然后通过转动支架上的转盘，使变径螺杆旋转插入管件内，使变径螺杆上的挡板抵住管件；

c、然后逆时针转动螺母，使管件开始松动，同时使变径螺杆转动，并带动管件一起转动，第二滑块移动的距离使管件在转动时保持平衡位置，此时提高变径螺杆的转动速度，同时增加向前推进的力，使管件随着变径螺杆一起向靠近限位孔的方向移动，当管件的扩孔端接触扩孔板上的倒角时，将变径螺杆的转速提高至空转时的1.5倍，同时缩短变径螺杆水平移动的距离，使管件在扩孔板的作用下实现扩径加工；

d、当一个管件加工结束后，通过液压缸带动悬臂移动，进而带动棘爪摆动，棘轮转动一个卡槽的角度，棘爪对下一个卡槽进行限位，并进行下一管件的扩径加工，往复循环实现管件的加工；

4)缩径变径加工

a、首先通过伸缩杆将助推板顶伸出凹槽，使助推板的移动位置等于伸缩杆的设定长度，然后根据管件的实际直径大小，调整两个扩孔板之间的间距，使两个扩孔板的外径大小等于管件的内径大小；

b、接着根据缩径的要求，通过导槽使两个扩孔板分别上下移动相等的距离，使其移动后两个扩孔板之间的内径距离达到设计管件外径的要求，然后通过转动支架上的转盘，使变径螺杆旋转插入管件内，使变径螺杆上的挡板抵住管件；

c、然后逆时针转动螺母，使管件开始松动，同时使变径螺杆转动，并带动管件一起转动，第二滑块移动的距离使管件在转动时保持平衡位置，此时提高变径螺杆的转动速度，同时增加向前推进的力，使管件随着变径螺杆一起向靠近限位孔的方向移动，当管件的扩孔端接触扩孔板上的倒角时，将变径螺杆的转速提高至空转时的1.5倍，同时缩短变径螺杆水平移动的距离，使管件在扩孔板的作用下实现缩径加工；

d、当一个管件加工结束后，通过液压缸带动悬臂移动，进而带动棘爪摆动，棘轮转动一个卡槽的角度，棘爪对下一个卡槽进行限位，并进行下一管件的缩径加工，往复循环实现管件的加工；

5)变径装置清理

待定位转盘上的管件变径加工结束后，用钢丝刷对定位转盘的加工位置进行清扫，使碎屑掉入收集箱内，然后将收集箱的内部进行清理，打开电磁阀，使收集箱内的碎屑通过出料管排出，最后用润滑油对转动部位进行润滑保养。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过在定位转盘上设计夹紧装置，可以使管件在夹紧的同时能随着定位转盘一定转动，当一个管件的变径加工结束后可以进入下一工位，实现循环旋转，满足管件的连续性加工，提高了变径装置的加工效率和加工速度；

2、夹紧装置可以将管件进行定位装夹，同时在进行变径加工时，可以对管件进行限位，防止由于变径螺杆的转速过快而造成管件在旋转使跳动，进而影响管件的变径加工质量；

3、限位装置可以根据不同变径管径的需要进行调整，使其满足实际加工的需要，提高了变径装置的使用性和灵活性，变径螺杆则可以在第一滑块和支架的作用下进行距离和高度调节，使其满足不同大小型号管件的变径加工需要；

4、本发明的变径加工方法不仅可以实现管件的扩径加工与缩径加工模式的快速切换，而且能满足不同厚度管件的变径加工，减小了管件的形变量，提高了变径的精度，提高了管件的整体强度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种用于生产制冷配件变径管的变径装置及其加工方法中变径装置的结构示意图；

图2为本发明中夹紧装置、定位转盘和底板的连接示意图；

图3为本发明中夹紧机构的结构示意图；

图4为本发明中限位装置的结构示意图；

图5为图2中Ⅰ处的局部放大图。

图中：1-机体；2-收集箱；3-出料管；4-电磁阀；5-定位转盘；6-限位装置；7-第一滑块；8-支架；9-变径螺杆；10-夹紧装置；11-底板；12-U形连接板；13-棘轮；14-定位环；15-棘爪；16-悬臂；17-液压缸；18-第一支撑板；19-转向器；20-卡槽；21-横梁；22-侧板；23-导轨；24-第二滑块；25-夹紧板；26-定位槽；27-螺母；28-夹紧杆；29-套筒；30-限位孔；31-立柱；32-凹槽；33-助推板；34-伸缩杆；35-导槽；36-扩孔板；37-第二支撑板；38-限位筒；39-挡板。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本发明一种用于生产制冷配件变径管的变径装置，包括机体1，机体1的底部设置有收集箱2，收集箱2的底面上设置有出料管3，出料管3上设置有电磁阀4，收集箱2可以有效地将变径加工时产生的碎屑进行收集，防止碎屑乱飞而影响车间的环境，收集后的碎屑通过出料管3统一排出，并通过电磁阀4可以进行间断性的出料，便于碎屑的回收利用。

机体1的顶面上转动连接有定位转盘5，定位转盘5的下方设置有底板11，底板11通过U形连接板12固定连接定位转盘5，限位装置6通过棘轮13连接底板11，棘轮13的顶面上设置有定位环14，棘轮13的圆周上均匀设置有卡槽20，棘轮13通过传动机构连接底板11，U形连接板12有效提高了定位转盘5与底板11连接的稳定性，防止定位转盘5在转动时发生晃动而影响管件的加工质量，棘轮13可以在传动机构的作用下带动限位装置6旋转，使其能根据管件的加工情况进行旋转，提高管件的加工速度，传动机构包括液压缸17、第一支撑板18、棘爪15和第二支撑板37，液压缸17通过转向器19连接第一支撑板18，第一支撑板18固定连接在机体1上，棘爪15与卡槽20相匹配，棘爪15的一端连接有悬臂16，悬臂16通过连接组件连接第二支撑板37，第二支撑板37固定连接在底板11上，连接组件上设置有限位筒38，通过液压缸17可以带动底板11和定位转盘5一起转动，使其满足不同位置管件的加工需要，连接组件通过悬臂16连接棘爪15，进而控制棘轮13的转动角度，使限位装置6上的限位孔30与夹紧装置10、变径螺杆9对应，提高变径加工的精度。

定位转盘5的顶面圆周上均匀设置有夹紧装置10，夹紧装置10内设置有夹紧机构，夹紧机构包括两个上下平行设置的横梁21，两个横梁21之间通过平行设置的侧板22固定连接，两个侧板22之间上下平行设置有导轨23，两个导轨23之间滑动连接有第二滑块24，第二滑块24上固定连接有夹紧板25，夹紧板25的内侧面上设置有定位槽26，侧板22的外侧设置有螺母27，螺母27通过夹紧杆28穿过侧板22连接第二滑块24，通过螺母27带动夹紧杆28转动，进而控制第二滑块24的移动，控制两个夹紧板25之间的间距，使其满足对不同直径大小的管件的装夹，导轨23有效提高了第二滑块24在移动时的稳定性和可靠性，同时可以有效防止管件在高速旋转时发生抖动，提高了管件的加工精度。

定位转盘5的中心处设置有限位装置6，限位装置6的底部设置有套筒29，套筒29与定位环14相匹配，限位装置6的外圆周面上均匀设置有限位孔30，限位装置6的内部设置有立柱31，立柱31的侧面上均匀设置有凹槽32，凹槽32上设置有端部变径机构，套筒29和定位环14的设计方便限位装置6与棘轮13进行安装，提高了限位装置6在转动时的稳定性，端部变径机构可以对管件进行变径加工，端部变径机构包括助推板33，助推板33与凹槽32相匹配，助推板33的一侧通过伸缩杆34连接在凹槽32上，助推板33上设置有导槽35，助推板33的另一侧对称设置有扩孔板36，扩孔板36移动连接在导槽35上，助推板33可以根据管件的加工深度通过伸缩杆34进行调节，扩孔板36则可以通过导槽35调节间距，进而满足管件的扩径或缩径加工，提高了变径装置的使用范围，扩孔板36呈圆弧状，圆弧状的设计增大了扩孔板36与管件的接触面积，提高变径加工的精度，同时可以有效防止在变径加工的过程中发生较大的晃动而影响管件的加工质量，扩孔板36端部的内侧和外侧面均设置有30゜倒角，倒角的长度为1～1.5cm，倒角的设计可以使管件在变径加工过程中起到一个过渡作用，防止变径量突然增大而造成破裂，机体1的顶面两侧设置有第一滑块7，第一滑块7上设置有支架8，支架8上设置有变径螺杆9，变径螺杆9与限位装置6的水平中心线位于统一水平直线上，变径螺杆9上设置有挡板39；通过在定位转盘5上设计夹紧装置10，可以使管件在夹紧的同时能随着定位转盘5一定转动，当一个管件的变径加工结束后可以进入下一工位，实现循环旋转，满足管件的连续性加工，提高了变径装置的加工效率和加工速度，夹紧装置10可以将管件进行定位装夹，同时在进行变径加工时，可以对管件进行限位，防止由于变径螺杆9的转速过快而造成管件在旋转使跳动，进而影响管件的变径加工质量，限位装置6可以根据不同变径管径的需要进行调整，使其满足实际加工的需要，提高了变径装置的使用性和灵活性，变径螺杆9则可以在第一滑块7和支架8的作用下进行距离和高度调节，使其满足不同大小型号管件的变径加工需要。

使用如上述的一种用于生产制冷配件变径管的变径装置的加工方法，包括如下步骤：

1)调试准备

a、首先将变径装置搬运至车间，并对其四个支撑脚进行固定，使定位转盘5保持水平，然后将变径装置上的灰尘进行清理，对转向关节位置涂上润滑油，并检查各个零部件的松紧程度；

b、接着通过启动液压缸17使定位转盘5进行间歇式旋转调试，然后移动第一滑块7，使变径螺杆9靠近定位转盘5～8cm，通过调整支架8，使其对变径螺杆9的高度位置进行调节，确保变径螺杆9与定位转盘5上的夹紧装置10的水平中心线位于同一直线上；

c、最后对出料管3进行检查，并检查电磁阀4的开关；

2)管件夹紧定位

a、首先逆时针转动螺母27，通过夹紧杆28带动第二滑块24向两边移动，直至第二滑块24靠近侧板5mm，然后将管件放置在两个定位槽26之间，并顺时针旋转螺母27，通过夹紧杆28带动第二滑块24向管件靠近，直至两个定位槽26将管件托住；

b、接着停止转动螺母27，调整管件的位置，使其两端的伸出长度相等，再通过顺时针旋转螺母27，使夹紧板25对管件进行夹紧定位；

3)扩径变径加工

a、首先通过伸缩杆34将助推板33顶伸出凹槽32，使助推板33的移动位置等于伸缩杆34的设定长度，然后根据管件的实际直径大小，调整两个扩孔板36之间的间距，使两个扩孔板36的外径大小等于管件的内径大小；

b、接着根据扩径的要求，通过导槽35使两个扩孔板36分别上下移动相等的距离，使其移动后两个扩孔板36之间的外径距离达到设计管件内径的要求，然后通过转动支架8上的转盘，使变径螺杆9旋转插入管件内，使变径螺杆9上的挡板39抵住管件；

c、然后逆时针转动螺母27，使管件开始松动，同时使变径螺杆9转动，并带动管件一起转动，第二滑块24移动的距离使管件在转动时保持平衡位置，此时提高变径螺杆9的转动速度，同时增加向前推进的力，使管件随着变径螺杆9一起向靠近限位孔30的方向移动，当管件的扩孔端接触扩孔板36上的倒角时，将变径螺杆9的转速提高至空转时的1.5倍，同时缩短变径螺杆9水平移动的距离，使管件在扩孔板36的作用下实现扩径加工；

d、当一个管件加工结束后，通过液压缸17带动悬臂16移动，进而带动棘爪15摆动，棘轮13转动一个卡槽20的角度，棘爪15对下一个卡槽20进行限位，并进行下一管件的扩径加工，往复循环实现管件的加工；

4)缩径变径加工

a、首先通过伸缩杆34将助推板33顶伸出凹槽32，使助推板33的移动位置等于伸缩杆34的设定长度，然后根据管件的实际直径大小，调整两个扩孔板36之间的间距，使两个扩孔板36的外径大小等于管件的内径大小；

b、接着根据缩径的要求，通过导槽35使两个扩孔板36分别上下移动相等的距离，使其移动后两个扩孔板36之间的内径距离达到设计管件外径的要求，然后通过转动支架8上的转盘，使变径螺杆9旋转插入管件内，使变径螺杆9上的挡板39抵住管件；

c、然后逆时针转动螺母27，使管件开始松动，同时使变径螺杆9转动，并带动管件一起转动，第二滑块24移动的距离使管件在转动时保持平衡位置，此时提高变径螺杆9的转动速度，同时增加向前推进的力，使管件随着变径螺杆9一起向靠近限位孔30的方向移动，当管件的扩孔端接触扩孔板36上的倒角时，将变径螺杆9的转速提高至空转时的1.5倍，同时缩短变径螺杆9水平移动的距离，使管件在扩孔板36的作用下实现缩径加工；

d、当一个管件加工结束后，通过液压缸17带动悬臂16移动，进而带动棘爪15摆动，棘轮13转动一个卡槽20的角度，棘爪15对下一个卡槽20进行限位，并进行下一管件的缩径加工，往复循环实现管件的加工；

5)变径装置清理

待定位转盘5上的管件变径加工结束后，用钢丝刷对定位转盘5的加工位置进行清扫，使碎屑掉入收集箱2内，然后将收集箱2的内部进行清理，打开电磁阀4，使收集箱2内的碎屑通过出料管3排出，最后用润滑油对转动部位进行润滑保养。

本发明的工作原理如下：先通过将管件装夹在夹紧装置内的夹紧机构上进行固定，然后通过第一滑块和支架对变径螺杆的高低位置进行调节，然后将限位装置内的端部变径机构进行调整，最有将变径螺杆插入管件，同时挡板抵住管件的端部，使管件随着变径螺杆一起转动，当管件的端部与扩孔板接触时，提高变径螺杆的转动，并缩短变径螺杆的移动距离，实现对管件的扩径或缩径加工，提高了变径装置的实用性和灵活性。能在原有管件的基础上进行变径加工，不需要模具，节约了资源，提高了变径加工的效率。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。