一种烘干架弯管搭接扩孔成型机的制作方法

1.本发明涉及扩孔成型机领域，具体涉及一种烘干架弯管搭接扩孔成型机。


背景技术：

2.现有技术下，在烘干架组装过程中，弯管和竖管的组装工艺是先将弯管插入竖管，再用气保焊或电阻焊的方法连接，但在生产实践中发现，这两种连接方式都存在气孔和虚焊等缺陷，导致产品品质不稳定，良品率低，使得返修工作量大且成本高昂。


技术实现要素：

3.根据背景技术提出的问题，本发明提供一种烘干架弯管搭接扩孔成型机来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。
4.一种烘干架弯管搭接扩孔成型机，包括：机身，顶部沿x轴布置有线性滑轨；门架，横亘在机身上方；进给驱动组件，固定在机身一侧，控制活动工作台的行进；活动工作台，活动设置在滑轨上且与进给驱动组件的输出连接，其上放置烘干架并对其在水平面内限位；扩管组件，固定于机身一端，用于对烘干架弯管扩孔；压管组件，设置在门架上，垂直向下紧压烘干架，对烘干架弯管进行垂直向限位。
5.作为优选地，所述门架，包括位于机身两侧的立柱以及连接在立柱顶部且横亘在机身上方的上横梁，上横梁两侧连接有c形板；上横梁、c形板之间形成一安装空间，所述的压管组件设于此空间内。
6.作为优选地，进给驱动组件，包括支座、伺服电机、联轴器、滑块、丝杠、第一轴承座和第二轴承座，所述支座、第一轴承座、第二轴承座固定连接在机身上；伺服电机固定在支座上，丝杠的两端配合在第一轴承座和第二轴承座上，伺服电机的输出通过联轴器连接丝杠的一端，滑块设置在丝杠上并与丝杠配合，滑块向上连接活动工作台。
7.作为优选地，活动工作台，包括底座、线性滑轨、夹紧气缸、固定夹具、活动夹具、定位块；底座用钢板井字组合连接构成，一侧设置固定夹具，另一侧设有活动夹具；在固定夹具、活动夹具之间间隔设置线性滑轨，活动夹具设置在线性滑轨上；夹紧气缸的本体固定在底座中间的连接板上，夹紧气缸的活塞杆端与活动夹具连接；定位块固定在底座的前端两侧位置，用于对烘干架的定位。
8.作为优选地，扩管组件，包括固定座、两组扩管油缸、两根扩管枪杆，所述固定座固定在机身上，扩管油缸设置在固定座上，两根扩管枪杆分别设置在扩管油缸的输出上；所述扩管枪杆，包括外套管、内连杆、斜顶杆、枪膛座、弹簧片、扩管头；扩管油缸通过其上的扩管油缸座连接在固定座上，外套管内置内连杆，所述外套管后端与扩管油缸座法兰连接，前端与枪膛座螺纹连接；内连杆后端与扩管油缸的输出连接，前端与斜顶杆螺纹连接；枪膛座设置于外套管的管口处，弹簧片的一端连接固定在枪膛座上，另一端为自由端延伸至外套管的管口，所述扩管头设置在弹簧片的自由端上。
9.作为优选地，所述弹簧片的自由端底面设置有倾斜的接触面，和弹簧片的自由端
底面在未发生形变的状态下与枪膛座间存在间隙；如此斜顶杆能顺利接触并托起弹簧片的自由端，能避免机械撞击导致斜顶杆折断的情况发生。
10.作为优选地，压管组件包括安装法兰、压管油缸、压管模，安装法兰固定在上横梁上用以安装压管油缸，压管油缸的输出连接有压管模，通过压管油缸控制压管模在垂直方向升降。
11.作为优选地，所述压管模的形状依据弯管的形状设置，压管模对称压紧在烘干架的弯管上，对弯管的作用力与垂直方向夹角为45
°
；使得压管模对弯管的合力在垂直方向，最大限度避免弯管被压产生形变，尤其是避免弯管发生内折而使得扩管头无法准确对准弯管的待括孔的情况发生。
12.作为优选地，所述弹簧片在未形变时，其自由端低于固定端，且在斜顶杆恰好完全托起弹簧片的自由端时，扩管头的位移方向恰好处于垂直方向；使得扩管头的位移小，可以近似为直线运动，能准确对准弯管孔，且最终对弯管孔是全周向均匀的扩孔效果。
13.作为优选地，活动工作台还包括有滚轮托架，滚轮托架包括固定在底座上的托架和枢接在托架上的滚轮，扩管枪杆放置在滚轮上；滚轮对滚轮提供支持力并对其行进进行导向，降低扩管枪杆对扩管油缸座连接处的弯矩负荷。
14.作为优选地，所述压管组件还包括导向杆、防转板、固定块，所述防转板设置在压管油缸的输出上且其两端连接导向杆，导向杆向上贯穿安装法兰，固定块设置在防转板上，用以安装压管模；导向杆的设置对压管油缸的输出具有导向作用，使其运动更为稳定，同时在防转板上双侧设置导向杆消除了防转板的转动自由度，使得压管模可准确压紧在弯管上。
15.作为优选地，至少存在一组压管组件为活动组，在所述的上横梁上设置有活动槽，活动槽提供活动组压管组件调节位移的活动空间，安装法兰设置贯穿活动槽的紧固件完成位置固定；至少存在一组扩管油缸为活动组，此时扩管组件还包括有调节组件，包括设置固定座两侧的导向条，两导向条之间形成滑槽，所述扩管油缸座设于此滑槽内，管油缸座的一侧连接在调节组件的输出上，通过控制调节组件控制扩管油缸在滑槽内的滑动距离。
16.有益效果：与现有技术相比，本发明所述的扩孔成型机，能够对插入竖管的弯管端部进行快速扩孔，使弯管和竖管的连接处牢固而紧密贴合，提高了产品的连接强度和钎焊后的试压合格率，降低不良率和返修工作量，提高了产品的品质和生产效率。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图；
18.图2为门架正视压管装置工作示意图；
19.图3为进给驱动装置结构示意图；
20.图4为活动工作台结构示意图；
21.图5为扩管装置结构示意图；
22.图6为压管装置结构示意图；
23.图7为扩管枪杆结构示意图。
具体实施方式
24.接下来结合附图1
‑
7对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。
25.本实施例中，以机身1的长度方向也即待扩孔的烘干架7的行进方向作为x轴方向。
26.一种烘干架弯管搭接扩孔成型机，包括有作为主体承载结构的机身1、门架2、进给驱动组件3、活动工作台4、扩管组件5、压管组件6，机身1上设有沿x轴布置的两根线性滑轨101，活动工作台4活动设置在滑轨101上，进给驱动组件3固定在机身1的一端，进给驱动组件3的输出连接活动工作台4，用于驱动活动工作台4沿x轴作进给运动，烘干架7放置于活动工作台4上，活动工作台4对烘干架7在水平面内对其限位；机身1的中段设置门架2，两组压管组件6设置在门架2上，压管组件6的输出垂直向下并紧压在烘干架7的弯管上，对待扩孔的弯管进行垂直向的限位，扩管组件5设置在机身1的另一端，其输出在垂直向产生扩孔输出。
27.参考附图2、6，所述门架2，为龙门组合框架，与机身1法兰连接，包括位于机身1两侧的用于承重的立柱21以及连接在立柱21顶部且横亘在机身1上方的上横梁22，上横梁22两侧连接有c形板23，上横梁22、c形板23之间形成一安装空间，所述的压管组件6设于此空间内。
28.参考附图3，所述进给驱动组件3，包括支座31、伺服电机32、联轴器33、滑块34、丝杠35、第一轴承座36和第二轴承座37；所述支座31、第一轴承座36、第二轴承座37固定连接在机身1上，伺服电机32固定在支座31上，丝杠35的两端配合在第一轴承座36和第二轴承座37上，伺服电机32的输出通过联轴器33连接丝杠35的一端，滑块34设置在丝杠35上并与丝杠35配合，滑块34向上连接活动工作台4。所述的伺服电机32根椐指令启停转动，通过联轴器33带动丝杠35转动，转动的丝杠35进而驱动滑块34连同活动工作台4及一同行进进给至设定位置等待扩管。
29.参考附图4，所述的活动工作台4，包括底座41、线性滑轨42、夹紧气缸43、固定夹具44、活动夹具45、定位块46；底座41用钢板井字组合连接构成，一侧设置固定夹具44，另一侧设有活动夹具45，在固定夹具44、活动夹具45之间间隔设置四根线性滑轨42，活动夹具45设置在线性滑轨42上；所述夹紧气缸43的本体固定在底座41中间的连接板上，夹紧气缸43的活塞杆端与活动夹具45连接；定位块46固定在底座41的前端两侧位置，用于对烘干架的定位。夹紧气缸43控制活动夹具45在线性滑轨42上滑动以改变固定夹具44、活动夹具45的间距，进而达到夹紧或松开烘干架。
30.参考附图5、7，所述扩管组件5，包括固定座51、两组扩管油缸53、两根扩管枪杆54，所述固定座51固定在机身1上，扩管油缸53设置在固定座51上，两根扩管枪杆54分别设置在扩管油缸53的输出上。
31.所述扩管枪杆54，包括外套管541、内连杆542、斜顶杆543、枪膛座544、弹簧片545、扩管头546；扩管油缸53的输出连接有扩管油缸座531，外套管541内置内连杆542，所述外套管541后端与扩管油缸座531法兰连接，前端与枪膛座544螺纹连接；内连杆542后端与扩管油缸53活塞杆螺纹连接，前端与斜顶杆543螺纹连接；枪膛座544设置于外套管541的管口处，弹簧片545的一端连接固定在枪膛座544上，另一端为自由端延伸至外套管541的管口，所述扩管头546设置在弹簧片545的自由端上。
32.扩管油缸53活塞杆伸出驱动内连杆542和斜顶杆543前进，斜顶杆543前进接触并
托起弹簧片545的自由端，使得弹簧片545发生弹性形变向上翘起并带动扩管头546向上动作对烘干架的弯管进行扩管，扩管结束后，扩管油缸53的活塞杆缩回带动内连杆542和斜顶杆543后退，使弹簧片545自动回复弹性形变并带着扩管头546复位。
33.在本实施例中，为保证斜顶杆543能顺利接触并托起弹簧片545的自由端，避免斜顶杆543直接撞击在弹簧片545的自由端侧面，所述弹簧片545的自由端底面设置有倾斜的接触面5451，和弹簧片545的自由端底面在未发生形变的状态下与枪膛座544间存在间隙，如此能避免机械撞击导致斜顶杆543折断的情况发生。
34.参考附图6，所述压管组件6共有两组，设在门架2的上横梁22内部，任意一组均包括安装法兰61、压管油缸62、压管模66，安装法兰61固定在上横梁22上用以安装压管油缸62，压管油缸62的输出连接有压管模66，通过压管油缸62控制压管模66在垂直方向的升降进而压紧或松开烘干架的弯管。
35.所述压管模66的形状依据弯管的形状设置，并且在扩管时，压管油缸62控制压管模66对称压紧在烘干架的弯管上，对弯管的作用力与垂直方向夹角45
°
为最佳，使得压管模66对弯管的合力在垂直方向，最大限度避免弯管被压产生形变，尤其是避免弯管发生内折而使得扩管头546无法准确对准弯管的待括孔的情况发生。
36.本实施例通过固定夹具44、活动夹具45、定位块46与压管模66的共同作用实现扩孔时的位置固定，在扩孔时，通过弹簧片545自由端的翘起以托起扩管头546上移进入弯管带扩孔内，对孔进行扩孔，但本实施例的弹簧片54的一端固定，自由端实际是以固定点为圆心做弧线运动，使得扩管头546上移并不是直线位移，进而使得扩孔非均匀扩孔。本实施例中，为解决这一问题，所述弹簧片54的长度较长，且在未形变时，其自由端低于固定端，在斜顶杆543恰好完全托起弹簧片54的自由端后，此时，扩管头546的位移方向恰好处于垂直方向。需要说明的是，斜顶杆543的高度远小于弹簧片54的长度，使得扩管头546的位移小，在本实施例的设置下可以近似为直线运动，能准确对准弯管孔，且最终对弯管孔是全周向均匀的扩孔效果。
37.烘干架具有一定长度，本发明实现烘干架弯管的自动扩孔操作，所述扩管枪杆54具有很高的长径比，为降低扩管枪杆54对扩管油缸座531连接处的弯矩负荷，本实施例的活动工作台4还包括有滚轮托架47，滚轮托架47包括固定在底座41上的托架471和枢接在托架471上的滚轮472，扩管枪杆54放置在滚轮472上，滚轮472对滚轮472提供支持力并对其行进进行导向。
38.所述压管组件6还包括导向杆63、防转板64、固定块65，便于压管模66的更换拆装和保证动作的稳定性，所述防转板64设置在压管油缸62的输出上，且其两端连接导向杆63，导向杆63向上贯穿安装法兰61，固定块65设置在防转板64上，用以安装压管模66；导向杆63的设置对压管油缸62的输出具有导向作用，使其运动更为稳定，同时在防转板64上双侧设置导向杆63消除了防转板64的转动自由度，使得压管模66可准确压紧在弯管上。
39.实际中，烘干架存在多种型号，也即弯管两端的距离不尽相同，本实施例为提高适应性，能依据烘干架的不同进行调节，具体方案如下：
40.至少存在一组压管组件6为活动组，在所述的上横梁22上设置有活动槽221，活动槽221提供活动组压管组件6调节位移的活动空间，压管组件6通过安装法兰61设置贯穿活动槽221的螺栓螺母紧固件完成位置固定；
41.至少存在一组扩管油缸53为活动组，此时扩管组件5还包括有调节组件52，包括设置固定座51两侧的导向条511，两导向条511之间形成滑槽512，所述扩管油缸座531设于此滑槽512内，管油缸座531的一侧连接在调节组件52的输出上，通过控制调节组件52可控制扩管油缸53在滑槽内的滑动距离，所述的调节组件52可采用螺杆和转轮等常规结构，本实施例不过多阐述。
42.本实施例还在安装法兰61的两侧设有固定在c形板23上的导向板24，导向板24与上横梁22存在间隔，安装法兰61两侧边缘位于此间隔，导向板24不仅增强了系统的结构强度，还对安装法兰61具有导向和限位作用。
43.具体的工作原理是：将待扩管的产品放入活动工作台4上，以其前端第一根弯管贴近定位块46为基准，夹紧气缸43驱动活动夹具45将产品夹紧，进给驱动组件3带动活动作台4和产品一起沿x轴前进，到达设定的产品第一个弯管中心位置，压管油缸62驱动压管模66下行直至贴紧弯管后停止并自锁，扩管油缸53的活塞杆伸出驱动扩管枪杆54的斜顶杆543前进，使弹簧片545带动扩管头546向上挤压弯管端部完成一次扩管动作，扩管油缸53的活塞杆缩回驱动斜顶杆543后退，扩管头546在弹簧片545的作用下复位，进给驱动组件3带动活动工作台4和产品一起沿x轴继续前进，到达设定的下一个弯管的中心位置，重复上述扩管步骤，直至完成所有弯管的扩管后，进给驱动组件3带动活动工作台4和产品返回初始位置，夹紧气缸43驱动活动夹具45松开产品，完成一件产品的扩管任务。
44.本发明所述的扩孔成型机，能够对插入竖管的弯管端部进行快速扩孔，使弯管和竖管的连接处牢固而紧密贴合，提高了产品的连接强度和钎焊后的试压合格率，降低不良率和返修工作量，提高了产品的品质和生产效率。
45.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。