一种高效弯管成型装置及方法

摘要

本发明公开了一种高效弯管成型装置及方法，所述装置包括定模、动模、竖向驱动装置以及冲压成型装置；所述冲压成型装置包括冲压组件和直线驱动机构；所述冲压组件包括安装座和多根冲头；多根冲头安装在所述安装座的安装部上，多根冲头之间的轴线相互平行，且相邻两根冲头之间在其轴线方向上形成高度差；所述定模上设置有多根待加工的弯管管坯，多根弯管管坯的排列方向与多根冲头的排列方向一致；多根弯管管坯与多根冲头一一对应，且每根弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向均与对应的冲头的轴线方向重合；所述直线驱动机构用于驱动多根冲头沿着弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向做进给运动，从而同时完成对多根弯管管坯的加工。

权利要求

1.一种高效弯管成型装置，其特征在于，包括设置在工作台上的定模、动模、用于驱动所述动模竖向运动与所述定模配合的竖向驱动装置以及设置在定模和动模的两侧的冲压成型装置，其中，

所述定模安装在所述工作台上，所述定模上设置有多个下模腔，所述动模位于所述定模的上方，所述动模上设置有多个上模腔，多个上模腔与多个下模腔一一对应；

所述冲压成型装置包括冲压组件以及用于驱动所述冲压组件做直线运动的直线驱动机构，其中，所述冲压组件包括安装座以及设置在安装座上的多根冲头，其中，所述安装座上设置有用于安装所述冲头的安装部，多根冲头安装在所述安装部上；多根冲头之间的轴线相互平行，且相邻两根冲头之间在其轴线方向上形成高度差；所述定模上的多个下模腔中设置有多根待加工的弯管管坯，多根弯管管坯的排列方向与多根冲头的排列方向一致；

多根弯管管坯与多根冲头一一对应，且每根弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向均与对应的冲头的轴线方向重合；所述直线驱动机构用于驱动多根冲头沿着弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向做进给运动。

2.根据权利要求1所述的高效弯管成型装置，其特征在于，沿着所述冲头的排列方向，多根冲头等距排列；对应的，所述定模上的多根弯管管坯等距排列。

3.根据权利要求1所述的高效弯管成型装置，其特征在于，相邻两根冲头之间在其轴线方向上形成的高度差均相等；对应的，多根弯管管坯中需要加工的管体之间在其轴线方向上的高度差也均相等。

4.根据权利要求1所述的高效弯管成型装置，其特征在于，所述安装座的安装部倾斜设置，且安装在所述安装部上的多根冲头的长度均相等。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的高效弯管成型装置，其特征在于，所述安装座的安装部上设置有多个阶梯面，多个阶梯面沿着所述安装部的延伸方向依次排列，且与多根冲头一一对应。

6.根据权利要求5所述的高效弯管成型装置，其特征在于，所述安装部的阶梯面与所述冲头之间设置有用于安装所述冲头的安装台，所述安装台安装在所述阶梯面上，所述冲头安装在所述安装台上；所述安装台包括位于冲头两侧的固定座和夹持座，其中，所述固定座安装在所述安装部的阶梯面上，该固定座上设置有第一夹持槽，所述夹持座上设置有第二夹持槽，当将所述夹持座安装在所述安装部的阶梯面上时，所述第一夹持槽和所述第二夹持槽配合，实现对冲头两侧进行夹紧。

7.根据权利要求6所述的高效弯管成型装置，其特征在于，所述冲头的底部设置有限位部和定位部，所述限位部和所述定位部与所述冲头同轴设置，所述安装部的阶梯面上设置有与所述定位部配合的定位孔；所述限位部的直径大于所述第一夹持槽和所述第二夹持槽的直径；当所述固定座和所述夹持座夹紧在所述冲头的两侧时，所述限位部位于所述第一夹持槽和第二夹持槽的下方。

8.根据权利要求1所述的高效弯管成型装置，其特征在于，所述安装座为直角三角形结构的安装板，所述安装部设置在所述安装板的斜面上。

9.根据权利要求8所述的高效弯管成型装置，其特征在于，所述安装板中与所述冲头垂直的端面上设置有安装槽，所述安装槽沿着该端面的长度方向延伸；所述安装槽为两根，且均为T形槽。

10.一种用于根据权利要求1‑9任一项所述的高效弯管成型装置的高效弯管成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、将待加工的多根弯管管坯分别放置到定模的下模腔中；

(2)、竖向驱动装置驱动动模向下运动，并压紧在所述定模上，使得所述动模上的上模腔均与所述定模上的下模腔一一配合；

(3)、两侧的冲压成型装置中的直线驱动机构带动冲压组件运动，使得冲压组件中的多根冲头同步进入到多组弯管管坯中与该冲压成型装置同侧的管体的管腔内；

(4)、在直线驱动机构驱动冲头做进给运动的过程中，通过超高压发生装置向密封腔体内注入超高压介质，从而将弯管管坯加工成卡压管。

说明书

一种高效弯管成型装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种卡压管成型设备，具体为一种高效弯管成型装置及方法。

背景技术

[0002] 在加工弯管式卡压管的过程中，待加工的管坯放置在定模的模腔中，通过竖向驱动装置(例如液压缸)带动动模竖向运动，使得动模与定模配合，接着，位于动模和定模两侧
的驱动装置(例如直线驱动电机或液压缸)带动冲头进入到管坯的内腔中，同时该冲头与外
模腔配合，使得管坯的管壁产生过盈量，形成密封腔体，最后由超高压发生装置向密封腔体
内注入超高压介质，与此同时，冲头继续沿着其进入方向运动，使得卡压管成型。

[0003] 然而目前的弯管式卡压管成型设备每次只能加工一根弯管管坯，当该弯管管坯加工成弯管式卡压管后，需要将其取出，并将新的弯管管坯放入到加工工位中，这样不仅导致
加工工序繁琐，加工效率低下，而且还增加了操作人员的劳动强度。

发明内容

[0004] 本发明在于克服现有技术的不足，提供一种高效弯管成型装置，所述高效弯管成型装置可以同时完成对多根弯管管坯的加工，极大地提高了加工效率。

[0005] 本发明的第二个目的在于提供一种用于上述高效弯管成型装置的高效弯管成型方法。

[0006] 本发明解决上述技术问题的技术方案是：

[0007] 一种高效弯管成型装置，包括设置在工作台上的定模、动模、用于驱动所述动模竖向运动与所述定模配合的竖向驱动装置以及设置在定模和动模的两侧的冲压成型装置，其
中，

[0008] 所述定模安装在所述工作台上，所述定模上设置有多个下模腔，所述动模位于所述定模的上方，所述动模上设置有多个上模腔，多个上模腔与多个下模腔一一对应；

[0009] 所述冲压成型装置包括冲压组件以及用于驱动所述冲压组件做直线运动的直线驱动机构，其中，所述冲压组件包括安装座以及设置在安装座上的多根冲头，其中，所述安
装座上设置有用于安装所述冲头的安装部，多根冲头安装在所述安装部上；多根冲头之间
的轴线相互平行，且相邻两根冲头之间在其轴线方向上形成高度差；所述定模上的多个下
模腔中设置有多根待加工的弯管管坯，多根弯管管坯的排列方向与多根冲头的排列方向一
致；多根弯管管坯与多根冲头一一对应，且每根弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向均
与对应的冲头的轴线方向重合；所述直线驱动机构用于驱动多根冲头沿着弯管管坯中所要
加工的管体的轴线方向做进给运动。

[0010] 本发明的高效弯管成型装置的工作原理是；

[0011] 工作时，将待加工的多根弯管管坯分别放置到定模的下模腔中；接着，竖向驱动装置驱动动模向下运动，并压紧在所述定模上，使得所述动模上的上模腔均与所述定模上的
下模腔一一配合；随后，两侧的冲压成型装置中的直线驱动机构带动冲压组件运动，使得冲
压组件中的多根冲头同步进入到多组弯管管坯中与该冲压成型装置同侧的管体的管腔内；
在直线驱动机构继续驱动冲头做进给运动的过程中，通过超高压发生装置向密封腔体内注
入超高压介质，从而将弯管管坯加工成卡压管。

[0012] 在上述过程中，由于多根弯管管坯在排列过程中，其两侧需要加工的管体之间在其轴线方向上会存在高度差；但是由于本发明中的冲头组件上的多根冲头安装在所述安装
部上，多根冲头之间的轴线相互平行，且相邻两根冲头之间在其轴线方向上形成高度差；所
述定模上的多个下模腔中设置有多根待加工的弯管管坯，多根弯管管坯的排列方向与多根
冲头的排列方向一致；多根弯管管坯与多根冲头一一对应，且每根弯管管坯中所要加工的
管体的轴线方向均与对应的冲头的轴线方向重合；因此只需要保证多根弯管管坯之间的高
度差与与之对应的冲头之间的高度差相等，即可保证直线驱动机构驱动冲头组件在沿着弯
管管坯中待加工的管体的轴线方向运动时，该冲头组件中的多根冲头可以同步进入到多根
弯管管坯的管腔内，从而同时完成对多根弯管管坯的加工。

[0013] 优选的，沿着所述冲头的排列方向，多根冲头等距排列；对应的，所述定模上的多根弯管管坯等距排列。

[0014] 优选的，相邻两根冲头之间在其轴线方向上形成的高度差均相等；对应的，多根弯管管坯中需要加工的管体之间在其轴线方向上的高度差也均相等。

[0015] 优选的，所述安装座的安装部倾斜设置，且安装在所述安装部上的多根冲头的长度均相等。

[0016] 优选的，所述安装座的安装部上设置有多个阶梯面，多个阶梯面沿着所述安装部的延伸方向依次排列，且与多根冲头一一对应。

[0017] 优选的，所述安装部的阶梯面与所述冲头之间设置有用于安装所述冲头的安装台，所述安装台安装在所述阶梯面上，所述冲头安装在所述安装台上；所述安装台包括位于
冲头两侧的固定座和夹持座，其中，所述固定座安装在所述安装部的阶梯面上，该固定座上
设置有第一夹持槽，所述夹持座上设置有第二夹持槽，当将所述夹持座安装在所述安装部
的阶梯面上时，所述第一夹持槽和所述第二夹持槽配合，实现对冲头两侧进行夹紧。

[0018] 优选的，所述冲头的底部设置有限位部和定位部，所述限位部和所述定位部与所述冲头同轴设置，所述安装部的阶梯面上设置有与所述定位部配合的定位孔；所述限位部
的直径大于所述第一夹持槽和所述第二夹持槽的直径；当所述固定座和所述夹持座夹紧在
所述冲头的两侧时，所述限位部位于所述第一夹持槽和第二夹持槽的下方。

[0019] 优选的，所述安装座为直角三角形结构的安装板，所述安装部设置在所述安装板的斜面上。

[0020] 优选的，所述安装板中与所述冲头垂直的端面上设置有安装槽，所述安装槽沿着该端面的长度方向延伸；所述安装槽为两根，且均为T形槽。

[0021] 一种高效弯管成型方法，包括以下步骤：

[0022] (1)、将待加工的多根弯管管坯分别放置到定模的下模腔中；

[0023] (2)、竖向驱动装置驱动动模向下运动，并压紧在所述定模上，使得所述动模上的上模腔均与所述定模上的下模腔一一配合；

[0024] (3)、两侧的冲压成型装置中的直线驱动机构带动冲压组件运动，使得冲压组件中的多根冲头同步进入到多组弯管管坯中与该冲压成型装置同侧的管体的管腔内；

[0025] (4)、在直线驱动机构驱动冲头做进给运动的过程中，通过超高压发生装置向密封腔体内注入超高压介质，从而将弯管管坯加工成卡压管。

[0026] 本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

[0027] 1、本发明的高效弯管成型装置可以在安装座的安装部上安装多根冲头，这样在直线驱动机构的带动下可以同时完成对多根弯管管坯的加工，从而极大地提高加工效率。

[0028] 2、本发明的高效弯管成型装置在对弯管管坯进行加工的过程中，由于多根弯管管坯在排列时，其两侧需要加工的管体之间在其轴线方向上会存在高度差；但是由于本发明
中的冲头组件上的多根冲头安装在所述安装部上，多根冲头之间的轴线相互平行，且相邻
两根冲头之间在其轴线方向上形成高度差；所述定模上的多个下模腔中设置有多根待加工
的弯管管坯，多根弯管管坯的排列方向与多根冲头的排列方向一致；多根弯管管坯与多根
冲头一一对应，且每根弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向均与对应的冲头的轴线方向
重合；因此只需要保证多根弯管管坯之间的高度差与与之对应的冲头之间的高度差相等，
即可保证直线驱动机构驱动冲头组件在沿着弯管管坯中待加工的管体的轴线方向运动时，
该冲头组件中的多根冲头可以同步进入到多根弯管管坯的管腔内，从而同时完成对多根弯
管管坯的加工。

[0029] 3、本发明的高效弯管成型装置可以同步完成对多根弯管管坯的加工，在提高加工效率的同时，降低操作人员的劳动强度和劳动成本。

[0030] 4、本发明的高效弯管成型装置的结构紧凑，且能够实现在紧凑的空间内完成对多根弯管管坯的加工。

附图说明

[0031] 图1为本发明的高效弯管成型装置的立体结构示意图。

[0032] 图2为本发明的高效弯管成型装置(去除动模)的俯视图。

[0033] 图3为动模的立体结构示意图。

[0034] 图4‑图6为冲压组件的三个不同视角的立体结构示意图。

[0035] 图7为安装座的爆炸视图。

[0036] 图8和图9为安装台和冲头的两个不同视角的立体结构示意图。

[0037] 图10为多组弯管管坯在其排列方向上的位置关系图。

[0038] 图11为多组冲头在多组弯管管坯的排列方向上的位置关系图。

具体实施方式

[0039] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0040] 参见图1‑图11，本发明的高效弯管成型装置包括设置在工作台8上的定模6、动模7、用于驱动所述动模7竖向运动与所述定模6配合的竖向驱动装置以及设置在定模6和动模
7的两侧的冲压成型装置。

[0041] 参见图1‑图11，所述定模6安装在所述工作台8上，所述定模6上设置有多个下模腔601；所述动模7位于所述定模6的上方，所述动模7上设置有多个上模腔701，多个下模腔601
与多个上模腔701一一对应；当竖向驱动装置驱动动模7向下运动压紧在所述定模6上时，多
个下模腔601与多个上模腔701一一配合；由于所要加工的是90度的弯管管坯，因此所述下
模腔601和所述上模腔701中的弯角均为90度。

[0042] 另外，本实施例中的竖向驱动装置可以参照现有卡压管成型设备中的对应的竖向驱动装置实施，例如采用电动推杆，或者采用液压驱动机构。

[0043] 参见图1‑图11，所述冲压成型装置包括冲压组件以及用于驱动所述冲压组件做直线运动的直线驱动机构，其中，所述冲压组件包括安装座1以及设置在安装座1上的多根冲
头3，其中，所述安装座1上设置有用于安装所述冲头3的安装部，多根冲头3安装在所述安装
部上；多根冲头3之间的轴线相互平行，且相邻两根冲头3之间在其轴线方向上形成高度差
B；所述定模6上的多个下模腔601中设置有多根待加工的弯管管坯，多根弯管管坯的排列方
向与多根冲头3的排列方向一致；多根弯管管坯与多根冲头3一一对应，且每根弯管管坯中
所要加工的管体的轴线方向均与对应的冲头3的轴线方向重合；所述直线驱动机构用于驱
动多根冲头3沿着弯管管坯中所要加工的管体的轴线方向做进给运动；通过直线驱动机构
带动安装座1运动，使得安装座1上的多根冲头3分别同步进入到对应的弯管管坯的管腔中，
从而实现对多根弯管管坯同时加工。

[0044] 参见图1‑图11，由于多根弯管管坯在排列过程中，其两侧需要加工的管体之间在其轴线方向上也会存在高度差，因此只需要保证多根弯管管坯中所要加工的管体在其轴线
方向上的高度差(假设为A)与与之对应的冲头3之间的高度差(假设为B)相等，即A＝B；就可
保证直线驱动机构驱动冲头组件在沿着弯管管坯中待加工的管体的轴线方向运动时，该冲
头组件中的多根冲头3可以同步进入到多根弯管管坯的管腔内，从而同时完成对多根弯管
管坯的加工。

[0045] 通过上述设置，不仅使得多根冲头3与多根弯管管坯中位于该冲压成型装置同侧的管体一一对应，而且在直线驱动机构驱动多根冲头进入到弯管管坯的管腔的过程中，每
根冲头3在管腔内的进给深度均相同，这样可以保证本发明的高效弯管成型装置可以同时
对多根弯管管坯进行加工，从而极大地提高加工效率。

[0046] 在本实施例中，所述直线驱动机构可以参照现有卡压管成型设备中的对应的直线驱动器实施，例如采用电动推杆，或者采用液压驱动机构。

[0047] 参见图1‑图11，沿着所述冲头3的排列方向，多根冲头3等距排列；对应的，所述定模6上的多个下模腔601和所述动模7上的多个上模腔701也等距排列，从而使得多根弯管管
坯等距排列；此外，相邻两根冲头3之间在其轴线方向上形成的高度差B均相等；对应的，多
根弯管管坯中需要加工的管体之间在其轴线方向上的高度差A也均相等。通过上述设置，可
以使得本发明的高效弯管成型装置的结构更加紧凑，安装更加方便。

[0048] 参见图1‑图11，所述安装座1的安装部倾斜设置，且安装在所述安装部上的多根冲头3的长度均相等，当本发明中的安装座1上的冲头3需要更换时，由于每个冲头3的长度均
相等，因此替代性好，可以直接更换；其中，所述安装座1的安装部上设置有多个阶梯面101，
多个阶梯面101沿着所述安装部的延伸方向依次排列，且与多根冲头3一一对应，每根冲头3
均安装在对应的阶梯面101上。

[0049] 参见图1‑图11，所述安装部的阶梯面101与所述冲头3之间设置有用于安装所述冲头3的安装台2，所述安装台2安装在所述阶梯面101上，所述冲头3安装在所述安装台2上，其
中，所述安装台2包括位于冲头3两侧的固定座202和夹持座201，其中，所述固定座202通过
螺钉连接结构安装在所述安装部的阶梯面101上，所述固定座202的下端可以设置定位端
203，而所述安装部的阶梯面101上可以设置定位孔102，来保证固定座202安装时的定位；该
固定座202上设置有第一夹持槽，所述夹持座201上设置有第二夹持槽，当所述夹持座201通
过螺钉连接结构安装在所述安装部的阶梯面101上时，所述第一夹持槽和所述第二夹持槽
配合，构成圆形的夹持槽，并抱紧在所述冲头3的两侧。通过设置上述安装台2，可以实现对
冲头3进行夹持和固定，保证冲头3在工作的过程中不发生偏移，以此来保证加工精度。

[0050] 为此，所述冲头3的底部设置有限位部301和定位部302，所述限位部301和所述定位部302与所述冲头3同轴设置，所述安装部的阶梯面101上设置有与所述定位部302配合的
定位孔103，当将冲头3安装在所述安装部的阶梯面101上时，所述冲头3底部的定位部302与
所述定位孔103配合，实现定位；接着将所述夹持座201安装在所述安装部的阶梯面101上，
由于所述限位部301的直径大于所述第一夹持槽和所述第二夹持槽的直径；当所述固定座
202和所述夹持座201夹紧所述冲头3的两侧时，所述限位部301位于所述第一夹持槽和第二
夹持槽的下方，这样可以防止所述冲头3发生径向位移。

[0051] 参见图1‑图11，所述安装座1为直角三角形结构的安装板，所述安装部设置在所述安装板的斜面上；所述安装板中与所述冲头3垂直的端面上设置有安装槽5，所述安装槽5沿
着该端面的长度方向延伸；通过设置所述安装槽5，可以方便所述安装座1与直线驱动装置
的驱动端连接。

[0052] 其中，本实施例中的安装槽5为两根，且均为T形槽。

[0053] 另外，所述安装板的端面上设置有用于安装滑块的凹槽4，其中，所述凹槽4为两组，该安装板通过所述凹槽4与导向机构中的滑块连接，使得所述导向机构可以对所述冲头
组件的直线运动进行导向。

[0054] 参见图1‑图11，本发明的高效弯管成型方法，包括以下步骤：

[0055] (1)、将待加工的多根弯管管坯分别放置到定模6的下模腔601中；

[0056] (2)、竖向驱动装置驱动动模7向下运动，使得该动模7压紧在所述定模6上，从而使得所述动模7上的上模腔701均与所述定模6上的下模腔601一一配合；

[0057] (3)、两侧的冲压成型装置中的直线驱动机构带动冲压组件运动，使得冲压组件中的多根冲头3同步进入到多组弯管管坯中与该冲压成型装置对应一侧的管体的管腔内；

[0058] (4)、在直线驱动机构驱动冲头3做进给运动的过程中，通过超高压发生装置向密封腔体内注入超高压介质，从而将弯管管坯加工成卡压管。

[0059] 上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化，均应为等
效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。