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多工位弯头管件成型机

阅读：1056发布：2020-12-22

IPRDB可以提供多工位弯头管件成型机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种多工位弯头管件成型机，包括加工平台和安装于所述加工平台上并能够围绕中心轴线旋转的回转台；等角度地设置在回转台的周边的多个模具，在合模状态下，模具的模腔在两端具有开口且在水平面内呈弯曲形状；投料及卸料工位、扩口装置、平头装置和挤压成型装置，其在加工平台上等角度地设置在回转台的径向外侧周围。通过上述结构，只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，且在同一时间在不同的模具中同时进行着装料卸料操作、扩口工序、平头工序和挤压成型工序，提高工作效率和成品率，降低了人工成本和模具成本。，下面是多工位弯头管件成型机专利的具体信息内容。

权利要求

1.多工位弯头管件成型机，其特征在于，包括设置在水平面内的加工平台(1)和回转台(2)，所述回转台(2)安装于所述加工平台上并能够围绕中心轴线旋转；

多个模具(3)，等角度地设置在回转台(2)的周边，其包括能够在上下方向上相对移动的上模具部件(31)和下模具部件(32)；在合模状态下，所述模具(3)的模腔在两端具有开口且在水平面内呈弯曲形状；

投料及卸料工位(4)、扩口装置(5)、平头装置(6)和挤压成型装置(7)，其在加工平台上等角度地设置在回转台的径向外侧周围，所述投料及卸料工位(4)、扩口装置(5)、平头装置(6)和挤压成型装置(7)的总数等于模具(3)的数量；

所述投料及卸料工位(4)用于从打开的模具中取出成型后的弯头管件和向其中投放弯管段原料；

所述扩口装置(5)具有成对的扩口挤压头(51)和驱动所述扩口挤压头伸缩的扩口致动器(52)，所述成对的扩口挤压头的轴线之间的角度等于模具的模腔弯曲的角度，每个扩口挤压头的轴线与对应工位的模腔的两端部分的轴线重合；

所述平头装置(6)具有成对的平头刀具(61)和驱动平头刀具的平头驱动电动机(62)，所述成对的平头刀具(61)之间的角度使得能够将扩口操作后的工件的两端加工到所需的长度；

所述挤压成型装置(7)具有成对的成型挤压头(71)和驱动成型挤压头伸缩的成型致动器(72)，所述成对的成型挤压头(71)之间的角度等于模具的模腔弯曲的角度，每个成型挤压头的轴线与对应工位的模腔的两端部分的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述回转台(2)具有驱动其转动的伺服电动机。

3.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，还包括自动控制器，其控制多工位弯头管件成型机顺序完成开模动作、合模动作、回转台回转动作和加工动作，所述加工动作包括同步执行的扩口动作、平头加工动作和挤压成型动作。

4.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述扩口致动器(52)和所述成型致动器(72)均为液压缸装置。

5.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述回转台(2)具有能够在上下方向上相对移动的上压板(21)和下压板(22)，上压板和下压板之间具有导向柱(23)，从而实现开模动作和合模动作；所述上模具部件固定安装于上压板(21)，下模具部件固定安装于下压板(22)。

6.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述扩口装置(5)包括两个或两个以上的扩口装置。

7.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述平头装置(6)包括两个或两个以上的平头装置。

8.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述挤压成型装置(7)包括两个或两个以上的挤压成型装置。

9.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，所述投料及卸料工位(4)分开为单独的投料工位和单独的卸料工位。

10.根据权利要求1所述的多工位弯头管件成型机，其特征在于，还包括设置在投料及卸料工位(4)处的机器手。

说明书全文

多工位弯头管件成型机

技术领域

[0001] 本发明涉及弯头管件的挤压成型，尤其涉及一种回转式弯头管件成型机。

背景技术

[0002] 用于流体输送的管道通常包括管子和连接管子的管件(也称为管接头)。传统的管件与管子的连接通常以螺纹连接来实现，且往往需要配合生胶带等材料来防止泄漏，其作业效率低下。

[0003] 已经出现了采用压接式连接技术的压接式管道系统，其包括：管材、压接式管件、压接工具三部分。压接式管件端部的密封凸槽内装有特制的橡胶密封圈，安装时将钢管插入承口管件至定位台阶位置，用专用的压接工具对密封凸槽的部位进行圆周挤压。橡胶密封圈受挤压后起密封作用，压接部位管件和管材的同时收缩变形起定位固定作用，从而有效地实现了管道的连接。

[0004] 压接式管件可采用挤压成型工艺，其通常包括：扩口工序、平头工序、挤压成型工序。

[0005] 图1a至图1d显示了弯头结构的压接式管件的制造成型过程。用于制造管件的管材原料首先经过裁切下料而形成直管段。直管段经过折弯后形成弯管段原料，图1a显示了这样的弯管段原料。然后对上述弯管段原料进行扩口加工操作，即利用扩口挤压模具头将弯管段两端的部分直径增大，直至获得所需的直径。扩口后的工件如图1b所示。由于扩口加工的变形会导致工件在长度上的变化，因此扩口后的工件长度通常不符合所需的长度要求。因此需要对扩口后的工件两端部分的长度进行精确加工(例如，采用车削加工)，即平头加工操作，从而获得所需的长度尺寸。平头操作后的工件如图1c所示。最后需要对平头操作后的工件进行挤压成型操作，从而使工件的两端部分形成最终的形状，特别是形成所需的环状沟槽(例如，可包括密封圈槽、卡环槽等)结构。挤压成型操作之后，工件形成为最终的管件产品，该弯头管件产品如图1d所示。

[0006] 上述压接式管件成型工艺至少存在如下缺点：由于工件在不同的工序间流转，需要多次装卡，导致工作效率低下。不同的工位需要不同的人员操作，导致人力成本高。由于工件在不同的模具间流转，不利于精确定位，产品尺寸精度不易保证，导致成品率低下，且增加了模具成本。

[0007] 公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

[0008] 本发明旨在提供一种多工位弯头管件成型机，其只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，以便提高工作效率和保证成品率。

[0009] 本发明提供一种多工位弯头管件成型机，包括设置在水平面内的加工平台和回转台，所述回转台安装于所述加工平台上并能够围绕中心轴线旋转；多个模具，等角度地设置在回转台的周边，其包括能够在上下方向上相对移动的上模具部件和下模具部件；在合模状态下，所述模具的模腔在两端具有开口且在水平面内呈弯曲形状；投料及卸料工位、扩口装置、平头装置和挤压成型装置，其在加工平台上等角度地设置在回转台的径向外侧周围，所述投料及卸料工位、扩口装置、平头装置和挤压成型装置的总数等于模具的数量；所述投料及卸料工位用于从打开的模具中取出成型后的弯头管件和向其中投放弯管段原料；所述扩口装置具有成对的扩口挤压头和驱动所述扩口挤压头伸缩的扩口致动器，所述成对的扩口挤压头的轴线之间的角度等于模具的模腔弯曲的角度，每个扩口挤压头的轴线与对应工位的模腔的两端部分的轴线重合；所述平头装置具有成对的平头刀具和驱动平头刀具的平头驱动电动机，所述成对的平头刀具之间的角度使得能够将扩口操作后的工件的两端加工到所需的长度；所述挤压成型装置具有成对的成型挤压头和驱动成型挤压头伸缩的成型致动器，所述成对的成型挤压头之间的角度等于模具的模腔弯曲的角度，每个成型挤压头的轴线与对应工位的模腔的两端部分的轴线重合。

[0010] 在上述多工位弯头管件成型机中，优选地，所述回转台具有驱动其转动的伺服电动机。

[0011] 在上述多工位弯头管件成型机中，优选地，还包括自动控制器，其控制多工位弯头管件成型机顺序完成开模动作、合模动作、回转台回转动作和加工动作，所述加工动作包括同步执行的扩口动作、平头加工动作和挤压成型动作。

[0012] 在上述多工位弯头管件成型机中，优选地，所述扩口致动器和所述成型致动器均为液压缸装置。

[0013] 在上述多工位弯头管件成型机中，优选地，所述回转台具有能够在上下方向上相对移动的上压板和下压板，上压板和下压板之间具有导向柱，从而实现开模动作和合模动作；所述上模具部件固定安装于上压板，下模具部件固定安装于下压板。

[0014] 在上述多工位弯头管件成型机中，所述扩口装置可以包括两个或两个以上的扩口装置。

[0015] 在上述多工位弯头管件成型机中，所述平头装置可以包括两个或两个以上的平头装置。

[0016] 在上述多工位弯头管件成型机中，所述挤压成型装置可以包括两个或两个以上的挤压成型装置。

[0017] 在上述多工位弯头管件成型机中，所述投料及卸料工位可以分开为单独的投料工位和单独的卸料工位。

[0018] 在上述多工位弯头管件成型机中，还可以包括设置在投料及卸料工位处的机器手。

[0019] 通过上述结构，根据本发明的多工位弯头管件成型机，其只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，且在同一时间在不同的模具中同时进行着装料卸料操作、扩口工序、平头工序和挤压成型工序，因此提高工作效率和成品率，降低了人工成本和模具成本。

[0020] 本发明的装置还可具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

[0021] 图1a至图1d显示了弯头结构的压接式管件的成型过程。

[0022] 图2显示了多工位弯头管件成型机的原理示意图，其显示了不同工位处的模具及对应的加工装置。

[0023] 图3显示了多工位弯头管件成型机的原理示意图，其中仅显示了两组处于打开状态下的模具。

[0024] 应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。

[0025] 在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。

具体实施方式

[0026] 现在将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。

[0027] 图2、图3显示了多工位弯头管件成型机的原理示意图，其将图1a至图1d所显示的弯头结构的压接式管件的成型过程在同一台设备上完成。该设备上的多个模具通过回转而与不同的加工装置对准，从而在同一时刻在不同的工位上实现不同的加工操作，从而实现管件产品的连续的生产，大大提高了生产效率。

[0028] 图2显示了多工位弯头管件成型机的原理示意图，其中仅显示了安装有模具3的回转台2，以及设置在回转台2周围的投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7。图2中显示了处于五个不同工位处的五个模具。

[0029] 图3显示了多工位弯头管件成型机的原理示意图，其显示了设置在加工平台1上的回转台2。为清楚显示起见，图3中并未显示投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7。

[0030] 同样为清楚显示起见，图3仅显示了两组模具，其中一组模具处于打开状态，另一组模具处于闭合状态。实际上，图3中的模具数量应与图2中的模具数量相同，其中只有对应于投料及卸料工位4的模具执行打开操作。

[0031] 此时，操作者可以从该打开的模具(位于投料及卸料工位4)中取出成型后的产品，然后将管段原料投放到打开的模具中；与此同时，扩口装置、平头装置和挤压成型装置对相应模具中的工件分别进行扩口加工操作、平头加工操作和挤压成型加工操作。

[0032] 然后投料及卸料工位4的模具闭合，扩口装置、平头装置和挤压成型装置脱离各自对应的模具。然后回转台2旋转一定角度，原投料及卸料工位的模具到达扩口工位，原扩口工位的模具到达平头工位，原平头工位的工件到达挤压成型工位，原挤压成型工位的产品到达投料及卸料工位。

[0033] 在回转台2执行旋转操作之后，投料及卸料工位4处的模具3打开。此时，整个设备又回到图3所示的状态，从而完成一个工作循环。

[0034] 如图2、图3所示，根据本发明的多工位弯头管件成型机，包括设置在水平面内的加工平台1和回转台2，回转台2安装于所述加工平台上并能够围绕中心轴线旋转；多个模具3，等角度地设置在回转台2的周边，其包括能够在上下方向上相对移动的上模具部件31和下模具部件32；在合模状态下，所述模具3的模腔在两端具有开口且在水平面内呈弯曲形状；投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7，其在加工平台上等角度地设置在回转台的径向外侧周围，所述投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7的总数等于模具3的数量；投料及卸料工位4用于从打开的模具中取出成型后的弯头管件和向其中投放弯管段原料；扩口装置5具有成对的扩口挤压头51和驱动所述扩口挤压头伸缩的扩口致动器52，所述成对的扩口挤压头的轴线之间的角度等于模具的模腔弯曲的角度，每个扩口挤压头的轴线与对应工位的模腔的两端部分的轴线重合；平头装置6具有成对的平头刀具61和驱动平头刀具的平头驱动电动机62，所述成对的平头刀具61之间的角度使得能够将扩口操作后的工件的两端加工到所需的长度；挤压成型装置7具有成对的成型挤压头71和驱动成型挤压头伸缩的成型致动器72，所述成对的成型挤压头71之间的角度等于模具的模腔弯曲的角度，每个成型挤压头的轴线与对应工位的模腔的两端部分的轴线重合。

[0035] 需要说明的是，上模具部件31和下模具部件32的开模和合模动作可由任何常规的致动器来实现，例如普通的液压缸结构或电动机。

[0036] 根据本发明的多工位弯头管件成型机，其中回转台2可由伺服电动机驱动旋转而精确定位至预定位置，由此使各模具分别与投料及卸料工位4、扩口装置5、平头装置6和挤压成型装置7对准。

[0037] 当然，也可以不采用伺服电动机驱动，而是采用普通的旋转致动器(例如普通电动机、液压马达)驱动旋转，并结合限位开关定位，从而实现回转台2的旋转和角度精确定位的功能。甚至可以采用手动旋转结合限位块的方式来实现回转台的旋转和角度精确定位的功能。总之，可采用能够实现回转台的旋转和角度精确定位的任何结构。

[0038] 根据本发明的多工位弯头管件成型机，可进一步包括自动控制器，所述自动控制器能够控制所述多工位弯头管件成型机顺序完成开模动作、合模动作、回转台旋转动作和加工动作，所述加工动作包括扩口动作、平头动作和挤压成型动作，所述扩口动作、平头动作和挤压成型动作同步完成。此时，操作者只需一次次地从该打开的模具(位于投料及卸料工位4)中取出成型后的产品，然后将管段原料投放到打开的模具中，然后启动机器即可。

[0039] 在此，自动控制器可以为可编程序控制器或微处理器。

[0040] 需要说明的是，自动控制器并不是必须的。例如，对于开模动作、合模动作、回转台旋转动作和加工动作，可以分别采用单独的开关进行控制。相比于采用自动控制器，这种采用一个个单独开关进行控制的方式显然效率要低一些。

[0041] 在根据本发明的多工位弯头管件成型机中，扩口致动器52和所述成型致动器72可采用液压缸，也可采用电动机等其他动力装置，例如电动机驱动的机械装置。当采用液压缸时，可采用相互联通的液压管路，从而实现同步动作；也可采用各自独立的液压管路，并利用自动控制器的控制来实现同步动作。

[0042] 根据本发明的多工位弯头管件成型机，其中回转台2具有能够在上下方向上相对移动的上压板21和下压板22，上压板和下压板之间具有导向柱23，从而实现开模动作和合模动作；所述上模具部件固定安装于上压板21，下模具部件固定安装于下压板22。导向柱23用于实现上模具部件31和下模具部件32的精确对准。

[0043] 需要说明的是，根据具体的情况，扩口工位、平头工位和挤压成型工位都可以采用多个工位。

[0044] 例如，当工件的直径需要增加较大时，无法通过一次扩口操作而得到所需尺寸，此时就需要多个扩口工位，因而需要设置多个扩口工位。在设置有多个扩口工位时，则有可能需要多个平头工位，当然也可能只需要在最后一次扩口操作完成后进行一次平头工序(此时仍然只需要一个平头工位)。当最终的管件产品的环状沟槽(例如，可包括密封圈槽、卡环槽等)结构较为复杂时，有可能需要多个挤压成型工位，以便通过多次挤压成型操作而得到最终的产品尺寸。

[0045] 在图2和图3所示的多工位弯头管件成型机中包括五个工位，其中包括一个投料及卸料工位4，两个扩口工位(对应于扩口装置5)、一个平头工位(对应于平头装置6)和一个挤压成型工位(对应于挤压成型装置7)。当然，五个工位仅为示例，根据实际需要可以采用更多数量的工位。

[0046] 在根据本发明的多工位弯头管件成型机中，出于进一步提高工作效率的需要，或出于原料和产品单独管理的需要等原因，投料及卸料工位4可以分开为两个的单独的工位，即一个单独的投料工位和一个单独的卸料工位，分别用于将原料管段加入到模具中和从模具中取出产品。

[0047] 根据本发明的多工位弯头管件成型机还可以与机器手配合使用，由机器手进行卸料和投料。此时，可以在自动控制器的统一控制下，自动完成开模动作、卸料和投料动作、合模动作、回转台旋转动作和加工动作。由此实现高效的连续生产。

[0048] 通过上述结构，根据本发明的多工位弯头管件成型机，其只需操作者将原料管段投放到模具中和从模具中取出管件产品，中间的扩口工序、平头工序、挤压成型工序均无需重新装夹工件，且在同一时间在不同的模具中同时进行着卸料装料操作、扩口工序、平头工序和挤压成型工序，因此提高工作效率和成品率，降低了人工成本和模具成本。

[0049] 为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

[0050] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

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