擴管裝置的製作方法

2023-05-14 15:46:16

專利名稱：擴管裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種擴管裝置，更具體地說，涉及一種擴管裝置，其使用彈簧的彈性以及壓縮和彎曲特性來擴大具有小直徑的薄管，其中，鋼絲的相反接觸部分處理成具有斜面，以便平行接合，從而延長彈簧兩端的接觸長度，將所述鋼絲彎曲並卷繞起來，以形成單周環形彈簧，其主體被部分地切斷，其中，將該環形彈簧用作模具，以便在環形彈簧擠壓管時，基於彈簧的彈性，將管的外徑擴大到加寬的兩端的周長，而不是正常的圓周直徑，因此，這種採用環形彈簧的擴管裝置是簡單而又經濟的，即使不懂技術的人也可以輕鬆使用。
背景技術：
一般的擴管裝置是在連接尺寸相同或不同的各種管時，用於將管的前部擴大到所需的形狀，以連上一個獨立的組裝部件。
為了擴大由金屬材料製成的薄型、輕質且小型的管，例如進給/排洩管或煙管，傳統的擴管裝置分成兩部分，並且使用擠壓工藝，通過彎曲或膨脹，在每部分上形成擴大部分，然後通過焊接或錫焊將其連接起來。在另一種情況下，沿長度方向切割管的一側並將其展開，然後在另一側形成擴大部分，接著通過氬焊或錫焊將其連接起來。但是，此類方法不能提供一致的質量，因為露出的擴大部分不規則，並且破壞了外觀，因為氬焊或錫焊區域按原樣暴露出來了。此外，還降低了可加工性，並且增加了工藝的數量，因為有複雜而又麻煩的各道工序，例如擴大部分的成型、管的分離以及連接，從而降低了生產率，並導致成本增加。
此外，傳統的擴管方法使用獨立製造的模具來擠壓管。在這種情況下，由於擴大了周長，以形成伸出的擴管部分，因此工作很麻煩，並且不經濟，因為成本增加了。而且，擴管工作應根據其工作條件和用途來進行。但是，由於將用於擴大整個管或用於工業重型設備的大口徑管的擴管方法應用於局部擴管的狀況或工業使用的大管擴大工作，因此效率不高。

發明內容
本發明是為了解決現有技術的上述問題而設計的，因此，本發明的目的是提供一種簡單而又經濟的擴管裝置，其在擴大小口徑薄管時使用彈簧的彈性來成型，並使用彈簧的壓縮和彎曲特性來擠壓，其中，具有切割部分的單周環形彈簧通過將處理成具有一定角度的斜面的高彈性鋼絲彎曲並卷繞起來而形成，彈簧兩端的相反接觸表面以該角度平行接合，其中，沿著傾斜方向壓縮或彎曲這樣一端，以展開環形彈簧的兩端，將該環形彈簧用作模具，以將對象的外徑擴大到展開兩端後增加的周長，而不是正常的周長，因為彈簧在被擠壓時會有彈性，其中，可以在幾個點擴大長管，以在一個管上形成多個突起。
下文將參照附圖更具體地說明旨在達到上述目的的本發明，並且本領域中已經熟知並可能會不必要地混淆本發明的本質方面的功能或構造將不在此進行說明。
本發明提供了一種擴管裝置，其通過使用氣缸使活塞往復運動來移動操作杆，並通過連接在其上的管成型單元來局部擠壓管的內圓周，該擴管裝置包括氣缸(10)，其具有通過螺絲(12)耦合到固定板(13)的基板(11)；空心支撐管(22)，其接收具有活動板(15)的圓形支架(14)，該活動板(15)通過氣缸(10)並將活塞(16)和操作杆(21)固定在其內部而使操作杆(21)往復運動，而且還在圓形支架(14)的一側接收具有圓形截面和長環形狀的操作杆(21)；固件部件(23)，其一端(23b)具有圍繞操作杆(21)的臺階，並通過專門的焊接牢固地耦合到支撐管的一端，並且其另一端(23a)在部分錐形的垂直內端，以使移動部件(25)僅部分接收於傾斜表面上，並頂起環形的彈簧(24)；單周環形彈簧(24)，其安裝於操作杆(21)的外圓周中，其中，將由彈性材料製成、處理成具有一定角度的斜面的鋼絲彎曲並卷繞起來，以分割其主體的一部分，接觸部分(24a)(24b)以該角度面對面地接合，以延長彈簧兩端的接觸長度；以及移動部件(25)，其一接觸端(25a)是錐形的並對應於固定部件(23)，並且其另一端具有接收螺絲(26)的切割凹槽(25b)和螺紋(21b)，以便在移動部件(25)內圓周與操作杆(21)接合，以形成管成型單元(20)，其中，將環形彈簧(24)用作模具，以便當通過氣缸(10)拉動操作杆(21)並且移動部件(25)隨之一起滑向固定部件，以擠壓需要擴大的同軸固定管(30)時，進一步展開彈簧，而不是正常的周長，這是由於具有彈性的彈簧的厚度引起的，而且管(30)的外圓周局部地擴大到增加的周長和彈簧(或模具)的部分厚度。
也就是說，當移動部件(25)以擠壓固定部件(23)(其一側的內端(23a)是部分錐形的，以同時提供垂直的表面和內傾斜表面)時，僅靠近傾斜表面接收移動部件(25)的一部分，因此，由於與傾斜表面相碰撞而引起的壓力而頂起環形彈簧(24)。此外，隨著將整個彈簧從圓直徑推出，可將管(30)的外徑局部擴大到彈簧(模具)的周長和部分厚度。在沿正交方向相互面對面接觸的環形彈簧(24)的傾斜接觸部分(24a)(24b)處，產生了細小的間隙。
參考編號12、17a和17b表示螺絲，並且參考編號18表示支撐板。
作為擴管單元，通過將移動部件移向固定部件而擠壓需要擴大的管時，本發明通過使用插入其中的模具將由彈性材料製成的鋼絲形成為其主體局部分開的單周環形彈簧，其中，相互面對面延伸接觸部分處理成具有相互交叉的斜面。擠壓時使用了彈簧的彈性，並且成型時，還使用了彈簧(模具)的增加的周長(而不是錐形接觸部分的周長)和厚度，以及壓縮和彎曲特性。因而，可以更簡單的方式，通過更簡單的結構來擴管。此外，環形彈簧在擴管之後，會將其原位置恢復到初始的長度(π)，因為彈簧具有彈性恢復力，從而降低了成本，並且提供了更多的經濟效益。


圖1是顯示根據本發明的擴管裝置的整個構造的透視圖；圖2顯示了根據本發明的動力裝置和擴管裝置之間的連接；圖3顯示了本發明的操作狀態，其中圖3a顯示了擴管裝置的移動部件與固定部件分離的狀態；圖3b顯示了移動所述移動部件以根據本發明進行擴管工作的狀態；圖4是顯示根據本發明的擴管裝置的必要部分的局部放大圖；圖5顯示了本發明的另一實施例。
元件符號對照表
11基板12螺絲13固定板14圓形支架15活動板16活塞16a螺紋18支架20管成型單元21操作杆21a、21b螺紋22支撐管23固定部件23a另一端23b固定部件的端部24環形彈簧24a、24b接觸部分25移動部件25a接觸端部25b切割凹槽26螺絲
30非擴管31突起具體實施方式
下面將參照附圖詳細說明本發明的優選實施例。
如圖所示，本發明的擴管裝置使用通過熟知的液壓軟管(未示出)連接的氣缸10作為電動源，並且將氣缸10置於支架18上，並通過多個螺絲12夾住固定板13而水平固定。
通過空心的圓形支架14內的活動板15將活塞16連接到氣缸10的一側，並且通過螺絲17a、17b將具有環杆形狀的操作杆21連接和固定到氣缸10的另一側，留出預定間隙。因而，如果對氣缸10進行電操作，則會移動活塞16，因而驅動連接在其上的活動板15，以一起移動操作杆21。
操作杆21在其外圓周上同軸地接收固定於圓形支架14一側的支撐管22，而且同心地接收如下所述重疊的非擴管30。操作杆21向內延伸，穿過圓形支架，以獲得動力，並且在延伸部分的一端形成螺紋21a、16a作為耦合構件，以便可以將其牢固地擰緊並固定到活動板15上。
而且，在操作杆21的另一端形成螺紋21b，其在擴管工作時耦合到移動部件25上，以便將操作杆21擰緊到移動部件25上。通過氣缸10來拉動操作杆21時，如上所述牢固耦合的移動部件25與固定部件23相互粘合，從而擠壓環形彈簧24。
此外，沿操作杆21的外圓周的長度方向重疊並同心地插入支撐管22。支撐管22與固定部件23、移動部件25和環形彈簧24等其他成型部件同軸地安裝，並且長度比操作杆21要短，但適合確保足夠的移動距離。隨後，與操作杆21同軸，將固定部件23、環形彈簧24和移動部件25連接到支撐管22的一側，以便能夠滑動。在如上所述配置的成型部件的外圓周上，同心地接收非擴管30，以使其相互重疊。
在固定部件23的一端23b形成沿圓周方向切開的臺階，以通過專門的焊接將其耦合到支撐管22的一端。通過錐形的傾斜表面將固定部件23的另一端的內端23a與滑動的移動部件25平滑地接合。但是，僅將移動部件25的一部分緊密地接收於同一錐形(或傾斜)表面上。因此，當接合移動部件25時，產生間隙以接收環形彈簧，因此通過移動部件的壓力將環形彈簧24接收於間隙中，以將其頂起，使其伸出。如上所述，另一端的內端23a部分是錐形，從而同時提供了垂直表面和內傾斜表面。
與固定部件23接合的移動部件25的一端具有接觸端25a，其是錐形的，以擠壓環形彈簧24，並且移動部件25的另一端具有切割凹槽25b，以在其外圓周上接收固定螺絲26，並且其內圓周與操作杆21的螺紋21b接合，以將移動部件25牢固地固定於其上。如果環形單周彈簧24破損了，可以通過旋鬆垂直固定螺絲26和螺紋21b而輕鬆更換彈簧。
如上所述，具有空心蓋狀的移動部件25和固定部件23在使用環形彈簧24作為模具的情況下沿操作杆21的長度方向線性地滑動，並且通過傾斜表面相互粘合，以提供壓力。固定部件23和移動部件25由具有極好強度的特種鋼製成，以免磨損或收縮，並獲得良好的耐用性。
安裝於操作杆21的外圓周上並用作擴管單元20的模具(這是本發明的必要部分)的環形彈簧24(例如，油回火鋼絲)通過由高彈性材料製成的塗鈦鋼絲形成，其表面塗有鈦，以提供硬度、耐熱性、抗腐蝕性、潤滑性以及對恢復力的形狀穩定性等材料特性，提高彈簧的性能，從而即使長時間使用，也可以降低磨損，並確保一致的質量，提高彈簧的彈性並增加耐用性。這個由鋼絲製成的環形彈簧24構造了正交接合的環形單周彈簧24，其中，將由彈性材料製成、處理成具有一定角度的斜面的鋼絲彎曲並卷繞起來，以分割其主體的一部分，且使接觸部分24a、24b面對面地接合，以延長彈簧兩端的接觸長度。
單周環形彈簧24具有通過彎曲和卷繞得到的壓縮力和初始張力，以提供彈性恢復力。將環形彈簧24用作模具，並通過氣缸10拉動操作杆21時，移動部件25隨之一起滑向固定部件23，以擠壓同心地固定的非擴管30。當施加外力以通過環形彈簧24的彈性頂起彈簧時，通過接觸部分24a、24b的結構以一定的傾斜角將外力施加於接觸部分上，所述接觸部分24a、24b具有一定角度的斜面，相互平行地接合。因此，環形彈簧在整個圓周方向上展開，而不是正常的圓周直徑，並且將非擴管30的外徑局部地擴大到彈簧(或模具)的已增加的周長和部分厚度，以形成具有已擴大的周長(或π)的突起31，這種彈簧不但簡單，而且容易製造。
也就是說，當非擴管30的外徑局部地擴大以形成突起31時，屬於環形彈簧24一部分的兩端的接觸部分24a、24b是正交的，從而提供了擴管效果，以增加直線長度。通過這種擴管效果，如果在彈簧圓周的中心沿著離心方向儘可能均勻地將力施加於非擴管上，則從非擴管30的外圓周伸出的突起31可能會被擴大，以大體上形成直角。
作為本發明的另一實施例，分割環形彈簧的接觸部分可具有如圖5所示的簡單形狀。為了確保環形彈簧24保持正確的位置，將伸出止動塊安裝於接觸端25a的附近，並且在內端23a附近形成伸出止動塊插入溝槽。然後，主要擴管過程中未完全擴大的任何部分都可以通過更大程度地旋轉非擴管30而進一步擴大，因此接觸部分可以具有各種形狀。
如果在環形彈簧24的擴管工作之後將移動部件25與固定部件23分離，則環形彈簧24中始終保持恢復力。因此，受到擠壓和擴大的環形彈簧24通過彈性恢復力恢復到原來的周長(π)，從而可以容易地取出完成了擴管工作的非擴管30。
本發明的擴管裝置根據管的直徑來控制彈簧的尺寸和斜面的角度，因此可以將其應用於具有各種尺寸的管。此外，由於其可以在幾個點上擴大長管，因此可以在一個管上形成多個突起。
而且，如果將彈簧重複用作像本發明中那樣的模具，則彈簧會永久性地展開，從而降低性能。因此，優選地，頻繁使用液壓或氣動的鑷子(或AIR指形物)，以將展開的彈簧恢復到初始的尺寸，這便於取出經處理的非擴管或插入新管。
本領域的技術人員可以在不脫離本發明的主旨的範圍內，對上述本發明進行各種替代或修改，因此本發明不限於上述實施例。
工業適用性上述本發明的擴管裝置採用了具有簡單形狀的彈簧，因此其容易設計和製造，並且成本比現有的模具要低。另外，該裝置非常簡單，並且容易更換彈簧，從而簡化了擴管工作。因此，即使不懂技術的人也可以很快生產該裝置，並簡單輕鬆地操作。因此，該擴管裝置非常經濟，特別是其可以通過局部擴大薄型小口徑管而將管擴大成具有良好的外觀。
權利要求
1.一種擴管裝置，其通過使用氣缸使活塞往復運動來移動操作杆，並通過連接在其上的管成型單元來局部擠壓管的內圓周，所述擴管裝置包括氣缸(10)，其具有通過螺絲(12)耦合到固定板(13)的基板(11)；空心支撐管(22)，其接收具有活動板(15)的圓形支架(14)，所述活動板(15)通過氣缸(10)並將活塞(16)和操作杆(21)固定於其內部而使操作杆(21)往復運動，並且還在圓形支架(14)的一側接收具有圓形截面和長環形狀的操作杆(21)；固定部件(23)，其一端(23b)具有圍繞操作杆(21)的臺階並通過專門的焊接牢固地耦合至支撐管的一端，並且其另一端(23a)在部分錐形的垂直內端，以使移動部件(25)僅部分接收於傾斜表面上，並頂起環形彈簧(24)；單周環形彈簧(24)，其安裝於操作杆(21)的外圓周中，其中，將由彈性材料製成、處理成具有一定角度的斜面的鋼絲彎曲並卷繞起來，以分割其主體的一部分，接觸部分(24a)(24b)以該角度面對面地接合，以延長彈簧兩端的接觸長度；以及移動部件(25)，其一接觸端(25a)是錐形的並對應於固定部件(23)，並且其另一端具有接收螺絲(26)的切割凹槽(25b)和螺紋(21b)，以便在移動部件(25)的內圓周上與操作杆(21)接合，以形成管成型單元(20)。
2.如權利要求1所述的擴管裝置，其中，環形彈簧(24)是通過由高彈性材料製成的塗鈦鋼絲形成的，其表面塗有鈦，以提供硬度、耐熱性、抗腐蝕性、潤滑性以及對恢復力的形狀穩定性，從而提高了彈簧的性能。
全文摘要
本發明公開了一種擴管裝置，其使用彈簧的彈性以及壓縮和彎曲特性來擴大具有小直徑的薄管。鋼絲的相反接觸部分被處理成具有一個斜面，以便平行接合，從而延長其兩端的接觸長度，將所述鋼絲彎曲並卷繞起來，以形成單周環形彈簧，其主體被部分切斷。將該環形彈簧用作模具，以在環形彈簧擠壓管時，基於彈簧的彈性，將管的外徑擴大到加寬的兩端的長度，而不是正常的圓周直徑。這種採用環形彈簧的擴管裝置既簡單又經濟，即使不懂技術的人也可以輕鬆使用。
文檔編號B21D39/08GK1964803SQ200580018477
公開日2007年5月16日 申請日期2005年6月30日 優先權日2004年7月2日
發明者徐珍美 申請人:徐珍美