一種鋁合金管的變徑成形設備及其加工工藝的製作方法
2024-02-19 07:12:15
本發明涉及一種鋁合金管的變徑成形設備及其加工工藝，通過在待加工管件的內部放置管內支撐件，該管內支撐件能在合模過程中形成縫隙，使得在合模過程中，管件變徑產生的餘料可以被擠入縫隙中，這種設計一方面保證了管件的成形質量，使得管壁的表面不會產生起皺、坍塌；另一方面通過引導材料向縫隙內流動，便於後續對餘料的處理。
背景技術：
現有的工藝中，對鋁合金管的變徑成形是通過模具擠壓成形，但在擠壓過程中，管壁由於內部無支撐很容易引起坍塌，並且由於不同材料甚至同一根管件不同位置的壁厚存在差異，導致擠壓成形後，管件內壁會發生不規則的起皺，去除餘料的難度很大。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種鋁合金管的變徑成形模具及其工藝，通過在待加工管件的內部放置管內支撐件，該管內支撐件能在中間形成縫隙，使得在合模過程中，管件變徑產生的餘料可以被擠入縫隙中。
為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：
一種鋁合金管的變徑成形設備,包括了上模和下模，在所述上模的底部成形有凹槽，在所述下模的頂面成形有凸起，所述凸起插接在所述凹槽中，在所述凸起的頂部與所述凹槽的槽底之間形成了模腔，待加工的管件放置在所述模腔中，所述上模連接著外部的驅動設備，並能在所述驅動設備的驅動下相對於所述下模合攏或分離，所述管件內部中空，在所述管件的內部設置了支撐件，所述支撐件包括了凸塊和凹塊，所述凸塊和所述凹塊能上下卡接在一起，當所述凸塊和所述凹塊卡合時，所述凸塊與所述凹塊的高度之和等於擠壓後管件的管口內徑，在所述凹塊和所述凸塊的兩側分別形成了方形的縫隙，所述的兩道縫隙相互對稱，所述管件在擠壓過程中產生的餘料能被擠入所述縫隙中。
作為本發明的改進，在所述模腔中可拆卸地固定著壓塊。
作為本發明的進一步改進，所述壓塊通過螺釘固定在所述上模的凹槽中。
作為本發明的優選，所述凸塊和所述凹塊的寬度一致，所述凸塊、凹塊的寬度等於待加工管件的管口內寬。
作為本發明的進一步優選，所述凸塊的頂面和所述凹塊的底面均與所述管件的內壁貼合。
一種採用上述設備對鋁合金管進行變徑成形的工藝，包括了如下步驟：
步驟一、根據標準產品的形狀來設計模具的尺寸，使得上模和下模合攏後模腔的尺寸與標準產品的形狀一致；
步驟二、打開上模和下模，將待加工的管件放置到下模上；
步驟三、在管件內放入支撐件；
步驟四、由外部的壓力機驅動上模下壓合模，在合模過程中，上模和下模同時作用於管件，使得管件發生變徑成形，在管件成形的同時，內部的支撐件也發生合攏，並在中間產生縫隙；
步驟五、管件擠壓過程中產生的餘料被擠入縫隙中，同時模具完成合模過程；
步驟六、分模，並將管件取出；
步驟七、取出管件內的支撐件，並將餘料切除。
作為本發明的改進，在步驟一中，可以通過在上模的凹槽中可拆卸地固定壓塊來調整模腔的高度。
作為本發明的具體技術方案，在步驟四中，管件的初始寬度與凹槽的寬度一致，管件的管口內寬與凸塊、凹塊的寬度相等，使得管件在擠壓的過程中，餘料不會向管件的兩側擠出或者向管口的內壁不規則擠出，而是被規則的擠入縫隙中。
作為本發明的優選，在步驟七中，採用切割機來切除餘料。
與現有技術相比，本發明的優點在於：通過在待加工管件的內部放置管內支撐件，該管內支撐件能在合模過程中形成縫隙，使得在合模過程中，管件變徑產生的餘料可以被擠入縫隙中，這種設計一方面保證了管件的成形質量，使得管壁的表面不會產生不規則的起皺；另一方面通過引導材料向縫隙內流動，便於後續對餘料的處理。
附圖說明
圖1為本發明實施例中鋁合金管的變徑成形設備的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步的詳細描述。
如附圖所示，本實施例為一種鋁合金管的變徑成形設備,包括了上模1和下模2，上模和下模均採用模具鋼製成，具有較高的硬度，在上模的底部成形有凹槽11，在下模的頂面成形有凸起21，該凹槽和凸起的尺寸是相互適配的，凸起可以插接在凹槽中，並且凸起的兩側與凹槽的兩面槽壁相互貼合。前述凹槽的槽底和凸起的頂部之間形成了模腔，待加工的管件6放置在模腔中，具體地說，待加工的管件是被放置在凸起的頂部，管件的寬度與凹槽的寬度一致，在放入待加工的管件之後，管件與凹槽的槽底之間形成了空隙，在該空隙中設置了壓塊3，該壓塊通過螺釘可拆卸地固定在凹槽的槽底，用於在合模過程中對待加工的管件進行壓制，壓塊的尺寸根據管件的高度和最終產品的高度而定，即當上模和下模合模完成之後，壓塊恰好能將待加工的管件壓合至最終產品的高度。
上模的頂部連接著外部的驅動設備，該驅動設備為壓力機，上模固定在壓力機上，該壓力機能驅動上模上移或下壓，由於上模是設置在下模的正上方，故可以通過壓力機驅動上模相對於下模合攏或分離，上下模合攏的過程稱為合模，上下模分離的過程稱為分模。
待加工的管件內部呈中空狀態，在管件的內部設置了支撐件4，該支撐件包括了凸塊41和凹塊42，凸塊和凹塊呈上下正對設置，通常情況下，凸塊位於凹塊的上方並且插接在凹塊中，凸塊和凹塊兩者在水平方向上的寬度是一致的，凸塊和凹塊的兩側貼合在管件的內壁上，而凸塊的頂面以及凹槽的底面也與管件的內壁貼合。通過這個結構設計，使得管件被夾持在凸塊、凹塊與凹槽的槽壁之間，可以防止管件在擠壓變形過程中發生不規則的起皺。
凸塊和凹塊之間是可以相對移動的，即當壓塊壓制管件時，可以帶動管件變形，而管件在變形過程中可以作用於凸塊、凹塊，使得兩者相互靠攏直至凸塊完全插接到凹塊中形成一個整體，當凸塊、凹塊完全插接在一起時，兩者的高度等於最終管件產品的高度，換句話說，當將管件擠壓至一定程度後，會被凸塊的頂面所阻擋，此時，壓塊就無法再向下擠壓管件，從而使得凸塊加上凹塊的高度與最終成形管件的高度一致。
當凸塊和凹塊卡合時，在凸塊和凹塊的兩側分別形成了方形的縫隙5，兩側的兩道縫隙相互對稱，因為管件的其他部分是被卡在凹槽的槽壁與凸塊、凹槽的外側壁之間的，故管件的其他部分是不同起皺的，擠壓產生多餘的材料只能被引導進入該縫隙中堆積。由於這種縫隙使得餘料可以集中起來形成一塊方形的褶皺，而不像傳統工藝中那樣會形成多處不規則褶皺，故在本實施例中對管件擠壓後只需要將這一塊餘料進行一次切除即可，大大節省了時間，提高了工作效率。
具體的加工工藝包括了如下步驟：
步驟一、根據標準產品的形狀來設計模具的尺寸，使得上模和下模合攏後模腔的尺寸與標準產品的形狀一致；
步驟二、打開上模和下模，將待加工的管件放置到下模上；
步驟三、在管件內放入支撐件；
步驟四、由外部的壓力機驅動上模下壓合模，在合模過程中，上模和下模同時作用於管件，使得管件發生變徑成形，在管件成形的同時，內部的支撐件也發生合攏，並在中間產生縫隙；
步驟五、管件擠壓過程中產生的餘料被擠入縫隙中，同時模具完成合模過程；
步驟六、分模，並將管件取出；
步驟七、取出管件內的支撐件，並將餘料切除，對餘料的切除採用的是切割機。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。