一种波纹管成形机制造技术

本发明专利技术涉及一种波纹管成形机，属于管材加工技术领域。波纹管成形机包括机架、挤压滚轮及用夹持管坯的夹模；机架上安装有用于驱使挤压滚轮与夹模相对转动的旋转驱动单元，用于驱使挤压滚轮与夹模相对进给的轴向进给驱动单元，及挤压进给驱动单元；挤压滚轮的轮面上设有沿其周向布置的挤压模槽，挤压模槽的横截面轮廓线包括两弧形部及位于二者间的平底部，平底部构成弧形部所在圆的弦线；挤压滚轮的旋转轴轴向垂直于主轴轴向，平底部构成在管坯上成形出螺纹状槽的槽底面的挤压模。基于前述结构改进的挤压滚轮所构建的成形机，可通过改变轴向进给速度与旋转速度之比而成形出不同螺距的波纹管，可广泛应用于制冷、汽车、航空等制造领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种波纹管成形机
本专利技术涉及管材加工设备，具体地说，涉及一种波纹管成形机。
技术介绍
波纹管，也称为螺纹管，常用于换热器中，常见结构如图1及图2所示，通过在管体01上成形出螺旋槽02而增加换热面积，以提高换热效率。常用公布号为CN107127281A的专利文献所公开的螺纹管机在管坯上成形出螺纹状凹槽，如其附图所示，其包括送料单元3、旋转驱动主轴45、安装在旋转驱动主轴45上且受旋转驱动主轴45驱动而绕旋转驱动主轴45的主轴轴线转动的挤压滚轮422及用于驱动挤压滚轮4224沿挤压方向往复移动的挤压驱动单元424。在工作过程中，送料单元3驱动夹持在其上的管坯沿主轴轴向移动，以伸入旋转驱动主轴45的轴向通孔内，且使待成形管部位于挤压轮422处；接着控制旋转驱动主轴45驱动挤压滚轮422绕主轴轴线旋转，并通过挤压驱动器424迫使挤压滚轮422朝里挤压，同时送料单元3拉动管坯按与旋转角度成预定比例的进给速度进行进给，并再按照成预定比例的旋转角度与进给速度朝推动管坯与挤压滚轮间的相对移动的同时，加深挤压滚轮在管坯上的挤压深度，以在管坯上旋出预定螺距及预定槽深的螺旋状凹槽。此外，公告号为CN201380228Y的专利文献中公开了一种内螺纹管成型机，如其附图所示，包括机架1、夹模2、挤压滚轮8及挤压滚轮驱动器9，在工作过程中，通过驱动夹模2带动管坯转动，以使管坯与挤压滚轮8相对绕主轴轴线转动的同时，驱动挤压滚轮8朝靠近夹模2的方向移动，以使二者沿主轴轴向进给运动，并通过驱动挤压滚轮8沿挤压方向进给挤压，而在管坯上挤压出螺旋状的凹槽。在前述波纹管成形机中，其主要工作原理是，控制挤压滚轮沿挤压方向挤压以在管坯上压出内凹面，及通过控制夹模与挤压滚轮相对绕主轴轴线转动的同时，控制二者相对沿主轴轴向以与旋转转速成预定比例的进给速度进行进给，该预定比例为，在转动角度上旋转一周，在进给速度上为一个螺距，而在管料上成形出螺旋槽结构。前述成形机所使用挤压滚轮的形状如图3所示，该挤压滚轮03的轮面上设有沿其周向布置的挤压凸模030，此类结构的挤压滚轮在工作过程中，如前述专利文献一中的附图4所示，在工作过程中，需将挤压滚轮设置成角度与螺旋状凹槽的螺旋角相同，导致其在同直径管坯上成形出不同螺距的螺旋状凹槽时，需更换一套挤压滚轮装置并重新调整角度，以保证多头挤压滚轮能够统一角度，才能加工出波纹重合的螺旋状凹槽，其不仅要求操作技巧高，且耗时。在开发设计阶段，很难以确定合适的螺距，导致需要备份多组挤压滚轮，不仅设备成本高，且时间成本也高；且无法开发出变螺距的波纹管结构。此外，采用如图3所示的挤压滚轮03很难成型出如图4所示的略微扁平状的波纹管结构04，例如管基体的横截面为椭圆状的波纹管结构，只能用于成形出管基体的横截面大致为圆状的波纹管结构。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种波纹管成形机，以能在同一套设备上成形出不同螺距的波纹管。为了实现上述目的，本专利技术提供的波纹管成形机包括机架、挤压滚轮及用夹持管坯的夹模；机架上安装有用于驱使挤压滚轮与夹模相对绕主轴轴线转动的旋转驱动单元，用于驱使挤压滚轮与夹模相对沿主轴轴向进给的轴向进给驱动单元，及用于驱使挤压滚轮沿挤压方向进给的挤压进给驱动单元；挤压滚轮的轮面上设有沿其周向布置的挤压模槽，挤压模槽的横截面轮廓线包括两弧形部及位于两弧形部之间的平底部，平底部至少构成弧形部所在圆的弦线的部分；挤压滚轮的旋转轴轴向垂直于主轴轴向，平底部构成在管坯上成形出螺纹状槽的槽底面的挤压模。基于前述具有挤压模槽的挤压滚轮，且挤压滚轮的轴向垂直于主轴轴向，使该波纹管成形机在成形不同螺距的波纹管结构时，只需控制轴向进给速度与滚轮环绕管坯转速之间的比例即可，无需更换不同的挤压滚轮组，从而可在同一设备上成形出不同螺距的波纹管。此外，挤压滚轮的旋转轴轴向与主轴轴向设置为相垂直的方向，需对不同管径的管坯进行挤压时，便于更换之后的挤压滚轮的角度定位。具体的方案为横截面轮廓线上的基线总位于基线上任意一点处切线的同侧，基线由所述两弧形部及位于两弧形部之间的线部构成。以在管坯上压出的内凹面对相对转动的阻力较小而便于旋出螺旋状凹槽结构。更具体的方案为弧形部与平底部之间由曲线部光滑地过渡连接；或，弧形部与平底部之间由直线段组过渡连接，直线段组由两条以上的直线段邻接构成；或，平底部的端部与弧形部的端部邻接。优选的方案为两弧形部关于第一直线对称布置，第一直线过弧形部所在圆的圆心且垂直于平底部。当平底部为主体部时，可成型出表面积较大的凹槽，以进一步提高其换热面积。另一个优选的方案为旋转驱动单元包括可绕主轴轴线转动地安装在机架上的旋转驱动主轴，在旋转驱动主轴的轴向通孔内安装有与旋转驱动主轴可相对转动的内套筒，内套筒相对静止地固定在机架上，内套筒的筒腔构成供管坯穿过的容纳腔。能有效地避免现有技术中管坯与轴向通孔相对转动而出现划伤管坯表面的问题。更优选的方案为内套筒包括支撑外筒及套装在支撑外筒内的导向内套；支撑外筒的前端部通过轴承与旋转驱动主轴的前端部可转动地套装连接，后端部通过连接件固定在机架上；导向内套由多段端部相抵接的导向筒拼装成，导向筒的筒口内端缘设有导入导出角。通过将内套筒设置内外筒结构，且将内通设置成由多段导向筒拼装成，以降低对内套筒的加工难度。另一个优选的方案为旋转驱动单元包括可绕主轴轴线转动地安装在机架上的旋转驱动主轴；挤压进给驱动单元包括可沿主轴轴向滑动地套装在旋转驱动主轴的前端部外且随旋转驱动主轴同步转动的驱动滑套，用于驱动前述驱动滑套沿主轴轴向往复移动的轴向驱动装置，随旋转驱动主轴同步转动地套装在旋转驱动主轴的前端部外的滚轮安装座，可沿旋转驱动主轴的径向滑动地安装在滚轮安装座上的滑块，及安装在滚轮安装座上以对滑块施加沿径向布置的复位力的复位件；挤压滚轮可转动地安装在滑块上，驱动滑套与滑块间的接触面构成楔形顶推面组，楔形顶推面组间的挤压力及复位力的合力迫使滑块沿径向往复移动。更优选的方案为驱动滑套包括第一套环及固设在第一套环前端上的楔形顶推块，楔形顶推块上设有朝内倾斜布置的楔形顶推面，滑块上设有朝外倾斜布置且与楔形顶推面匹配的受顶推楔形面；复位件为压于滑块的内端面与滚轮安装座间的压缩弹簧；滚轮安装座包括第二套环及固设在第二套环的周向面上的滑槽座，滑槽座包括位于滑块两侧的侧槽座，侧槽座上设有与滑块相适配且沿径向布置的滑槽，两个侧槽座的外端部上安装有压于楔形顶推块的外端面上的支撑轴；驱动滑套与旋转驱动主轴间套装有配磨铜滑套；滑块上安装有滚轮支架，挤压滚轮可转动地安装在滚轮支架上，滚轮支架包括安装轴，滑块上设有沿径向布置的安装轴孔，安装轴上设有一个以上的轴向切口定位平面，安装轴孔内设有与切口定位平面相适配的安装基准面。通过设置支撑轴，以避免挤压过程中，楔形顶推块受朝外挤压力而出现变形而影响加工精度；通过设置配磨铜滑套，可在维修过程中只需更换铜滑套，无需更换成本更高的驱动滑套。进一步的方案为滚轮安装座包括两端部通过螺钉固定在侧槽座上的端连接座；端连接座朝向滑块的侧面内凹形成有沿主轴轴向布置的安装槽，安装槽的槽侧面为内凹的V型定位面，支撑轴包括固定轴及套装在固定轴外的抵压滚轮，固定轴的两端部为与V型定位面相适配的V型端部；一根销轴穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波纹管成形机，包括机架、挤压滚轮及用夹持管坯的夹模；所述机架上安装有用于驱使所述挤压滚轮与所述夹模相对绕主轴轴线转动的旋转驱动单元，用于驱使所述挤压滚轮与所述夹模相对沿主轴轴向进给的轴向进给驱动单元，及用于驱使所述挤压滚轮沿挤压方向进给的挤压进给驱动单元；其特征在于：所述挤压滚轮的轮面上设有沿其周向布置的挤压模槽，所述挤压模槽的横截面轮廓线包括两弧形部及位于所述两弧形部之间的平底部，所述平底部至少构成所述弧形部所在圆的弦线的部分；所述挤压滚轮的旋转轴轴向垂直于所述主轴轴向，所述平底部构成在所述管坯上成形出螺纹状槽的槽底面的挤压模。

【技术特征摘要】
1.一种波纹管成形机，包括机架、挤压滚轮及用夹持管坯的夹模；所述机架上安装有用于驱使所述挤压滚轮与所述夹模相对绕主轴轴线转动的旋转驱动单元，用于驱使所述挤压滚轮与所述夹模相对沿主轴轴向进给的轴向进给驱动单元，及用于驱使所述挤压滚轮沿挤压方向进给的挤压进给驱动单元；其特征在于：所述挤压滚轮的轮面上设有沿其周向布置的挤压模槽，所述挤压模槽的横截面轮廓线包括两弧形部及位于所述两弧形部之间的平底部，所述平底部至少构成所述弧形部所在圆的弦线的部分；所述挤压滚轮的旋转轴轴向垂直于所述主轴轴向，所述平底部构成在所述管坯上成形出螺纹状槽的槽底面的挤压模。2.根据权利要求1所述的波纹管成形机，其特征在于：所述横截面轮廓线的基线总位于所述基线上任意一点处切线的同侧，所述基线由所述两弧形部及位于所述两弧形部之间的线部构成。3.根据权利要求2所述的波纹管成形机，其特征在于：所述弧形部与所述平底部之间由曲线部光滑地过渡连接；或，所述弧形部与所述平底部之间由直线段组过渡连接，所述直线段组由两条以上的直线段邻接构成；或，所述平底部的端部与所述弧形部的端部邻接。4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的波纹管成形机，其特征在于：所述旋转驱动单元包括可绕所述主轴轴线转动地安装在所述机架上的旋转驱动主轴，在所述旋转驱动主轴的轴向通孔内安装有与所述旋转驱动主轴可相对转动的内套筒，所述内套筒相对静止地固定在所述机架上，所述内套筒的筒腔构成供所述管坯穿过的容纳腔。5.根据权利要求4所述的波纹管成形机，其特征在于：所述内套筒包括支撑外筒及套装在所述支撑外筒内的导向内套；所述支撑外筒的前端部通过轴承与所述旋转驱动主轴的前端部可转动地套装连接，后端部通过连接件固定在所述机架上；所述导向内套由多段端部相抵接的导向筒拼装成，所述导向筒的筒口内端缘设有导入导出角。6.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的波纹管成形机，其特征在于：所述旋转驱动单元包括可绕所述主轴轴线转动地安装在所述机架上的旋转驱动主轴；所述挤压进给驱动单元包括可沿所述主轴轴向滑动地套装在所述旋转驱动主轴的前端部外且随所述旋转驱动主轴同步转动的驱动滑套，驱动所述驱动滑套沿所述主轴轴向往复移动的轴向驱动装置，随所述旋转驱动主轴同步转动地套装在所述旋转驱动主轴的前端部外的滚轮安装座，可沿所述旋转驱动主轴的径向滑动地安装在所述滚轮安装座上的滑块，及安装在所述滚轮安装座上以对所述滑块施加沿所述径向布置的复位力的复位件；所述挤压滚轮可转动地安装在所述滑块上，所述驱动滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元宾，张良，赵俊强，席伟江，朱锡华，王冬冬，
申请(专利权)人：浙江和良智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33