精密銅管全自動成型機及其成型方法與流程

本發明屬于銅管成型技術領域，尤其涉及一種精密銅管全自動成型機及其成型方法。

背景技術：

銅管在空調、壓縮機、熱交換設備等工業領域有著廣泛的應用，根據不同的應用場合，常常需要對銅管的端部進行成型加工，例如擴口、縮口或制作成其它特定的形狀。對銅管端部成型加工的方法，一般是將具有一定形狀的模具沖頭對銅管的端部進行沖壓或擠壓，從而得到所需的端部形狀。其操作一般有人工沖壓方式和機器沖壓方式兩種。人工沖壓方式是將成型模具對準銅管的端部，用榔頭進行敲打，操作難度大，勞動強度高，耗時費工且加工精度較低。機器沖壓一般是將銅管料放到機床上設置的夾具中，并由機器上的模具沖頭對銅管端部進行沖壓成型，但一般需要人工送料、夾料、取料等，并需對機床進行較為復雜的操作。也有一些現有技術方案能實現進料、送料、夾料、沖料、出料中的部分工序自動化，但自動化程度仍然不高。且現有技術中往往未考慮到銅管具有一定的塑性，存在一定的黏連在夾料機構中的幾率，因而在自動化的銅管成型機中，當銅管黏連在夾料機構中時容易出現故障，降低了機器的可靠性。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種可以連續對銅管進行沖壓成型，并且生產效率高、使用安全、可靠的一種精密銅管全自動成型機及其成型方法。

精密銅管全自動成型機通過采用以下技術方案來實現的：

精密銅管全自動成型機，包括底座及設置于底座上的進料組件、送料組件、銅管夾緊組件、沖模組件、出料組件。進料組件用于放置需要加工的銅管，并在工作時銅管可進入到送料組件中；送料組件用于將銅管輸送到工作位置，并在完工后將銅管輸送到出料組件位置；銅管夾緊組件用于將銅管定位夾緊；沖模組件用于將夾緊的銅管進行加工；出料組件用于放置加工完成的銅管。

具體來說，進料組件包括進料斗、設置在進料斗上的進料氣缸，工作時進料氣缸振動實現銅管落料；出料組件包括出料斗，銅管夾緊組件包括上夾具體、下夾具體、夾具油缸，夾具油缸與下夾具體固定連接，上夾具體、下夾具體上設有定位銅管用的定位槽，當夾具油缸動作時帶動下夾具體相對于上夾具體產生對合動作，從而實現銅管在定位槽中的定位和夾緊；送料組件包括送料氣缸、與送料氣缸連接的送料架，送料組件設于銅管夾緊組件的一側，進料組件設于送料組件的上方，出料組件設于銅管夾緊組件的與進料組件相對的另一側，形成圍繞銅管夾緊組件的左右方向布置；工作時銅管從進料組件進入送料組件，送料組件由送料氣缸帶動送料架，將銅管送入上夾具體與下夾具體對合面之間的定位槽位置，并可將已完工的銅管送至出料組件；沖模組件圍繞銅管夾緊組件的前后方向布置，其包括模具油缸、安裝于模具油缸前端的模具，模具的沖模頭中心設置成與上夾具體的定位槽中心同軸，當模具油缸前進時模具的沖模頭擠壓銅管的一端實現銅管的成型加工。沖模組件可以只設置一個，但更好的方案是前后均設置一個，以便能對銅管的兩端都能加工。

考慮到銅管有一定的塑性，在加工過程中受到夾具的擠壓有可能黏連在夾具體上，本發明的技術方案中，還設計了用于將黏連在銅管夾緊組件中的銅管脫開的打料組件。打料組件包括打料機構、連接所述打料機構的打料氣缸。具體來說，是在打料機構上設置有一打料桿，打料桿打向銅管時可將黏連在銅管夾緊組件上的銅管脫開；打料機構的具體結構，還包括在打料組件上設置的打料氣缸、打料支座、導向桿、固定板、拐臂，其中打料支座固定在底座上，打料支座上設有導向孔，導向桿安裝于打料支座的導向孔中，導向桿的頂端固定設置有所述固定板，打料氣缸的本體與打料支座相對固定設置，打料氣缸的推力桿的頭部與固定板連接，拐臂的一端與導向桿固定連接，另一端固定連接打料桿；當打料氣缸的推力桿來回運動時，推力桿帶動固定板、導向桿、拐臂、打料桿一起移動；打料桿的一端延伸到接近銅管工作位處，由打料氣缸推動打料桿打向銅管，實現將黏連在銅管夾緊組件上的銅管脫開。

本發明中的沖模組件為兩個，分置于銅管夾緊中心軸線方向的兩側，且沖模組件的沖模頭中心與銅管夾緊中心軸線方向設置為同軸，這樣就可以使用兩個沖模組件分別對銅管的兩端進行成型加工。

更進一步地，本發明中的打料桿頭部還設置有帶有向下傾斜面的鏟料頭，鏟料頭的頭部延伸至出料組件的上方，當送料組件移動越過鏟料頭，將銅管送至出料組件位置后，打料組件的打料氣缸動作，使打料桿上的鏟料頭下移至低于送料架中銅管的位置，隨后送料組件回退，銅管被鏟料頭鏟住并沿傾斜面上升，實現銅管與送料組件的脫開，隨后依靠自重作用，沿鏟料頭的傾斜面滾入出料組件的出料斗中。更進一步地改進是，銅管在被鏟料頭鏟住的過程中可由打料氣缸實現上提操作，使得鏟料更可靠。

精密銅管全自動成型機的成型方法通過以下步驟來實現：

步驟一：銅管放入精密銅管全自動成型機的進料斗中；

步驟二：通過進料氣缸的振動，使銅管落放送料組件的凹槽內；

步驟三：送料氣缸推動送料架，將銅管料送到上夾具體與下夾具體之間；

步驟四：夾具油缸動作，帶動下夾具體相對于上夾具體產生對合動作，從而夾緊銅管；

步驟五：模具油缸動作，沖模頭對銅管沖壓，使銅管成型；

步驟六：模具油缸回退，夾具油缸回退，銅管從銅管夾緊組件中落入送料架；

步驟七：打料組件動作，打料桿打向銅管；如步驟六中出現銅管黏連在銅管夾緊組件上的情況，打料桿的打料動作會將黏連在銅管夾緊組件上的銅管脫開，銅管落入送料架；

步驟八：送料組件將料送至出料斗。

步驟九：打料桿下移，送料組件回退，銅管被打料桿上設置的鏟料頭鏟住，沿鏟料頭的傾斜面滾落入出料組件的出料斗中。

本發明的有益效果是：

(1)通過在底座上設置進料組件、送料組件、銅管夾緊組件、沖模組件、出料組件，實現了銅管成型過程中的進料、送料、夾料、出料的自動化，提高了生產效率。

(2)通過在精密銅管全自動成型機中設置打料頭，可使得黏連在銅管夾緊組件中的銅管脫落，保證了機器工作的可靠性，降低了機器的故障率。

(3)沖模組件設置為兩個，可同時加工銅管的兩端，實現了生產高效化。

(4)利用打料桿頭部設置的鏟料頭，實現出料自動化，結構簡單可靠。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的精密銅管全自動成型機的結構示意圖；

圖2是精密銅管全自動成型機的銅管夾緊組件的上夾具體、下夾具體的結構示意圖；

圖3是精密銅管全自動成型機的模具油缸的結構示意圖；

圖4是圖1精密銅管全自動成型機的打料組件部分的局部放大圖；

圖5是精密銅管全自動成型機的上夾具體、下夾具體及送料架的相對位置示意圖；

圖6是精密銅管全自動成型機的采用打料組件來實現打料效果的打料原理圖；

圖7是圖6中涉及打料桿頭部的打料頭的k向視圖；

圖8是銅管加工后落入出料組件中的實現原理圖。

圖中：1、底座，2、夾具油缸，3、固定用角立柱，4、出料組件，5、底板，6、模具油缸，7、打料組件，8、打料氣缸，9、進料組件，10、進料氣缸，11、控制面板，12、電機，13、油泵，14、送料氣缸，15、送料組件，16、模具油缸，17、上平臺，18、模具固定座，19、導向架，20、模具油缸，21、上夾具體，22、下夾具體，23、打料支座，24、導向桿，25、固定板，26、拐臂，27、打料桿，28、過渡套，29、u形開口，30、螺釘，31、螺釘，32、打料氣缸的推力頭，33、送料架，34、打料桿的打料頭，35、打料桿的鏟料頭，36、銅管，37送料架的凹槽，38、模具。

具體實施方式

實施例一：精密銅管全自動成型機。

如圖1至圖8所示，精密銅管全自動成型機的優先實施例示意圖，它包括底座1以及在底座上設置的進料組件9、送料組件15、出料組件4，以及作為沖模組件的模具油缸6和模具油缸15；其中送料組件15、出料組件4為左右方向布置，模具油缸6和模具油缸15為前后方向布置。用于夾緊銅管的銅管夾緊組件包括上夾具體、下夾具體、夾具油缸，其布置在前后布置的模具油缸以及左右方向布置的送料組件15、出料組件4的中間。

本實施例中，銅管夾緊組件的上夾具體21固定在底座1的上平臺17下面，而下夾具體設置在底座1上的夾具油缸2上；上夾具體21、下夾具體22上設有定位銅管用的定位槽，當夾具油缸動作時帶動下夾具體相對于上夾具體產生對合動作，從而實現銅管在定位槽中的定位和夾緊。進料組件9包括進料斗、設置在進料斗上的進料氣缸10，工作時進料氣缸10振動實現銅管的振動落料；出料組件4包括出料斗，送料組件15包括送料氣缸14、與送料氣缸14連接的送料架33，送料組件15設于銅管夾緊組件的右側，進料組件9設于送料組件的上方，出料組件4設于上夾具體的與進料組件相對的另一側(形成左右方向布置)，工作時銅管從進料組件9通過振動落料進入送料組件15的凹槽37中，送料組件15由送料氣缸14帶動送料架33，將銅管送入上夾具體21與下夾具體22對合面之間的定位槽位置之間。當夾具油缸2做夾緊動作時，銅管被上夾具體向上托住并夾緊在上、下夾具體的定位槽中，當銅管加工完成后夾具油缸松開，銅管因自重回落至送料架33的凹槽中，這時送料氣缸14繼續前進可將已完工的銅管送至出料組件；

用于加工銅管的沖模組件包括模具油缸、安裝于模具油缸前端的模具38，模具的沖模頭中心設置成與上夾具體的定位槽中心同軸，當模具油缸前進時模具的沖模頭擠壓銅管的一端實現銅管的成型加工；本實施例中模具油缸位兩個，分別為模具油缸6和模具油缸16，這樣可以對銅管的兩端在一次性裝夾下都能進行加工，從而提高了機器的工作效率。

考慮到工作中銅管有黏連在夾具體中的可能，在底座的上平臺17的上方設置了打料組件。打料組件包括打料機構、連接打料機構的打料氣缸8，在打料機構上設置有打料桿27。本實施例中打料桿27的一端延伸至下面接近銅管工作位置處(如圖6所示)。打料機構的具體結構中，還包括打料支座23、導向桿24、固定板25、拐臂26，其中打料支座23固定在底座1的上平臺的上面。在打料支座上設有導向孔，導向桿24安裝于打料支座23的導向孔中，導向桿24的頂端固定連接了固定板25，打料氣缸8的本體與打料支座23相對固定設置，打料氣缸8的推力頭32與固定板25連接，拐臂26的一端與導向桿24通過螺釘31固定連接，另一端則采用過渡套28、螺釘30與打料桿27固定連接；當打料氣缸8的推力桿32來回運動時，推力桿帶動固定板25、導向桿24、拐臂26、打料桿27一起來回移動；打料桿27下端的打料頭34延伸到接近銅管工作位處，當銅管黏連在上夾具體21時，由打料氣缸8推動打料桿27運動并打向銅管，實現將黏連在銅管夾緊組件上的銅管脫開。

需要指出的是，如果銅管黏連在下夾具體22上，則當夾具油缸2帶動下夾具體松開后，由于銅管跟隨下夾具體22一起向下移動時，會被送料架33攔住從而與下夾具體22脫開，并進入送料架的凹槽37中。因此本實施例能保證不管銅管黏連在上夾具體21還是下夾具體22，都能保證脫開。

作為更進一步的改進，在打料桿27的頭部還設置有帶有向下傾斜面的鏟料頭35，鏟料頭的頭部延伸至出料斗的上方，當送料組件將完工的銅管送至出料斗位置后回退時，由打料氣缸推動打料桿下移，打料桿頭部的鏟料頭鏟住銅管，實現銅管與送料架的分離，并使銅管落入出料斗中。具體的過程步驟如圖8所示，過程步驟①為送料架將銅管送向出料組件，過程步驟②為打料桿下移，過程步驟③為送料架回退，過程步驟④為送料架回退后銅管被打料桿的鏟料頭鏟住，沿鏟料頭的傾斜面滾動，落入出料組件的出料斗中。

需要說明的是，精密銅管全自動成型機的進料組件、送料組件、銅管夾緊組件、沖模組件、出料組件動作的控制裝置可以通過現有技術的控制裝置，例如plc控制器或者計算機控制系統來實現。

實施例二：一種精密銅管全自動成型機的成型方法。

如圖1至圖8所示，精密銅管全自動成型機的成型方法通過以下步驟來實現：

步驟一：銅管36放入精密銅管全自動成型機的進料組件9的進料斗中；

步驟二：通過進料氣缸10的振動，使銅管36落放送料組件15的凹槽37內；

步驟三：送料氣缸14推動送料架33，將銅管36料送到上夾具體21與下夾具體22之間；

步驟四：夾具油缸2動作，帶動下夾具體22相對于上夾具體21產生對合動作，從而夾緊銅管36；

步驟五：模具油缸16、20動作，模具38上的沖模頭對銅管沖壓，使銅管成型；

步驟六：模具油缸16、20回退，夾具油缸2回退，銅管從銅管夾緊組件中落入送料架33；

步驟七：打料組件動作，打料桿的打料頭34打向銅管；如步驟六中出現銅管36黏連在銅管夾緊組件上的情況，打料桿的打料動作會將黏連在銅管夾緊組件上的銅管脫開，銅管落入送料架33；

步驟八：送料組件15將料送至出料組件4的出料斗。

步驟九：打料桿下移，送料組件15回退，銅管被打料桿上設置的鏟料頭35鏟住，沿鏟料頭35的傾斜面滾落入出料組件4的出料斗中。