專利名稱：三通成形支撐輔助設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬管件加工領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種三通擠壓成形所使用的支撐輔助設(shè)備。
背景技術(shù)：
三通是一種管道連接件。又叫管件三通、三通管件或者三通接頭，三通用在主管道要分支處，用途廣、行業(yè)面寬、應(yīng)用范圍寬。在制冷領(lǐng)域內(nèi)常見銅質(zhì)制得的三通，傳統(tǒng)的銅三通的制作方法主要是灌鉛法，以灌鉛的方式加工三通的生產(chǎn)過程中容易造成人體與鉛的接觸，對人體可造成嚴(yán)重的危害。另一種銅三通的加工方法是以其它的固體介質(zhì)代替鉛，將其灌注在三通內(nèi)擠壓，但作為三通的擠壓介質(zhì)，必須具有一定的延展性能、形狀象液體般可流動、變化，而目前還沒找到合適代替鉛且環(huán)保的固體物擠壓介質(zhì)。
為解決此問題，申請人于2010年12月21日提出申請?zhí)枮?01010597070. I 一種
三通成形模具及三通成型方法的發(fā)明專利申請，在成形模具內(nèi)設(shè)置支管腔和支撐桿，通過高壓水?dāng)D壓三通工件的管壁，使三通支管在所述三通支管腔內(nèi)成形。并在此之后，又提出一個更為理想的三通成型方法，就是在待加工工件內(nèi)充注高壓水后通過頂針進(jìn)一步將工件擠壓迫使其發(fā)生塑性形變，材料發(fā)生推延現(xiàn)象，具體是推動頂針臺階向三通方向擠壓，與三通工件內(nèi)的高壓水共同迫使三通主管的銅料向支管腔推延。在支管成形過程中，通常在支管口需要增加一輔助的支撐桿，支撐桿向支管成形口的管壁提供支撐并隨支管漲形變化而在支管腔內(nèi)移動，倘若沒有支撐桿的支持，在支管漲形時極容易出現(xiàn)支管口漲破現(xiàn)象。為使支撐桿以一定壓力值支持支管口的成形，申請人曾嘗試在支撐桿的一端使用彈簧或優(yōu)力膠等彈力件，使支管成形時形成一定的阻力，防止擠壓漲破。但是，實踐發(fā)現(xiàn)，使用上述技術(shù)方案提供的彈力支撐作用力的大小不斷變化，特別是彈簧，隨形變的程度改變迅速，這樣不利于三通成形的外觀質(zhì)量，往往出現(xiàn)管壁不均的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種促使三通管件加工一致性好、合格率高、品質(zhì)優(yōu)良、管壁均勻的三通成形支撐輔助設(shè)備，使成品外形美觀，內(nèi)徑均勻一致、成品的一致性好。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種三通成形支撐輔助設(shè)備，三通待加工工件在模腔的主管腔內(nèi)受擠壓，促使工件在支管腔內(nèi)推延成形三通支管，在支管腔內(nèi)設(shè)置支撐桿，所述支撐桿由油缸驅(qū)動，所述支撐桿的一端由油缸的活塞桿推動、抵靠在工件的支管口成形處管壁上并隨支管成形時在支管腔內(nèi)滑動，在支撐桿滑動的過程中，油缸始終向支撐桿輸出力值恒定的支持力；所述油缸的油路系統(tǒng)包括油泵、三位四通換向閥、調(diào)壓閥、二位二通閥。所述油缸的有桿腔油口連接三位四通換向閥的d 口，所述油缸的無桿腔油口連接調(diào)壓閥、三位四通換向閥的c 口，所述三位四通換向閥的e 口連接油泵和二位二通閥，所述三位四通換向閥的f 口連通油箱。
所述所述油缸的無桿腔油口連接儲能器。所述油缸的有桿腔油口連接節(jié)流調(diào)速閥，所述節(jié)流調(diào)速閥連接三位四通換向閥的
d 口。當(dāng)所述二位二通閥得電時，所述三位四通換向閥掉電。當(dāng)所述二位二通閥掉電時，所述三位四通換向閥的a線圈或b線圈得電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過油缸的活塞桿與三通成形模的支撐桿連接，油路系統(tǒng)可實現(xiàn)向支撐桿恒定傳遞一作用力，當(dāng)頂針擠壓三通工件時，支撐桿輔助頂針將支管成型。油缸通過油壓和進(jìn)給流速的控制使支撐桿的反向作用力保持一恒定的值，使三通成品具有更高的外觀質(zhì) 量，成品一致性良好，三通的U型彎位過渡圓滑，三通各處外徑均能達(dá)到等徑的要求，減少了生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)工藝的難度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)能。本發(fā)明的三通成形支撐輔助設(shè)備通過簡單有效的油路系統(tǒng)即可準(zhǔn)確控制支撐桿在三通成形過程的三個步驟抵靠支管口管壁——三通支管在支管腔內(nèi)拉延——支撐桿回退，整個過程流暢有力，高效可靠，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，配合擠壓主缸可以高效快速地生產(chǎn)銅質(zhì)三通。


圖I是本發(fā)明的三通成形支撐輔助設(shè)備油路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明三通成形支撐輔助設(shè)備的油缸與支撐桿的連接示意圖；圖3是本發(fā)明第一實施例的支撐桿工作示意圖；圖4是本發(fā)明第二實施例的支撐桿工作示意圖；圖5是本發(fā)明第三實施例的支撐桿工作示意圖。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。三通的擠壓成形設(shè)備由主設(shè)備和支撐輔助設(shè)備共同完成，其中，主設(shè)備在成形模具合模鎖模后，通過頂針向待加工工件內(nèi)充注主要擠壓介質(zhì)(常壓和高壓的液態(tài)水)，然后頂針進(jìn)一步推進(jìn)，將工件擠壓，在擠壓壓力大于銅材的塑變應(yīng)力限值時，由高壓水、支撐桿支持力共同作用迫使工件銅材向支管腔推延。首先，我們先簡單描述主設(shè)備各部分的結(jié)構(gòu)主設(shè)備包括液壓機、側(cè)缸、頂針、和控制系統(tǒng)。成形模具由上模和下模構(gòu)成，上模安裝在液壓機的上缸并由控制系統(tǒng)控制在垂直方向上下行走，下模放置在液壓機平臺上，頂針的作用是將被上下模夾緊固定的工件兩個主管口完全封堵，并進(jìn)行灌液工序，擠壓三通工件，使工件成型為三通。頂針是細(xì)長形金屬棒，中空形成通液管腔，端部設(shè)有用于擠壓三通的主管的頂針凸臺。上、下模分別對稱設(shè)置半圓槽，當(dāng)上下模合攏時，由上、下模圍成用以容納三通管件的型腔，該型腔與三通管件外形相適配。成形模腔還包括用于支管成形的支管腔，它與三通管件的型腔連通，并開口于支管口成形處，支撐桿4在支管腔內(nèi)移動，支撐桿的移動由支撐輔助設(shè)備驅(qū)動。參見圖3，是第一實施例(Y形三通)的下模結(jié)構(gòu)示意圖，下模I上設(shè)有主管半腔2、主管半腔2是U形的半圓槽，與上模的半圓槽合攏后形成一截面圓形的U形主管腔。主管半腔2的根部連通支管半腔3，與上模的支管半腔合攏后形成一截面圓形的支管腔。支撐桿4設(shè)置在支管半腔3內(nèi)，支撐桿4的支撐端部是一圓臺41，它的外徑與的支管腔3的管腔內(nèi)徑相適配。參見圖4，是第二實施例(T形三通)的下模結(jié)構(gòu)示意圖，下模21上設(shè)有主管半腔22、支管半腔23，支撐桿4設(shè)置在支管半腔23內(nèi)。參見圖5，是第三實施例(U形三通)的下模結(jié)構(gòu)示意圖，下模31上設(shè)有主管半腔32、支管腔33，支撐桿4設(shè)置在支管腔33內(nèi)。三通成形支撐輔助設(shè)備包括油缸、油路控制系統(tǒng)、支撐桿。主設(shè)備成形的過程如下上模往下移動與下模合攏，將三通工件夾緊在主管腔內(nèi)。主缸還向上模提供鎖模力，使上模與下模合模保壓。當(dāng)工件置于由上模與下模合模形成的模腔內(nèi)時，油缸將支撐桿推至待加工工件的支管成形口管壁處。側(cè)缸推進(jìn)，將頂針插入主管口，注水系統(tǒng)通過通液管腔向三通工件內(nèi)注常壓水。完成擠壓介質(zhì)的填充并排空三通工件內(nèi)的空氣。頂針繼續(xù)插入三通工件的主管內(nèi)腔，當(dāng)在設(shè) 定位置時，注水系統(tǒng)的增壓缸工作，注水系統(tǒng)的儲液缸連通頂針的通液管腔，水經(jīng)過增壓缸增壓后從頂針的通液管腔進(jìn)入三通內(nèi)腔，使銅質(zhì)三通內(nèi)的水壓同時增大，銅質(zhì)三通主管在水壓作用下輕微漲形，并使主管口緊迫頂針外壁形成密封。側(cè)缸繼續(xù)推進(jìn)，推動頂針臺階抵靠在三通主管口，并且繼續(xù)向三通支管端的方向擠壓，與三通工件內(nèi)的高壓水共同迫使三通主管的銅料向支管腔推延，此時，支撐缸向支撐桿傳遞一力值保持恒定的支持力F1，頂針的推力F2大于支撐桿的支持力F1，支撐桿在支撐腔內(nèi)回退至支管成型。在該步驟中，頂針的推力是30fl00t(t表示重量單位噸)。支撐桿提供的支持壓強是5 100 MPa。增壓缸停止工作，注水系統(tǒng)向三通內(nèi)注常壓水，側(cè)缸卸壓使頂針回退，支撐桿回退復(fù)位，上模上行，取出三通工件。下面結(jié)合圖I、圖2說明支撐桿的驅(qū)動油缸的工作過程支撐桿4 一端與油缸12的活塞桿14通過法蘭聯(lián)接，另一端伸入支管腔內(nèi)，當(dāng)油缸的活塞桿來回移動時。油缸的活塞桿14將油缸12分為有桿腔15與無桿腔13兩腔，兩腔上均有油口與油路連接。有桿腔的油口連接節(jié)流調(diào)速閥、三位四通換向閥的d 口，在無桿腔的油口連接儲能器8和調(diào)壓閥7、三位四通換向閥IO的c 口，三位四通換向閥的e 口連接油泵和二位二通閥6，三位四通換向閥的f 口連通油箱5。油泵9從油箱5中抽油，二位二通閥6、調(diào)壓閥7內(nèi)的油也可流入油箱5中。參見表1，設(shè)備開始運行，油泵工作，在上、下模合模后，三位四通換向閥10的a線圈得電，油口 e、c接通，油口 d、f 口接通，油進(jìn)入無桿腔，有桿腔的油經(jīng)過節(jié)流調(diào)速閥回油箱，活塞桿推動支撐桿在支管腔內(nèi)移動至抵靠在三通待加工工件支管口成形處，此時活塞桿行程被限位，活塞桿行程截止。在支管成形時，三位四通換向閥10的a、b線圈均掉電，二位二通閥6得電，油泵出來的油不進(jìn)入油缸，從二位二通閥6回油箱5，支撐桿向活塞桿傳遞主設(shè)備的擠壓力，活塞桿向無桿腔方向回退，由于無桿腔的油口還連接調(diào)壓閥7，可使該路的油壓保持調(diào)壓閥所設(shè)定的壓力，當(dāng)壓力過高時，油從調(diào)壓閥7回油箱，這樣就促使活塞桿向支撐桿提供力值恒定的反作用力。當(dāng)三通支管成形結(jié)束，支撐桿需從支管腔內(nèi)回退至初始位置時，二位二通閥6掉電，三位四通換向閥10的a線圈均掉電、b線圈得電，油口 e、d接通，油口 c、f 口接通，油進(jìn)入有桿腔，無桿腔的油從調(diào)壓閥7回油箱，在此過程中，由于系統(tǒng)中設(shè)置了調(diào)壓閥7，使支撐桿受到的拉力也是恒定的。儲能器8使無桿腔的進(jìn)油更加穩(wěn)定，可克服油泵供油不均衡的缺點，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。節(jié)流調(diào)速閥11通過背壓節(jié)流調(diào)速，使有桿腔的油路保持一定的流速，活塞桿逐步、穩(wěn)定推進(jìn)。表I閥各階段得電狀態(tài)表
權(quán)利要求
1.一種三通成形支撐輔助設(shè)備，三通待加工工件在模腔的主管腔內(nèi)受擠壓，促使工件在支管腔內(nèi)推延成形三通支管，在支管腔內(nèi)設(shè)置支撐桿，其特征在于所述支撐桿由油缸驅(qū)動，所述支撐桿的一端由油缸的活塞桿推動、抵靠在工件的支管口成形處管壁上并隨支管成形時在支管腔內(nèi)滑動，在支撐桿滑動的過程中，油缸始終向支撐桿輸出力值恒定的支持力；所述油缸的油路系統(tǒng)包括油泵、三位四通換向閥、調(diào)壓閥、二位二通閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三通成形支撐輔助設(shè)備，其特征在于所述油缸的有桿腔油口連接三位四通換向閥的d 口，所述油缸的無桿腔油口連接調(diào)壓閥、三位四通換向閥的c口，所述三位四通換向閥的e 口連接油泵和二位二通閥，所述三位四通換向閥的f 口連通油箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三通成形支撐輔助設(shè)備，其特征在于所述所述油缸的無桿腔油口連接儲能器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的三通成形支撐輔助設(shè)備，其特征在于所述油缸的有桿腔油口連接節(jié)流調(diào)速閥，所述節(jié)流調(diào)速閥連接三位四通換向閥的d 口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三通成形支撐輔助設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述二位二通閥得電時，所述三位四通換向閥掉電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三通成形支撐輔助設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述二位二通閥掉電時，所述三位四通換向閥的a線圈或b線圈得電。
全文摘要
本發(fā)明公開一種三通成形支撐輔助設(shè)備，三通待加工工件在模腔的主管腔內(nèi)受擠壓，促使工件在支管腔內(nèi)推延成形三通支管，在支管腔內(nèi)設(shè)置支撐桿，所述支撐桿由油缸驅(qū)動，所述支撐桿的一端由油缸的活塞桿推動、抵靠在工件的支管口成形處管壁上并隨支管成形時在支管腔內(nèi)滑動，在支撐桿滑動的過程中，油缸始終向支撐桿輸出力值恒定的支持力；所述油缸的油路系統(tǒng)包括油泵、三位四通換向閥、調(diào)壓閥、二位二通閥。本發(fā)明可使三通成品具有更高的成型質(zhì)量，成品一致性良好，提高了產(chǎn)品產(chǎn)能。
文檔編號B21D26/037GK102699176SQ20121014258
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者李鎮(zhèn)南 申請人:佛山市順德區(qū)燉煌五金塑料實業(yè)有限公司