專利名稱：旋壓頭及旋壓封口機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于對管件的端部進行封口的機構及機器。
背景技術：
空調管路中的部分金屬管件是需要對其端部進行封口的。封口工序的實現通常是采用旋壓封口機來完成。現有的旋壓封口機采用的是管件由電機帶動高速旋轉，壓頭由液壓缸帶動沿管件的徑向和軸向運動而擠壓管件端部，利用管件自身材料使端部封閉成型的原理實現封口工序的。然而這樣的旋壓封口機只能加工長度較短的管件，當管件的長度較長時，高速轉動會令管件的尾部擺動從而導致管件變形，封口的質量也會由此變差。最重要的是在加工長管件的過程中一旦發生管尾甩脫，后果不堪設想。 因此需要對現有的旋壓封口機進行改進。
發明內容
本發明提供一種可實現加工時刀頭旋轉而管件固定的旋壓頭及旋壓封口機。本發明設計的加工原理是將管件固定住，令刀頭繞管件的端部旋轉，并且令刀頭沿管件的徑向運動，當刀頭與管件的端部接觸和摩擦時，利用刀頭對管件的徑向作用力以及兩者摩擦時所產生的熱量，令管件端部的材料向管件的軸心流動，從而使得管件的該端部被封閉起來實現封口效果。以上設計的加工原理中，關鍵是要同時實現“刀頭繞管件的端部旋轉”和“刀頭沿管件的徑向運動”。本發明采取以下的技術方案旋壓頭，包括主軸體和軸承套；主軸體裝配在軸承套內；主軸體可相對軸承套轉動，軸承套可沿主軸體的軸向相對主軸體作往復運動；在主軸體上設有至少一個可沿主軸體的軸向往復運動的主動件；在主軸體的一個端部還設有至少一個可沿主軸體的徑向往復運動的被動件；軸承套、主動件、被動件依次進行傳動；在被動件上設有刀架部。本發明的旋壓頭的工作原理是以外力帶動軸承套，使軸承套沿主軸體的軸向運動，軸承套又依次帶動主動件和被動件運動。軸承套被外力帶動而沿主軸體的軸向的兩個方向運動時，被動件將相應地作遠離主軸體軸心或靠近主軸體軸心的徑向運動，于是實現了 “刀頭沿管件的徑向運動”。由于主軸體與軸承套之間還可作相對轉動，通過馬達帶動主軸體旋轉時，安裝在刀架部上的刀頭也將一起旋轉，于是實現了“刀頭繞管件的端部旋轉”。并且該兩運動是可以同時存在的，因此本發明的旋壓頭可實現上述的設計加工原理。其中一種軸承套與主動件傳動的結構是主動件上設有凸塊部,軸承套上形成有環狀卡位，凸塊部處在環狀卡位內，且可在環狀卡位內運動。該結構下，通過環狀卡位對凸塊部的卡持作用，軸承套可帶動主動件沿主軸體軸向的兩個方向運動，而主動件隨主軸體轉動時，環狀卡位可為凸塊部提供轉動所需的空間，因此在主軸體轉動時，軸承套仍可帶動主動件沿主軸體的軸向往復運動。本結構中，在凸塊部與環狀卡位之間還可設置軸承，以減少凸塊部與環狀卡位之間的轉動摩擦力。在環狀卡位內最好還設置有開口的平衡墊環，平衡墊環的開口部用于容納凸塊部。在加入平衡墊環后，可使得軸承受到的凸塊部的反作用力更為平均。其中一種主動件與被動件傳動的結構是主動件上設有主動件齒條部，被動件上設有被動件齒條部；主動件與被動件之間通過主動件齒條部、中介齒輪、被動件齒條部而進行傳動。本發明還提供一種旋壓封口機，采用以下的技術方案旋壓封口機，包括機座、旋壓頭、主軸承座、主馬達、封口動力裝置以及管件夾具；主軸承座、封口動力裝置、管件夾具與機座安裝固定在一起；旋壓頭的主軸體裝配在主軸承 座內，主軸體可相對主軸承座轉動；主馬達對主軸體進行傳動；封口動力裝置對旋壓頭的軸承套進行傳動。加工時，先對管件進行定位，然后通過管件夾具將管件夾緊，起動主馬達帶動主軸體旋轉，此時刀頭將繞管件的端部旋轉。主軸體與軸承套之間是可以相對轉動和作軸向運動的，主軸體轉動時軸承套并不轉動。啟動封口動力裝置，封口動力裝置帶動軸承套沿主軸體的軸向運動從而令刀頭沿管件的徑向運動，最終管件的該端部被旋壓封閉起來。所述的封口動力裝置可以采用橫置的液壓缸。另外，軸承套與機座之間最好設有導柱導套副或滑塊滑軌副，以提高軸承套對軸向載荷的承受力以及降低旋轉時主軸體上刀頭所在端的振動。所述的管件夾具可由下夾頭、上夾頭和夾緊動力裝置構成；下夾頭安裝固定在機座上，夾緊動力裝置采用立置的液壓缸，上夾頭安裝固定在立置的液壓缸的液壓桿上；上夾頭與下夾頭正對。當液壓桿上下運動時，管件將相應地處在松開和夾緊的狀態。在機座上最好還設置管件支撐架，用于輔助支撐管件的尾部。本發明的旋壓封口機可加入到位開關和電子控制裝置，并由電子控制裝置對主馬達、封口動力裝置等動力裝置進行控制，以進一步提升其自動化程度。 本發明的旋壓頭及旋壓封口機適用于各種管件的端部封口，可以防止加工長管件時管件的擺動和變形，且封口的部位平滑美觀。具有加工快速可靠，加工成本低廉、操作方便等優點。
圖I是實施例I結構示意圖；圖2是實施例2結構示意圖；圖3是實施例3結構示意圖；圖4是實施例4結構示意圖。附圖標記說明2_主軸體；3_軸承套；4_主動件；5_被動件；6_第一中介齒輪；7-第二中介齒輪；8_第三中介齒輪；9_第一軸承套件；10_第二軸承套件；11_主動件齒條部；12_被動件齒條部；13_刀架部；14_刀頭；15_凸塊部；16_環狀卡位；17_第一推力軸承；18_第二推力軸承；19_平衡墊環；20_推力軸承；21_滾珠軸承；30_旋壓封口機；
31-機座；32_旋壓頭；33_主軸承座；34_主馬達；35_橫置液壓缸；36_下夾頭；37_上夾頭；38-立置液壓缸；39-管件支撐架；40_液壓站；41_液壓站馬達；42_電箱；43_操作面板；44_導套；45_導柱；46-固定板；115-凸塊部；116_環狀卡位;202_主軸體;203_軸承套；204_主動件；205_被動件；206_第一中介齒輪；207_第二中介齒輪；208_第三中介齒輪；214_刀頭；215-凸塊部；216-環狀卡位；219_平衡墊環。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明內容作進一步說明。實施例I如圖I所示,本實施例的旋壓頭,包括主軸體2、軸承套3、主動件4、被動件5、第一中介齒輪6、第二中介齒輪7和第三中介齒輪8。其中，軸承套3由第一軸承套件9和第二軸承套件10通過螺栓連接組成。主動件4與主軸體2之間在主軸體2的側面位置形成直線運動副，該直線運動副 的方向與主軸體2的軸向相同，于是主動件4可沿主軸體2的軸向相對主軸體2作往復運動。本實施例中，主動件4和主軸體2之間形成的是滑塊滑軌副，主動件4作為滑塊，主軸體2上設有對應的滑軌。被動件5與主軸體2之間在主軸體2的一個端部位置也形成直線運動副，該直線運動副的方向與主軸體2的徑向相同，于是被動件5可沿主軸體的徑向相對主軸體2作往復運動。本實施例中，被動件5和主軸體2之間形成的也是滑塊滑軌副，被動件5作為滑塊，主軸體2上設有對應的滑軌。主動件4上設有主動件齒條部11，被動件5上設有被動件齒條部12。主動件4與被動件5之間依次通過主動件齒條部11、第一中介齒輪6、第二中介齒輪7、第三中介齒輪8、被動件齒條部12而進行傳動。當主動件4沿主軸體2的軸向往復運動時，被動件5將相應地沿主軸體2的徑向往復運動。在被動件5上設有刀架部13，在刀架部13上裝有刀頭14，于是主動件4的運動將帶動刀頭14作相應的運動。第一中介齒輪6、第二中介齒輪7和第三中介齒輪8均處在主軸體2內部的空間中，這樣可使得主軸體2的外部形狀得到簡化。主軸體2是裝配在軸承套3內的，通過匹配主軸體2的外徑和軸承套3的內徑，可實現“主軸體可相對軸承套轉動，軸承套可沿主軸體的軸向相對主軸體作往復運動”的效果。軸承套3的主要作用是在主軸體2轉動時，帶動隨主軸體2轉動的主動件4令主動件4沿主軸體2的軸向運動，從而實現“刀頭沿管件的徑向運動”的效果。本實施例中，主動件4上設有凸塊部15，軸承套3上形成有環狀卡位16，凸塊部15處在環狀卡位16內，通過匹配凸塊部15與環狀卡位16之間的尺寸，可實現“凸塊部可在環狀卡位內運動”的技術要求。該結構下，通過環狀卡位16對凸塊部15的卡持作用，軸承套3可帶動主動件4沿主軸體2軸向的兩個方向運動，而主動件4隨主軸體2轉動時，環狀卡位16可為凸塊部15提供轉動所需的空間，因此在主軸體2轉動時，軸承套3仍可帶動主動件4沿主軸體2的軸向往復運動。這樣的旋壓頭，令主軸體2旋轉起來，并施加外力推動軸承套3運動，即可實現“刀頭繞管件的端部旋轉”和“刀頭沿管件的徑向運動”的技術要求。實施例2
如圖2所示，本實施例與實施例I的不同之處在于在凸塊部115與環狀卡位116之間還設有第一推力軸承17和第二推力軸承18，以減少凸塊部115與環狀卡位116之間的
轉動摩擦力。在環狀卡位116內設置有開口的平衡墊環19，平衡墊環19的開口部用于容納凸塊部115。在加入平衡墊環19后，第一推力軸承17和第二推力軸承18受到的凸塊部115的反作用力更平均。實施例3如圖3所示，本實施例與實施例I的不同之處在于在凸塊部215與環狀卡位216之間，遠離刀頭214的一側設置的是推力軸承20 ;在凸塊部215與環狀卡位216之間，靠近刀頭214的一側設置的是滾珠軸承21，滾珠軸承21的內徑與主軸體202的外徑間隙配合。這樣的好處是只有在軸承套203帶動主動件204向刀頭214方向運動時，凸塊部215與環狀卡位216之間才產生大載荷，軸承套203帶動主動件204回程時并不會產生大載荷，所以·可以只在凸塊部215的單邊設置推力軸承20 ;當軸承套203向刀頭214方向運動一段距離后，刀頭214將與管件的端部接觸，管件的端部將對刀頭214產生反作用力致使主軸體202的該端可能性地產生振動，而此時軸承套203利用其更為接近刀頭的位置加上滾珠軸承21的限位作用，可對主軸體202的該振動產生較好的抑制作用，使得封口的加工精度得到提聞。在環狀卡位216內設置有開口的平衡墊環219，平衡墊環219的開口部用于容納凸塊部215。在加入平衡墊環219后，凸塊部215與推力軸承20和滾珠軸承21之間的受力更平均。實施例4如圖4所示，本實施例是一臺旋壓封口機30，包括機座31、實施例3所述結構的旋壓頭32、主軸承座33、主馬達34、作為封口動力裝置的橫置液壓缸35、下夾頭36、上夾頭37、立置液壓缸38、管件支撐架39、液壓站40、液壓站馬達41、電箱42和操作面板43。主軸承座33、主馬達34、橫置液壓缸35、下夾頭36、立置液壓缸38、管件支撐架39、液壓站40、液壓站馬達41、電箱42和操作面板43安裝固定在機座31上。旋壓頭32的主軸體202裝配在主軸承座33內，主軸體202可相對主軸承座33轉動。主馬達34通過皮帶傳動而帶動主軸體202轉動。本實施例中，主軸承座33上設有兩套導套44，導套44內各裝有匹配的導柱45，導柱45的一端與軸承套203連接在一起，導柱45的另一端與固定板46連接在一起。固定板46與橫置液壓缸35的液壓桿連接在一起。當橫置液壓缸35的液壓桿伸出或縮回時，軸承套203將沿主軸體202的軸向朝相應的方向平穩運動。操作時，將管件放到下夾頭36上，利用管件支撐架39可對管件的尾部進行輔助定位。然后操作操作面板43，讓立置液壓缸38帶動上夾頭37向下運動直至壓緊管件。此后主馬達34帶動主軸體202轉動，刀頭214將繞管件的端部轉動。主馬達34啟動后，橫置液壓缸35將推動軸承套203向刀頭方向運動，于是軸承套203通過帶動主動件204、第一中介齒輪206、第二中介齒輪207、第三中介齒輪208而最終帶動被動件205，使得刀頭214朝靠近管件的方向運動。刀頭214接觸管件的端部后，刀頭對管件的徑向作用力以及兩者摩擦時所產生的熱量，令管件端部的材料向管件的軸心流動，從而使得管件的該端部被封閉起來。隨后橫置液壓缸35將軸承套203拉回，刀頭214因此也朝遠離管件的方向退回，主馬 達34停轉，立置液壓缸38拉起上夾頭37，取出管件，至此完成一件管件的封口工序。
權利要求
1.旋壓頭，其特征是包括主軸體和軸承套；主軸體裝配在軸承套內；主軸體可相對軸承套轉動，軸承套可沿主軸體的軸向相對主軸體作往復運動；在主軸體上設有至少一個可沿主軸體的軸向往復運動的主動件；在主軸體的一個端部還設有至少一個可沿主軸體的徑向往復運動的被動件；軸承套、主動件、被動件依次進行傳動；在被動件上設有刀架部。
2.如權利要求I所述的旋壓頭，其特征是軸承套與主動件傳動的結構是主動件上設有凸塊部，軸承套上形成有環狀卡位，凸塊部處在環狀卡位內，且可在環狀卡位內運動。
3.如權利要求2所述的旋壓頭，其特征是在凸塊部與環狀卡位之間還設有軸承。
4.如權利要求3所述的旋壓頭，其特征是在環狀卡位內設置有開口的平衡墊環。
5.如權利要求3所述的旋壓頭，其特征是在凸塊部(115)與環狀卡位(116)之間還設有第一推力軸承(17)和第二推力軸承(18)。
6.如權利要求3所述的旋壓頭，其特征是在凸塊部(215)與環狀卡位(216)之間，遠離刀頭(214)的一側設置的是推力軸承(20);在凸塊部(215)與環狀卡位(216)之間，靠近刀頭(214)的一側設置的是滾珠軸承(21)，滾珠軸承(21)的內徑與主軸體(202)的外徑間隙配合。
7.如權利要求I所述的旋壓頭，其特征是主動件與被動件傳動的結構是主動件上設有主動件齒條部,被動件上設有被動件齒條部；主動件與被動件之間通過主動件齒條部、中介齒輪、被動件齒條部而進行傳動。
8.一種包括權利要求I的旋壓頭的旋壓封口機，其特征是包括機座、旋壓頭、主軸承座、主馬達、封口動力裝置以及管件夾具；主軸承座、封口動力裝置、管件夾具與機座安裝固定在一起；旋壓頭的主軸體裝配在主軸承座內，主軸體可相對主軸承座轉動；主馬達對主軸體進行傳動；封口動力裝置對旋壓頭的軸承套進行傳動。
9.如權利要求8所述的旋壓封口機，其特征是軸承套與機座之間設有導柱導套副或滑塊滑軌副。
10.如權利要求8所述的旋壓封口機，其特征是所述的管件夾具由下夾頭、上夾頭和夾緊動力裝置構成；下夾頭安裝固定在機座上，夾緊動力裝置采用立置的液壓缸，上夾頭安裝固定在立置的液壓缸的液壓桿上；上夾頭與下夾頭正對。
全文摘要
本發明提供一種可實現加工時刀頭旋轉而管件固定的旋壓頭及采用該旋壓頭的旋壓封口機。旋壓頭包括主軸體和軸承套；主軸體裝配在軸承套內；主軸體可相對軸承套轉動，軸承套可沿主軸體的軸向相對主軸體作往復運動；在主軸體上設有至少一個可沿主軸體的軸向往復運動的主動件；在主軸體的一個端部還設有至少一個可沿主軸體的徑向往復運動的被動件；軸承套、主動件、被動件依次進行傳動；在被動件上設有刀架部。本發明的旋壓頭及旋壓封口機適用于各種管件的端部封口，可以防止加工長管件時管件的擺動和變形，且封口的部位平滑美觀。具有加工快速可靠，加工成本低廉、操作方便等優點。
文檔編號B21D41/04GK102896242SQ20121040121
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者謝志明, 梁潮濱 申請人:廣東恒基金屬制品實業有限公司