[发明专利]智能化管内径变径系统及管内径变径方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业机械应用领域，特别涉及一种智能化管内径变径系统及管内径变径方法。

背景技术

机械行业中，很多场合需要外径统一，内径中间与两端不一的管材，传统的管材变径过程，基本都是经过钻床钻孔，车床加工内孔、外圆而成，费工、费时、废料。

棘轮式拉紧器使用在棘轮式拉紧器上，是拉紧器的核心部件，也是拉紧器制造成本最高的一个零件。棘轮式拉紧器的棘轮筒要求：外径34MM，中间内孔24MM，两端内孔19MM。传统制作工艺是：用35MM的圆钢，经过钻床钻孔，车床加工内孔、外圆而成，这种加工方式存在如下缺点：

1)用圆钢加工需用2KG钢材，加工成产品后重量是1KG，其中1KG钢材加工成废料屑，浪费材料；

2)工件长度较大，用钻床、车床加工难度大，效率低，无法保证质量；

3)多道工序加工，浪费人工和设备；

4)车床加工的管子内壁不光滑，厚度不均匀，且加工误差大，质量难以保证，精度低，最厚的地方和最薄的地方相差1.5MM，车床加工强度差，工件破断拉力为160KN，需要热处理才能满足对拉力的要求。

发明内容

为了克服现有技术加工方式浪费材料、浪费人工和设备，以及加工难度大、精度低、强度差的缺陷，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种智能化管内径变径系统，包括机架，在所述机架上安装有变形夹紧系统，所述变形夹紧系统内安装变形夹具，并在变形夹具一侧的机架上设置储料架和在靠近自动送料机械手的机架上还设置有加热感应线圈；所述机架一端依次安装有高频电炉和冷却系统，另一端安装液压站；所述机架侧面还设置控制系统。

作为优选，所述的控制系统内设有PLC控制电路，并与自动送料机械手(5)、加热感应线圈和各气缸电连接。

作为优选，所述的高频电炉加热温度为800-1300℃。

作为优选，所述的变形夹具运动和夹紧动作均采用硬轨。

作为优选，所述的冷却系统包括水冷却和石墨乳冷却，所述的高频电炉、液压站和变形夹具内部采用水冷却，所述的变形夹具表面采用石墨乳冷却。

作为优选，所述的变径系统采用双电机双泵工作，最高压力可达30MPa。

作为优选，所述的自动送料机械手，包括托架、两个升降气缸、升降台，在所述托架上设有两根平行的纵向导轨，其上通过滑套滑动连接滑动台；

所述的升降气缸向上固定在滑动台下，并穿过滑动台通过升降导轨与升降台固定连接；

所述的升降台上两端分别固定两个相对放置的摆动气缸，所述的两个摆动气缸上均固定有活动臂，在所述的活动臂的相对应位置的升降台上安装固定臂。

作为优选，所述的纵向导轨中间附近部位设置有中限位装置，其后端设置后限位装置和缓冲装置。

作为优选，所述的纵向导轨和升降导轨均为直线导轨。

作为优选，所述的摆动气缸控制自动送料机械手夹紧动作。

本发明还提供了一种管内径变径方法，其步骤为：

1)上料：操作工将待加工工件放在储料架上；

2)进料：自动送料机械手将待加工工件送到加热工位；

3)加热：加热感应线圈自动加热待加工工件，加热温度达到规定值，自动送料机械手自动将工件送至变形工位，同时自动送料机械手回到进料的位置待命；

4)变形：变形夹具自动夹紧工件，挤压到要求尺寸；

5)下料：进行重复进料动作的自动送料机械手将工件推到成品放置区，同时石墨乳冷却模具表面。

本发明的有益效果是：

1)本发明直接通过加工无缝钢管变径而成，省去了钻孔、车加工内孔工序，以往每件需要钢材2KG，现在只需要1.1KG，每件可节约钢材0.9KG；

2)自动化程度高，节省劳动力，一名操作工只需要把原材料放到储料架上，其他工序由设备自动完成，全部实现自动送料、自动加热、自动变形、自动落料，自动加工成型；

3)使用高频电炉将无缝钢管两端加热到1000℃，利用成型模具一次挤压成型，不像机械加工受工人的技术熟练程度影响，生产精度高，产品厚度均匀，可控制在±0.2MM以内。零件尺寸一致性好，生产效率高，生产一件只需要15秒；

4)强度高，破断可达到220KN，应力均匀，不需要热处理即可满足对拉力的要求，拉紧器用的管子，车加工出来的需要调质处理后才能够保证破断拉力达到32吨，而通过缩径制作的产品，不用经过热处理就能保证达到32吨；