CN210816884U - 一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置，包括回转机构、内模运动机构和外模升降机构；回转机构包括回转电机、外齿轮、回转电机固定板、内齿轮、内齿轮限位环，带动内模运动机构转动。内模运动机构包括内模运动电机、第一固定盘、第二固定盘、第三固定盘、芯棒。外模升降机构包括外模升降电机、第二固定板和第三固定板。内模运动机构和外模升降机构可使得内外模配合对筒体进行整形加工。本实用新型所涉及的整形装置，采用可伸缩的内模和外模，并且通过旋转内模配合外模对筒体进行多次的合模成型，能够对筒体的驼峰成形更加的方便，效率更高，所制备的筒体的驼峰状凸起没有内模间隙所引起的疵点，使得驼峰凸起与翻边匹配时密封性更好。

Description

一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置

技术领域

本实用新型涉及汽车排气系统零部件生产技术领域，尤其是一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置。

背景技术

近年来，机动车污染成为重要污染来源，按照“大气十条”部署，生态环境部加大了机动车污染防治力度。随着机动车保有量的快速增长，机动车排放节能减排将成为重点防治方向。而汽车轻量化能够帮助实现减排目标。根据国外有关试验数据显示，车辆减轻自质量10％，可降低油耗6％～8％。同时，对载货卡车来说，减轻自重则可以提高有效载重，从而提高运输效率，降低运输成本。此外，卡车轻量化还有利于安全性能的提升；因此，卡车轻量化已成为行业趋势。各大车企普遍采用新材料、新结构来实现各个部件的轻量化。

卡车后处理系统，国五排放阶段各部件连接普遍采用法兰结构，重量较重，成本高，工艺复杂；国六排放阶段采用驼峰、翻边端口整形结构代替焊接法兰。

驼峰翻边端口整形结构，目前普遍采用旋压和冲压的方式进行加工，存在成型尺寸精度差，材料局部减薄比例过大，零件表面压痕严重等缺陷，难以满足产品密封性和耐久性能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置，使得所生产的零部件采用驼峰、翻边端口代替法兰结构，可减小整个零部件的重量，实现各个零部件的轻量化，并能使得所生产的筒体密封性好。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型所涉及的一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置，包括回转机构、内模运动机构和外模升降机构；

所述回转机构包括回转电机、外齿轮、回转电机固定板、内齿轮、内齿轮限位环和第一固定板；所述的回转电机固定于回转电机固定板上，并带动外齿轮的转动，且外齿轮和内齿轮相啮合传动；所述回转电机固定板与内齿轮限位环相固定，所述内齿轮限位环与第一固定板相固定；

所述内模运动机构包括内模运动电机、第一固定盘、第二固定盘、第三固定盘、芯棒；所述第一固定盘与内齿轮相固定，所述第一固定盘、第二固定盘、第三固定盘之间设置有连接杆；所述内模运动电机的输出端连一丝杆，所述丝杆通过螺纹连接芯棒固定件；所述芯棒固定件端部与芯棒相固定；

所述芯棒上设置有芯棒工作斜面；所述芯棒的外围周向分布有若干内模安装座；所述芯棒的上下运动，可带动内模安装座的水平向外或向内运动；所述内模安装座的外侧固定有内模，所述内模上设置有内模成型凸起；所述内模安装座上设置有弹性环；

所述外模升降机构包括外模升降电机、第二固定板和第三固定板；所述第二固定板和第三固定板之间设置有导向柱，所述导向柱的一端与第三固定板相固定，另一端穿过第二固定板；所述第二固定板和第三固定板相对位置设置有通孔；所述第二固定板的通孔处固定设置有外模固定座下限板，所述第三固定板的通孔处固定设置有外模下压斜筒；所述外模下压斜筒的内表面呈向外斜状，与外模固定座相接触；所述外模固定座的外表面呈向里倾斜状；所述外模固定座的内侧与外模相固定；所述外模上设置有与内模成型凸起相配合的外模成形槽；所述外模固定座之间通过弹簧相连接。

作为上述方案的进一步说明，所述第二固定盘的中心位置设置有第二固定盘中心孔，第二固定盘中心孔的周围设置有扇形凸起，所述扇形凸起之间设置有第二固定盘凹槽。

作为上述方案的进一步说明，所述内模截面呈扇形的柱体，一侧设置有内模成型凸起，另一侧设置有内模固定凸起。

作为上述方案的进一步说明，所述内模安装座一侧设置有内模安装座工作斜面，另一侧为呈弧形，其上设置有内模安装座第一凹槽、内模安装座第二凹槽、内模安装座第三凹槽。

作为上述方案的进一步说明，所述外模上外模成形槽相对的一侧设置有外模限位凸起；所述外模的顶部固定设置有螺栓；所述外模的上方设置有外模上限位板；所述外模固定座上限位板上设置有上限位孔；所述外模顶部所设置有螺栓可在上限位孔内移动。

作为上述方案的进一步说明，所述外模固定座整体呈外侧向内倾斜的台阶状，截面呈扇形；所述外模固定座的两端均设置有弹簧安装槽，所述的弹簧安装槽内设置有弹簧；所述外模固定座的里侧设置有外模限位槽；所述外模固定座的底面上设置有限位块固定槽；所述限位块固定槽内固定有T型限位块；所述外模固定座下限位板设置有与外部相连通的下限位槽；所述T型限位块的一端位于所述下限位槽内，并沿下限位槽移动。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所涉及的一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置，采用可伸缩的内模和外模，并且通过旋转内模配合外模对筒体进行多次的合模成型，能够对筒体的驼峰成形更加的方便，效率更高，所制备的筒体的驼峰状凸起没有内模间隙所引起的疵点，使得驼峰凸起与翻边匹配时密封性更好。

附图说明

图1是本实用新型所涉及的整形装置的立体结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图2中A-A向的剖视图；

图4是图3另一角度的结构示意图；

图5是回转机构的结构示意图；

图6是图5另一视角的结构示意图；

图7是内模运动机构的结构示意图；

图8是内模的结构示意图；

图9是内模安装座的结构示意图；

图10是芯棒的结构示意图；

图11是第二固定盘的结构示意图；

图12是外模升降机构的结构示意图；

图13是外模的结构示意图；

图14是外模固定座的结构示意图；

图15是T型限位块的结构示意图；

图16是外模固定座下限位板的结构示意图；

图17是外模上限位板的结构示意图；

图18是所加工工件的结构示意图。

图中标记说明如下：1-回转机构；11-回转电机；12-回转电机固定板；13-外齿轮；14-内齿轮；15-内齿轮限位环；6-第一固定板；17-信号检测装置；2-内模运动机构；21-内模运动电机；22-第一固定盘；220-丝杆；23-连接杆24-第二固定盘； 241-第二固定盘中心孔；242-第二固定盘凹槽；243-扇形凸起；25-芯棒；25a- 芯棒工作斜面；26-第三固定盘；27-芯棒固定件；28-内模；281-内模成型凸起； 22-内模固定凸起；29-内模安装座；291-内模安装座第一凹槽；292-内模安装座第二凹槽；293-内模安装座第三凹槽；294-内模安装座限位凸起；29a-内模安装座工作斜面；210-弹性环；211-第二探针；3-外模升降机构；31-外模升降电机； 32-第二固定板；33-第二固定板；34-导向柱；35-外模下压斜筒；36-外模固定座；361-外模限位槽；362-弹簧安槽；363-限位块固定槽；37-外模；371-外模成型槽； 372-外模限位突起；38-外模上限位板；381-上限位孔；39-外模固定座下限位板； 391-下限位槽；310-第一探针；311-信号检测装置；312-信号检测装置固定板； 313-T型限位块；314-弹簧；315-升降杆；4-工件；41-驼峰凸起；42-翻边；5- 壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

实施例

结合图1至图18，对本实施例作详细说明。本实施例所涉及的的一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置，包括回转机构1、内模运动机构2和外模升降机构3。回转机构1带动内模运动机构2的转动，内模运动机构2的转动，可带动内模 28的转动，并且使得芯棒25上下运动，可带动内模28水平方向运动，与外模 38的运动相配合，对筒体工作4进行驼峰加工整形。外模升降机构3可使得外模38作与内模相反方向的运动，可实现两者配合对工作4进行加工。所要加工的工件4如图18，该工件4为一筒体，一端具有翻边42，另一端具有驼峰凸起 41。在安装时一个工件4的翻边42插入至另一工件4的驼峰凸起41内，实现两个工件4的连接。

回转机构1包括回转电机11、外齿轮13、回转电机固定板12、内齿轮14、内齿轮限位环15和第一固定板16。回转电机11固定于回转电机固定板12上，并输出端带动外齿轮13的转动，且外齿轮13和内齿轮14相啮合传动。回转电机固定板12与内齿轮限位环15相固定，内齿轮限位环15与第一固定板16相固定。在第一固定板16中心位置设置有一通孔，内齿轮限位环15固定于第一固定板16的一侧。第一固定板16中心通孔的侧壁、回转电机固定板12内齿轮限位环15将内齿轮14进行限位。在第一固定板16的中心通孔附近固定有若干信号检测装置17。

内模运动机构2包括内模运动电机21、第一固定盘22、第二固定盘24、第三固定盘26、芯棒25。第一固定盘22与内齿轮14相固定，在内齿轮14转动的同时带动第一固定盘22转动。并在第一固定盘22上固定有第二探针211，在第一固定盘22转动时，第二探针211经过信号检测装置17时，可检测第一固定盘22所转动的角度.

第一固定盘22、第二固定盘24、第三固定盘26之间设置有连接杆23，将三者连接起来，第一固定盘22的转动，可带动第二固定盘24和第三固定盘26 的转动。并且在第一固定盘22、第二固定盘24、第三固定盘26及导向柱34的外侧设置有壳体5。

内模运动电机21的输出端连一丝杆220，丝杆220通过螺纹连接芯棒固定件27，芯棒固定件27端部与芯棒25相固定。内模运动电机21的输出端带动丝杆220转动，丝杆220的转动可带动芯棒固定件27转动，芯棒固定件27的转动可带动固定于其上芯棒25转动。第二固定盘24的中心位置设置有第二固定盘中心孔241，第二固定盘中心孔241的周围设置有扇形凸起243，所述扇形凸起243之间设置有第二固定盘凹槽242。

芯棒25整体呈锥形，一端大一端小，较大的一端与芯棒固定件27相固定。芯棒25上设置有芯棒工作斜面25a，芯棒工作斜面25a的数量为8个。芯棒25 的外围周向分布有若干内模安装座29。内模安装座29一侧设置有内模安装座工作斜面29a，另一侧为呈弧形，其上设置有内模安装座第一凹槽291、内模安装座第二凹槽292、内模安装座第三凹槽293，内模安装座29的底部设置有内模安装座限位凸起294，在安装时内模安装座限位凸起294置于第二固定盘凹槽 242，当芯棒25向上运动时，芯棒工作斜面25a与内模安装座工作斜面29a相接触，使得内模安装座29向外运动，其运动的方向是沿着第二固定盘凹槽242的方向。在所有的内模安装座第三凹槽293内套上一弹性环210，具体为聚氨酯材质所制备。在内模安装座29向外运动时，将弹性环210撑开。在芯棒25向下运动时，弹性环210向内收缩，将内模安装座29向内运动。即芯棒25的上下运动，可带动内模安装座29的水平向外或向内运动。内模安装座29与芯棒工作斜面25a的数量相同。并且芯棒工作斜面25a与内模安装座工作斜面29a一一匹配。

在内模安装座29的外侧固定有内模28，内模28与内模安装座29一一对应。内模28截面呈扇形的柱体，一侧设置有内模成型凸起281，另一侧设置有内模固定凸起282。在安装时，将内模安装凸起282插入至内模安装座第一凹槽291 内，并从内模安装座29的顶端旋入一螺栓将两者固定。

外模升降机构3包括外模升降电机31、第二固定板32和第三固定板33。第二固定板32和第三固定板33之间设置有导向柱34，导向柱34的一端与第三固定板33相固定，另一端穿过第二固定板32，第二固定板32可沿着导向柱34 上下运动。第二固定板32和第三固定板33相对位置设置有通孔。第二固定板32的通孔处固定设置有外模固定座下限位板39，第三固定板33的通孔处固定设置有外模下压斜筒35。外模下压斜筒35的内表面呈向外斜状，与外模固定座 36相接触。外模固定座36的外表面呈向里倾斜状；外模固定座36的内侧与外模37；外模37上设置有与内模成型凸起281相配合的外模成形槽371；外模固定座36之间通过弹簧相连接。

在第二固定板32上固定有信号检测装置固定板311，在竖直方向上设置有若干信号检测装置311，并且在第三固定板33上设置有第一探针310，在第三固定板33上下运动时，信号检测装置311可检测第一探针310的位置，用于检测第三固定板33的行程。第一探针310及第二探针17均为一金属片，在经过信号检测装置时会引起信号检测装置信号的变化，从而实现检测。

外模37上外模成形槽371相对的一侧设置有外模限位凸起372。外模37的顶部固定设置有螺栓。外模37的上方设置有外模上限位板38。外模固定座上限位板38上设置有上限位孔381。外模37顶部所设置有螺栓可在上限位孔381内移动。外模37与内模28的数量相同。

外模固定座36整体呈外侧向内倾斜的台阶状，截面呈扇形。外模固定座36 的两端均设置有弹簧安装槽362，弹簧安装槽362内设置有弹簧314。外模固定座36的里侧设置有外模限位槽361。外模固定座36的底面上设置有限位块固定槽363。限位块固定槽363内固定有T型限位块313。外模固定座下限位板39 设置有与外部相连通的下限位槽391。T型限位块313的一端位于所述下限位槽 391内，并沿下限位槽391移动。

外模升降电机31的输出端连接一升降丝杆315，外模升降电机31的数量为两个，分别位于第二固定板32的近两个侧边处。升降丝杆315的一端与第三固定板33相上所设置的螺纹相啮合传动，并穿过第二固定板32，另一端与外模升降电机31的输出端相连接。升降丝杆315的转动，可带动第三固定板33的上下运动。并在升降丝杆315与第三固定板33的连接处，设置有保护壳。

整个整形装置的运动过程如下：

外模升降机构3中的外模升降电机31工作，使得第三固定板33向下运动。同时使得固定于第三固定板33上的外模下压斜筒35向下运动，该外模下压斜筒35内表面为倾斜状，并设置有螺旋状凹槽。其下向运动，可带动与之内表面相接触的外模固定座36沿着下限位槽391向内运动，并同时带动与外模固定座 36相固定的内模37向内收缩，至设定直径时停止，再将工件4的坯件放入内模 28和外模37之间，此时内模28和外模37之间具有间隙。

内模运动机构2中的内模运动电机21带动丝杆220的转动，进一步带动芯棒固定件27的转动，可实现芯棒固定件27的升降，带动与之相固定的芯棒25 的向上运动芯棒25的芯棒工作斜面25a与内模安装座工作斜面29a相接触，并向外挤内模安装座29，使其沿第二固定盘凹槽242向外扩张，并带到与之相固定的内模28一并向外扩张。内模28上的内模成型凸起281与外模成型槽371 相配合，对置入其内的工件4进行成型。由于内模28为8瓣，在其向外扩张后相邻内模28之间具有空隙，在成型时会造成疵点。

此时内模运动电机21反向转动，使得芯棒25向下运动，与内模安装座29 相分离，位于内模安装座29外侧的弹性环210收缩，使得内模安装座29向内收缩，使得内模28与工件4相分离.此时回转机构机构1工作，使得第一固定盘 22转动设定角度，再将芯棒25上升，内模28与外模37再次合模。再重复成型的过程3-5次，每次内模28张开的直径不同，通过多次成型，最终这产品。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种大口径薄壁筒体驼峰整形装置，其特征在于，包括回转机构(1)、内模运动机构(2)和外模升降机构(3)；

所述回转机构(1)包括回转电机(11)、外齿轮(13)、回转电机固定板(12)内齿轮(14)、内齿轮限位环(15)和第一固定板(16)；所述的回转电机(11)固定于回转电机固定板(12)上，并带动外齿轮(13)的转动，且外齿轮(13)和内齿轮(14)相啮合传动；所述回转电机固定板(12)与内齿轮限位环(15)相固定，所述内齿轮限位环(15)与第一固定板(16)相固定；

所述内模运动机构(2)包括内模运动电机(21)、第一固定盘(22)、第二固定盘(24)、第三固定盘(26)、芯棒(25)；所述第一固定盘(22)与内齿轮(14)相固定，所述第一固定盘(22)、第二固定盘(24)、第三固定盘(26)之间设置有连接杆(23)；所述内模运动电机(21)的输出端连一丝杆(220)，所述丝杆(220)通过螺纹连接芯棒固定件(27)；所述芯棒固定件(27)端部与芯棒(25)相固定；

所述芯棒(25)上设置有芯棒工作斜面(25a)；所述芯棒(25)的外围周向分布有若干内模安装座(29)；所述芯棒(25)的上下运动，可带动内模安装座(29)的水平向外或向内运动；所述内模安装座(29)的外侧固定有内模(28)，所述内模(28)上设置有内模成型凸起(281)；所述内模安装座(29)上设置有弹性环(210)；

所述外模升降机构(3)包括外模升降电机(31)、第二固定板(32)和第三固定板(33)；所述第二固定板(32)和第三固定板(33)之间设置有导向柱(34)，所述导向柱(34)的一端与第三固定板(33)相固定，另一端穿过第二固定板(32)；所述第二固定板(32)和第三固定板(33)相对位置设置有通孔；所述第二固定板(32)的通孔处固定设置有外模固定座下限位板(39)，所述第三固定板(33)的通孔处固定设置有外模下压斜筒(35)；所述外模下压斜筒(35)的内表面呈向外斜状，与外模固定座(36)相接触；所述外模固定座(36)的外表面呈向里倾斜状；所述外模固定座(36)的内侧与外模(37)相固定；所述外模(37)上设置有与内模成型凸起(281)相配合的外模成形槽(371)；所述外模固定座(36)之间通过弹簧相连接。

2.根据权利要求1所述的大口径薄壁筒体驼峰整形装置，其特征在于，所述第二固定盘(24)的中心位置设置有第二固定盘中心孔(241)，第二固定盘中心孔(241)的周围设置有扇形凸起(243)，所述扇形凸起(243)之间设置有第二固定盘凹槽(242)。

3.根据权利要求1所述的大口径薄壁筒体驼峰整形装置，其特征在于，所述内模(28)截面呈扇形的柱体，一侧设置有内模成型凸起(281)，另一侧设置有内模固定凸起(282)。

4.根据权利要求1所述的大口径薄壁筒体驼峰整形装置，其特征在于，所述内模安装座(29)一侧设置有内模安装座工作斜面(29a)，另一侧为呈弧形，其上设置有内模安装座第一凹槽(291)、内模安装座第二凹槽(292)、内模安装座第三凹槽(293)。

5.根据权利要求1所述的大口径薄壁筒体驼峰整形装置，其特征在于，所述外模(37)上外模成形槽(371)相对的一侧设置有外模限位凸起(372)；所述外模(37)的顶部固定设置有螺栓；所述外模(37)的上方设置有外模上限位板(38)；所述外模上限位板(38)上设置有上限位孔(381)；所述外模(37)顶部所设置有螺栓可在上限位孔(381)内移动。

6.根据权利要求1所述的大口径薄壁筒体驼峰整形装置，其特征在于，所述外模固定座(36)整体呈外侧向内倾斜的台阶状，截面呈扇形；所述外模固定座(36)的两端均设置有弹簧安装槽(362)，所述的弹簧安装槽(362)内设置有弹簧(314)；所述外模固定座(36)的里侧设置有外模限位槽(361)；所述外模固定座(36)的底面上设置有限位块固定槽(363)；所述限位块固定槽(363)内固定有T型限位块(313)；所述外模固定座下限位板(39)设置有与外部相连通的下限位槽(391)；所述T型限位块(313)的一端位于所述下限位槽(391)内，并沿下限位槽(391)移动。

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