專利名稱：一種用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管內(nèi)螺紋的加工方法及設(shè)備，特別是用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的加工方法及設(shè)備。
內(nèi)螺紋管是近年來發(fā)展起來的一種新型的高效熱交換管。由于管內(nèi)螺旋凸筋與溝槽的存在，增大了熱交換管的內(nèi)傳熱面積，同時又能使載熱(冷卻)介質(zhì)在管內(nèi)呈紊流狀，從而加快了熱交換過程。目前內(nèi)螺紋管的加工方法主要是依據(jù)金屬塑性成形的原理，通過拉拔模具的加工方法生產(chǎn)內(nèi)螺紋管，其工序包括拉伸銅管坯(退火態(tài))、內(nèi)螺紋管盤拉、整形切定尺、脫脂清洗、吹干、成品退火等，主要設(shè)備為盤拉機，采用這種方法工序復(fù)雜，能耗高，生產(chǎn)成本高。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工序簡單，能耗低的加工管內(nèi)螺紋的方法及設(shè)備。
本發(fā)明提出一種采用直條管按金屬切削加工的原理用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的方法，包括料管定位、切削加工工序，在料管定位工序中，將給定尺寸的直料管送入模具的模槽內(nèi)，經(jīng)定位、合模、增壓鎖模，提高管徑尺寸精度；在切削加工工序中，先將刀具放入刀具座內(nèi)，該刀具為螺旋狀柱體，周向分布螺紋，螺紋與螺紋之間沿軸向開有螺旋形過液槽，刀具端部的螺紋端頭加工成切削刃，刀具座內(nèi)有與刀具相嚙合的內(nèi)螺紋，然后將裝有刀具的刀具座與模壓后的料管一端密封聯(lián)接，再將由加壓裝置產(chǎn)生的高速流體從刀具座的另一端導(dǎo)入刀具座內(nèi)，流體通過刀具與刀具座內(nèi)壁間的螺旋形過液槽時，對刀具產(chǎn)生動量矩，迫使刀具按刀具座內(nèi)的聯(lián)接螺紋旋向旋轉(zhuǎn)、推進，并獲得加工前的初速度及進給力，然后進入待加工料管內(nèi)，刀具在高速流體的作用下對料管內(nèi)壁進行切削加工，使料管內(nèi)壁形成內(nèi)螺紋，切屑及刀具隨流體由料管的另一端先后流出；卸下加工后的料管即得到內(nèi)螺紋管。
上述刀具的螺紋頭數(shù)2-3條，過液槽截面形心跡線的切線與刀具軸線的空間交角為40°-55°，流體介質(zhì)選用密度大，運動粘度低的介質(zhì)，加工小口徑管時，以汞最佳。
一種用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的設(shè)備，它有料管模壓裝置、刀具及刀具座、液壓加工系統(tǒng)組成，料管模壓裝置包括定模、動模及合模裝置，定模固定在機架上，動模聯(lián)接在合模裝置上刀具為螺旋狀柱體，周向分布外螺紋，螺紋與螺紋之間沿軸向開設(shè)螺旋形過液槽，刀具端部的螺紋端頭加工成切削刃，刀具座兩端開口，內(nèi)有刀具腔，刀具腔的側(cè)壁有與刀具相嚙合的內(nèi)螺紋，刀具可旋入刀具腔內(nèi)；液壓加工系統(tǒng)包括蓄液箱、加壓裝置、壓力接頭、鑲合接頭及伸縮裝置，加壓裝置的流體進出口分別通過控制閥與蓄液箱及壓力接頭相通，鑲合接頭通過控制閥與蓄液箱相通，壓力接頭及鑲合接頭由伸縮裝置固定在定模兩側(cè)，刀具座位于壓力接頭與定模之間，伸縮裝置做進給動作時，可推動壓力接頭和鑲合接頭作相對運動，壓力接頭推動刀具座與合模后的動、定模側(cè)壁及料管進行壓合和密封，鑲合接頭與合模后的動、定模另一側(cè)壁及料管進行壓合和密封，使壓力接頭通過刀具座的刀具腔、料管與鑲合接頭接通，構(gòu)成液壓加工回路，伸縮裝置作退縮動作時，壓力接頭及鑲合接頭向兩側(cè)退移，上述液壓加工回路斷開。
所述合模裝置為合模缸，加壓裝置為增壓式注射缸，其注射腔的進出口分別與蓄液箱及加壓力接頭相通，伸縮裝置為兩個伸縮缸，上述合模缸、注射缸、伸縮缸的動作由油箱、油泵、控制閥、連接管件組成的液壓操作系統(tǒng)控制。
上述定模為正多邊形棱柱體，通過轉(zhuǎn)軸安裝在機架上，每一柱畫均開有料管模槽，刀具座位于定模的一側(cè)端，并周向固定在定模上，刀具座在與定模模槽軸線對應(yīng)的位置設(shè)有刀具殼腔，刀具由刀具殼裝入刀具殼腔內(nèi)，刀具殼內(nèi)有刀具腔，刀具腔的側(cè)壁有與刀具外螺紋相嚙合的內(nèi)螺紋。
所述設(shè)備還具有刀具裝卸器，它由裝刀推桿、卸殼拉桿、連接板、滑槽、退殼擋板組成，連接板套在定模轉(zhuǎn)軸上，并固定在壓力接頭上，裝刀推桿及卸殼拉桿固定在連接板上，壓力接頭、裝刀推桿及卸殼拉桿的前端分別與一刀具殼腔對應(yīng)，裝刀推桿與其對應(yīng)的刀具殼腔之間有滑槽，裝有刀具的殼刀組合體可置入滑槽內(nèi)，卸殼拉桿的前端裝有卸殼鉤，卸殼檔板由機架固定在連接板與刀具座之間卸殼拉桿的一側(cè)。
所述刀具座與定模之間裝有彈簧。
定模工作面轉(zhuǎn)換及定位由位于定模另一側(cè)端的滑塊擺桿棘輪機構(gòu)及頂針實現(xiàn)，滑塊擺桿棘輪機構(gòu)由滑塊、曲柄擺桿、棘輪組成，滑塊固定在動模上，棘輪固定在定模轉(zhuǎn)軸上，曲柄擺桿一端與棘輪連接，桿體上有滑道；頂針周向固定在機架上，頂針與機架間裝有彈簧，定模側(cè)端與頂針對應(yīng)位置有以軸心為中心等距離均勻分布與定模柱面等數(shù)的凹槽，彈簧將頂針的頂端壓入上述凹槽內(nèi)實現(xiàn)定位。
由于發(fā)明采用切削方法加工管內(nèi)螺紋，使生產(chǎn)工藝簡化，本加工設(shè)備簡單，易于操作控制，而且由于本方法加工的管內(nèi)螺紋的頭數(shù)少(2至3條)，螺距角小，熱交換效率更佳，而且對管內(nèi)徑尺寸精度要求相對較低，因而其能耗較低，生產(chǎn)成本低。


圖1為本發(fā)明切削加工原理方框2為本發(fā)明加工管內(nèi)螺紋的設(shè)備液壓系統(tǒng)及機械示意3為圖2沿I-I向結(jié)構(gòu)示意4為圖3中在合模狀態(tài)下C部放大5為圖4沿A-A線剖視6為圖4沿B-B線剖視圖下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細描述由圖1所示，將給定尺寸的料管15送入定模19的模槽內(nèi)后，然后進行定位，動模6合模并增壓，再由伸縮裝置10、10′將裝有刀具的刀具座4及鑲合接頭9推進并與料管15兩端聯(lián)接，構(gòu)成該液壓加工系統(tǒng)的封閉回路，然后打開控制閥12、12′，加壓裝置1對液壓加工回路加壓使流體介質(zhì)高速流動，流體在流經(jīng)刀具與刀具座內(nèi)壁間的過液槽時使刀具在刀具座內(nèi)旋轉(zhuǎn)前進，獲得切削加工前的旋轉(zhuǎn)初速度與進給力。刀具進入料管內(nèi)對料管內(nèi)壁進行內(nèi)螺紋的切削加工，切削過程中的切屑及切削完成后的刀具先后由料管的另一端被流體介質(zhì)帶入蓄液箱11中。待上述內(nèi)螺紋加工完畢后，關(guān)閉控制閥12、12′，動模6開啟，伸縮裝置10、10′向兩側(cè)退移，內(nèi)螺紋管15與回路分離后，管內(nèi)流體介質(zhì)落入下部的接料裝置內(nèi)，卸下加工好的內(nèi)螺紋管，完成一次加工循環(huán)。當(dāng)接料裝置內(nèi)的積存流體介質(zhì)達到一定量時，補液裝置13便將的積液排至蓄液箱11，給液壓加工回路補液。液壓加工回路中的流體介質(zhì)的選擇應(yīng)是高密度，低運動粘度的流體，加工小口徑管的內(nèi)螺紋管時如空調(diào)器空氣冷卻式冷凝器中的傳熱管(盤管)，流體介質(zhì)選用汞最佳。刀具的螺紋頭數(shù)2-3條，過液槽截面形心跡線的切線與刀具軸線的空間交角為40°-55°。
由圖2所示，本發(fā)明的設(shè)備包括料管模壓裝置、刀具裝卸器、進料裝置、液壓加工系統(tǒng)、液壓操作系統(tǒng)。料管模壓裝置由定模19、動模6、合模一增壓缸5組成，定模19為橫截面呈正六邊形的棱柱體，通過轉(zhuǎn)軸安裝在機架24上，六個柱面均開有料管模槽。合模一增壓缸5的兩個缸體連成一體，上為增壓缸，下為合模缸。動模6聯(lián)接在合模缸的活塞桿上。定模19的工作面轉(zhuǎn)換及定位由位于定模右側(cè)的滑塊擺桿棘輪機構(gòu)8、頂針14實現(xiàn)?；瑝K擺桿棘輪機構(gòu)由滑塊、曲柄擺桿8、棘輪構(gòu)成，滑塊固連在動模右側(cè)端面上，曲柄擺桿上有滑道，一端連接棘輪，另一端由滑道與滑塊聯(lián)接，棘輪固定在定模轉(zhuǎn)軸上。在動模6開模的前半程，由固連在動模6上的滑塊撥動曲柄擺桿，曲柄擺桿撥動棘輪作π/3角度的轉(zhuǎn)動，使定模19轉(zhuǎn)換一個工作面。頂針14由頂針座周向固定在機架24上，通過彈簧將頂針14壓在定模19右側(cè)端面，定模右側(cè)端面與頂針14相應(yīng)位置以軸心為中心周向均勻分布有6個凹槽，定模轉(zhuǎn)動時，推動頂針壓縮彈簧退出上一個凹槽，定模轉(zhuǎn)動π/3角度時，頂針14在彈簧的作用下進入下一個凹槽，使定模定位。定模在轉(zhuǎn)動換位過程中，也同時實現(xiàn)卸出已加工的料管。
由圖2、圖3所示進料裝置由料管倉25、連桿棘輪機構(gòu)27、撥料齒輪28、校位板7、舌板29組成，連桿棘輪機構(gòu)27的連桿與動模左側(cè)端面鉸連，棘輪及撥料齒輪由轉(zhuǎn)軸安裝在料管倉出口位置下方，校位板及舌板由銷軸及鈕簧固定在料管倉上，動模合模時，動模將校位板7及舌板29壓離定模工作面，動模開模時，校位板及舌板在鈕簧的作用下自動復(fù)位。校位板7位于定模兩側(cè)，校位板之間的距離略大于料管的長度，可使料管軸向定位，舌板的下端對準(zhǔn)定模模槽，料管倉25位于舌板29的上部，撥料齒輪28的一個輪齒伸入料管倉出口中，動模開模的后半程中，由鉸接在動模上的連桿通過曲柄帶動棘輪轉(zhuǎn)動，使撥料齒輪28轉(zhuǎn)過一個輪齒的角度，由輪齒撥出一根料管，料管在校位板之間沿舌板29落入定模19的模槽內(nèi)，同時撥料齒輪的下一個輪齒伸入料管倉出口中。為防止撥料齒輪在料管重力作用下轉(zhuǎn)動，其軸的另一端設(shè)置止動簧。
液壓加工系統(tǒng)由蓄液箱11、注射缸1、左右伸縮缸10和10′、止回閥、連接管道組成。左右伸縮缸10、10′為雙桿雙作用液壓缸，活塞桿為空心的桿件，為液壓加工回路的一部分。左右伸縮缸活塞桿相對延伸部分分別為壓力接頭33和鑲合接頭9，另一端分別通過軟管與注射缸及蓄液箱11連通；壓力接頭33的端口有錐面，鑲合接頭9上有密封裝置，其結(jié)構(gòu)與刀具座上刀具腔右端的聯(lián)接密封裝置相同，由密封圈、壓套、蓋組成，壓套的內(nèi)孔有錐度。注射缸1為雙作用單桿增壓式液壓缸，其活塞與桿將缸體內(nèi)分成三個腔，活塞桿的前端的液壓腔為注射腔，活塞桿亦為注射腔的柱塞，注射腔的流體進出口裝有單向閥。右伸縮缸10′與蓄液箱11之間裝有旋啟式止回閥12′，止回閥12′與右伸縮缸間還裝有排氣閥。
由圖5、6所示，刀具裝卸器由刀具倉26、裝刀推桿42、卸殼拉桿39組成。刀具座4套聯(lián)在定模19左側(cè)的轉(zhuǎn)軸及滑桿上，該滑桿為光桿螺栓20，固定在定模19的側(cè)端，使刀具座可隨定模同軸轉(zhuǎn)動，并能相對于定模軸向滑動，刀具座與定模之間裝有彈簧37，刀具座周向均勻分布有六個刀具殼腔，位置與定模19的模槽軸線相對應(yīng)，刀具殼腔通向模槽的端口內(nèi)壁套裝有密封圈及壓套36，端口用蓋38固定。裝刀推桿42和卸殼拉桿39固定在連接板32上，該連接板32套在定模轉(zhuǎn)軸上并與左伸縮缸10的壓力接頭33固連；壓力接頭33、裝刀推桿42及卸殼拉桿39在連接板32上的位置為以定模轉(zhuǎn)軸的軸心為中心周向等半徑呈120°均勻分布，前端分別與一刀具殼腔相對應(yīng)。裝刀推桿與刀具座之間有滑槽43，滑槽43有機架聯(lián)接，刀具倉26通過刀具滑道40與滑槽43相通；卸殼拉桿的前端下方有卸殼鉤，該卸殼鉤以銷釘及鈕簧固定在卸殼拉桿上，其頂端至卸殼拉桿的桿心的高度大于刀具殼內(nèi)徑的一半，并小于其內(nèi)徑，在連接板32與刀具座間卸殼拉桿39的一側(cè)有固連在機架上的卸殼檔板3。刀具35為葉片狀螺旋體，外表面有2條外螺紋，螺紋與螺紋之間沿軸向開有螺旋形過液槽，刀具兩端的螺紋端部加工成切削刃；刀具殼34兩端開口，內(nèi)有刀具腔，刀具腔側(cè)壁有與刀具的螺紋相嚙合的內(nèi)螺紋，刀具殼的刀具35進口端有與壓力接頭配合的錐面。當(dāng)左伸縮缸10工作推動壓力接頭33向右作軸向進給時，裝刀推桿42將由刀具倉26經(jīng)刀具滑道40落入滑槽43內(nèi)的裝有刀具的殼刀組合體41推入刀具殼腔內(nèi)，同時卸殼拉桿39也向右運動，已退刀的刀具殼內(nèi)壁壓縮卸殼鉤，使卸殼拉桿前端的卸殼鉤部分通過刀具殼，卸殼鉤在鈕簧的作用下復(fù)位，壓力接頭33則以其前端的錐面頂緊刀具座上刀具殼腔內(nèi)的殼刀組合體并推動刀具座向右運動，使刀具座上壓力接頭對應(yīng)的刀具殼腔右端的壓套36套在已定位的料管15上，一端壓在定、動模側(cè)壁，另一端壓緊密封圈，實現(xiàn)壓力接頭與刀具殼端面的壓力聯(lián)接以及壓套與料管伸出端的鑲合聯(lián)接并密封，同時，右伸縮缸10′活塞桿端部的鑲合接頭9也將鑲接在料管15的另一端，實現(xiàn)料管對接密封，使液壓加工回路接通。當(dāng)一次加工結(jié)束后，伸縮缸10、10′回縮，壓力接頭33帶動連接板32向左運動，刀具座在彈簧37的作用下向左復(fù)位，與料管分開，同時卸殼拉桿39的卸殼鉤鉤住刀具殼，并一同退出刀具殼腔，刀具殼在卸殼檔板3的阻擋下脫離卸殼推桿39，從而實現(xiàn)脫殼。裝刀推桿也隨著連接板左移，退回到刀具滑道的左側(cè)，刀具滑道40中的殼刀組合體41在自重的作用下滑入滑槽內(nèi)。
液壓操作系統(tǒng)由油箱22、油泵21、控制閥、蓄能器23、連接管道等組成，注射缸的工作回路由蓄能器23，溢流閥①、單向閥③、三位四通電液換向閥②等構(gòu)成；左右伸縮缸并聯(lián)工作回路由單向閥⑦，三位四通電磁換向閥⑥、可調(diào)節(jié)流閥⑧構(gòu)成，三位四通電磁換向閥⑥的中位機能為Y型；合模缸的工作回路由行程閥⑨、三位四通電液換向閥⑩及液控單向閥構(gòu)成，增壓缸的增壓及卸壓回路由單向閥、二位四通電液換向閥構(gòu)成，油泵21所在的主壓力回路并聯(lián)有溢流閥④，電磁換向閥⑤。
在定模的下方有接料槽16，切削后料管及流體殘液落入接料槽中，接料槽壁上裝有風(fēng)扇及風(fēng)道，由風(fēng)扇將接料槽內(nèi)的汞蒸汽抽走。落入接料槽16中的液體介質(zhì)經(jīng)止回閥由液壓泵13排至蓄液箱11內(nèi)，對蓄液箱11補液。
本設(shè)備是這樣工作的1、合模與鎖模工況合模缸5在合模過程中，隨著動模6的下移，其左、右兩端的連桿棘輪機構(gòu)27與滑塊擺桿棘輪機構(gòu)8帶動它們的棘輪滑動；并壓下校位板7和舌板29合模，增壓缸5增壓鎖模。
2、伸縮缸活塞桿與料管對接工況增壓缸鎖模后，模塊6、19兩側(cè)的伸縮缸10、10′活塞桿相對推進，左端的壓力接頭33頂著刀具座4內(nèi)的壓套36和右側(cè)的鑲合接頭8同時與料管15套接。同時，刀具裝卸器2上的卸殼拉桿39伸入刀具座4右下方的刀具殼34內(nèi)；裝刀推桿42頂著刀具滑道40底部的殼刀組合體(即刀具殼內(nèi)已裝入刀具的共同體)41，沿滑槽43進入刀具座左下方的刀具殼腔內(nèi)(見圖5)3、注射缸注射工況注射缸1待上述工況完成后開始注射，其活塞桿推動其右端注射腔內(nèi)的流體介質(zhì)通過壓力接頭33高速流入殼刀組合體的刀具腔內(nèi)。當(dāng)流體介質(zhì)通過刀具35與刀具殼34間的螺旋形過液槽孔時，便對刀具產(chǎn)生動量矩、迫使刀具按刀具殼內(nèi)的聯(lián)接螺紋旋向旋轉(zhuǎn)、推進，從而獲得刀具35進入料管15進行切削加工前的初速度與進給力。在切削過程中。和料管15的內(nèi)螺紋切削完成后，其切屑與刀具35(前者先于后者)隨流體介質(zhì)通過鑲合接頭及旋回式止回閥流進蓄液箱11。由于加工小口徑內(nèi)螺紋管時，液壓加工回路的流體介質(zhì)采用汞，故刀具35與切屑將漂浮在液面上便于撈取回收。
4、注射缸與伸縮缸活塞后移工況注射缸1活塞后移時，活塞桿右端的注射腔內(nèi)吸入流體介質(zhì)。伸縮缸10、10′活塞后移，分別帶動壓力接頭33與鑲合接頭8撤離與料管15的聯(lián)接，刀具座4由彈簧37頂離，使料管15從液壓回路中斷開。管內(nèi)液體流入接料槽16內(nèi)，當(dāng)接料槽16內(nèi)液面達到一定高度時，由浮球開關(guān)啟動液壓泵13，將積液排到蓄液箱11內(nèi)。同時，已伸入刀具殼34內(nèi)的卸殼鉤從刀具座4內(nèi)拉出刀具殼34，經(jīng)卸殼擋板3阻擋，刀具殼34再從卸殼拉桿39上退出，落入接收裝置內(nèi)；這時裝刀推桿42也退回到刀具滑道40的左側(cè)，滑槽43上又落入新的殼刀組合體41。(見圖5、6)
5、開模工況首先增壓缸卸壓，合模缸5活塞帶動動模6上移即開模。在開模過程中，校位板7與舌板29也在彈簧作用下抬起復(fù)位。同時模塊兩端聯(lián)接的滑塊擺桿棘輪機構(gòu)與連桿棘輪機構(gòu)先后帶動定模19與撥料齒輪轉(zhuǎn)動一定角度。定模19向前旋轉(zhuǎn)時進行卸料(已加工好的內(nèi)螺紋管)，頂針14將在定模19在設(shè)計轉(zhuǎn)角位置定位；撥料齒輪28轉(zhuǎn)動一個輪齒時，進行定量(每次一根)撥動料管倉25出口處的料管，通過校位板7與舌板29滑入已定位的定模19的模槽上。
通過以上各工序，完成一次切削加工的循環(huán)。
按液壓加工系統(tǒng)與各機械作業(yè)工序的要求，液壓操作系統(tǒng)的工況如下1、準(zhǔn)備階段(1)啟動液壓泵21(2)壓下行程閥⑨上的伸出鈕，使三位四通電液換向閥⑩的控制回路接通；操作電磁鐵3DT，切斷溢流閥④與油箱的通路。這時，蓄能器23開始充液蓄能。
2、合模與鎖模操作電磁鐵6DT，合模缸5活塞下移，開始合模；動、定模合攏后，操作電磁鐵8DT，增壓缸(合模缸的上部)5活塞下移，對合模缸增壓，實現(xiàn)鎖模。
3伸縮缸推進操作電磁鐵5DT，模塊兩端的伸縮缸10、10′活塞相對推進。因要求不工作時，活塞應(yīng)處于浮動狀態(tài)，故采用Y型中位機能的電磁換向閥⑥。該回路采用可調(diào)節(jié)節(jié)流閥⑧進行調(diào)速。
(以上各工序，蓄能器23均處在充液蓄能狀態(tài))4、注射缸注射操作電磁鐵1DT，油泵21與蓄能器23同時向注射缸1供壓力油，推動活塞，給前端的注射腔內(nèi)介質(zhì)增壓并高速流出，實現(xiàn)注液。
5、注射缸、伸縮缸后移操作電磁鐵2DT、4DT，注射缸活塞后移時，其前端注射腔進液。伸縮缸后移時，實現(xiàn)規(guī)定的機械動作。
6、開模(1)、切斷電磁鐵8DT的電流，二位四通電液換向閥復(fù)位。增壓缸卸壓。
(2)、操作電磁鐵7DT，壓力油打開液控單向閥，合模缸活塞上升，實現(xiàn)開模。
回路中單向閥③、⑦、在各自的回路中起保壓與保護泵作用。
液壓操作系統(tǒng)的流體介質(zhì)，采用機械油。
權(quán)利要求
1.一種用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的方法，其特征在于包括料管定位、切削加工工序，在料管定位工序中，將給定尺寸的直料管送入模具的模槽內(nèi)，經(jīng)定位、合模、增壓鎖模，提高管徑尺寸精度；在切削加工工序中，先將刀具放入刀具座內(nèi)，該刀具為螺旋狀柱體，周向分布螺紋，螺紋與螺紋之間沿軸向開有螺旋形過液槽，刀具端部的螺紋端頭加工成切削刃，刀具座內(nèi)有與刀具相嚙合的內(nèi)螺紋，然后將裝有刀具的刀具座與模壓后的料管一端密封聯(lián)接，再將由加壓裝置產(chǎn)生的高速流體從刀具座的另一端導(dǎo)入刀具座內(nèi)，流體通過刀具與刀具座內(nèi)壁間的螺旋形過液槽時，對刀具產(chǎn)生動量矩，迫使刀具按刀具座內(nèi)的聯(lián)接螺紋旋向旋轉(zhuǎn)、推進，并獲得加工前的初速度及進給力，然后進入待加工料管內(nèi)，刀具在高速流體的作用下對料管內(nèi)壁進行切削加工，使料管內(nèi)壁形成內(nèi)螺紋，切屑及刀具隨流體由料管的另一端先后流出；卸下加工后的料管即得到內(nèi)螺紋管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述刀具的螺紋頭數(shù)2-3條，過液槽截面形心跡線的切線與刀具軸線的空間交角為40°-55°，流體介質(zhì)選用密度大，運動粘度低的介質(zhì)，加工小口徑管時，以汞最佳。
3.一種用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的設(shè)備，由料管模壓裝置、刀具及刀具座、液壓加工系統(tǒng)組成，料管模壓裝置包括定模、動模及合模裝置，定模固定在機架上，動模聯(lián)接在合模裝置上；其特征在于刀具為螺旋狀柱體，周向分布外螺紋，螺紋與螺紋之間沿軸向開設(shè)螺旋形過液槽，刀具端部的螺紋端頭加工成切削刃，刀具座兩端開口，內(nèi)有刀具腔，刀具腔的側(cè)壁有與刀具相嚙合的內(nèi)螺紋，刀具可旋入刀具腔內(nèi)；液壓加工系統(tǒng)包括蓄液箱、加壓裝置、壓力接頭、鑲合接頭及伸縮裝置，加壓裝置的流體進出口分別通過控制閥與蓄液箱及壓力接頭相通，鑲合接頭通過控制閥與蓄液箱相通，壓力接頭及鑲合接頭由伸縮裝置固定在定模兩側(cè)，刀具座位于壓力接頭與定模之間，伸縮裝置做進給動作時，可推動壓力接頭和鑲合接頭作相對運動，壓力接頭推動刀具座與合模后的動、定模側(cè)壁及料管進行壓合和密封，鑲合接頭與合模后的動、定模另一側(cè)壁及料管進行壓合和密封，使壓力接頭通過刀具座的刀具腔、料管與鑲合接頭接通，構(gòu)成液壓加工回路，伸縮裝置作退縮動作時，壓力接頭及鑲合接頭向兩側(cè)退移，上述液壓加工回路斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述合模裝置為合模缸，加壓裝置為增壓式注射缸，其注射腔的進出口分別與蓄液箱及加壓力接頭相通，伸縮裝置為兩個伸縮缸，上述合模缸、注射缸、伸縮缸的動作由油箱、油泵、控制閥、連接管件組成的液壓操作系統(tǒng)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于所述刀具的螺紋頭數(shù)2-3條，過液槽截面形心跡線的切線與刀具軸線的空間交角為40°-55°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述定模為正多邊形棱柱體，通過轉(zhuǎn)軸安裝在機架上，每一柱面均開有料管模槽，刀具座位于定模的一側(cè)端，并周向固定在定模上，刀具座在與定模模槽軸線對應(yīng)的位置設(shè)有刀具殼腔，刀具由刀具殼裝入刀具殼腔內(nèi)，刀具殼內(nèi)有刀具腔，刀具腔的側(cè)壁有與刀具外螺紋相嚙合的內(nèi)螺紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于還具有刀具裝卸器，它由裝刀推桿、卸殼拉桿、連接板、滑槽、退殼擋板組成，連接板套在定模轉(zhuǎn)軸上，并固定在壓力接頭上，裝刀推桿及卸殼拉桿固定在連接板上，壓力接頭、裝刀推桿及卸殼拉桿的前端分別與一刀具殼腔對應(yīng)，裝刀推桿與其對應(yīng)的刀具殼腔之間有滑槽，裝有刀具的殼刀組合體可置入滑槽內(nèi)，卸殼拉桿的前端裝有卸殼鉤，卸殼檔板由機架固定在連接板與刀具座之間卸殼拉桿的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于所述刀具座與定模之間裝有彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于定模工作面轉(zhuǎn)換及定位由位于定模另一側(cè)端的滑塊擺桿棘輪機構(gòu)及頂針實現(xiàn)，滑塊擺桿棘輪機構(gòu)由滑塊、曲柄擺桿、棘輪組成，滑塊固定在動模上，棘輪固定在定模轉(zhuǎn)軸上，曲柄擺桿一端與棘輪連接，桿體上有滑道；頂針周向固定在機架上，頂針與機架間裝有彈簧，定模側(cè)端與頂針對應(yīng)位置有以軸心為中心等距離均勻分布與定模柱面等數(shù)的凹槽，彈簧將頂針的頂端壓入上述凹槽內(nèi)實現(xiàn)定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于還具有進料裝置，由料管倉、連桿棘輪機構(gòu)、撥料齒輪、校位板、舌板組成，連桿棘輪機構(gòu)的連桿與動模左側(cè)端面鉸連，棘輪及撥料齒輪由轉(zhuǎn)軸安裝在料管倉出口位置下方，校位板及舌板由銷軸及鈕簧固定在料管倉上，動模合模時，動模將校位板及舌板壓離定模工作面，動模開模時，校位板及舌板在鈕簧的作用下自動復(fù)位，校位板位于定模兩側(cè)，校位板之間的距離略大于料管的長度，可使料管軸向定位，舌板的下端對準(zhǔn)定模模槽，料管倉位于舌板的上部，撥料齒輪一個的輪齒伸入料管倉出口中。
全文摘要
一種用液力驅(qū)動刀具加工管內(nèi)螺紋的方法及設(shè)備,采用直條管按金屬切削加工的原理,其方法包括料管定位,切削加工工序,設(shè)備包括料管模壓裝置、刀具裝卸器、進料裝置、液壓加工系統(tǒng)及液壓操作系統(tǒng),刀具為螺旋狀柱體,螺紋之間沿軸向開有螺旋形過液槽,端部為切削刃,刀具座內(nèi)的刀具腔有與刀具相嚙合的內(nèi)螺紋,當(dāng)高速流體導(dǎo)入刀具腔時,迫使刀具按刀具腔的聯(lián)接螺紋旋向旋轉(zhuǎn)、推進,獲得加工前的初速度及進給力,然后進入待加工料管內(nèi),刀具在高速流體的作用下對料管內(nèi)壁進行切削加工,形成內(nèi)螺紋。本發(fā)明方法生產(chǎn)工藝簡化,設(shè)備簡單,易于操作,加工出的內(nèi)螺紋管的的螺紋頭較少,螺距角小,熱交換率佳,對管徑尺寸精度要求較低,能耗較低,因而生產(chǎn)成本低。
文檔編號B23G1/00GK1178150SQ9611313
公開日1998年4月8日 申請日期1996年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月28日
發(fā)明者柴紹坤 申請人:柴紹坤