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Patent Searching and Data


Title:
TEE JOINT SHAPING MOULD AND METHOD FOR SHAPING TEE JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/083747
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a tee joint shaping mould composed by combining an upper mould (11) and a lower mould (12), with the upper mould (11) and lower mould (12) being provided symmetrically with a semi-circular groove-shaped cavity for accommodating a tee joint work piece, the cavity having openings on lateral parts of the upper and lower moulds (11, 12), the cavity being in communication with a tee joint branch pipe chamber (140), a supporting rod (141) able to be reciprocatingly displaced being provided in the tee joint branch pipe chamber (140), and a supporting cylinder (14) being connected to the supporting rod (141) with pressure transferred via the supporting cylinder (14). A tee joint branch pipe is formed by the filling of a medium in the tee joint work piece and the action of a hydraulic pressure in the tee joint branch pipe chamber (140) from a hydraulic cylinder (13). Also disclosed is a shaping method using the tee joint shaping mould. The products produced by using the tee joint shaping mould and the tee joint shaping method have a relatively high quality of appearance, good consistency in the final products, and the U-shaped bend of the tee joint has a smooth transition, and the outer diameters of the tee joint at various places are able to achieve the requirement of equal diameters.

Inventors:
LI, Zhennan (2/F No. 13 Guangping Dongli, Daliang StreetShunde Distric, Foshan Guangdong 0, 528300, CN)
Application Number:
CN2011/080654
Publication Date:
June 28, 2012
Filing Date:
October 11, 2011
Export Citation:
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Assignee:
FOSHAN SHUNDE DUNHUANG HARDWARE & PLASTIC INDUSTRIAL CO., LTD. (Add. No.5-1, Fengchan North Sanzhou, Lunjiao,Shunde Distric, Foshan Guangdong 0, 528300, CN)
佛山市顺德区燉煌五金塑料实业有限公司 (中国广东省佛山市顺德区伦教三洲丰产北5号地之一, Guangdong 0, 528300, CN)
International Classes:
B21D26/037; B21C37/28; B21D26/033; B21D37/10
Foreign References:
CN201618779U
CN201493400U
CN102198467A
CN201978985U
CN201625705U
CN201329635Y
CN2126120U
US6026570A
CN101172292A
Attorney, Agent or Firm:
GUANGZHOU SINO PATENT & TRADEMARK AGENT CO., LTD. (LUO Yiping, 7/F Office building, Yuexiu Mountain Stadium, Yingyuan Road, Yuexiu Distric, Guangzhou Guangdong 0, 510040, CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种三通成形模具, 由上模(11)、 下模(12)合模构成, 其特征在于: 在上模(11)、 下 模(12)上对称设置用以容纳三通工件的半圆槽形的容腔, 所述容腔在上下模的侧部有开口, 所述容腔连通三通支管腔(140), 所述三通支管腔内设有可往复位移的支撑杆(141), 所述支 撑杆(141)与支撑缸(14)连接并由支撑缸(14)传递压力,三通支管是通过三通工件内的介质填 充, 并由液压缸(13)液压作用在所述三通支管腔(140)内成形的。

2、 根据权利要求 1所述的三通成形模具, 其特征在于: 所述三通工件的形状是 U型管, 所述上模(11)、 下模(12)上设置的用以容纳三通工件的容腔是半圆形的 U型槽(120), 所述 U 型槽(120)的形状与三通工件相适配好。

3、根据权利要求 2所述的三通成形模具, 其特征在于: 所述三通支管腔(140)设置在下模

(12)或上模(11)内。

4、根据权利要求 1所述的三通成形模具, 其特征在于: 所述三通支管腔(140)由分别在上 模(11)和下模(12)对称设置的半圆直槽合模构成, 在上模(11)、 下模(12)合模后, 所述三通 支管腔(140)内可插入支撑杆(141), 所述支撑杆(141)与支撑缸(14)连接并由支撑缸传递压 力。

5、 根据权利要求 1或 2或 3或 4所述的三通成形模具, 其特征在于: 所述三通工件内充 注的介质是液态水。

6、 根据权利要求 1所述的三通成形模具的三通成形方法, 其特征在于包括以下步骤:

1 ) 将三通工件夹紧在由上模(11)、 下模(12)所合成的容腔内, 支撑缸(14)将三通支管腔 (140)内的支撑杆(141)推向三通工件的管壁。

2 ) 向三通工件内充注挤压介质。

3 ) 向挤压介质增压, 挤压介质挤压三通工件的管壁, 三通支管在所述三通支管腔(140) 内成形。

4)三通工件内挤压介质卸压, 支撑杆(141)将三通工件顶出容腔。

7、 根据权利要求 6所述的三通成形模具的三通成形方法, 其特征在于: 在三通工件内充 注液态水, 在三通支管挤压成形的步骤中, 液态水压是 4(Tl00MPa。

8、 根据权利要求 7所述的三通成形模具的成形方法, 其特征在于: 在三通支管挤压成形 的步骤中, 液态水压的优选值为 6(T80 MPa。

Description:
一种三通成形模具及三通成形方法

技术领域

本发明涉及模具加工领域, 更具体地说, 涉及一种三通成形模具及三通成形方法。 背景技术

三通是一种管道连接件。 又叫管件三通、 三通管件或者三通接头, 三通用在主管道要分 支处, 用途广、 行业面宽、 应用范围宽。 在制冷领域内常见铜质制得的三通, 传统的铜三通 的制作方法主要是灌铅法, 将铜管切割一定长度, 将熔化了的铅灌入铜管内腔, 待铅在铜管 内腔凝固后, 清除粘附在铜管表面的铅及铜管管口的铅, 为减少铜、 铅在挤压过程中产生的 流量差对产品造成的影响, 在铜管挤出的端口钻一小孔, 然后通过液压机将铜管挤压成型为 铜管三通。 三通成型后需加热将三通内的铅熔出, 并将铜管退火改善机械性能, 如果三通的 形状是 Y型或其它异型三通, 还需将熔化了的铅再次灌入铜管内腔, 待铅在铜管内腔凝固后, 清除粘附在铜管表面的铅及铜管管口的铅, 再用冲床将挤压成型的半成品打弯成所需要的 形 状, 将产品余量切割去掉, 加热使产品内的铅熔出, 将产品浸泡在酸液里去除粘附在铜管内 腔的铅, 除铅后过清水清洗。 为防止产品回弹, 还需用冲床或其它设备整型。 用台钻车平三 通管的三个管口然后酸洗、 烘干、 检验、 包装。 该三通加工方法存在以下缺点:

一、 目前以灌铅的方式加工三通的生产过程中容易 造成人体与铅的接触, 而铅对人体可 造成严重的危害, 它主要经呼吸道和消化道摄入体内, 铅一旦进入人体, 即使通过药物治疗 也难排出。 铅化合物可通过肺部、 消化器官、 皮肤等途径进入人体, 在人体内逐渐积蓄起来, 它能妨碍红血球的生长和发育, 摧残人的中枢神经, 造成智力下降。 另一方面, 铅是一种不 可再生资源, 价格日益高涨, 使三通的制造成本增加。 再者, 在 2005年, 殴盟与日本等国颁 布了对工业用铅的限制, 规定在加工过程中不得加铅, 使三通的加工行业都转移到中国等发 展中国家来, 造成更多的铅污染事件。

二、 传统的铜三通的制作方法主要是灌铅法, 三通接头成形的工序为: 开料、 去毛剌、 排管、 灌铅、 清铅、 钻小孔、 挤压成型 (放入 T型三通的模具内)、 去盲端、 退铅、 洗铅、 扩

(缩) 口、 酸洗、 烘干、 检验、 包装; 如果是其它形状的三通制作还要加多一次灌铅 、 清铅、 退铅的工序, 再将其通过机械加工工艺弯制成不同的形状。 因为产品成型前、 后, 都需将铅 加热熔化, 而产品成型后还会有铅残留在铜件内腔要用酸 液浸泡清除。 三、 直通管在挤压成型后通常需经弯管工序制成 Y型三通、 旁通、 爪通及其它的异型三 通形状, 从 Τ形的管件弯制成要求的三通形状容易使产品 平率提高、 产品打弯部位变薄等 现象, 使三通的成型一致性也较差。 直接影响空调制冷系统的管道流量, 降低了空调效能。 发明内容

本发明要解决的技术问题是, 针对上述已有技术存在的不足, 提供一种结构简单、 成本 低廉的三通成形模具及三通成形方法, 使成品外形更美观, 成品的一致性好, 并能免除在生 产过程中铅的污染, 比目前的灌铅加工方法成本更低。

本发明采用的技术方案是, 提供一种三通成形模具, 由上模、 下模合模构成, 在上模、 下模上对称设置用以容纳三通工件的半圆槽形 的容腔, 所述容腔在上下模的侧部有开口, 所 述容腔连通三通支管腔, 所述三通支管腔内设有可往复位移的支撑杆, 所述支撑杆与支撑缸 连接并由支撑缸传递压力, 三通支管是通过三通工件内的介质填充, 并由液压缸液压作用在 所述三通支管腔内成形的。

上述的三通成形模具, 所述三通工件的形状是 u型管, 所述上模、 下模上设置的用以容 纳三通工件的容腔是半圆形的 U型槽, 所述 U型槽的形状与三通工件相适配。

上述的三通成形模具, 所述三通支管腔设置在下模或上模内。

上述的三通成形模具, 所述三通支管腔由分别在上模和下模对称设置 的半圆直槽合模构 成, 在上、 下模合模后, 所述三通支管腔内可插入支撑杆, 所述支撑杆与支撑缸连接并由支 撑缸传递压力。

上述的三通成形模具, 所述三通工件内充注的介质是液态水。

一种上述三通成形模具的三通成形方法, 包括以下步骤:

1 )将三通工件夹紧在由上下模所合成的容腔内 支撑缸将三通支管腔内的支撑杆推向三 通工件的管壁。

2 ) 向三通工件内充注挤压介质。

3 )向挤压介质增压,挤压介质挤压三通工件的 壁,三通支管在所述三通支管腔内成形。

4)三通工件内挤压介质卸压, 支撑杆将三通工件顶出容腔。

上述的三通成形模具的成形方法, 在三通工件内充注液态水, 在三通支管挤压成形的步 骤中, 液态水压是 4(Tl00MPa。 优选值为 60〜80 MPa。

与现有技术相比, 本发明具有以下优点:

一、 本发明的三通成形模具使三通成品具有更高的 外观质量, 成品一致性良好, 三通的

U 型弯位过渡圆滑, 三通各处外径均能达到等径的要求, 减少了生产工序, 降低生产工艺的 难度, 提高了产品的质量和产能。

二、 本发明的三通成形模具能同时完成多个工件, 自动化程度高, 模具设计合理, 能有 效降低产品报废率, 提高生产效率。

三、 本发明的三通成形方法采用水作为高压挤压的 填充介质, 完全满足殴盟与日本等国 颁布的生产过程不能加铅的指令要求, 免除了铅的污染。有效减小铅对作业人员身体 的损害, 使工作环境更洁净, 而且水的使用成本比铅低, 且能循环利用, 达到环保的功能。 附图说明

图 1是本发明的三通成形设备结构模块简图;

图 2是本发明的三通成形模具的结构示意图 (下模);

图 3是本发明的三通成形设备的顶针结构示意图

图 4是本发明的实施例二的上模结构示意图;

图 5是本发明的实施例二的下模结构示意图;

图 6是本发明的实施例三的上模结构示意图;

图 7是本发明的实施例四的上模结构示意图;

图 8是本发明的实施例四的下模结构示意图。 具体实施方式

以下通过具体实施方式, 并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

本发明的三通成形模具由上模 11和下模 12构成。 见图 1, 三通成形设备还包括液压机 10、 液压缸 13、 顶针 131、 支撑缸 14和控制系统。 上模 11安装在液压机 10的上缸并由控制 系统控制在垂直方向上下行走, 下模 12放置在液压机平台上, 支撑缸 14用于控制三通支管 的挤压长度, 顶针 131的作用是将被上下模夹紧固定的工件两个主 管口完全封堵, 并进行灌 液工序, 挤压三通工件, 使工件成型为三通。 顶针结构可以是一根与液压缸连通, 另一根为 密封的实体, 液体只能在三通工件一端注入; 也可以是两根顶针与液压缸连通, 三通工件两 端均可同时注入液体。 上、 下模分别对称设置 U型槽, 当上下模合拢时, 由上、 下模围成用 以容纳三通管件的型腔,该型腔与三通管件外 形相适配,经试验可知,两者间隙为 0. 0Γ0. 03mm 时较适合, 方便放置 U形的三通管件和提取成品三通。

如图 2所示, 本发明的三通成形模具下模结构示意图。 三通成形模具的下模 12上设有 U 型槽 120、 U型槽 120是半圆槽, 与上模的 U型槽合拢后形成一截面圆形的 U形腔。 下模内设 有与 u型槽 120相通的三通支管腔 140, 支撑杆 141在三通支管腔 140内上下移动, 支撑杆 的移动由动力装置驱动。 动力装置通常采用液压机械 (图中未示出)。 当加工三通时, 上、 下 模合模, 顶针 131插入在上下模 U形腔内的三通管件的主管管口内, 液压系统工作, 液态水 从顶针内的注水腔进入三通管件, 顶针的结构见图 3。

三通成形的工艺流程如下:

1 )合模保压。 将待成形的三通工件放至下摸 U型槽, 上模往下移动与下模合拢, 将三通 工件夹紧在上下模 U型槽所形成的容腔内。支撑缸 14推动支撑杆上行至下模的 U型槽底, 支 撑杆抵靠在三通工件管壁。

2 )充注挤压介质。 夹紧三通工件之后, 液压系统推动顶针前移, 插入并封堵三通工件的 两端主管口, 水从顶针的注水腔进入三通工件内, 完成挤压介质的填充。

3 ) 三通挤压成形。 继续向三通工件内注入高压水, 水的压力为可控制在 4(Tl00MPa,更 适宜的水压为 6(T80 MPa, 挤压缸继续推进直至到定位处, 在高压水的作用下, 三通工件被 挤压, 三通工件管壁在三通支管腔 140上涨形, 支撑杆 141下移至两侧压力平衡, 三通的支 管挤压完成。

4) 出料。 液压系统卸压使顶针后退, 上模上行, 三通内水的压力得以释放使支撑杆垂直 往上位移, 三通管件被支撑杆顶出。

本发明的三通成形采用水作为挤压成形的介质 , 具有巨大的社会经济效益, 比起采用灌 铅成形或油压成形的方式, 本发明具有明显的技术优势, 三通支管的成形通过系统调整支撑 杆两侧的工作液压, 可改变支管的挤压涨形长度, 使模具的适应范围更为宽广。 在液压机下 模下方设置有接水槽, 当工件加工完成后, 工件中的水流入接水槽, 返回液压系统中循环利 用, 环保且保持工作环境清洁。

实施例二

图 4、 图 5表示的是一种支管与主管方向互相垂直的三 加工模具结构。 参见图 4, 一个 上模 11上设有由八个 U型槽组成的 U型槽组, U型槽分两排对称设置, 使三通的一次加工可 以同时生产 8个, 大大提高了劳动生产率。上模的四角各有一个 螺钉 21将上模固定安装在液 压机上, 在上模 U型槽组的两侧各设有一个定位销 22, 当下、 下模合模时, 上模的定位销 22 插入在下模的定位销孔内, 保证上下模合模准确。 见图 5, 下模 12上设有与上模对应的由八 个 U型槽组成的 U型槽组, 在每个 U型槽的一侧靠近弯位外开有用于 U型三通支管加工的三 通支管腔 140。 当三通加工时, 多支顶针同时插入多个上下模 U型槽所形成的型腔内并封堵 三通工件的两端主管口, 支撑缸 14推动支撑杆 141上行至抵靠在三通工件管壁, 水从顶针的 注水腔进入三通工件内, 并在挤压前将水的压力增至所定的压力, 然后挤压缸继续推进至定 位处, 当三通工件内的水压不断升高, 高压水推动三通工件管壁在三通支管腔 140上涨形, 支撑杆 141下移至两侧压力平衡, 三通的支管挤压完成。

实施例三

图 6表示的是一种支管与主管在同一平面上、 主管口与支管口方向相反的 Y型三通加工 模具结构。 如图所示, 在上模 11上设有并排的三个 Y型槽, Y型槽由 U型槽和一连通 U型槽 底部的直槽构成, 下模的结构与上模相同。 上、 下模合模时, 由上下模的半圆形的直槽围成 用于加工支管的三通支管腔。 三通加工时, U形的三通工件放在下模的 U型槽内, 上下模合 模, 多支顶针同时插入多个上下模 U型槽所形成的型腔内并封堵三通工件的两端 管口, 支 撑杆插入 Y型槽的直槽段, 并由支撑缸推动使支撑杆抵靠在三通工件管壁 , 水从顶针的注水 腔进入三通工件内, 并在挤压前将水的压力增至所定的压力, 然后挤压缸继续推进至定位处, 当三通工件内的水压不断升高, 高压水推动三通工件管壁在三通支管腔上涨形 , 支撑杆移至 两侧压力平衡, 三通的支管挤压完成。

实施例四

图 7、 图 8表示的是三通主管是 U型、 支管方向多样化的三通模具结构。 如图 7所示, 上模 11内设有四个用于加工三通的 U型槽, 四个三通的支管方向各不相同, 支管口在 U型槽 的底部中央, 支管方向分别是与 U型槽开口方向同向、 反向的, 还有是垂直向上和垂直向下 的,当然,支管口和支管方向的设计可以根据 订单的需要变化。图 8是下模 12的结构示意图, 当支管与主管同向或反向时, 上下模的 U型槽对称且均为半圆槽。 当支管垂直于主管时, 在 上模、 下模内的 U型槽均是半圆槽, 三通支管腔则在上模的 U型槽上开设或者是在下模的 U 型槽上开设。 三通的加工方法与上述实施例的加工方法相同 , 在此不作详述。