一种旋压装置及制作驼峰管的分步旋压方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种旋压装置及制作驼峰管的分步旋压方法。

背景技术

驼峰管是排气系统构件的重要组成部分，目前驼峰管的制作工艺大多通过旋压装置直接对筒体进行旋压或整体模压成型。

但是在旋压过程中，旋压装置的凹槽的棱角处会卡住筒壁的弯折处，筒壁在被挤进凹槽的时，两边的筒壁很难被补充进凹槽内，因此一开始被挤进的筒壁部分会被拉伸以满足长度需求。通过这种旋压方法制作的驼峰管的管壁的减薄程度较大，从而导致密封性不强，使用寿命较少。还有一些制造商通过两步旋压法制作驼峰管，第一步通过较小的预成型滚轮将筒壁旋压出一个近似的驼峰状，第二部通过精准滚轮旋压出精准的驼峰。虽然两步旋压法的减薄量小于直接旋压法，但是减薄量依然较大。

在整体模压成型过程中，也有材料卡在驼峰弯折处，不利于材料流动从而造成材料减薄，另外整体模具的加工精度要求非常高，成本也非常高，而且即使驼峰轮廓一样，如果直径不同则需要不同的模具。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种旋压装置，使用该旋压装置制作的驼峰管的变薄程度大大减小，从而提高了驼峰管的密封性与使用寿命。

本发明还提供一种使用上述旋压装置制作驼峰管的分步旋压方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的旋压装置，包括：

机架；

第一移动部，所述第一移动部可上下移动地设置在所述机架的下端；

第二移动部，所述第二移动部包括两个滑块、两个滚轮轴，两个所述滑块可相向/背离移动地设置在所述第二移动部的下端，两个所述滚轮轴的上端分别连接在两个所述滑块的下端；

内滚轮，所述内滚轮可旋转地连接在其中一个所述滚轮轴的下端，所述内滚轮的侧面沿周向形成有凸沿；

外滚轮，所述外滚轮可旋转地连接在另一个所述滚轮轴的下端，所述外滚轮的侧面沿周向形成有凹槽，所述凹槽与所述凸沿处于同一水平面；

底座，所述底座设置在所述内滚轮、所述外滚轮的下方，所述底座上设有可旋转的主轴，所述主轴上设有夹具，所述主轴用于放置并旋转筒体，所述夹具用于夹住所述筒体，所述筒体的筒壁位于所述内滚轮与所述外滚轮之间。

进一步地，所述凸沿的凸出长度等于所述凹槽的内凹长度。

进一步地，所述凸沿与所述凹槽均形成为梯形，且所述凸沿与所述凹槽的棱角处形成为弧形。

进一步地，所述外滚轮、所述内滚轮为模具钢制件。

进一步地，所述旋压装置还包括：

控制机构，所述控制机构用于控制所述第一移动部及所述第二移动部的移动。

进一步地，所述控制机构还用于控制所述主轴的旋转。

本发明的制作驼峰管的分步旋压方法，包括：

步骤S1，通过所述夹具将所述筒体固定在所述主轴上并通过所述主轴带动所述筒体旋转；

步骤S2，所述第一移动部带动所述内滚轮与所述外滚轮向下移动指定轴向距离以到达所述筒体的内侧与外侧的指定位置；

步骤S3，所述第二移动部带动所述内滚轮与所述外滚轮朝着靠近所述筒壁的方向移动指定径向距离以挤压所述筒壁；

步骤S4，所述第二移动部带动所述内滚轮与所述外滚轮朝着远离所述筒壁的方向移动所述指定径向距离以回到原位；

步骤S5，循环步骤S2-S4直到指定次数，且最后一次所述循环的所述指定径向距离为所述凸沿的所述突出长度。

进一步地，每次所述循环的所述指定径向距离大于前一次所述循环的所述指定径向距离。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

使用本发明的旋压装置制作的驼峰管的变薄程度大大减小，从而提高了驼峰管的密封性与使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一方面实施例的旋压装置的结构示意图；

图2为本发明第二方面实施例的分步旋压方法的过程示意图；

图3为本发明第二方面实施例的分步旋压方法的流程图。

附图标记：1.机架；2.第一移动部；3.第二移动部；4.内滚轮；5.外滚轮；6.底座；7.滑块；8.滚轮轴；9.凸沿；10.凹槽；11.主轴；12.夹具；13.筒体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述本发明第一方面实施例的旋压装置。

如图1所示，本发明第一方面实施例的旋压装置，包括机架1、第一移动部2、第二移动部3、内滚轮4、外滚轮5、底座6。第一移动部2可上下移动地设置在机架1的下端；第二移动部3包括两个滑块7、两个滚轮轴8，两个滑块7可相向/背离移动地设置在第二移动部3的下端，两个滚轮轴8的上端分别连接在两个滑块7的下端；内滚轮4可旋转地连接在其中一个滚轮轴8的下端，内滚轮4的侧面沿周向形成有凸沿9；外滚轮5可旋转地连接在另一个滚轮轴8的下端，外滚轮5的侧面沿周向形成有凹槽10，凹槽10与凸沿9处于同一水平面；底座6设置在内滚轮4、外滚轮5的下方，底座6上设有可旋转的主轴11，主轴11上设有夹具12，主轴11用于放置并旋转筒体13，夹具12用于夹住筒体13，筒体13的筒壁位于内滚轮4与外滚轮5之间。

其中，第一移动部2可以上下移动，第二移动部3可以相对或背离对方移动，通过第一移动部2与第二移动部3的相互配合，即可实现轴向进给与径向挤压；外滚轮5与内滚轮4上形成有相互配合的凹槽10与凸沿9，两者形状相同，挤压的过程中凸沿9将筒壁完全挤进凹槽10内即可完成驼峰管的制作；主轴11由驱动机构带动旋转，内滚轮4与外滚轮5在挤压筒体13时跟随筒体13进行旋转，筒体13旋转一周后即完成一次旋压。

进一步地，如图1所示，凸沿9的凸出长度等于凹槽10的内凹长度，以保证两者的配合更为紧密。

进一步地，如图1所示，凸沿9与凹槽10均形成为梯形，且凹槽10的开口的棱角处形成为弧形。凸沿9在挤压筒体13的过程中，筒壁会在凹槽10开口的棱角处发生弯折，凸沿9继续向内挤压时筒壁的弯折处会卡在棱角处，筒壁被挤压部分的两侧无法随着凸沿9的推进而填补到凹槽10内，因此筒壁被挤压部分会被拉伸以弥补长度的不足，从而使得筒壁变薄、变软。本发明将凹槽10开口的棱角处设置成弧形，使得筒壁不易卡在棱角处，从而降低了筒壁的变薄程度。

进一步地，外滚轮5、内滚轮4为模具钢制件。模具钢硬度强，价格便宜，具有较高的性价比。

进一步地，该旋压装置还包括控制机构。控制机构用于控制第一移动部2及第二移动部3的移动。为了实现生产自动化，该旋压装置还增加了控制机构。该控制机构能够控制第一移动部2即第二移动部3的移动方向以及移动距离。在旋压开始时只需要在系统内输入所需的参数的数值，控制系统即可自动完成旋压操作。该控制系统节省了人力劳动，提高了工厂生产自动化的程度。

进一步地，控制机构还用于控制主轴11的旋转，即控制主轴11的旋转方向、旋转速度以及旋转时间，从而进一步提高了工厂生产自动化的程度。

下面结合附图具体描述本发明第二方面实施例的制作驼峰管的分步旋压方法。

如图2-3所示，本发明第二方面实施例的分步旋压方法，包括：

步骤S1，通过夹具12将筒体13固定在主轴11上并通过主轴11带动筒体13旋转；

步骤S2，第一移动部2带动内滚轮4与外滚轮5向下移动指定轴向距离以到达筒体13的内侧与外侧的指定位置；

步骤S3，第二移动部3带动内滚轮4与外滚轮5朝着靠近筒壁的方向移动指定径向距离以挤压筒壁；

步骤S4，第二移动部3带动内滚轮4与外滚轮5朝着远离筒壁的方向移动指定径向距离以回到原位；

步骤S5，循环步骤S2-S4直到指定次数，且最后一次循环的指定径向距离为凸沿9的凸出长度。

也就是说，旋压装置需要对筒体13进行多次挤压。具体地，凸沿9一开始不完全挤压进凹槽10，第二移动部3带动内滚轮4、外滚轮5相互挤压较小程度，然后第一移动部2带动内滚轮4、外滚轮5向下移动较小距离，接着再进行较小程度的挤压，反复进行多次，筒壁逐渐被挤压成接近驼峰的形状，并在最终一次将凸沿9完全完全挤压进凹槽10，从而完成驼峰管的制作。

在筒壁被挤压的过程中，被挤压部位的两侧筒壁会被逐渐拉进凹槽10内以补充该部位长度的不足，不易发生卡住的问题，因此被挤压完的部位变薄程度很小。经多次实验表明，通过该旋压方法制作的驼峰管的厚度减少约7％，泄漏量约为0.1L/min，而通过直接旋压法或两步旋压法制作的驼峰管的厚度减少大约15％-25％，泄漏量约为2L-3L/min。

因此，通过该方法制作的驼峰管的变薄程度大大减小，提高了驼峰管的使用寿命。而且通过本方法制作的驼峰管表面光洁、无褶皱，大大提升了美观度。

进一步地，每次循环的指定径向距离大于前一次循环的指定径向距离，以保证筒壁的变形过程更加的平滑，进一步减少了筒壁卡住的问题。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。