本發(fā)明涉及管材擴口成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于液壓機的管材擴口系統(tǒng)及管材擴口方法。

背景技術(shù)：

管材擴口成型是將管坯端部在軸向作用力下直徑擴大的成型工藝，管材擴口形狀可以為錐形、筒形。目前，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用的管材擴口方法主要如下：將管坯放置在液壓機上并通過下模進行固定，液壓缸帶動上模運動進入管坯端部，通過上模的擠壓完成擴口動作。在上述方法中，作為一種公知方式，通常會根據(jù)管坯的初始管徑和擴口后的管徑大小，將上模設(shè)計為相應(yīng)大小的圓臺狀擠壓模具。由于通常情況下，是將同一批次的管坯按照同樣規(guī)格進行擴口，即待擴口管材的直徑理論大小相等且完成擴口管材的直徑理論大小相等，若是上模從同一位置出發(fā)，則上模的行程則可以為定值，出于方便操作的考慮，本領(lǐng)域人員會采用液壓油缸帶動上模按照以下方式動作：向下運動完成擴口動作→向上運動復(fù)位→向下運動完成擴口動作；上模的行程則可以根據(jù)下模位置、上模復(fù)位位置、管坯的長度進行計算獲得，這一點同樣是本領(lǐng)域人員所公知的。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的是：1、同一批次管坯，在生產(chǎn)過程中，其長度與所要求的標(biāo)準長度之間的誤差是無法避免的；2、液壓機的液壓油缸工作過程中，其實際行程與預(yù)定行程之間的誤差是無法避免的。由于存在管坯長度誤差和液壓油缸行程誤差，導(dǎo)致管材擴口成型過程中，擴口的直徑大小也將存在誤差，且管材擴口直徑的誤差會由管坯長度誤差和液壓油缸行程誤差疊加形成，而當(dāng)管材擴口直徑的誤差較大時，會造成廢品率的上升。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是通過控制管坯長度誤差和液壓油缸行程誤差的大小，從而控制管材擴口直徑的誤差值。

現(xiàn)有技術(shù)中，至少還存在以下缺陷：如，在嚴格限制管坯長度誤差范圍時，在工藝方式不變時，會大大降低管坯的合格率，從而增加生產(chǎn)成本；為了提升液壓油缸運動過程的精確性，從而降低液壓油缸行程誤差，會需要改造液壓機設(shè)備或購買更加先進的液壓機，這也意味著生產(chǎn)成本的升高。

通過上述情況的分析可知，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，尋找一種合適的技術(shù)，既可以更好控制管材擴口直徑誤差，又不會帶來過高的成本增加，已成為亟需解決的技術(shù)任務(wù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種管材擴口方法。

本發(fā)明提出的一種管材擴口方法，用于將管材一端進行擴口，包括以下步驟：

S1：將待擴口管材放置于平臺上；

S2：通過擠壓模具進行擠壓動作完成管材擴口；

S3：將完成擴口管材取下；

S4：返回步驟S1；

其中，擠壓動作包括擠壓模具按行程值運動向管材端口壓入動作和擠壓模具復(fù)位動作；

在步驟S2之前，還包括以下步驟：獲得待擴口管材的長度標(biāo)注值，根據(jù)待擴口管材長度的標(biāo)注值、擠壓模具與平臺的位置關(guān)系、管材擴口大小的標(biāo)注值計算擠壓模具的運動距離值；對待擴口管材的長度進行測量，獲得待擴口管材的實際長度值，計算待擴口管材的實際長度值和待擴口管材的長度標(biāo)注值之差值T；若待擴口管材的實際長度值等于待擴口管材的長度標(biāo)準值，將擠壓模具的運動距離值作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值大于待擴口管材的長度標(biāo)準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之差作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值小于待擴口管材的長度標(biāo)準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之和作為擠壓模具的行程值。

在上述管材擴口方法中，在進行管材擴口動作前測定待擴口管材的實際長度值，從而可以計算出該待擴口管材的長度誤差值，采用上述長度誤差值對下一步管材擴口動作中擠壓模具的行程值進行修正，且在上述修正時遵循以下原則：待擴口管材實際長度值小于長度標(biāo)準值，則增加擠壓模具的行程；待擴口管材實際長度值大于長度標(biāo)準值，則減小擠壓模具的行程。通過上述技術(shù)手段，可以在待擴口管材的長度誤差和擠壓模具的行程誤差未降低的情況下，改善管材擴口直徑誤差。

為了配合實現(xiàn)上述管材擴口方法，本發(fā)明還提出了一種基于液壓機的管材擴口系統(tǒng)，包括液壓機，液壓機包括基座、安裝座、導(dǎo)向臺、液壓油缸、上模和下模，基座上豎直設(shè)置有多根導(dǎo)向柱，安裝座固定于導(dǎo)向柱頂部，液壓油缸安裝在安裝座上，上模固定在液壓油缸的活塞桿遠離缸體一端，下模安裝在基座上，導(dǎo)向臺可移動安裝在導(dǎo)向柱上并與液壓油缸的活塞桿固定；還包括測量裝置，測量裝置包括底板、導(dǎo)軌、滑板、靠板、氣缸和安裝臺，導(dǎo)軌豎直于底板設(shè)置，滑板可移動安裝在導(dǎo)軌上，氣缸與滑板驅(qū)動連接并驅(qū)動滑板沿導(dǎo)軌運動，靠板一側(cè)與滑板固定，安裝臺安裝在底板上并位于靠板下方。

優(yōu)選地，還包括第一電子尺、第二電子尺和控制裝置，第二電子尺平行于導(dǎo)向柱設(shè)置，第一電子尺平行于導(dǎo)軌設(shè)置；第一電子尺、第二電子尺、液壓油缸均與控制裝置通訊連接，控制裝置預(yù)設(shè)有待擴口管材的長度標(biāo)準值、上模的運動距離值和上模靜壓時間值；控制裝置通過第一電子尺獲取待擴口管材的實際長度值，控制裝置根據(jù)公式：上模的行程值＝上模的運動距離值+待擴口管材的長度標(biāo)準值-待擴口管材的實際長度值，計算獲得上模的行程值；控制裝置通過第二電子尺獲得上模的實時運動距離，當(dāng)上模的實時運動距離等于上模的行程值時，控制裝置通過控制液壓油缸使得上模停止運動并在保持靜壓時間達到上模靜壓時間值后進行復(fù)位。

優(yōu)選地，還包括安裝板，安裝板豎直安裝在底板上，導(dǎo)軌固定在安裝板上。

優(yōu)選地，還包括人機交互界面，人機交互界面與控制裝置通訊連接。

優(yōu)選地，還包括第二電子尺，第二電子尺平行于導(dǎo)向柱設(shè)置。

在上述基于液壓機的管材擴口系統(tǒng)中，設(shè)置有測量裝置對待擴口管材進行實際長度的測定，在測定時，具體采用了安裝臺來放置待擴口管材，移動靠板而抵靠管材，靠板與安裝臺之間的距離即管材的長度，進一步地，靠板的移動采用滑板與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)置方式，使得靠板移動過程穩(wěn)定可靠；整個管材擴口系統(tǒng)采用在液壓機設(shè)備的基礎(chǔ)上增加測量裝置，使得可以在現(xiàn)有采用液壓機進行管材擴口的技術(shù)基礎(chǔ)上，進行簡易升級，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，降低整個技術(shù)改造過程中的成本。在測量裝置中增設(shè)第一電子尺，并將第一電子尺平行于導(dǎo)軌設(shè)置，可以提高待擴口管材長度測量的便捷性；安裝板的設(shè)置，一方面可以方便第一電子尺的安裝，另一方面還可以將導(dǎo)軌安裝在安裝板上，提升導(dǎo)軌使用過程中的穩(wěn)定性；在液壓機上設(shè)置第二電子尺，并將第二電子尺平行于導(dǎo)向柱設(shè)置，可以方便獲取擠壓模具的行程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的基于液壓機的管材擴口系統(tǒng)中液壓機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的基于液壓機的管材擴口系統(tǒng)中測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提出一種管材擴口方法，包括以下步驟：

S1：將待擴口管材放置于平臺上；

S2：通過擠壓模具進行擠壓動作完成管材擴口；

S3：將完成擴口管材取下；

S4：返回步驟S1；

其中，擠壓動作包括擠壓模具按行程值運動向管材端口壓入動作和擠壓模具復(fù)位動作；

在步驟S2之前，還包括以下步驟：獲得待擴口管材的長度標(biāo)注值，根據(jù)待擴口管材長度的標(biāo)注值、擠壓模具與平臺的位置關(guān)系、管材擴口大小的標(biāo)注值計算擠壓模具的運動距離值；對待擴口管材的長度進行測量，獲得待擴口管材的實際長度值，計算待擴口管材的實際長度值和待擴口管材的長度標(biāo)注值之差值T；若待擴口管材的實際長度值等于待擴口管材的長度標(biāo)準值，將擠壓模具的運動距離值作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值大于待擴口管材的長度標(biāo)準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之差作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值小于待擴口管材的長度標(biāo)準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之和作為擠壓模具的行程值。

參照圖1和圖2，本發(fā)明提出的一種基于液壓機的管材擴口系統(tǒng)，包括液壓機和測量裝置。其中，液壓機用于進行管材擴口動作，測量裝置用于進行待擴口管材3實際長度的測定。

測量裝置包括底板5、導(dǎo)軌6、滑板7、靠板8、氣缸、安裝板10、第一電子尺和安裝臺9，安裝板10豎直安裝在底板5上，第一電子尺和導(dǎo)軌6固定在安裝板10上，導(dǎo)軌6豎直于底板5設(shè)置，第一電子尺平行于導(dǎo)軌6設(shè)置，滑板7可移動安裝在導(dǎo)軌6上，氣缸與滑板7驅(qū)動連接并驅(qū)動滑板7沿導(dǎo)軌6運動，靠板8一側(cè)與滑板7固定，安裝臺9安裝在底板5上并位于靠板8下方；待擴口管材3在進行實際長度測定時，將待擴口管材3固定在安裝臺9上，氣缸驅(qū)動滑板7運動從而帶動靠板8抵靠待擴口管材3頂部，通過第一電子尺即可輕松獲得待擴口管材3的實際長度；獲得待擴口管材3的實際長度后，將上述實際長度與待擴口管材3的長度標(biāo)準值進行比較，并計算待擴口管材3的實際長度值和待擴口管材3的長度標(biāo)注值之差值T。

液壓機包括基座、安裝座、導(dǎo)向臺4、液壓油缸、第二電子尺11、上模1和下模2，基座上豎直設(shè)置有多根導(dǎo)向柱，安裝座固定于導(dǎo)向柱頂部，液壓油缸安裝在安裝座上，上模1固定在液壓油缸的活塞桿遠離缸體一端，下模2安裝在基座上，導(dǎo)向臺4可移動安裝在導(dǎo)向柱上并與液壓油缸的活塞桿固定。將完成實際長度測量的待擴口管材3從測量裝置的安裝臺9上取下，將待擴口管材3固定在下模2上，設(shè)定上模1的行程值，啟動液壓油缸，上模1運動完成管材擴口動作后復(fù)位，取下完成擴口的管材15；在上模1的行程值設(shè)定過程中，可以選的原點位置12作為復(fù)位處，并根據(jù)原點位置12、下模2位置和待擴口管材3的長度標(biāo)準值計算上模1運動距離值，然后根據(jù)差值T修正上述運動距離值獲得上模1的行程值，上述修正方式為：若待擴口管材3的實際長度值等于待擴口管材3的長度標(biāo)準值，將上模1的運動距離值作為上模1的行程值，若待擴口管材3的實際長度值大于待擴口管材3的長度標(biāo)準值，將上模1的運動距離值和差值T之差作為上模1的行程值，若待擴口管材3的實際長度值小于待擴口管材3的長度標(biāo)準值，將上模1的運動距離值和差值T之和作為上模1的行程值。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，出于提升操作性和自動化水平，設(shè)置有控制裝置，控制裝置與第一電子尺、第二電子尺11、液壓油缸通訊連接，將待擴口管材3的長度標(biāo)準值、上模1的運動距離值和上模1靜壓時間值預(yù)存入控制裝置中，當(dāng)進行待擴口管材3的實際長度測量時，由于采用氣缸作為驅(qū)動件，通過設(shè)置氣缸的驅(qū)動力，當(dāng)靠板8抵靠在待擴口管材3頂部時，靠板8將停止運動，控制裝置通過第一電子尺可以獲取待擴口管材3的實際長度值，控制裝置根據(jù)公式：上模1的行程值＝上模1的運動距離值+待擴口管材3的長度標(biāo)準值-待擴口管材3的實際長度值，計算獲得上模1的行程值；當(dāng)液壓機進行管材擴口動作時，控制裝置通過第二電子尺11，實時獲取上模1的運動行程，當(dāng)上模1的運動行程達到上模1的行程值時，控制裝置通過控制液壓機的液壓油缸，即可使得上模1停止運動并在上模1保持靜壓時間達到上模1靜壓時間值后將上模1復(fù)位至原點位置12；通過以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知悉，當(dāng)采用第一電子尺和第二電子尺進行數(shù)據(jù)采集，控制裝置獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳遞，并由控制裝置對整個工作過程中控制，可以顯著提升整個系統(tǒng)在數(shù)值測量的精確性，并提高整個工作過程中的便捷性；既可以降低工作強度并減少人工測量引發(fā)的誤差，又可以提升系統(tǒng)的工作效率，將進一步提高最終產(chǎn)品的精度。

進一步的技術(shù)改進中，可以在液壓機上設(shè)置如液晶面板作為人機交互界面，以便于輸入、調(diào)整和顯示相應(yīng)的工作參數(shù)。

需要指出的是，通常為了液壓機的運行安全，可以對上模1的運動行程設(shè)置上限位13和下限位14，易于理解的是，原點位置12會選擇在上限位13和下限位14之間。

需要進一步指出的是，在以上技術(shù)方案中，測量裝置可以作為一個主體獨立于液壓機設(shè)置，也可以將測量裝置設(shè)置在液壓機基座上，以提高待擴口管材3轉(zhuǎn)移的便捷性。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。