管材墩头成型装置的制作方法

1.本实用新型涉及管材技术领域，具体地是一种管材墩头成型装置。


背景技术：

2.去水器在日常生活中属于比较常见的卫浴用品，其起到对蓄水池的启闭作用，实现蓄水池的蓄水或者排水功能，普通的去水器在蓄水或者排水的时候需要用手伸到池中操作，在多数情况下都显得比较不便，有时候甚至需要将手伸到污水中才能实现排水，非常不便，改进型的通常用柔性拉线来控制落水塞实现启闭，而柔性拉线通常采用寿命较长的钢丝绳，而为了保护钢丝绳，同时保证钢丝绳具备一定的适应性，通常在钢丝绳外套设有线控管，该种线控管由内外两个中空管相互套设而成，且两层中空管之间设有沿着中空管轴向分布的钢丝，即若干根钢丝沿着轴向呈环状分布，用以加强线控管强度，线控管的尾部通常需要一个墩头，用以结合钢丝绳尾部的按钮，为了保证线控管和墩头的强度，墩头需要和线控管为一体，且墩头内也需要分布有钢丝，而线控管端部的墩头需要墩头成型工艺加工而成，但是市面上针对该种线控管墩头的成型加工模具设备自动化程度低，需要分部手动操作，不仅效率低，而且造成大量管材浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种管材墩头成型装置，可以解决线控管的墩头成型需要手动作业，自动化程度低，加工不良率高以及成品抗拉强度低的问题。
4.本实用新型所采取的技术方案是：提供一种管材墩头成型装置，它包括一底座，所述底座上依次设有夹持模块、加热模块及挤压模块，所述夹持模块开有用于夹持管材的夹持模腔和用于成型墩头的第一成型模腔，所述夹持模腔和第一成型模腔同轴且互通，所述夹持模块包括上夹持块和下夹持块，所述上夹持块和下夹持块分型面上分别设有轴向切半的夹持模腔和第一成型模腔，所述上夹持块和下夹持块合模后形成完整的夹持模腔和第一成型模腔；所述加热模块开有和第一成型模腔同轴且互通的第二成型模腔，所述加热模块设有用于加热第二成型模腔的发热元件；所述挤压模块包括用于挤压管材成型的顶针和驱动顶针滑动的驱动组件，所述顶针包括针体和同轴设置于针体一端的针头，所述针体滑动连接于第一成型模腔和第二成型模腔内，所述针头位于夹持模腔内，所述针体和针头之间设有倒角，所述驱动组件包括用于驱动上夹持块和下夹持块开合模的第一驱动件和用于驱动顶针滑动的第二驱动件。
5.采用以上结构后，本装置具有以下优点：通过夹持模块对管材进行夹持，加热模块对管材端部进行加热软化，挤压模块中的顶针对软化后的管材挤压至第一成型模腔内成型为墩头，并通过冷却元件对墩头加速冷却固化，从而实现管材墩头成型，同时顶针的针头和针体之间倒角过渡，随着针头穿过管材的中心孔，针体挤压管材端部，使得管材内部环向分布的钢丝能沿着针头和针体之间倒角形成外翻，从而墩头内的钢丝能呈放射状分布，保证墩头的强度，降低手动操作带来的失误，提高效率。
6.优选地，所述加热模块包括上导热板和下导热板，所述上导热板和下导热板上下贴合且贴合面均设有切半的第二成型模腔，所述上导热板和下导热板贴合后形成完整的第二成型模腔，便于加热模块的安装与拆卸。
7.优选地，所述上导热板和下导热板均设有发热元件，使得加热更加均匀和快速。
8.优选地，所述夹持模块设有用于冷却第一成型模腔的冷却元件，使得冷却更加均匀和快速。
9.优选地，所述驱动组件还包括一连接杆，所述连接杆一端通过一限位件连接顶针，所述连接杆另一端通过一支撑件连接第二驱动件的输出端，所述支撑件固定于底座上，所述连接杆和第二驱动件的输出端同轴滑动连接于支撑件上，使得连接杆和第二驱动件的输出端同轴连接更加稳定。
10.优选地，所述连接杆滑动连接一调节块，所述调节块通过一定位座连接于底座，所述调节块和定位座滑动连接，实现调节块能沿着连接杆轴向往复滑动，所述调节块和定位座之间设有锁紧件，以锁定调节块和定位座之间的位置。当针体后移复位时，所述调节块通过紧抵限位件以对针体形成制动，防止针体脱离第二成型模腔。
11.优选地，所述调节块和支撑件之间设有第一阻尼器，所述第二驱动件的输出端和支撑件之间设有第二阻尼器，所述第一阻尼器用于缓冲连接杆和顶针之间的碰撞，所述第二阻尼器用于缓冲第二驱动件的输出端和连接杆之间的碰撞。
12.优选地，所述夹持模块和加热模块均设有监控第一成型模腔和第二成型模腔温度的温控组件，所述温控组件为温度探头和控制器的常规组合，用以监控加工过程中的温度。
附图说明
13.图1是本实用新型整体结构剖视图。
14.图2是图1中a处放大图。
15.图3是本实用新型顶针结构示意图。
16.图4是图3中b处放大图。
17.图5是本实用新型成型前的管材俯视图。
18.图6是本实用新型成型后的管材剖视图。
19.图7是本实用新型成型后的管材俯视图。
20.其中，1、底座；2、夹持模块；2-1、第一成型模腔；2-2、上夹持块；2-3、下夹持块；2-4、冷却元件；2-5、夹持模腔；3、加热模块；3-1、第二成型模腔；3-2、上导热板；3-3、下导热板；3-4、保温隔热层；3-5、发热元件；4、挤压模块；4-1、顶针；4-1-1、针头；4-1-2、针体；4-1-3、倒角；4-2、驱动组件；4-2-1、连接杆；4-2-2、限位件；4-2-3、调节块；4-2-4、锁紧件；4-2-5、支撑件；4-2-6、定位座；4-2-7、第一阻尼器；4-2-8、第二阻尼器；4-2-9、第一驱动件；4-2-10、第二驱动件；5、管材；5-1、内管；5-2、外管；5-3、钢丝；5-4、墩头。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
22.本实施例提供一种管材墩头成型装置及制备工艺，如图1所示，本成型装置包括一底座1，底座1上依次设有夹持模块2、加热模块3及挤压模块4。
23.夹持模块2内依次开有互通的夹持模腔2-5和第一成型模腔2-1，夹持模块2包括上夹持块2-2和下夹持块2-3，上夹持块2-2和下夹持块2-3开合模，上夹持块2-2和下夹持块2-3分型面上分别设有轴向切半的夹持模腔2-5和第一成型模腔2-1，上夹持块 2-2和下夹持块2-3合模后形成完整的夹持模腔2-5和第一成型模腔2-1。上夹持块2-2 和下夹持块2-3均匀分布有用于冷却的冷却元件2-4，本实施例中，冷却元件2-4通常为冷却管，冷却管内设有流动的冷却液，以提高冷却速度。
24.需要说明的是，夹持模腔2-5和第一成型模腔2-1同轴设置，夹持模腔2-5的直径理论上同管材5的直径，可以通过更换不同夹持模块2来适应不同类型尺寸的管材5，夹持模腔2-5的上下夹持块2-3合模后，管材5牢固地固定于夹持模腔2-5内，管材5 在夹持模腔2-5固定后，管材5的顶部伸入第一成型模腔2-1内，第一成型模腔2-1的直径大于夹持模腔2-5直径，第一成型模腔2-1的直径理论上等于管材5待成型墩头5-4 的直径，
25.夹持模腔2-5与第一成型模腔2-1相反的一端还开有一限位模腔，限位模腔直径尺寸大于管材5直径，当管材5固定于夹持模腔2-5后，限位模腔则保持管材5后半部分呈笔直状态，防止夹持模具之后对管材5热传导，使得管材5后半部分受热变形。
26.加热模块3内开有和第一成型模腔2-1互通且直径相等的第二成型模腔3-1，加热模块3包括上导热板3-2和下导热板3-3，上导热板3-2和下导热板3-3分型面上均设有轴向切半的第二成型模腔3-1，上导热板3-2和下导热板3-3合模后形成完整的第二成型模腔3-1。上导热板3-2和下导热板3-3均匀分布有发热元件3-5，且发热管靠近夹持模具设置，便于热传导于夹持模具，本实施例中，发热元件3-5为发热管，其在上下导热板3-3内部均匀分布，以便快速均匀地加热上下导热板3-3。
27.挤压模块4包括顶针4-1和驱动组件4-2，如图2、3所示，顶针4-1包括针体4-1-2 和位于针体4-1-2顶端同轴设置的针头4-1-1，针体4-1-2滑动连接于第一成型模腔2-1 和第二成型模腔3-1内，针头4-1-1通过针体4-1-2推动伸入至夹持模腔2-5内，针头4-1-1 和针体4-1-2为一体，针头4-1-1和针体4-1-2若不一体化，容易造成针头4-1-1因松动而偏移变形。
28.如图4所示，针头4-1-1和针体4-1-2之间倒角4-1-3处理，倒角4-1-3角度a(倒角4-1-3面和顶针4-1轴向之间的夹角)数值通常为10≤a≤25度，钢丝5-3能从倒角 4-1-3面滑至针体4-1-2端面，当钢丝5-3滑到针体4-1-2端面时，受针体4-1-2端面的阻碍，钢丝5-3端部则受针体4-1-2端面的反弹而向针体4-1-2端面周向翻边。
29.这里需要说明的是，当a＜10度时，钢丝5-3滑到针体4-1-2端面时，由于倒角4-1-3 角度过小，钢丝5-3端部与针体4-1-2端面形成曲张力，使得钢丝5-3端部紧抵针体4-1-2 端面，而钢丝5-3中间部位则形成弯曲，不利于墩头5-4内的钢丝5-3发散；当a＞25 度时，钢丝5-3滑到针体4-1-2端面时，由于倒角4-1-3角度过大，钢丝5-3端部只在针体4-1-2端面接触并滑行一小段距离后开始翻边，这样导致翻边发散后，相邻翻边之间不等距分布，影响墩头5-4的强度。
30.a的最佳值为15度，此时，钢丝5-3能从倒角4-1-3面滑至针体4-1-2端面，钢丝 5-3滑到针体4-1-2端面时，钢丝5-3端部能紧贴针体4-1-2端面滑行一段距离，这样钢丝5-3有一小段紧贴针体4-1-2端面，对钢丝5-3翻边形成一定的阻力，防止钢丝5-3错位或偏移。
31.驱动组件4-2包括第一驱动件4-2-9、第二驱动件4-2-10以及一连接杆4-2-1，第一
驱动件4-2-9连接上夹持块2-2，用于驱动上夹持块2-2和下夹持块2-3之间的开合模，连接杆4-2-1一端连接针体4-1-2，另一端连接第二驱动件4-2-10输出端，而连接杆4-2-1 和针体4-1-2之间还设有一限位件4-2-2，限位件4-2-2起到连接和固定的作用，连接杆 4-2-1和针体4-1-2通过紧固件分别可拆卸地固定于限位件4-2-2，便于连接杆4-2-1和针体4-1-2的安装与拆卸。
32.连接杆4-2-1和第二驱动件4-2-10的输出端之间设有一支撑件4-2-5，支撑件4-2-5 上开有通孔，支撑杆和第二驱动件4-2-10输出端连接处位于支撑件4-2-5通孔内，且支撑杆和第二驱动件4-2-10输出端均能沿着通孔往复移动，即在第二驱动件4-2-10输出端的推动下，连接杆4-2-1能沿着支撑件4-2-5的通孔作往复移动，支撑件4-2-5作为连接杆4-2-1和第二驱动件4-2-10输出端连接处的支撑点，实现连接杆4-2-1和第二驱动件4-2-10输出端往复移动的前提下，能对连接杆4-2-1和第二驱动件4-2-10输出端连接处起到支撑作用，保证第二驱动件4-2-10输出端和连接杆4-2-1之间保持同轴传动。连接杆4-2-1上套设有一调节块4-2-3，调节块4-2-3通过一定位座4-2-6固定于底座1上，固定座开有通孔，调节块4-2-3套设于固定座的通孔内且和通孔之间为螺纹连接，因此调节块4-2-3能沿着通孔作轴向移动调节，调节块4-2-3套设于连接杆4-2-1上，连接杆 4-2-1能沿着调节块4-2-3往复移动，而固定座则相对于调节块4-2-3固定不动，而调节块4-2-3和定位座4-2-6之间设有一锁紧件4-2-4，锁紧件4-2-4类似一螺母，其通过螺纹连接方式套设于调节块4-2-3外壁，通过螺母旋紧于调节块4-2-3，使得调节块4-2-3 相对于定位座4-2-6锁定在一个位置，也就是调节块4-2-3能沿着连接杆4-2-1轴向往复滑动，随着连接杆4-2-1的向前移动，调节块4-2-3的前端和限位件4-2-2的尾端之间会碰撞并形成限位，因此，调节块4-2-3限定连接杆4-2-1的前进行程，连接杆4-2-1推动顶针4-1前进，也就是限定了顶针4-1的前进行程，针体4-1-2的端面和第一成型模腔 2-1端面之间距离作为墩头5-4的厚度，也就是说，调节块4-2-3调节连接杆4-2-1的前进行程关系着墩头5-4厚度尺寸。
33.调节块4-2-3和支撑件4-2-5之间、第二驱动件4-2-10的输出端和支撑件4-2-5件之间分别设有第一阻尼器4-2-7和第二阻尼器4-2-8，第一阻尼器4-2-7用于防止调节块 4-2-3调节滑动位置时和支撑件4-2-5之间的碰撞，第二阻尼器4-2-8则防止第二驱动件 4-2-10的输出端前进时，第二驱动件4-2-10的输出端和第二驱动件4-2-10外壳之间形成碰撞。
34.夹持模块2和加热模块3均设有监控第一成型模腔2-1和第二成型模腔3-1温度的温控组件，温控组件为温度探头和控制器的常规组合，用以监控加工过程中的温度，在此不赘述。
35.通过上述装置，相应的管材5墩头5-4制备工艺如下：
36.准备管材5，本实用新型中的管材5为一种线控管，如图5所示，其包括一外管5-2 和套设于外管5-2内的内管5-1，外管5-2和内管5-1之间夹层环向均匀分布有若干与内管5-1同轴向的钢丝5-3，其中外管5-2的材质为pa，内管5-1的材质为pom。
37.将管材5放置于夹持模腔2-5内，夹持模块2的上夹持块2-2和下夹持块2-3合模后固定管材5，管材5顶端穿过第一成型模腔2-1后伸入至第二成型模腔3-1内，加热模块3加热上导热板3-2和下导热板3-3，使得加热模块3升温预热，通过热传导同时对夹持模块2进行升温预热，接着对第二成型模腔3-1继续加热，然后第一成型模腔2-1 受热，第一成型模腔2-1和第二成型模腔3-1内的管材5呈软化可塑状态，加热时间为 20s，加热模块3的温度由
预热的160℃加热至235℃，而此时夹持模块2温度则为170 至185℃之间。需要说明的是，第二成型模腔3-1内的温度要高于第一成型模腔2-1内的温度，因此第二成型模腔3-1内的管材5熔化程度要大于第一成型模腔2-1内的管材 5，防止一次性全部熔化。
38.第二驱动件4-2-10驱动连接杆4-2-1，连接杆4-2-1驱动顶针4-1依次插入第二成型模腔3-1和第一成型模腔2-1，而顶针4-1的针头4-1-1则穿过内管5-1中心孔，同时顶针4-1的针体4-1-2端部推动并挤压软化可塑状态的管材5端部至第一成型模腔2-1顶端成型为墩头5-4，此时，内外管5-2之间的钢丝5-3在挤压下顺着针头4-1-1外周壁、针头4-1-1针体4-1-2之间过渡的圆角壁及针体4-1-2顶端端面外翻，使得钢丝5-3呈均匀发散状分布于墩头5-4内，挤压时间为5s；
39.夹持模块2继续加热保压，顶针4-1保持不动，墩头5-4至完全熔化状态，通常加热保压时间为15s，此时，加热模块3的温度升至265
±
10℃，夹持模块2的温度升至 225℃时，墩头5-4全部熔化。
40.加热模块3停止加热，夹持模块2内的冷却元件2-4对第一成型模腔2-1进行冷却降温，墩头5-4也随之降温冷却，冷却时间至少28s，此时夹持模块2温度降至130℃以下，加热模块3和顶针4-1的温度降至170℃以下，墩头5-4固化成型。
41.第一驱动件4-2-9驱动顶针4-1的针体4-1-2抽离，顶针4-1的针头4-1-1随之抽离内管5-1中心孔，成型完毕。
42.另外，加热模外还套设有保温隔热层3-4，用以减少温度流失，使得加热模块3的温度更加精准。
43.整个工作流程为，夹持模块2夹持固定管材5，第一驱动件4-2-9驱动夹持模块2 合模完成对管材5的固定，加热模块3的发热管开始加热，先对第二成型模腔3-1和第一成型模腔2-1进行预热，再加热至管材5端部形成软化可塑状态，第二驱动件4-2-10 推动连接杆4-2-1前进，连接杆4-2-1推动顶针4-1前进，顶针4-1的针头4-1-1插入至夹持型腔内管5-1中心孔，针体4-1-2端部推动并挤压软化可塑状态的管材5端部至第一成型模腔2-1顶端成型为墩头5-4，此时，如图6和7所示，内外管5-2之间的钢丝 5-3在挤压下顺着针头4-1-1外周壁、针头4-1-1针体4-1-2之间的倒角4-1-3壁及针体 4-1-2顶端端面外翻，接着发热元件3-5对夹持模块2继续加热，直至墩头5-4彻底熔化，此时保持顶针4-1不动并对墩头5-4继续保压一定时间，墩头5-4成型，然后夹持模块2 上的冷却元件2-4对夹持模块2冷却，墩头5-4冷却固化，形成成品墩头5-4，最后第二驱动件4-2-10驱动连接杆4-2-1后退，连接杆4-2-1驱动顶针4-1后退，第一驱动件4-2-9 驱动夹持模块2开模，取出带有墩头5-4的管材5。
44.需要说明的是，第二驱动件4-2-10输出端还设有一制动件，第二驱动件4-2-10输出端一端连接连接杆4-2-1，制动件则位于第二驱动件4-2-10输出端的另一端，其对第二驱动件4-2-10的输出端的前进动作进行锁止，也就是针体4-1-2的端面和第一成型模腔2-1的端面之间的距离可通过制动件进行调节；套设于支撑杆上的调节块4-2-3对连接杆4-2-1的后退动作进行锁止，即连接杆4-2-1后退到一定行程后，连接杆4-2-1和顶针4-1尾端之间的限位件4-2-2则会抵于调节块4-2-3端部，也就是针体4-1-2的抽离行程可通过调节块4-2-3进行调节，而针体4-1-2的抽离行程非常重要，因为抽离后的针体4-1-2的顶端可以作为下一次加工时作为管材5端部的定位面，即管材5伸入至第二成型模腔3-1内时抵于针体4-1-2顶端，从而便于放置管材5，提高加工效率。
45.本实用新型中，为了实现全自动化操作，还设置有一个控制中心，控制中心连接并控制第一驱动件4-2-9、第二驱动件4-2-10、发热元件3-5、冷却元件2-4及驱动组件4-2，在此不赘述。
46.这里需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.此外，术语“一”、“二”、“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“一”、“二”、“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
51.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。