[发明专利]中大直径厚壁管料内外同步开槽的低应力下料装置和方法

说明书

本发明提供了中大直径厚壁管料内外同步开槽的低应力下料装置和方法，包括动力机构组件、外槽组件、内槽组件和下料组件，通过设置可伸缩的内槽组件来实现对管料内表面的开设微环槽的操作，外槽组件在管料外表面径向同一对称位置处的同步开槽，改善产生的断面缺陷，提高生产效率，开槽完成后，楔块退回驱使下料辊与管料进行滚动接触下料，实现内外开槽和下料装置联动一体化，所下管料可直接掉落收集操作简便，省时省力，解决了现有金属管料低应力下料过程存在的不能对中大直径厚壁管料的内表面开槽，现有下料方法所得管料的内表面会产生明显的毛圈和撕扯缺陷，难以满足工业实际中对下料断面的平整度要求以及操作繁琐、费时费力、不便取出的问题。

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，具体涉及中大直径厚壁管料内外同步开槽的低应力下料装置和方法。

背景技术

传统基于液压补偿的低应力下料机主要由变频电机、液压传动系统、双滑块机构、下料模具、可移动夹持机构和机架等六部分组成，将开有V型槽的管料一端放入下料模具中的轴承内，另一端固定在可移动夹持机构中，变频电机带动下料模具进行旋转；由于下料机主轴转速较高，其较小的质量和旋转半径，就会产生一个较大的离心力，并通过轴承作用在管料上，从而在管料V型槽尖端产生裂纹，通过控制加载力，V型槽尖端裂纹萌生后会迅速地沿着径向扩展，最终完全断裂，实现下料，但是采用现有低应力下料机下料前，需在管料内外表面径向同一对称位置处预制V型槽，并且开外槽、开内槽、下料三部分操作需要分别在不同设备进行加工，操作繁琐、费时费力；此外，现有的下料须在下料轴承中进行，中大直径管料下料完成后，易形成管料悬架、卡在轴承内的现象，不便取出，以及现有金属管料低应力下料过程是只在管料外表面预制环状V型槽，但利用这种下料方法所得管料的内表面会产生明显的毛圈和撕扯缺陷，难以满足工业实际中对下料断面的平整度要求，还需要对管料的内表面进行磨削和倒内角处理，明显增加生产工序和工时。目前学者们已就低应力弯曲下料技术从应力集中、机构设计、断口形貌等方面进行了一些研究。例如公开号为CN110900287A的中国发明专利中公开的“一种基于同一液压补偿的棒管材开槽下料一体联动装置”，通过将下料滑块连杆座和刀具滑块连杆座分别固定在液压推盘的不同偏心位置，实现采用不同弯曲方向的曲柄连杆机构分别驱动位于双燕尾槽滑台两侧的下料滑块和刀具滑块，进而可以实现下料滑块和刀具滑块的反向联动，也即通过反向联动机构可以同时实现开槽、下料操作。但上述发明只能对棒管材进行外表面开槽和下料操作，对中大直径厚壁管料的内表面开槽操作却难以实现，并且亦不能实现内外同步开槽和下料的联动进行，因此为克服上述现有不足，本发明提供了一种中大直径厚壁管料内外同步开槽的低应力下料方法和装置。

发明内容

本发明实施例提供了中大直径厚壁管料内外同步开槽的低应力下料装置和方法，通过设置可伸缩的内槽组件来实现对管料内表面的开设微环槽的操作，外槽组件在管料外表面径向同一对称位置处的同步开槽，极大改善产生的断面缺陷，显著提高生产效率，在内外开槽完成后，楔块即退回驱使下料辊与管料接触，进行滚动接触下料，实现内外开槽和下料装置联动一体化，并且所下管料可直接掉落收集，操作简便，省时省力，解决了现有金属管料低应力下料过程存在的不能对中大直径厚壁管料的内表面开槽，现有下料方法所得管料的内表面会产生明显的毛圈和撕扯缺陷，难以满足工业实际中对下料断面的平整度要求以及操作繁琐、费时费力、不便取出的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

中大直径厚壁管料内外同步开槽的低应力下料装置，包括：

动力机构组件，所述动力机构组件包括主轴、液压推盘、液压推杆、套杆、导柱和固定盘；