目录
引言 1
1、管端成型机总体结构方案拟定 2
1.1目前管端成型技术的几种方法 2
1.1.1机械成型 2
1.1.2管端偏心回转成型 2
1.1.3利用NC工作机的管端成型 3
1.1.4无模成型 3
1.2管端成型方法选定 3
1.3管端成型机构的组成 4
1.4管端成型机构的工作原理 5
1.5设计技术要求及规格、性能 5
2、旋转冲压主机设计 7
2.1旋转冲压主机整体结构的一般布置 7
2.4旋转冲压主机工作原理 7
2.2驱动电动机选择 7
2.3、带传动设计 8
2.2.1设计功率 8
2.2.2带型确定 8
2.2.3传动比 9
2.2.4小带轮基准直径 9
2.2.5旋转液压缸实际转速 9
3.2.6带速 10
2.2.7初定轴间距 10
2.2.8所求带准长度 10
2.2.9实际轴间距 10
2.2.10小带轮包角 11
2.2.11确定单根V带的基本额定功率 11
2.2.12额定功率增量 12
2.2.13确定V带根数 12
2.2.14确定单根V带的预紧力 13
2.3 零部件设计 13
2.3.1加紧部零件结构图 13
2.3.2主机机架的结构设计 16
3、液压站设计 18
3.1 胀形力的计算 18
3.2 负载计算 19
3.3拟定液压系统图 21
3.4 液压系统工作原理 21
3.5液压缸尺寸计算 22
3.5.1旋转冲压液压缸内径尺寸D计算 22
3.5.2旋转冲压液压缸活塞杆直径d尺寸计算 24
3.5.3 活塞杆最大允许计算长度 24
3.5.4 活塞有效计算长度 25
3.5.5 最小导向长度 25
3.5.6 导向套长度 26
3.5.7 缸筒壁厚 26
3.6 旋转冲压液压缸强度校核 27
3.6.1活塞杆应力校核 27
3.6.2缸筒强度验算 27
3.6.3油缸稳定性验算 28
3.7夹紧液压缸计算 30
3.7.1 计算作用在夹紧缸活塞上的总机械载荷F 30
3.7.2夹紧液压缸内径尺寸D计算 30
3.7.3夹紧液压缸活塞杆直径d尺寸计算 31
3.7.4活塞杆最大允许计算长度 31
3.7.5 活塞有效计算长度 32
3.7.6 最小导向长度 32
3.7.7 导向套长度 33
3.7.8 活塞宽度 33
3.7.9缸筒壁厚 33
3.8 夹紧液压缸强度校核 34
3.8.1活塞杆应力校核 34
3.8.2缸筒强度验算 34
3.8.3油缸稳定性验算 35
3.9 元件选型 37
3.9.1 执行器的确定 37
3.9.2 液压泵的确定 37
3.10 液压泵驱动电机的选择 40
3.11 油箱的设计 40
3.11.1油箱容量的计算 40
3.11.2油箱的结构确定 41
3.12各液控元件选用 42
4、经济性分析 43
5、结论 44
致 谢 45
参 考 文 献 46
摘要
管端成型作为空调设备不可缺少的重要环节之一，国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少，大多数都是专用机床，生产效率比较高，但是灵活性小，对于不同管件的加工具有一定的局限性。目前国内胀管法主要分为机械成型,管端偏心回转成型,利用NC工作机的管端成型,无模成型四种方法。
该机用于将铝管或铜管管端加工成杯状、喇叭状，适用于批量生产，而且也可满足其它材料管件的胀形加工。目前，国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少，大多数都是专用机床，生产效率比较高，但是灵活性小，对于不同管件的加工具有一定的局限性。目前，国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少，大多数都是专用机床，生产效率比较高，但是灵活性小，对于不同管件的加工具有一定的局限性。因此本课题设计的这一产品具有较高的使用价值和普遍性。
关键词：管端成型机；胀形加工；专用机床
Abstract
The jet formation takes one of air-conditioning plant essential important links, domestic makes specially uses in the jet formation the general engine bed being quite few, majority is the special purpose machine, the production efficiency is quite high, but the flexibility is small, has certain limitation regarding the different fitting's processing. At present the domestic expanding tube law mainly divides into the machinery formation, the jet bias rotation formation, uses the NC working machine's jet formation, the non-mold takes shape four methods.
This machine uses in the aluminum tube or the copper pipe jet processes the shape of cup, the loudspeaker shape, is suitable in the volume production, moreover may also satisfy other material fitting's bulging processing. At present, domestic makes specially uses in the jet formation the general engine bed being quite few, majority is the special purpose machine, the production efficiency is quite high, but the flexibility is small, has certain limitation regarding the different fitting's processing. At present, domestic makes specially uses in the jet formation the general engine bed being quite few, majority is the special purpose machine, the production efficiency is quite high, but the flexibility is small, has certain limitation regarding the different fitting's processing. Therefore this topic design's this product has the high use value and the universality.
Key words：Copper pipe shaper；Bulging processing；Special purpose machine
引言
随着现在国家经济发展，空调已经进入了人们家庭，而空调系统作为影响生活舒适性的主要总成之一,为生活提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能。现在国内是空调设备仍属于专用设备，其技术和方法也很单一，并却有些设备和技术仍需采用国外的。
管端成型作为空调设备不可缺少的重要环节之一，国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少，大多数都是专用机床，生产效率比较高，但是灵活性小，对于不同管件的加工具有一定的局限性。目前国内胀管法主要分为机械成型,管端偏心回转成型,利用NC工作机的管端成型,无模成型四种方法。基于经济性和结构考虑，本课题研究的管端成型机采用机械胀管的方法，并且机械胀管法比较普遍，容易实现工作要求，原理简单易操作。本机是一种可以适应不同管件成型加工的通用机床，并且在不需要进行大批量生产的情况下，代替了小批量单件生产时的手工管端成型，而且可以节省时间和生产消耗，提高单件的生产效率，及时满足产品零部件的需要。管端成型机用于空调热交换器铝管的端部成型处理,即通过冲压或旋压的方式将铝管或铜管的端部扩口或缩口,加工成所需的管端形状，后用于空调器热交换器或汽车空调热交换器的管端连接。
该机用于将铝管或铜管管端加工成杯状、喇叭状，适用于批量生产，可以完成直径为9.42X1.2、9X1.2、12.6X1.2、15.8X1.2、19.1X1.2mm铝管或铜管的胀形加工，而且也可满足其它材料管件的胀形加工。目前，国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少，大多数都是专用机床，生产效率比较高，但是灵活性小，对于不同管件的加工具有一定的局限性。因此，有必要设计这样一种可以适应不同管件胀形加工的通用机床，并且在不需要进行大批量生产的情况下，代替了小批量单件生产时的手工胀管，而且可以节省时间和生产消耗，提高单件的生产效率，及时满足产品零部件的需要。由于本机的工作循环周期较短，运动方向变化频繁，使本机所承受的交变应力较明显，因此对于本机工作部分的强度要求较高。因此本课题设计的这一产品具有较高的使用价值和普遍性。
1、管端成型机总体结构方案拟定
1.1目前管端成型技术的几种方法
目前国内管端成型方法主要分为机械成型、管端偏心回转成型、利用NC工作机的管端成型、无模成形四种方法。管料加工成品如图所示的产品，该产品主要应用于空调机热交换器或汽车空调热交换器的管端连接。
图1-1 成型管端
Figure1-1 formation jet
1.1.1机械成型
机械成型主要是应用液压系统来控制机械部分的动作，来实现对管端进行冲压成型的一种方法。
1.1.2管端偏心回转成型
该成型方法中，模具的包络角与模具半角相同，模具的轴线与钢管的轴心偏离一定的距离，它适合于钢管的缩口。偏心量与管端缩口量、模具半角有关。管端不规整变形程度与模具接触钢管的面积率有关，面积率越小，越能控制回转成形过程。
偏心回转成形适合于管材缩口成形的成形前期；成形末期一般采用摇动回转成型。当侧壁具有约束导板时，可实现缩口率φ达68%的内法兰成型。
1.1.3利用NC工作机的管端成型
NC工作机进行管端成形，是利用往复运动的半球形工具逐步使管端成型，以获得所需的管端形状。圆管固定在水平的工作台上作平面运动，半球形工具沿垂直方向运动，与管材的转动相配合，形成了管端部成型曲面。这样，即可得到非对称形状的管端。例如。正多边形锥台体的端部，四角形异形管的扩口端部等。同时，也可以实现非管端部的局部缩径加工与切断加工。因而，它是一种柔性较大的管端成形过程，此法与旋压成形原理相同，但工具形状不同。
1.1.4无模成型
管端无模成型，使用两个既是坯料又是成形工具管坯。首先，用高频感应加热管坯，然后将其头部互相接触并旋转，即可实现管端缩口加工。这种成形过程实际上是利用两个管坯相对运动而产生的摩擦热而成形。此法已应用于高铬合金管端部成型。
此外，近年来国外还开发出利用高频感应局部加热使钢管壁厚增加的装置。当在该装置垂直方向施加力的作用时，该力可传递到水平管端上，使管材壁厚增加。
利用高频感应加热进行管端型锻成型过程是通过型砧上下、左右移动，以及钢管的旋转，可以实现钢管端部的变壁厚加工。目前，国外已经开发出能够控制芯棒的轴向力，金属沿轴向和径向流动，以及确保钢管轴向壁厚分布的变壁厚加工CNC型锻机，可以得到高质量、高尺寸精度的管端。
1.2管端成型方法选定
对以上几种管端成型的方法从性价比方面进行比较。基于经济性与结构性考虑，本课题研究的铜管管端成型机采用机械成型的方法比较经济，结构简单，并且机械成型方法比较普遍，容易实现工作要求，原理简单易操作。
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