一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圓筒形構(gòu)件的加工方法，尤其是涉及一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圓筒形構(gòu)件通常通常被廣泛地用作電機(jī)殼體和容器。為了在實(shí)際使用中提高構(gòu)件的冷卻和加熱效果，人們在構(gòu)件上設(shè)置了不同方式的冷卻和加熱結(jié)構(gòu)。其中的一種方式就是通過螺旋卷繞將鋁型材管卷繞成多個并列的環(huán)形構(gòu)件并通過焊接將環(huán)形構(gòu)件固定連接在一起構(gòu)成圓筒形構(gòu)件。但目前的加工方法存在以下缺陷:一是加工過程中內(nèi)外徑的精度無法控制，誤差大;二是工序復(fù)雜，焊接深度不夠，焊接強(qiáng)度低;三是加工速度慢，加工成本尚ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效控制加工精度、工序簡單、加工速度快且焊接強(qiáng)度高的基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，包括將鋁型材管卷繞成環(huán)形構(gòu)件和同步對相鄰的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行焊接，具體加工步驟如下:將鋁型材管的起始端固定在卷模上，由轉(zhuǎn)軸帶動卷模旋轉(zhuǎn)對鋁型材管進(jìn)行螺旋卷繞，在所述的卷模旁設(shè)置徑向壓緊裝置、軸向壓緊裝置和摩擦頭，所述的徑向壓緊裝置使螺旋卷繞后的環(huán)形構(gòu)件貼緊在所述的卷模上，所述的軸向壓緊裝置在鋁型材管螺旋卷繞過程中始終使相鄰的環(huán)形構(gòu)件相互軸向壓緊，所述的摩擦頭中心與所述的軸向壓緊裝置邊緣的距離為鋁型材管的軸向?qū)挾?，?dāng)卷模旋轉(zhuǎn)時，所述的摩擦頭和所述的軸向壓緊裝置以相應(yīng)的速度沿軸向同步移動，所述的摩擦頭徑向插入相鄰的環(huán)形構(gòu)件之間的接縫處旋轉(zhuǎn)，所述的摩擦頭的中心位于新形成的環(huán)形構(gòu)件與前一環(huán)形構(gòu)件重合點(diǎn)的后方，所述的摩擦頭的旋轉(zhuǎn)速度足以使所述的摩擦頭周圍的鋁材塑化。
[0005]所述的摩擦頭的中心位于新形成的環(huán)形構(gòu)件與前一環(huán)形構(gòu)件重合點(diǎn)的后方3?10毫米。
[0006]所述的摩擦頭之后設(shè)置有冷卻裝置對加工后的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行浸入式冷卻。
[0007]卷模上設(shè)置有螺旋導(dǎo)向模頭，所述的鋁型材管的起始端固定在所述的螺旋導(dǎo)向模頭上。
[0008]所述的摩擦頭包括旋轉(zhuǎn)柱體和摩擦凸尖，所述的旋轉(zhuǎn)柱體與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，所述的旋轉(zhuǎn)柱體的前端為與所述的旋轉(zhuǎn)柱體的軸線垂直的旋轉(zhuǎn)平面，所述的摩擦凸尖設(shè)置在所述的旋轉(zhuǎn)平面上。
[0009]所述的旋轉(zhuǎn)柱體以所述的摩擦凸尖的頂點(diǎn)為中心朝卷繞方向前傾，所述的前傾角為20?30度，最好為25度。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于同步進(jìn)行卷繞和焊接，并且將摩擦頭徑向插入環(huán)形構(gòu)件之間的接縫處進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，通過摩擦產(chǎn)生的高溫將附近的鋁材塑化來達(dá)到使相鄰的環(huán)形構(gòu)件融合一體的效果，不僅加工效率高，加工成本低，而且加工后的構(gòu)件內(nèi)外徑的精度誤差小，焊接效果好，焊接強(qiáng)度高;在摩擦頭之后設(shè)置冷卻裝置對加工后的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行浸入式冷卻可以使摩擦加工點(diǎn)外其它部分的溫度不升高，避免整個構(gòu)件因摩擦焊接而發(fā)生變形;而在卷模上設(shè)置螺旋導(dǎo)向模頭，將鋁型材管的起始端固定在螺旋導(dǎo)向模頭上，則可以使鋁型材管按事先設(shè)定的螺距卷繞;旋轉(zhuǎn)柱體以摩擦凸尖的頂點(diǎn)為中心朝卷繞方向前傾一定的角度則可以使摩擦加工塑化后的熔融狀態(tài)的鋁能夠有效填充到相鄰環(huán)形構(gòu)件之間的接縫中，提高焊接深度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明加工工藝流程的示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明摩擦焊接加工的剖面示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明加工時摩擦頭前傾狀態(tài)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]如圖所示，一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，具體加工步驟如下:加工一個內(nèi)徑為250mm的筒形構(gòu)件，將一個卷模(圖未顯不)同軸設(shè)置在一臺設(shè)備的轉(zhuǎn)軸(未顯示)上，卷模上設(shè)置有螺旋導(dǎo)向模頭(未顯示)，將一根鋁型材管1的起始端固定在螺旋導(dǎo)向模頭上，由轉(zhuǎn)軸帶動卷模旋轉(zhuǎn)對鋁型材管1進(jìn)行螺旋卷繞；而在卷模旁設(shè)置徑向壓緊裝置(未顯示)、軸向壓緊裝置(未顯示)和摩擦頭2，徑向壓緊裝置使螺旋卷繞后的環(huán)形構(gòu)件3貝占緊在卷模上，軸向壓緊裝置在鋁型材管螺旋卷繞過程中始終使相鄰的環(huán)形構(gòu)件3相互軸向壓緊，摩擦頭2包括旋轉(zhuǎn)柱體21和摩擦凸尖22，旋轉(zhuǎn)柱體21與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未顯示)連接，旋轉(zhuǎn)柱體21的前端為與旋轉(zhuǎn)柱體21的軸線021垂直的旋轉(zhuǎn)平面23，摩擦凸尖22設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面23上，摩擦凸尖22中心與軸向壓緊裝置邊緣的距離為鋁型材管的橫向?qū)挾炔⑾鄬潭ǎ?dāng)卷模按鋁型材管1的進(jìn)料量為500mm/分鐘的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)時，摩擦頭2和軸向壓緊裝置根據(jù)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速以相應(yīng)的線速度沿轉(zhuǎn)軸的軸向同步移動，而同時摩擦凸尖22徑向插入相鄰的環(huán)形構(gòu)件3之間的接縫處4旋轉(zhuǎn)，摩擦凸尖22的中心位于新形成的環(huán)形構(gòu)件與前一環(huán)形構(gòu)件重合點(diǎn)A的后方L = 10毫米處，旋轉(zhuǎn)柱體21以摩擦凸尖22的頂點(diǎn)為中心朝卷繞方向前傾，前傾角Θ為30度，摩擦頭2的旋轉(zhuǎn)速度為800轉(zhuǎn)/分鐘，該轉(zhuǎn)速足以使摩擦頭2周圍的鋁材塑化成熔融狀態(tài)，而在摩擦頭2之后設(shè)置有冷卻裝置5對加工后的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行浸入式冷卻。
[0016]上述實(shí)施例中，摩擦頭2的中心也可以位于新形成的環(huán)形構(gòu)件與前一環(huán)形構(gòu)件重合點(diǎn)A的后方大于3毫米的任一處;前傾角Θ也可以是20?30度之間的任一角度;而摩擦頭2的旋轉(zhuǎn)速度也可以根據(jù)卷繞的轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，只要保證使摩擦頭2周圍的鋁材塑化成熔融狀態(tài)即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于包括將鋁型材管卷繞成環(huán)形構(gòu)件和同步對相鄰的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行焊接，具體加工步驟如下:將鋁型材管的起始端固定在卷模上，由轉(zhuǎn)軸帶動卷模旋轉(zhuǎn)對鋁型材管進(jìn)行螺旋卷繞，在所述的卷模旁設(shè)置徑向壓緊裝置、軸向壓緊裝置和摩擦頭，所述的徑向壓緊裝置使螺旋卷繞后的環(huán)形構(gòu)件貼緊在所述的卷模上，所述的軸向壓緊裝置在鋁型材管螺旋卷繞過程中始終使相鄰的環(huán)形構(gòu)件相互軸向壓緊，所述的摩擦頭中心與所述的軸向壓緊裝置邊緣的距離為鋁型材管的軸向?qū)挾?，?dāng)卷模旋轉(zhuǎn)時，所述的摩擦頭和所述的軸向壓緊裝置以相應(yīng)的速度沿軸向同步移動，所述的摩擦頭徑向插入相鄰的環(huán)形構(gòu)件之間的接縫處旋轉(zhuǎn)，所述的摩擦頭的中心位于新形成的環(huán)形構(gòu)件與前一環(huán)形構(gòu)件重合點(diǎn)的后方，所述的摩擦頭的旋轉(zhuǎn)速度足以使所述的摩擦頭周圍的鋁材達(dá)到塑化溫度。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于所述的摩擦頭的中心位于新形成的環(huán)形構(gòu)件與前一環(huán)形構(gòu)件重合點(diǎn)的后方3?10毫米。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于所述的摩擦頭之后設(shè)置有冷卻裝置對加工后的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行浸入式冷卻。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于卷模上設(shè)置有螺旋導(dǎo)向模頭，所述的鋁型材管的起始端固定在所述的螺旋導(dǎo)向模頭上。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于所述的摩擦頭包括旋轉(zhuǎn)柱體和摩擦凸尖，所述的旋轉(zhuǎn)柱體與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，所述的旋轉(zhuǎn)柱體的前端為與所述的旋轉(zhuǎn)柱體的軸線垂直的旋轉(zhuǎn)平面，所述的摩擦凸尖設(shè)置在所述的旋轉(zhuǎn)平面上。6.如權(quán)利要求5所述的一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)柱體以所述的摩擦凸尖的頂點(diǎn)為中心朝卷繞方向前傾，所述的前傾角為20?30度。7.如權(quán)利要求6所述的一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，其特征在于所述的前傾角為25度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于鋁型材管的圓筒形構(gòu)件的加工方法，將鋁型材管卷繞成環(huán)形構(gòu)件并同步對相鄰的環(huán)形構(gòu)件進(jìn)行焊接，并且將摩擦頭徑向插入環(huán)形構(gòu)件之間的接縫處進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，通過摩擦產(chǎn)生的高溫將附近的鋁材塑化來達(dá)到使相鄰的環(huán)形構(gòu)件融合一體的效果，不僅加工效率高，加工成本低，而且加工后的構(gòu)件內(nèi)外徑的精度誤差小，焊接效果好，焊接強(qiáng)度高。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號】CN105436835
【申請?zhí)枴緾N201610011501
【發(fā)明人】劉堅
【申請人】寧波騰隆戶外用品有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月8日