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（CAD图纸全套）波纹管成型机的设计（含说明书）

波纹管成型机的设计摘要板，操作调节简单直观可实现手动单动自动等工作状态，参数范围大。当故障发生时，做出相应保护措施。在满足同样控制要求的情况下，又不像计算机控制系统那样复杂难以掌握。有利于控制系统的标准化通用化和柔性化，缩短控制系统的设计安装和调试周期降低测试产费用。模具结构的设计.概述波纹管成型机生产出的波纹管主要用于汽车的消声器。模具是成型过程的主要装备，也是整个装备的重中之重。波纹管的几何形状尺寸和精度是由成形模具来保证的。根据金属变形规律波纹管几何形状尺寸精度成形力的大小和波纹管轴向弹性回弹等，设计成形模具。除设计因素之外，波纹管很大程度上依赖于制造工艺，先进的制造工艺是提高波纹管性能和质量的重要保证。整个模具装备主要由模片链条等部分组成。.设计依据本套设计依据汽车消声器等特性设计。本套设计以满足汽车波纹管次成型要求设计。本套设备以符合相关管材的规范要求设计。本套设备的制造检验安装使用均以满足设备投资少生产易控制。图.波纹管成型机模具.设计范围及其设计方案过去双壁波纹管的直径比较小，双壁波纹成型机都采用“履带式设计”把成对的成型模片对接对地固定在同步相对循环移动的两履带上，形成排移动中的成型模片。有的两履带水平配置，如有的两履带上下配置，如。热熔态的外壁就在压力或真空的作用下形成波纹外管。波纹外管再和平直的内管熔接成双壁波纹管。最近的技术发展是生产双壁波纹管用成型机的“梭式设计”。成对的成型模片不再固定在履带上，而是沿矩形轨迹循环移动。在成型工作区，成对模片是慢速移动在离开工作区后模片沿外侧轨道快速度返回。本套设备设计的范围如前述组成部份，其间还包含了较多的项目。下面按各部件分述如下模具的工艺分析工艺设计是项复杂的多层次多任务的设计过程，它涉及的面较广，影响着工艺决策的因素也很多，金属波纹管的试制涉及材料的精密塑性成形热处理表面处理焊接切削等多种工艺。根据研制的需要，对上述各工艺做出合理的设计，设计出技术上先进可行的工艺。我设计的是双壁不锈钢波纹管，内外层的钢壁都是焊接而成，但是焊缝不是在同直线上，其成形工艺为油推水压制成形。模具由凸模与凹模部分构成，对于同件不锈钢制品，可设计出各种不同结构形式的压模，压模的结构形式直接关系到制品质量模具制造成本及其使用寿命。波纹管在使用中被密封的构件有定的工作行程，构件的最大行程和最小行程是模具充分伸张和紧合的长度。当工作压力较低时，波纹管的波褶要求深而窄对于较高的工作压力，设计时其波褶最好是圆而宽些。由于波纹管形状结构比较复杂，模具设计时要充分考虑其脱模的问题。我设计的波纹管模具由对水平对开的模片组成，模片之间用个个小的链条连接，沿定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为从挤出机挤出管坯在定的水压下，经过吹胀，使内外壁分别贴合在成型模具和内定径棒上成型。模具伸张状态为,模具紧合状态为。图.模片模具的结构设计.成型腔的设计成形波纹管部的工艺比较简单,可采用通用的模体与芯轴式型腔,但芯轴的设计是不锈钢零件成形后能否顺利脱模的关键问题。双壁不锈钢波纹管成型后，不再进行机械加工。因此，模具中形成波纹管径向及轴向定位尺寸的模具尺寸必须十分精确，其尺寸可由下式确定式中模具内腔尺寸,波纹管尺寸,材料的收缩如果设计资料中没有材料的收缩率，可先按波纹管零件尺寸设计模具内腔尺寸，试模后精确测量制品尺寸，得出材料的收缩率后再按上式重新设计模具内腔尺寸。我设计的波纹管模具长度的伸张状态为，模具紧合状态为。也就是零件长度为，制品长度为，而零件直径为，制品直径为。所以材料纵向的收缩率为.所以材料横向的收缩率为.由此可以得出模具成型腔长度尺寸.模具成型腔直径尺寸.图.波纹管制品图.波纹管零件.芯轴的设计由于波纹管的形状复杂，波褶相对较深，因此给模具设计造成困难，这里的关键就是为了更好地解决脱模困难的问题。从图.可知,波纹管的最大直径峰径与最小直径谷径之比为.,对于不锈钢双壁波纹管零件而言,当峰谷比为,通常采用强制脱模方式,可以设计为整体式芯轴。芯轴定位采用芯轴两端柱面周向和台阶轴向定位,在下模片的前后侧加块定位板。由压制成形工艺可知,装模过程是在合模前先将零件放入型腔中,然后放上芯轴,上模下压,进而合模成形。上述设计的型腔只是零件成形时的型腔,零件放入后,芯轴必然会抬起,在随后的合模成型过程中才能逐步复位至最终尺寸。因此,芯轴的初始定位必须充分考虑合模过程中其位置的变化,为保证成型结束时芯轴的准确定位,将两侧的定位板设计为高出下模片定距离。另外,上下模片的定位采用简单的导正定位销定位，模片之间采用个个小的链条联接。考虑芯轴通常在高温环境下使用,结合其使用寿命和热处理变形程度要求，芯轴选用钢，车削加工完成,调质处理.模头的设计目前国内外生产双壁波纹管大多采用旋转模头，旋转模头的特点是体积小，流道清洁，可以消除管材的内应力和清除管材的熔接痕。但由于双壁波纹管生产工艺的原因，其模头与生产实壁管的模头有很大区别。生产波纹管时，方面要求模头是双流道结构，同时还受到管材内径的限制，因此，模头的内中外三种流道套比较薄另方面，由于波纹管成型模块回转半径的限制，要求模头的长度很长，所以波纹管挤出模头实际上是个很长的悬臂梁。在生产较小管径波纹管时，模头相对较小，由于悬臂而产生的挠度并不是很大，其对挤出波纹管壁厚均匀性的影响可以通过机头口模调整得以校正而在生产大口径双壁波纹管时，模头对管材壁厚分布的影响已经非常显著，常规的口模调节已无能为力。为此，采取盘式模头，使得复合模头减小了的重量，减少了的能耗。国内研制大口径波纹管时如果也采用类似的盘式模头显然会涉及到专利侵权问题，不过，通过改进现有双壁管模头的设计方法可以消除由于挠度给管材壁厚分布带来的影响，即逆向修正法。逆向修正法的基本原理是在设计前就计算好模头挠度的大小及其分布，在其后的设计中采用相应的逆向修正。由于逆向修正的模头形状不规则，所以必须使用数控机床加工，采用这种方法设计的模头在实际工作中口模无需调整或少调整。模具环刚度的计算双壁波纹管个最重要的参数是环刚度。在达到使用要求的环刚度下如何使得单位长度管材的重量最小是问题的关键，也是各国研究双壁波纹管的核心点。波纹管性能的优劣是由成型模具决定的，所以必须掌握环刚度的计算方法并有套切实可行的计算手段才能确保成型模具的优化设计。环刚度的定义为其中材料的弹性模量管材的转动惯量管材的有效直径。材料的弹性模量是由材料本身性能决定的，而作为设备供用商可能更关注于管材的转动惯量的研究。实壁管的转动惯量的计算已有资料给出，但关于结构壁管转动惯量的计算各国研究者都密而不谈，因为它是双壁波纹管技术的核心之核心。目前国内双壁波纹管设计人员对环刚度的影响因素知之甚少，更别说是精确计算了。很显然，如果没有套可以实际应用的计算方法，开发国内的大口径双壁波纹管只能是个美好愿望而已。实际上转动惯量的计算和有效直径的确定是个非常复杂的过程，绝不能和些作图软件所提供的惯性矩混为谈，以免被误导。中云集团武停启博士耗时个多月潜心研究，现已能提供套非常实用的双壁波纹管环刚度的计算方法，并编制成了计算机程序。采用该程序，可以快速计算出结构壁管的环刚度和相应米重，并能对双壁波纹管的设计实现优化。有了这套计算机程序，国内的设备制造商在双壁波纹管的开发方面就可以依靠自己的理论依据，而不再是对国外产品的简单跟进，中云集团已经利用这成果开发了外径毫米双壁波纹管的波纹成型系统。模具的加工鉴于该零件的工艺分析及设计要求，需要合理地确定模具各部分的加工工艺。对于成形波纹管部的型腔和芯轴结构,主要采用线切割配合电火花成形加工。为了便于加工操作,同时减少加工量和