本發明涉及管材擴口成型技術領域，尤其涉及一種基于液壓機的管材擴口系統及管材擴口方法。

背景技術：

管材擴口成型是將管坯端部在軸向作用力下直徑擴大的成型工藝，管材擴口形狀可以為錐形、筒形。目前，本領域技術人員采用的管材擴口方法主要如下：將管坯放置在液壓機上并通過下模進行固定，液壓缸帶動上模運動進入管坯端部，通過上模的擠壓完成擴口動作。在上述方法中，作為一種公知方式，通常會根據管坯的初始管徑和擴口后的管徑大小，將上模設計為相應大小的圓臺狀擠壓模具。由于通常情況下，是將同一批次的管坯按照同樣規格進行擴口，即待擴口管材的直徑理論大小相等且完成擴口管材的直徑理論大小相等，若是上模從同一位置出發，則上模的行程則可以為定值，出于方便操作的考慮，本領域人員會采用液壓油缸帶動上模按照以下方式動作：向下運動完成擴口動作→向上運動復位→向下運動完成擴口動作；上模的行程則可以根據下模位置、上模復位位置、管坯的長度進行計算獲得，這一點同樣是本領域人員所公知的。

對于本領域技術人員所公知的是：1、同一批次管坯，在生產過程中，其長度與所要求的標準長度之間的誤差是無法避免的；2、液壓機的液壓油缸工作過程中，其實際行程與預定行程之間的誤差是無法避免的。由于存在管坯長度誤差和液壓油缸行程誤差，導致管材擴口成型過程中，擴口的直徑大小也將存在誤差，且管材擴口直徑的誤差會由管坯長度誤差和液壓油缸行程誤差疊加形成，而當管材擴口直徑的誤差較大時，會造成廢品率的上升。在現有技術中，通常是通過控制管坯長度誤差和液壓油缸行程誤差的大小，從而控制管材擴口直徑的誤差值。

現有技術中，至少還存在以下缺陷：如，在嚴格限制管坯長度誤差范圍時，在工藝方式不變時，會大大降低管坯的合格率，從而增加生產成本；為了提升液壓油缸運動過程的精確性，從而降低液壓油缸行程誤差，會需要改造液壓機設備或購買更加先進的液壓機，這也意味著生產成本的升高。

通過上述情況的分析可知，對于本領域技術人員而言，尋找一種合適的技術，既可以更好控制管材擴口直徑誤差，又不會帶來過高的成本增加，已成為亟需解決的技術任務。

技術實現要素：

基于背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種管材擴口方法。

本發明提出的一種管材擴口方法，用于將管材一端進行擴口，包括以下步驟：

S1：將待擴口管材放置于平臺上；

S2：通過擠壓模具進行擠壓動作完成管材擴口；

S3：將完成擴口管材取下；

S4：返回步驟S1；

其中，擠壓動作包括擠壓模具按行程值運動向管材端口壓入動作和擠壓模具復位動作；

在步驟S2之前，還包括以下步驟：獲得待擴口管材的長度標注值，根據待擴口管材長度的標注值、擠壓模具與平臺的位置關系、管材擴口大小的標注值計算擠壓模具的運動距離值；對待擴口管材的長度進行測量，獲得待擴口管材的實際長度值，計算待擴口管材的實際長度值和待擴口管材的長度標注值之差值T；若待擴口管材的實際長度值等于待擴口管材的長度標準值，將擠壓模具的運動距離值作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值大于待擴口管材的長度標準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之差作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值小于待擴口管材的長度標準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之和作為擠壓模具的行程值。

在上述管材擴口方法中，在進行管材擴口動作前測定待擴口管材的實際長度值，從而可以計算出該待擴口管材的長度誤差值，采用上述長度誤差值對下一步管材擴口動作中擠壓模具的行程值進行修正，且在上述修正時遵循以下原則：待擴口管材實際長度值小于長度標準值，則增加擠壓模具的行程；待擴口管材實際長度值大于長度標準值，則減小擠壓模具的行程。通過上述技術手段，可以在待擴口管材的長度誤差和擠壓模具的行程誤差未降低的情況下，改善管材擴口直徑誤差。

為了配合實現上述管材擴口方法，本發明還提出了一種基于液壓機的管材擴口系統，包括液壓機，液壓機包括基座、安裝座、導向臺、液壓油缸、上模和下模，基座上豎直設置有多根導向柱，安裝座固定于導向柱頂部，液壓油缸安裝在安裝座上，上模固定在液壓油缸的活塞桿遠離缸體一端，下模安裝在基座上，導向臺可移動安裝在導向柱上并與液壓油缸的活塞桿固定；還包括測量裝置，測量裝置包括底板、導軌、滑板、靠板、氣缸和安裝臺，導軌豎直于底板設置，滑板可移動安裝在導軌上，氣缸與滑板驅動連接并驅動滑板沿導軌運動，靠板一側與滑板固定，安裝臺安裝在底板上并位于靠板下方。

優選地，還包括第一電子尺、第二電子尺和控制裝置，第二電子尺平行于導向柱設置，第一電子尺平行于導軌設置；第一電子尺、第二電子尺、液壓油缸均與控制裝置通訊連接，控制裝置預設有待擴口管材的長度標準值、上模的運動距離值和上模靜壓時間值；控制裝置通過第一電子尺獲取待擴口管材的實際長度值，控制裝置根據公式：上模的行程值＝上模的運動距離值+待擴口管材的長度標準值-待擴口管材的實際長度值，計算獲得上模的行程值；控制裝置通過第二電子尺獲得上模的實時運動距離，當上模的實時運動距離等于上模的行程值時，控制裝置通過控制液壓油缸使得上模停止運動并在保持靜壓時間達到上模靜壓時間值后進行復位。

優選地，還包括安裝板，安裝板豎直安裝在底板上，導軌固定在安裝板上。

優選地，還包括人機交互界面，人機交互界面與控制裝置通訊連接。

優選地，還包括第二電子尺，第二電子尺平行于導向柱設置。

在上述基于液壓機的管材擴口系統中，設置有測量裝置對待擴口管材進行實際長度的測定，在測定時，具體采用了安裝臺來放置待擴口管材，移動靠板而抵靠管材，靠板與安裝臺之間的距離即管材的長度，進一步地，靠板的移動采用滑板與導軌的結構設置方式，使得靠板移動過程穩定可靠；整個管材擴口系統采用在液壓機設備的基礎上增加測量裝置，使得可以在現有采用液壓機進行管材擴口的技術基礎上，進行簡易升級，充分利用現有設備，降低整個技術改造過程中的成本。在測量裝置中增設第一電子尺，并將第一電子尺平行于導軌設置，可以提高待擴口管材長度測量的便捷性；安裝板的設置，一方面可以方便第一電子尺的安裝，另一方面還可以將導軌安裝在安裝板上，提升導軌使用過程中的穩定性；在液壓機上設置第二電子尺，并將第二電子尺平行于導向柱設置，可以方便獲取擠壓模具的行程。

附圖說明

圖1為本發明提出的基于液壓機的管材擴口系統中液壓機的結構示意圖；

圖2為本發明提出的基于液壓機的管材擴口系統中測量裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明提出一種管材擴口方法，包括以下步驟：

S1：將待擴口管材放置于平臺上；

S2：通過擠壓模具進行擠壓動作完成管材擴口；

S3：將完成擴口管材取下；

S4：返回步驟S1；

其中，擠壓動作包括擠壓模具按行程值運動向管材端口壓入動作和擠壓模具復位動作；

在步驟S2之前，還包括以下步驟：獲得待擴口管材的長度標注值，根據待擴口管材長度的標注值、擠壓模具與平臺的位置關系、管材擴口大小的標注值計算擠壓模具的運動距離值；對待擴口管材的長度進行測量，獲得待擴口管材的實際長度值，計算待擴口管材的實際長度值和待擴口管材的長度標注值之差值T；若待擴口管材的實際長度值等于待擴口管材的長度標準值，將擠壓模具的運動距離值作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值大于待擴口管材的長度標準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之差作為擠壓模具的行程值，若待擴口管材的實際長度值小于待擴口管材的長度標準值，將擠壓模具的運動距離值和差值T之和作為擠壓模具的行程值。

參照圖1和圖2，本發明提出的一種基于液壓機的管材擴口系統，包括液壓機和測量裝置。其中，液壓機用于進行管材擴口動作，測量裝置用于進行待擴口管材3實際長度的測定。

測量裝置包括底板5、導軌6、滑板7、靠板8、氣缸、安裝板10、第一電子尺和安裝臺9，安裝板10豎直安裝在底板5上，第一電子尺和導軌6固定在安裝板10上，導軌6豎直于底板5設置，第一電子尺平行于導軌6設置，滑板7可移動安裝在導軌6上，氣缸與滑板7驅動連接并驅動滑板7沿導軌6運動，靠板8一側與滑板7固定，安裝臺9安裝在底板5上并位于靠板8下方；待擴口管材3在進行實際長度測定時，將待擴口管材3固定在安裝臺9上，氣缸驅動滑板7運動從而帶動靠板8抵靠待擴口管材3頂部，通過第一電子尺即可輕松獲得待擴口管材3的實際長度；獲得待擴口管材3的實際長度后，將上述實際長度與待擴口管材3的長度標準值進行比較，并計算待擴口管材3的實際長度值和待擴口管材3的長度標注值之差值T。

液壓機包括基座、安裝座、導向臺4、液壓油缸、第二電子尺11、上模1和下模2，基座上豎直設置有多根導向柱，安裝座固定于導向柱頂部，液壓油缸安裝在安裝座上，上模1固定在液壓油缸的活塞桿遠離缸體一端，下模2安裝在基座上，導向臺4可移動安裝在導向柱上并與液壓油缸的活塞桿固定。將完成實際長度測量的待擴口管材3從測量裝置的安裝臺9上取下，將待擴口管材3固定在下模2上，設定上模1的行程值，啟動液壓油缸，上模1運動完成管材擴口動作后復位，取下完成擴口的管材15；在上模1的行程值設定過程中，可以選的原點位置12作為復位處，并根據原點位置12、下模2位置和待擴口管材3的長度標準值計算上模1運動距離值，然后根據差值T修正上述運動距離值獲得上模1的行程值，上述修正方式為：若待擴口管材3的實際長度值等于待擴口管材3的長度標準值，將上模1的運動距離值作為上模1的行程值，若待擴口管材3的實際長度值大于待擴口管材3的長度標準值，將上模1的運動距離值和差值T之差作為上模1的行程值，若待擴口管材3的實際長度值小于待擴口管材3的長度標準值，將上模1的運動距離值和差值T之和作為上模1的行程值。

在上述技術方案的基礎上，出于提升操作性和自動化水平，設置有控制裝置，控制裝置與第一電子尺、第二電子尺11、液壓油缸通訊連接，將待擴口管材3的長度標準值、上模1的運動距離值和上模1靜壓時間值預存入控制裝置中，當進行待擴口管材3的實際長度測量時，由于采用氣缸作為驅動件，通過設置氣缸的驅動力，當靠板8抵靠在待擴口管材3頂部時，靠板8將停止運動，控制裝置通過第一電子尺可以獲取待擴口管材3的實際長度值，控制裝置根據公式：上模1的行程值＝上模1的運動距離值+待擴口管材3的長度標準值-待擴口管材3的實際長度值，計算獲得上模1的行程值；當液壓機進行管材擴口動作時，控制裝置通過第二電子尺11，實時獲取上模1的運動行程，當上模1的運動行程達到上模1的行程值時，控制裝置通過控制液壓機的液壓油缸，即可使得上模1停止運動并在上模1保持靜壓時間達到上模1靜壓時間值后將上模1復位至原點位置12；通過以上描述，本領域技術人員可以知悉，當采用第一電子尺和第二電子尺進行數據采集，控制裝置獲取相應數據，并進行相應的數據處理與數據傳遞，并由控制裝置對整個工作過程中控制，可以顯著提升整個系統在數值測量的精確性，并提高整個工作過程中的便捷性；既可以降低工作強度并減少人工測量引發的誤差，又可以提升系統的工作效率，將進一步提高最終產品的精度。

進一步的技術改進中，可以在液壓機上設置如液晶面板作為人機交互界面，以便于輸入、調整和顯示相應的工作參數。

需要指出的是，通常為了液壓機的運行安全，可以對上模1的運動行程設置上限位13和下限位14，易于理解的是，原點位置12會選擇在上限位13和下限位14之間。

需要進一步指出的是，在以上技術方案中，測量裝置可以作為一個主體獨立于液壓機設置，也可以將測量裝置設置在液壓機基座上，以提高待擴口管材3轉移的便捷性。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。