CN117943429A - 一种壁挂炉用异型铜管加工设备及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铜管加工技术领域，尤其涉及一种壁挂炉用异型铜管加工设备及加工方法，设备包括：预制机构、制头机构和成型机构，成型机构包括同轴设置的导向模、减径模和定型模，导向模和减径模均为分体式结构；制头机构包括一对限位轮、平压板和弯压板；预制椭圆形铜管自两个限位轮之间穿过，外轴面与两个限位轮相接触；端部位于两个平压板之间时，两个平压板相互靠近并挤压，使得端部形成扁平状态；端部位于两个弯压板之间时，两个弯压板相互靠近并挤压，使得端部由扁平状态形成折弯状态；对预制椭圆形铜管端部进行压平处理形成预穿头。避免预制椭圆形铜管发生干扰变形，采用多次连续成型的方式形成针对成型作用，保证异型铜管拉伸成型的质量。

Description

一种壁挂炉用异型铜管加工设备及加工方法

技术领域

本发明涉及铜管加工技术领域，尤其涉及一种壁挂炉用异型铜管加工设备及加工方法。

背景技术

壁挂炉用异型铜管是一种用于壁挂式燃气锅炉的散热元件，其截面结构由四段圆弧组成，且位于竖直方向的两段圆弧中心对称设置，位于水平方向的两段圆弧中心对称设置，可以有效地增加与空气接触地面积，提高散热效率，并且能够在较小的空间内实现更高的散热功率。

异型铜管的一般通过如下步骤进行成型：通过铸造设备铸造出铜管坯料，通过拉伸设备将铜管坯料拉伸形成预制圆形铜管，通过预制机构将预制圆形铜管压拉形成预制椭圆形铜管，通过制头设备对预制椭圆形铜管的端部进行制头，形成预穿头，而后将预穿头穿过拉伸模具装配至拉伸小车上，通过拉伸小车对预制椭圆形铜管进行拉伸，使得预制椭圆形铜管再经过拉伸模具后形成异型铜管，最后将预制头从拉伸小车重取出并切除，完成异型铜管的加工。

然而在上述成型过程中，如图1所示，制作预穿头时沿着预制椭圆形铜管的短轴方向进行制头，由于预制椭圆形铜管的头部进行压扁折弯时，且预制椭圆形铜管和预穿头连接处缺少限位结构，使得预制椭圆形铜管截面形状在长轴方向易受到干扰而发生变形，进而影响后续异型铜管拉伸成型的质量。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种壁挂炉用异型铜管加工设备及加工方法，保证异型铜管拉伸成型的质量。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种壁挂炉用异型铜管加工设备，包括：

预制机构，用于将铜管坯料由预制圆形铜管压拉形成预制椭圆形铜管，预制椭圆形铜管截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；

制头机构，用于将预制椭圆形铜管的端部形成预穿头；

成型机构，用于将预制椭圆形铜管拉伸形成异型铜管；所述成型机构包括同轴设置的导向模、减径模和定型模，所述导向模和所述减径模均为分体式结构，预制椭圆形铜管依次穿过所述导向模、所述减径模和所述定型模；

其中，所述制头机构包括沿着预制椭圆形铜管输送方向依次设置的一对限位轮、平压板和弯压板；

两个所述限位轮沿着竖直方向设置，且分别能够绕自身水平轴线转动，预制椭圆形铜管自两个所述限位轮之间穿过，外轴面与两个所述限位轮相接触；

两个所述平压板沿着水平方向设置，且相对设置的一侧均为平面，预制椭圆形铜管端部位于两个所述平压板之间时，两个所述平压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部形成沿竖直方向设置的扁平状态；

两个所述弯压板沿着水平方向设置，且相对设置的一侧具有的尖齿，所述尖齿交错设置，预制椭圆形铜管端部位于两个所述弯压板之间时，两个所述弯压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部发生形变，由扁平状态形成折弯状态；

沿着弯折线对折弯状态的预制椭圆形铜管端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管端部形成预穿头。

进一步的，两个所述平压板朝向所述限位轮所在一侧边缘中部开口设置，形成弧形的导向口，所述导向口的圆心与预制椭圆形铜管轴线位于同一水平高度；两个所述平压板相互靠近并挤压使得预制椭圆形铜管端部朝向限位轮的一侧形成倾斜的导向坡面。

进一步的，所述平压板和所述弯压板分别通过对应的驱动组件实现同步靠近和远离，所述驱动组件均包括第一驱动件、基座、螺杆、导杆、移动块、中间块和支撑板；

所述基座为U型结构，所述螺杆和所述导杆设置于所述基座的U型结构中，且轴线均垂直于预制椭圆形铜管输送方向设置，位于同一水平面上，所述第一驱动件位于所述基座的U型结构外侧，且输出端与所述螺杆的一端连接；

所述移动块和所述支撑板均设置有两个，且每一所述支撑板均固定于对应的所述移动块顶部，所述移动块和所述中间块均螺接于所述螺杆上，且所述中间块与预制椭圆形铜管的轴线位于同一竖直平面，两个所述移动块对称设置于所述中间块的两侧，两个所述平压板或弯压板分别与两侧的所述支撑板固定连接。

进一步的，所述导向模包括沿着水平方向设置的左模芯和右模芯，所述左模芯和所述右模芯拼合形成水平成型孔，且所述水平成型孔水平方向的两端形成弧形的水平成型面；预制椭圆形铜管穿过所述导向模的所述水平成型孔，使得预制椭圆形铜管短轴方向的两端形成圆弧形状；

所述减径模包括沿着竖直方向设置的上模芯和下模芯，所述上模芯和所述下模芯拼合形成竖直成型孔，且所述竖直成型孔竖直方向的两端形成弧形的竖直成型面；预制椭圆形铜管穿过所述减径模的所述竖直成型孔，使得预制椭圆形铜管长轴方向的两端形成圆弧形状；

所述定型模中部设有总成型孔，所述总成型孔的内侧面与异型铜管的截面外轮廓相适应；预制椭圆形铜管穿过所述定型模的所述总成型孔，形成异型铜管。

进一步的，所述导向模朝向所述减径模的一侧凸出设置，形成定位台，所述减径模朝向所述导向模的一侧凸出设置，形成定位圈；所述定位台中部形成联通腔，所述定位圈设置于所述联通腔中，所述联通腔的内轴面与所述定位圈的外轴面贴合设置，所述联通腔的深度大于所述定位圈的厚度设置，所述定位台端面与所述减径模的端面形成抵接作用。

进一步的，所述导向模和所述减径模的外部设置有第一模套，所述定型模的外部设置有第二模套，所述第一模套和所述第二模套均为一端开口的槽体结构，且开口均朝向所述制头机构所在一侧设置；

所述第一模套和所述第二模套的开口处均设置有一对挡块，所述挡块呈对角设置，且每一挡块的一端固定于所述第一模套或所述第二模套的端面上，一端朝向开口处伸出，与所述导向模或所述定型模的端面抵接；

所述第一模套和所述第二模套的内侧面均为连续的凹凸结构，且在凸起部分朝向中部的一侧形成定位面，所述导向模的外周面与所述第一模套的每一所述定位面贴合设置，所述定型模的外周面与所述第二模套的每一所述定位面贴合设置。

进一步的，所述预制机构包括第一导向组件、第二导向组件和压拉组件，所述第一导向组件和所述第二导向组件分别位于所述压拉组件的两侧，分别用于输送预制圆形铜管和预制椭圆形铜管，预制圆形铜管经过所述第一导向组件输送至所述压拉组件处时，所述压拉组件对预制圆形铜管竖直方向的两端施加作用力，使得预制圆形铜管发生形变，形成预制椭圆形铜管，且形成的预制椭圆形铜管截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置。

进一步的，所述第一导向组件和所述第二导向组件的结构相同，均包括导向轮、连接板和加强筋；所述导向轮两端分别与两侧的所述连接板连接，所述导向轮设置有多个，沿着所述连接板的长度方向间隔设置，所述加强筋设置与相邻的两个所述导向轮之间，所述导向轮沿着竖直方向成对设置，预制圆形铜管或预制椭圆形铜管位于成对设置的所述导向轮之间；

所述压拉组件包括第二驱动件、压框、压轮、连接框和阻尼件，所述第二驱动件与所述连接框连接，所述压轮位于预制圆形铜管的顶部，两端与所述压框连接，所述连接框和所述压框通过所述阻尼件弹性连接。

本发明还提供一种壁挂炉用异型铜管加工方法，包括以下步骤：

铸造形成铜管坯料；

将铜管坯料初步拉伸形成预制圆形铜管；

通过预制机构将预制圆形铜管压拉形成预制椭圆形铜管，预制椭圆形铜管截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；

沿着预制椭圆形铜管的长轴方向对预制椭圆形铜管的端部进行制头，形成预穿头；

将预穿头依次穿过导向模、减径模和定型模，并与拉伸小车相连；

控制拉伸小车进行运动，带动预制椭圆形铜管依次穿过导向模、减径模和定型模进行拉伸成型；

将预穿头与拉伸小车分离并切除，完成异型铜管加工。

进一步的，所述沿着预制椭圆形铜管的长轴方向对预制椭圆形铜管的端部进行制头，形成预穿头包括以下步骤：

将预制椭圆形铜管自两个限位轮之间穿过，外轴面与两个限位轮相接触；

当预制椭圆形铜管端部移动至两个平压板之间时，两个平压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部形成沿竖直方向设置的扁平状态；

当预制椭圆形铜管端部继续移动至两个弯压板之间时，两个弯压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部发生形变，由扁平状态形成折弯状态；

沿着弯折线对折弯状态的预制椭圆形铜管端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管端部形成预穿头。

本发明的有益效果为：本发明通过水平方向设置的平压板和弯压板沿着预制椭圆形铜管的长轴方向进行制头，在预制椭圆形铜管端部形成沿竖直方向设置的扁平状态时，竖直方向上的极限位置将远超出预制椭圆形铜管的外轴面，从而减少在折弯处理过程中对预制椭圆形铜管的截面产生影响，且在制头的同时通过在竖直方向上设置的限位轮对预制椭圆形铜管短轴方向上的截面轮廓进行限位，进一步避免预制椭圆形铜管短轴方向上受到水平横向挤压作用而发生干扰变形，另外，在预制椭圆形铜管拉伸成型的过程中，采用多次连续成型的方式对预制椭圆形铜管截面不同位置形成针对成型作用，从而保证了异型铜管拉伸成型的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中预穿头的形成过程示意图；

图2为异型铜管的截面形成过程示意图；

图3为本发明实施例中壁挂炉用异型铜管加工设备的结构示意图；

图4为本发明实施例中预穿头的形成过程示意图；

图5为本发明实施例中制头机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中驱动组件的结构示意图；

图7为本发明实施例中成型机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中第一模套装配后的侧视图；

图9为图8中A-A的剖视图；

图10为图8中B-B的剖视图；

图11为本发明实施例中导向模和减径模的***图；

图12为本发明实施例中定型模的***图；

图13为本发明实施例中预制机构的结构示意图；

图14为本发明实施例中壁挂炉用异型铜管加工方法的流程示意图；

图15为本发明实施例中制作预穿头的流程示意图。

附图标记：1a、铜管坯料；1b、预制圆形铜管；1c、预制椭圆形铜管；1d、异型铜管；2a、扁平状态；2b、折弯状态；2c、预穿头；10、预制机构；11、第一导向组件；12、第二导向组件；121、导向轮；122、连接板；123、加强筋；13、压拉组件；131、第二驱动件；132、压框；133、压轮；134、连接框；135、阻尼件；20、制头机构；21、限位轮；22、平压板；221、导向口；23、弯压板；231、尖齿；24、驱动组件；241、第一驱动件；242、基座；243、螺杆；244、导杆；245、移动块；246、中间块；247、支撑板；30、成型机构；31、导向模；31a、水平成型孔；31b、定位台；31c、联通腔；311、左模芯；312、右模芯；32、减径模；32a、竖直成型孔；32b、定位圈；321、上模芯；322、下模芯；33、定型模；33a、总成型孔；34、第一模套；35、第二模套；35a、槽体结构；35b、凹凸结构；35c、定位面；36、挡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2至图13所示的壁挂炉用异型铜管加工设备，包括：

预制机构10，用于将铜管坯料1a由预制圆形铜管1b压拉形成预制椭圆形铜管1c，预制椭圆形铜管1c截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；

制头机构20，用于将预制椭圆形铜管1c的端部形成预穿头2c；

成型机构30，用于将预制椭圆形铜管1c拉伸形成异型铜管1d；成型机构30包括同轴设置的导向模31、减径模32和定型模33，导向模31和减径模32均为分体式结构，预制椭圆形铜管1c依次穿过导向模31、减径模32和定型模33；

其中，制头机构20包括沿着预制椭圆形铜管1c输送方向依次设置的一对限位轮21、平压板22和弯压板23；

两个限位轮21沿着竖直方向设置，且分别能够绕自身水平轴线转动，预制椭圆形铜管1c自两个限位轮21之间穿过，外轴面与两个限位轮21相接触；

两个平压板22沿着水平方向设置，且相对设置的一侧均为平面，预制椭圆形铜管1c端部位于两个平压板22之间时，两个平压板22相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管1c端部形成沿竖直方向设置的扁平状态2a；

两个弯压板23沿着水平方向设置，且相对设置的一侧具有的尖齿231，尖齿231交错设置，预制椭圆形铜管1c端部位于两个弯压板23之间时，两个弯压板23相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管1c端部发生形变，由扁平状态2a形成折弯状态2b；

沿着弯折线对折弯状态2b的预制椭圆形铜管1c端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管1c端部形成预穿头2c。

本发明通过水平方向设置的平压板22和弯压板23沿着预制椭圆形铜管1c的长轴方向进行制头，在预制椭圆形铜管1c端部形成沿竖直方向设置的扁平状态2a时，竖直方向上的极限位置将远超出预制椭圆形铜管1c的外轴面，从而减少在折弯处理过程中对预制椭圆形铜管1c的截面产生影响，且在制头的同时通过在竖直方向上设置的限位轮21对预制椭圆形铜管1c短轴方向上的截面轮廓进行限位，进一步避免预制椭圆形铜管1c短轴方向上受到水平横向挤压作用而发生干扰变形，另外，在预制椭圆形铜管1c拉伸成型的过程中，采用多次连续成型的方式对预制椭圆形铜管1c截面不同位置形成针对成型作用，从而保证了异型铜管1d拉伸成型的质量。

铜管坯料1a由铸造设备铸造形成，经过拉伸设备的初步拉伸后形成预制圆形铜管1b，通过预制机构10将预制圆形铜管1b压拉形成预制椭圆形铜管1c，预制椭圆形铜管1c截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置。

在形成的预制椭圆形铜管1c端部进行制头，通过两个限位轮21对预制椭圆形铜管1c的外轴面进行限位，防止制头过程中影响预制椭圆形铜管1c的截面形状，当预制椭圆形铜管1c端部移动至两个平压板22之间时，两个平压板22相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管1c端部形成沿竖直方向设置的扁平状态2a；当预制椭圆形铜管1c端部继续移动至两个弯压板23之间时，两个弯压板23相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管1c端部发生形变，由扁平状态2a形成折弯状态2b；沿着弯折线对折弯状态2b的预制椭圆形铜管1c端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管1c端部形成预穿头2c，其中，压平处理可以通过额外的压平工具进行处理，也可以人工手动进行处理，此处不进行限定。

将形成的预穿头2c依次穿过导向模31、减径模32和定型模33，并与拉伸小车相连；控制拉伸小车进行运动，带动预制椭圆形铜管1c依次穿过导向模31、减径模32和定型模33进行拉伸成型；当所有的预制椭圆形铜管1c全部形成异型铜管1d后，拉伸成型加工完成，此时将预穿头2c与拉伸小车分离并自切除，完成异型铜管1d加工。

在预制椭圆形铜管1c拉伸成型的过程中，通过同轴设置的导向模31、减径模32和定型模33采用先分段成型再整体成型的方式对预制椭圆形铜管1c截面不同位置形成针对成型作用，代替原有的一次拉伸成型的方式，能够大大提高异型铜管1d的成型精度从而保证了异型铜管1d拉伸成型的质量。

需要说明的是，限位轮21中部为与预制椭圆形铜管1c顶部或底部轮廓相适应的弧形结构，通过相对设置的限位轮21对预制椭圆形铜管1c竖直方向的极限位置进行限定，能够有效减小沿着预制椭圆形铜管1c长轴方向进行制头时对预制椭圆形铜管1c短轴方向产生的影响，避免预制椭圆形铜管1c受力变形，保证后续异型铜管1d的成型精度。

其中，在对预制椭圆形铜管1c端部进行折弯处理时，通常依据所需的折弯线对尖齿231的设置位置进行确定，且相对设置的两个弯压板23上的尖齿231交错设置，以保证在压平处理时预制椭圆形铜管1c端部能够沿着折弯线顺利折叠压平形成预穿头2c，其中，尖齿231的截面形状一般设置为三角形，通过三角形的尖端在弯压板23移动过程中将对预制椭圆形铜管1c端部形成较大压强，从而形成准确清晰的折弯线，尖齿231的齿数设置依据所需的折痕数进行确定，此处不进行限定。

在上述实施例的基础上，两个平压板22朝向限位轮21所在一侧边缘中部开口设置，形成弧形的导向口221，导向口221的圆心与预制椭圆形铜管1c轴线位于同一水平高度；两个平压板22相互靠近并挤压使得预制椭圆形铜管1c端部朝向限位轮21的一侧形成倾斜的导向坡面。

通过导向坡面的形成，使得扁平状态2a的预制椭圆形铜管1c端部与后续需要拉伸成型的预制椭圆形铜管1c部分之间形成间隔作用，即在后续的折弯工序中，仅对导向坡面处的截面形状产生影响，而在限位轮21的限制作用下，能够保证预制椭圆形铜管1c的截面形状的稳定性，从而保证后续拉伸成型时异型铜管1d截面的稳定性。

在上述实施例的基础上，平压板22和弯压板23分别通过对应的驱动组件24实现同步靠近和远离，驱动组件24均包括第一驱动件241、基座242、螺杆243、导杆244、移动块245、中间块246和支撑板247；

基座242为U型结构，螺杆243和导杆244设置于基座242的U型结构中，且轴线均垂直于预制椭圆形铜管1c输送方向设置，位于同一水平面上，第一驱动件241位于基座242的U型结构外侧，且输出端与螺杆243的一端连接；

移动块245和支撑板247均设置有两个，且每一支撑板247均固定于对应的移动块245顶部，移动块245和中间块246均螺接于螺杆243上，且中间块246与预制椭圆形铜管1c的轴线位于同一竖直平面，两个移动块245对称设置于中间块246的两侧，两个平压板22或弯压板23分别与两侧的支撑板247固定连接。

通过将两个平压板22或弯压板23设置在相对的两个支撑板247上，通过第一驱动件241的驱动作用，使得螺杆243发生转动，带动与螺杆243螺接的移动块245发生相对靠近或远离，实现平压板22或弯压板23的同步移动动作，从而使得预制椭圆形铜管1c端部受力而发生形变，同时在移动过程中通过导杆244进行导向，保证平压板22或弯压板23运动过程的稳定性，进一步减少制头工序中对预制椭圆形铜管1c截面形状的影响。

在上述实施例的基础上，异型铜管1d的截面由四段圆弧组成，且位于竖直方向的两段圆弧中心对称设置，位于水平方向的两段圆弧中心对称设置，导向模31包括沿着水平方向设置的左模芯311和右模芯312，左模芯311和右模芯312拼合形成水平成型孔31a，且水平成型孔31a水平方向的两端形成弧形的水平成型面；预制椭圆形铜管1c穿过导向模31的水平成型孔31a，使得预制椭圆形铜管1c短轴方向的两端形成圆弧形状；首先通过导向模31对水平方向两段较小的圆弧进行针对性的成型。

减径模32包括沿着竖直方向设置的上模芯321和下模芯322，上模芯321和下模芯322拼合形成竖直成型孔32a，且竖直成型孔32a竖直方向的两端形成弧形的竖直成型面；预制椭圆形铜管1c穿过减径模32的竖直成型孔32a，使得预制椭圆形铜管1c长轴方向的两端形成圆弧形状；当水平方向两段较小的圆弧拉伸成型后，预制椭圆形铜管1c直接由导向模31进入减径模32中，对竖直方向两端较大的圆弧进行针对性的拉伸成型。

定型模33中部设有总成型孔33a，总成型孔33a的内侧面与异型铜管1d的截面外轮廓相适应；预制椭圆形铜管1c穿过定型模33的总成型孔33a，形成异型铜管1d；当四段圆弧均拉伸成型后，通过定型模33中的总成型孔33a对整体截面进行成型，从而修正两次分段成型中的轻微变形，进一步提高成型质量；通过先分段成型再整体成型的方式代替原有的一次拉伸成型的方式，能够大大提高异型铜管1d的成型精度。

在上述实施例的基础上，导向模31朝向减径模32的一侧凸出设置，形成定位台31b，减径模32朝向导向模31的一侧凸出设置，形成定位圈32b；定位台31b中部形成联通腔31c，定位圈32b设置于联通腔31c中，联通腔31c的内轴面与定位圈32b的外轴面贴合设置，联通腔31c的深度大于定位圈32b的厚度设置，定位台31b端面与减径模32的端面形成抵接作用；通过定位台31b和定位圈32b之间的配合作用，保证导向模31上水平成型孔31a和竖直成型孔32a之间的同轴度，从而保证异型铜管1d两次分段成型的质量，同时设置联通腔31c的深度大于定位圈32b的厚度，保证在拉伸成型过程中导向模31和减径模32之间抵接作用的稳定性，避免发生相对晃动，保证异型铜管1d的成型精度。

在上述实施例的基础上，导向模31和减径模32的外部设置有第一模套34，定型模33的外部设置有第二模套35，第一模套34和第二模套35均为一端开口的槽体结构35a，且开口均朝向制头机构20所在一侧设置；即导向模31和减径模32通过第一模套34形成整体结构，完成两次分段成型，定型模33为单独的整体结构，分段成型完成后，再导入定型模33中完整整体成型步骤。

第一模套34和第二模套35的开口处均设置有一对挡块36，挡块36呈对角设置，且每一挡块36的一端固定于第一模套34或第二模套35的端面上，一端朝向开口处伸出，与导向模31或定型模33的端面抵接；在装配时，首先将减径模32的上模芯321和下模芯322设置在槽体结构35a内部，并通过对应的连接件进行固定连接，限制减径模32的相对位置，再将导向模31的左模芯311和右模芯312通过定位台31b和定位圈32b之间的配合关系设置于槽体结构35a中，同时在开口处设置挡块36对导向模31端面进行限位，保证装配时位置的精确度和准确性；同样的，在装配定型模33时，可在开口处将定型模33设置于槽体结构35a内部，并通过挡块36对定型模33进行限位；另外，对角设置的挡块36能够在保证限位作用的前提下，减少装配件，从而简化装配流程。

第一模套34和第二模套35的内侧面均为连续的凹凸结构35b，且在凸起部分朝向中部的一侧形成定位面35c，导向模31的外周面与第一模套34的每一定位面35c贴合设置，定型模33的外周面与第二模套35的每一定位面35c贴合设置；由于在铸造过程中，难以保证加工形成的槽体结构35a与导向模31、减径模32和定型模33之间的装配精度，通过在第一模套34和第二模套35中铣削加工出连续的凹凸结构35b，通过凸起部分上的定位面35c对导向模31、减径模32和定型模33进行定位，从而满足装配时的定位要求，进而满足拉伸成型的同轴度，保证异型铜管1d的成型质量，且降低了第一模套34和第二模套35的加工难度，便于进行制造。

在上述实施例的基础上，预制机构10包括第一导向组件11、第二导向组件12和压拉组件13，第一导向组件11和第二导向组件12分别位于压拉组件13的两侧，分别用于输送预制圆形铜管1b和预制椭圆形铜管1c，预制圆形铜管1b经过第一导向组件11输送至压拉组件13处时，压拉组件13对预制圆形铜管1b竖直方向的两端施加作用力，使得预制圆形铜管1b发生形变，形成预制椭圆形铜管1c，且形成的预制椭圆形铜管1c截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；通过设置第一导向组件11和第二导向组件12分别对输送预制圆形铜管1b和预制椭圆形铜管1c进行输送，使得输送预制圆形铜管1b和预制椭圆形铜管1c能够保持原有截面形状到达指定位置，保证截面形状的稳定性，进而保证整体成型过程的精确度，压拉组件13设置于预制圆形铜管1b的输送路径中，在预制圆形铜管1b的输送过程中，通过压拉组件13对预制圆形铜管1b施加作用力，使得预制圆形铜管1b变形，形成预制椭圆形铜管1c。

在上述实施例的基础上，第一导向组件11和第二导向组件12的结构相同，均包括导向轮121、连接板122和加强筋123；导向轮121两端分别与两侧的连接板122连接，导向轮121设置有多个，沿着连接板122的长度方向间隔设置，加强筋123设置与相邻的两个导向轮121之间，导向轮121沿着竖直方向成对设置，预制圆形铜管1b或预制椭圆形铜管1c位于成对设置的导向轮121之间；通过相对设置的导向轮121之间的转动作用，实现预制圆形铜管1b或预制椭圆形铜管1c的传输过程，同时在加强筋123的分段支撑作用下，防止连接板122发生弯曲变形，进而保证预制圆形铜管1b或预制椭圆形铜管1c截面形状的稳定性。

压拉组件13包括第二驱动件131、压框132、压轮133、连接框134和阻尼件135，第二驱动件131与连接框134连接，压轮133位于预制圆形铜管1b的顶部，两端与压框132连接，连接框134和压框132通过阻尼件135弹性连接；当预制圆形铜管1b输送至压拉组件13所在位置时，预制圆形铜管1b底部通过第二导向组件12上的导向轮121进行支撑，顶部与压拉组件13的压轮133相对设置，其中压轮133的轮廓形状与预制椭圆形铜管1c顶部轮廓相适应，通过第二驱动件131的驱动作用，使得压轮133朝向预制圆形铜管1b顶部移动，并在阻尼件135的作用下，与预制圆形铜管1b顶部接触并产生作用力，使得预制圆形铜管1b发生形变，形成预制椭圆形铜管1c；此外，通过压框132的连接作用，使得压轮133能够相对于压框132转动，形成持续的压拉成型和输送作用。

如图14至图15所示，本发明还提供一种壁挂炉用异型铜管加工方法，包括以下步骤：

铸造形成铜管坯料1a；

将铜管坯料1a初步拉伸形成预制圆形铜管1b；

通过预制机构10将预制圆形铜管1b压拉形成预制椭圆形铜管1c，预制椭圆形铜管1c截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；

沿着预制椭圆形铜管1c的长轴方向对预制椭圆形铜管1c的端部进行制头，形成预穿头2c；

将预穿头2c依次穿过导向模31、减径模32和定型模33，并与拉伸小车相连；

控制拉伸小车进行运动，带动预制椭圆形铜管1c依次穿过导向模31、减径模32和定型模33进行拉伸成型；

将预穿头2c与拉伸小车分离并切除，完成异型铜管1d加工。

在预制椭圆形铜管1c拉伸成型的过程中，通过同轴设置的导向模31、减径模32和定型模33采用先分段成型再整体成型的方式对预制椭圆形铜管1c截面不同位置形成针对成型作用，代替原有的一次拉伸成型的方式，能够大大提高异型铜管1d的成型精度从而保证了异型铜管1d拉伸成型的质量。

在上述实施例的基础上，沿着预制椭圆形铜管1c的长轴方向对预制椭圆形铜管1c的端部进行制头，形成预穿头2c包括以下步骤：

将预制椭圆形铜管1c自两个限位轮21之间穿过，外轴面与两个限位轮21相接触；

当预制椭圆形铜管1c端部移动至两个平压板22之间时，两个平压板22相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管1c端部形成沿竖直方向设置的扁平状态2a；

当预制椭圆形铜管1c端部继续移动至两个弯压板23之间时，两个弯压板23相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管1c端部发生形变，由扁平状态2a形成折弯状态2b；

沿着弯折线对折弯状态2b的预制椭圆形铜管1c端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管1c端部形成预穿头2c。

通过水平方向设置的平压板22和弯压板23沿着预制椭圆形铜管1c的长轴方向进行制头，在预制椭圆形铜管1c端部形成沿竖直方向设置的扁平状态2a时，竖直方向上的极限位置将远超出预制椭圆形铜管1c的外轴面，从而减少在折弯处理过程中对预制椭圆形铜管1c的截面产生影响，且在制头的同时通过在竖直方向上设置的限位轮21对预制椭圆形铜管1c短轴方向上的截面轮廓进行限位，进一步避免预制椭圆形铜管1c短轴方向上受到水平横向挤压作用而发生干扰变形。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，包括：

预制机构，用于将铜管坯料由预制圆形铜管压拉形成预制椭圆形铜管，预制椭圆形铜管截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；

制头机构，用于将预制椭圆形铜管的端部形成预穿头；

成型机构，用于将预制椭圆形铜管拉伸形成异型铜管；所述成型机构包括同轴设置的导向模、减径模和定型模，所述导向模和所述减径模均为分体式结构，预制椭圆形铜管依次穿过所述导向模、所述减径模和所述定型模；

其中，所述制头机构包括沿着预制椭圆形铜管输送方向依次设置的一对限位轮、平压板和弯压板；

两个所述限位轮沿着竖直方向设置，且分别能够绕自身水平轴线转动，预制椭圆形铜管自两个所述限位轮之间穿过，外轴面与两个所述限位轮相接触；

两个所述平压板沿着水平方向设置，且相对设置的一侧均为平面，预制椭圆形铜管端部位于两个所述平压板之间时，两个所述平压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部形成沿竖直方向设置的扁平状态；

两个所述弯压板沿着水平方向设置，且相对设置的一侧具有的尖齿，所述尖齿交错设置，预制椭圆形铜管端部位于两个所述弯压板之间时，两个所述弯压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部发生形变，由扁平状态形成折弯状态；

沿着弯折线对折弯状态的预制椭圆形铜管端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管端部形成预穿头。

2.根据权利要求1所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，两个所述平压板朝向所述限位轮所在一侧边缘中部开口设置，形成弧形的导向口，所述导向口的圆心与预制椭圆形铜管轴线位于同一水平高度；两个所述平压板相互靠近并挤压使得预制椭圆形铜管端部朝向限位轮的一侧形成倾斜的导向坡面。

3.根据权利要求1所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，所述平压板和所述弯压板分别通过对应的驱动组件实现同步靠近和远离，所述驱动组件均包括第一驱动件、基座、螺杆、导杆、移动块、中间块和支撑板；

所述基座为U型结构，所述螺杆和所述导杆设置于所述基座的U型结构中，且轴线均垂直于预制椭圆形铜管输送方向设置，位于同一水平面上，所述第一驱动件位于所述基座的U型结构外侧，且输出端与所述螺杆的一端连接；

所述移动块和所述支撑板均设置有两个，且每一所述支撑板均固定于对应的所述移动块顶部，所述移动块和所述中间块均螺接于所述螺杆上，且所述中间块与预制椭圆形铜管的轴线位于同一竖直平面，两个所述移动块对称设置于所述中间块的两侧，两个所述平压板或弯压板分别与两侧的所述支撑板固定连接。

4.根据权利要求1所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，所述导向模包括沿着水平方向设置的左模芯和右模芯，所述左模芯和所述右模芯拼合形成水平成型孔，且所述水平成型孔水平方向的两端形成弧形的水平成型面；预制椭圆形铜管穿过所述导向模的所述水平成型孔，使得预制椭圆形铜管短轴方向的两端形成圆弧形状；

所述减径模包括沿着竖直方向设置的上模芯和下模芯，所述上模芯和所述下模芯拼合形成竖直成型孔，且所述竖直成型孔竖直方向的两端形成弧形的竖直成型面；预制椭圆形铜管穿过所述减径模的所述竖直成型孔，使得预制椭圆形铜管长轴方向的两端形成圆弧形状；

所述定型模中部设有总成型孔，所述总成型孔的内侧面与异型铜管的截面外轮廓相适应；预制椭圆形铜管穿过所述定型模的所述总成型孔，形成异型铜管。

5.根据权利要求4所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，所述导向模朝向所述减径模的一侧凸出设置，形成定位台，所述减径模朝向所述导向模的一侧凸出设置，形成定位圈；所述定位台中部形成联通腔，所述定位圈设置于所述联通腔中，所述联通腔的内轴面与所述定位圈的外轴面贴合设置，所述联通腔的深度大于所述定位圈的厚度设置，所述定位台端面与所述减径模的端面形成抵接作用。

6.根据权利要求5所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，所述导向模和所述减径模的外部设置有第一模套，所述定型模的外部设置有第二模套，所述第一模套和所述第二模套均为一端开口的槽体结构，且开口均朝向所述制头机构所在一侧设置；

所述第一模套和所述第二模套的开口处均设置有一对挡块，所述挡块呈对角设置，且每一挡块的一端固定于所述第一模套或所述第二模套的端面上，一端朝向开口处伸出，与所述导向模或所述定型模的端面抵接；

所述第一模套和所述第二模套的内侧面均为连续的凹凸结构，且在凸起部分朝向中部的一侧形成定位面，所述导向模的外周面与所述第一模套的每一所述定位面贴合设置，所述定型模的外周面与所述第二模套的每一所述定位面贴合设置。

7.根据权利要求1所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，所述预制机构包括第一导向组件、第二导向组件和压拉组件，所述第一导向组件和所述第二导向组件分别位于所述压拉组件的两侧，分别用于输送预制圆形铜管和预制椭圆形铜管，预制圆形铜管经过所述第一导向组件输送至所述压拉组件处时，所述压拉组件对预制圆形铜管竖直方向的两端施加作用力，使得预制圆形铜管发生形变，形成预制椭圆形铜管，且形成的预制椭圆形铜管截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置。

8.根据权利要求7所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，所述第一导向组件和所述第二导向组件的结构相同，均包括导向轮、连接板和加强筋；所述导向轮两端分别与两侧的所述连接板连接，所述导向轮设置有多个，沿着所述连接板的长度方向间隔设置，所述加强筋设置与相邻的两个所述导向轮之间，所述导向轮沿着竖直方向成对设置，预制圆形铜管或预制椭圆形铜管位于成对设置的所述导向轮之间；

所述压拉组件包括第二驱动件、压框、压轮、连接框和阻尼件，所述第二驱动件与所述连接框连接，所述压轮位于预制圆形铜管的顶部，两端与所述压框连接，所述连接框和所述压框通过所述阻尼件弹性连接。

9.一种壁挂炉用异型铜管加工方法，使用如权利要求1~8任一项所述的壁挂炉用异型铜管加工设备，其特征在于，包括以下步骤：

铸造形成铜管坯料；

将铜管坯料初步拉伸形成预制圆形铜管；

通过预制机构将预制圆形铜管压拉形成预制椭圆形铜管，预制椭圆形铜管截面的短轴沿着竖直方向设置，长轴沿着水平方向设置；

沿着预制椭圆形铜管的长轴方向对预制椭圆形铜管的端部进行制头，形成预穿头；

将预穿头依次穿过导向模、减径模和定型模，并与拉伸小车相连；

控制拉伸小车进行运动，带动预制椭圆形铜管依次穿过导向模、减径模和定型模进行拉伸成型；

将预穿头与拉伸小车分离并切除，完成异型铜管加工。

10.根据权利要求9所述的壁挂炉用异型铜管加工方法，其特征在于，所述沿着预制椭圆形铜管的长轴方向对预制椭圆形铜管的端部进行制头，形成预穿头包括以下步骤：

将预制椭圆形铜管自两个限位轮之间穿过，外轴面与两个限位轮相接触；

当预制椭圆形铜管端部移动至两个平压板之间时，两个平压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部形成沿竖直方向设置的扁平状态；

当预制椭圆形铜管端部继续移动至两个弯压板之间时，两个弯压板相互靠近并挤压，使得预制椭圆形铜管端部发生形变，由扁平状态形成折弯状态；

沿着弯折线对折弯状态的预制椭圆形铜管端部进行压平处理，使得预制椭圆形铜管端部形成预穿头。