A method for forming corrugated tubes under axial compression is presented. Metal corrugated tubes are fabricated by using tapered die tube as a whole with unstable wrinkling under axial compression. The forming process has the characteristics of free deformation without die restraint. The height and wavelength of corrugated tubes can be adjusted by changing the half-cone angle of the lower die. The diameter-thickness ratio ranges from 10 to 62.5 specifications are manufactured by utilizing the sensitivity of critical unstable wrinkling wavelength to the half-cone angle of the contact surface. Internal bellows. Compared with the traditional metal bellows forming process, the invention overcomes the limitation of diameter-thickness ratio and can satisfy the manufacturing process of metal bellows with smaller diameter-thickness ratio. The technical effect of the invention is simple in process and good in dimensional stability, that is, the height and wavelength of the subsequent wrinkling wave are identical, the production cost of metal bellows is greatly reduced and the production efficiency is high.
【技术实现步骤摘要】
一种波纹管的管轴压成形方法
本专利技术涉及塑性成形领域,具体是一种波纹管的管轴压成形方法。
技术介绍
波纹管是一种具有横向波纹的管壳零部件,能够补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等,在航天、航空、汽车和高技术产业中具有广阔的应用的前景。对于材料强度较高的金属波纹管目前普遍采用焊接成形、橡胶成形(弹性模成形)、液压成形和机械成形等。焊接成形即先在板材上压制波形,然后卷圆焊接,由于焊缝数量较多,易出现焊接裂纹、未焊透和焊缝外观缺欠等缺陷,严重影响了波纹管的成形性能和使用寿命。新型航空航天产品要求性能可靠稳定,因此对波纹管的成形制造要求尽量减少所使用的工艺种类、取消焊缝,并实现整体成形。在橡胶成形方面,虽能实现轴向压缩补偿变形区的材料,壁厚变化不大,波形尺寸稳定,但此成形方法装置相对复杂,生产效率较低。对于液压成形工艺方法而言,需要利用管坯中的液体压力,使管坯在限制环中胀形,表面质量较好,生产效率高,但波纹管壁厚变化较大且波形尺寸不稳定,成品率较低。在机械成形方面,在公开号为CN105537345A的专利技术创造中公开了一种波纹管内旋压成形方法,将管坯安装于旋压机的主轴上,由主轴带动长薄壁管旋转,管坯内外分别安装内旋轮和外旋轮同步工作,成形所需长度的波纹管。该专利技术成形精度高、成本低,但成形过程中每个波形都是沿周向逐渐成形,存在局部应力及表面硬化不均的现象。中国专利CN106040811A公开了一种大直径波纹管振动成形装置及方法,对称布置的成形轮径向滚压成形时启动振动装置施加振动激励,可降低变形抗力,抑制破裂的产生与发展。中国专利CN105562493B公 ...
【技术保护点】
1.一种波纹管的管轴压成形方法,其特征在于,具体过程是:步骤1:制作下模;所述下模的外圆周表面分为锥形的成形段和圆柱形的支撑段;步骤2:制作上模;所述上模的外圆周表面分为工作段和限位段;步骤3:安装模具:步骤4:安装管坯;将管坯安装在上模和下模之间,并使管坯的上端面与所述上模的限位段凸台下平面接触,管坯的下端面与下模的成形段接触;所述上模、下模和管坯三者的同轴度≤φ0.06mm;步骤5:压缩成形;室温下,通过试验机压头带动上模以2.0mm/min的速度匀速下行对管坯进行轴向压缩,试验机压头向该管坯施加的轴向压力F大于管坯临界失稳值F临界时,管坯出现临界失稳,该临界失稳起皱波波长为lAB,失稳起皱波的波峰C高度为hc;继续压缩,AB段管坯起皱,形成第一个起皱波的波峰D;试验机压头带动所述上模继续以2.0mm/min的速度对管坯进行轴向压缩,管坯依次形成第一个起皱波的波谷D'、第二个起皱波的波峰E和第二个起皱波的波谷E';所述的第二个起皱波挤压第一个起皱波,使该第一个起皱波波峰D的高度增大至hd后保持不变;第二个起皱波波峰E的高度为he;上模继续匀速对管坯进行轴向压缩,形成第三个起皱波;该 ...
【技术特征摘要】
1.一种波纹管的管轴压成形方法,其特征在于,具体过程是:步骤1:制作下模;所述下模的外圆周表面分为锥形的成形段和圆柱形的支撑段;步骤2:制作上模;所述上模的外圆周表面分为工作段和限位段;步骤3:安装模具:步骤4:安装管坯;将管坯安装在上模和下模之间,并使管坯的上端面与所述上模的限位段凸台下平面接触,管坯的下端面与下模的成形段接触;所述上模、下模和管坯三者的同轴度≤φ0.06mm;步骤5:压缩成形;室温下,通过试验机压头带动上模以2.0mm/min的速度匀速下行对管坯进行轴向压缩,试验机压头向该管坯施加的轴向压力F大于管坯临界失稳值F临界时,管坯出现临界失稳,该临界失稳起皱波波长为lAB,失稳起皱波的波峰C高度为hc;继续压缩,AB段管坯起皱,形成第一个起皱波的波峰D;试验机压头带动所述上模继续以2.0mm/min的速度对管坯进行轴向压缩,管坯依次形成第一个起皱波的波谷D'、第二个起皱波的波峰E和第二个起皱波的波谷E';所述的第二个起皱波挤压第一个起皱波,使该第一个起皱波波峰D的高度增大至hd后保持不变;第二个起皱波波峰E的高度为...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙志超,曹婧,吴慧丽,印志坤,黄龙,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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