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一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法技术

技术编号:20896123 阅读:29 留言:0更新日期:2019-04-17 15:02
本发明专利技术公开一种凸轮式波形结构波纹金属软管,波纹金属软管上沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布有凸轮式波形;所述凸轮式波形的波宽相等,波高呈阶梯状变化。本发明专利技术还公开一种凸轮式波形结构波纹金属软管成形方法,将模具组装好后,通过定位鼓胀、进给和胀形等步骤,一次性形成一组波纹,提高了波纹金属软管的生产效率;本发明专利技术提供的波纹金属软管在各方向具有不同弯曲补偿性能,且弯曲补偿性能可通过调节凸轮式波形结构参数和沿轴线旋转角度大小来控制。

【技术实现步骤摘要】
一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法
本专利技术涉及波纹金属软管成型
,特别是涉及一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法。
技术介绍
波纹金属软管是现代工业管路中的一种高品质的柔性管道,具有良好的柔软性、抗疲劳性及承压高、耐温性好、耐腐蚀、密封性强等特性。广泛应用于石油、航空、航天、化工、电力、交通运输等行业,随着现代工业发展,对高质量、高性能的波纹金属软管的需求量越来越大。目前波纹金属软管多采用等参数环波结构设计方式进行加工,这种环波结构波纹金属软管在实际应用中,角位移补偿量较小,在各补偿方向上的性能单一,且连接端变形量较大,当达到一定的弯曲角度时,波形之间容易发生挤压变形,导致破坏,缩短使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法,以解决上述现有技术存在的问题,使波纹金属软管在各方向具有不同弯曲补偿性能,且弯曲补偿性能可通过调节凸轮式波形结构参数和沿轴线旋转角度大小来控制。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:本专利技术提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管,波纹金属软管上沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布有凸轮式波形;所述凸轮式波形的波宽相等,波高呈阶梯状变化。本专利技术还提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管成形方法,包括如下步骤:(1)将上、下凹模和上、下定位模固定端分别按顺序固定在涨波机上、下横梁上,将波纹金属软管管坯置于上、下凹模及上、下定位模相对应处,第一推杆、第二推杆分别对上、下凹模进行挤压,使波纹金属软管管坯被紧紧箍住;(2)将第一密封圈、第二密封圈置于波纹金属软管管坯内,将第二密封圈由第三推杆推至管坯光面与上、下定位模施力点在同一个面的位置处,第一密封圈由第四推杆推至管坯光面与上、下凹模施力点在同一个面的位置处;(3)定位鼓胀;第四推杆为空心管,穿设于第一密封圈上,由第四推杆的管口向第一密封圈、第二密封圈之间的空间充填液压油,液压油对管坯内壁加压使其鼓胀,为波形定位;(4)进给;上、下凹模分别在第一推杆、第二推杆及第四推杆共同作用下推动管坯向固定不动的第二密封圈移动,直至上、下凹模与上、下定位模接触;(5)胀形;液压油继续加压,管坯在内部液压油的压力下发生塑性流动,最后形成与模具形状一致的凸轮式波形;可选的,复位各个部件,管坯在送料装置的推动下再进给所需步长,并绕管坯轴线顺时针旋转90°成形下一个波纹。可选的,第一推杆一端与上凹模的水平螺孔螺纹连接,另一端与液压涨波机的加载液压缸相连;上凹模上部与液压涨波机上横梁固定连接,下部设开口向下的凹槽,凹槽的半径呈阶梯形,且自靠近第一推杆一侧开始逐渐增大。可选的,管坯的外壁直径为D,凹槽半径最小处为D/2,凹槽半径最大处为D/2加波纹金属软管的最大波高H;凹槽半径最小处与凹槽半径最大处中间的凹槽半径为D/2加波纹金属软管的最小波高h。可选的,凹槽最小半径处的厚度为波纹金属软管的波宽s减去波厚w。可选的,第一密封圈、第二密封圈结构相同,分别为外径与管坯内径相同的圆板,所述圆板中心开设有螺孔;第一密封圈通过螺孔与第四推杆固定连接;第二密封圈通过螺孔与第三推杆固定连接。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果:本专利技术的波纹金属软管,能够使软管在发生更大弯曲角度条件下,各波之间不发生挤压破坏,提高软管使用寿命。本专利技术方法采用一次成形一组波的新工艺可提高波纹金属软管的生产效率。软管是以管坯中心轴为轴线有变化直径的凸轮式波形,凸轮式波形沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布的波纹金属软管,该凸轮式波形结构能保证波纹金属软管在各方向具有不同弯曲补偿性能,且弯曲补偿性能可通过调节凸轮式波形结构参数和沿轴线旋转角度大小来控制。该波纹金属软管的成形方法是在专用的凸轮式波形结构模具中在液压涨波机的作用下成形。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的波纹金属软管主视示意简图;图2是本专利技术的波纹金属软管左视示意简图;图3是本专利技术成形过程定位鼓胀阶段模具的主视剖面示意简图;图4是本专利技术成形过程进给阶段模具的主视剖面示意简图;图5是本专利技术成形过程胀形阶段模具的主视剖面示意简图;图6是本专利技术成形过程模具的左视剖面示意简图;图中:1-第一推杆,2-上凹模,3-上定位模,4-第三推杆,5-第二密封圈,6-下定位模,7-下凹模,8-第二推杆,9-软管,10-第一密封圈,11-第四推杆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法,以解决上述现有技术存在的问题,使波纹金属软管在各方向具有不同弯曲补偿性能,且弯曲补偿性能可通过调节凸轮式波形结构参数和沿轴线旋转角度大小来控制。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管及其成形方法,具体结构及成形过程如图1-图6所示;成形过程定位阶段模具的主视剖面示意简图中,第一推杆1一端与上凹模2的水平螺孔螺纹连接,另一端与液压涨波机的加载液压缸相连,该上凹模2上部与液压涨波机上横梁对应并相连,下部设开口向下的凹槽,该凹槽的半径呈阶梯形且向第一推杆1一侧的半径小于另一侧半径,该凹槽半径最大和最小之间台阶高度等于波宽的一半w/2,凹槽小半径等于软管9管坯外侧半径D/2,且凹槽小半径厚度为两波形的间距,即波宽减波厚s-w,凹槽大半径从软管9管坯外侧半径D/2+小波高度h逐步过渡到软管9管坯外侧半径D/2+大波高度H。与该上凹模2对应的为下凹模7,下凹模7与上凹模2结构基本相同,第二推杆8一端与下凹模7的水平螺孔螺纹连接,另一端与液压涨波机的加载液压缸相连,该下凹模7下部与液压涨波机下横梁对应并相连,上部设开口向上的凹槽,该凹槽的半径呈阶梯形且向第二推杆8一侧的半径小于另一侧半径,该凹槽半径最大和最小之间台阶高度等于波宽的一半w/2,凹槽小半径等于软管9管坯外侧半径D/2,且凹槽小半径厚度为两波形的间距,即波宽减波厚s-w,凹槽大半径从软管9管坯外侧半径径D/2+大波高度H过渡到软管9管坯外侧半径D/2+小波高度h。在上、下凹模的另一侧即与第一推杆1、第二推杆8相反一侧分别设有上定位模3、下定位模6,该上定位模3上部与液压涨波机上横梁对应并相连,下部设开口向下的凹槽,该凹槽的半径呈阶梯形且朝向第一推杆1一侧的半径大于另一侧半径,大、小半径台阶高度等于波宽的一半w/2,凹槽小半径等于软管9管坯外侧半径D/2,且凹槽小半径厚度为两波形的间距,即波宽减波厚s-w,凹槽大半径从软管管坯外侧半径D/2+小波高度h过渡到软管管坯外侧半径径D/2+大波高度H。该下定位模6下部与液压涨波机下横梁对应并相连,上部设开口向上的凹槽,该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凸轮式波形结构波纹金属软管,其特征在于:波纹金属软管上沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布有凸轮式波形;所述凸轮式波形的波宽相等,波高呈阶梯状变化。

【技术特征摘要】
1.一种凸轮式波形结构波纹金属软管,其特征在于:波纹金属软管上沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布有凸轮式波形;所述凸轮式波形的波宽相等,波高呈阶梯状变化。2.一种凸轮式波形结构波纹金属软管成形方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将上、下凹模和上、下定位模固定端分别按顺序固定在涨波机上、下横梁上,将波纹金属软管管坯置于上、下凹模及上、下定位模相对应处,第一推杆、第二推杆分别对上、下凹模进行挤压,使波纹金属软管管坯被紧紧箍住;(2)将第一密封圈、第二密封圈置于波纹金属软管管坯内,将第二密封圈由第三推杆推至管坯光面与上、下定位模施力点在同一个面的位置处,第一密封圈由第四推杆推至管坯光面与上、下凹模施力点在同一个面的位置处;(3)定位鼓胀;第四推杆为空心管,穿设于第一密封圈上,由第四推杆的管口向第一密封圈、第二密封圈之间的空间充填液压油,液压油对管坯内壁加压使其鼓胀,为波形定位;(4)进给;上、下凹模分别在第一推杆、第二推杆及第四推杆共同作用下推动管坯向固定不动的第二密封圈移动,直至上、下凹模与上、下定位模接触;(5)胀形;液压油继续加压,管坯在内部液压油的压力下发生塑性流动,最后形成与模具形状一致的凸轮式波形。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:骆俊廷王昊天郝增亮张丽丽张春祥
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:河北,13

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