两个件的内压连接方法技术

两个件的内压连接方法，它涉及到两物体间的连接方法。本发明专利技术是使外连接件（１）加工后的孔形周长为内连接件（２）横截面外表周长的１．０１～１．１倍，再将内连接件穿入外连接件的孔中，模具（３）分别套固在外连接件的左右两侧的内连接件上，将内连接件的两端密封，向内连接件中通入内压介质，使内连接件在两模具之间发生塑性膨胀，其对应处的外连接件也发生弹性膨胀，泄压后内外连接件就过盈配合连接为一体。应用本发明专利技术连接方法能减少加工工序，也避免了因钻孔或开槽使连接件强度削弱的缺陷，解决了两种材质难以焊接及粘接可靠性差的问题。对连接件的初始加工精度要求低，可连接段长，具有工艺简化，效率高的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到两物体间的连接方法。
技术介绍
目前，管与管、管与板、管与环、环与环等两个物件之间的连接方法主要有焊接法、粘接法和机械连接法。其中，焊接法具有易变形、存在热影响区、焊后改变材料组织性能、易于产生焊接裂纹的缺陷，同时对于不同材料零件之间的连接，由于材料熔点不同、凝固机理不同，其焊接的实现难度很大。而粘接法需要特制的粘接剂，同时要精密加工接合面，增加了工艺难度，同时粘接剂在不同的环境下适应性差，因此粘接法的可靠性能差。机械连接法目前主要有铆接法、键连接和热装法等。铆接法和键连接法需要精密加工铆接孔和键槽，工艺复杂，并且需要破坏连接件表面，影响了连接件的使用范围。热装法则需要事先对连接件接合表面进行精密加工，且需加热、冷却等工序，其工艺复杂，加工难度大，而且连接件的长度不能很大，还可能造成加热物体表面氧化。
技术实现思路
本专利技术是研制，该方法不需对连接件的接合面进行精加工，不需在被连接零件的表面加工铆接孔或键槽。本专利技术的连接方法是这样实现的首先将需要连接的外连接件1的内孔进行加工，使加工后的孔形达到设计的形状和尺寸，外连接件1加工后的孔形最小周长为内连接件2横截面外表周长的1.01～1.1倍，再将内连接件2穿入外连接件1的孔中，两个模具3分别套固在外连接件1的左右两侧的内连接件2上，然后将内连接件2的两端密封，再向内连接件2中通入施加内压介质，介质采用高压液体、气体或耐热液态高分子材料，高压液体的压力为100MPa～1000MPa，气体压力为10MPa～32MPa，耐热液态高分子材料的压力为100MPa～300MPa，并控制压力的大小，使内连接件2在两模具3之间的A段发生塑性膨胀，其对应处的外连接件1也被胀形发生弹性膨胀，内连接件2横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件1内孔周长的0.15％～0.2％，将内连接件2的内压卸掉，内连接件2横截面的外周长大于外连接件1内孔的初始周长，使得外连接件1不能完全收缩到初始状态，保留了一定的弹性变形量δe，这样就形成了两个物体之间的紧密连接。本专利技术通过向内连接件2内施加压力，使外连接件1发生弹性膨胀，使内连接件2的连接处发生塑性膨胀，从而在卸压后实现二者过盈配合连接成整体。外连接件1的材质可以采用各种材料制成，如钢、铸铁、粉末冶金材料、钛及其合金、铝及其合金、铜及其合金等；外连接件1可以采用多种加工方法获得，如锻造、铸造、冲压、粉末冶金、压制烧结等。内连接件2的材质可采用各种材料，如钢、钛、铝、铜等。外连接件1的外形可以是圆形、多边形及任意封闭曲线形等；外连接件1与内连接件2的连接处可为圆孔、多边形孔等。应用本专利技术连接方法，两连接件之间的接合面不需进行精加工，不需在被连接件的表面加工铆接孔或键槽，减少了加工工序，也避免了因钻孔或开槽使连接件强度削弱的缺陷，解决了两种不同材质难以焊接及粘接可靠性差的问题。对于普通钢不需加热，对于屈服强度很高的钛及其合金制造的零件为降低连接难度，采用加热到一定的温度后施加内压，即可获得可靠的连接，它具有适于异种材料连接，对连接件的初始加工精度要求低，可连接段长，且工艺简化，柔性高，效率高的优点。附图说明图1是外连接件1与内连接件2未加压前的初始状态图，图2是外连接件1与内连接件2加压时的状态图，图3是外连接件1与内连接件2卸压后的连接状态图。具体实施例方式一本实施方式是首先将需要连接的外连接件1的内孔进行加工，使加工后的孔形达到设计的形状和尺寸，外连接件1加工后的孔形最小周长为内连接件2横截面外表周长的1.01～1.03倍，再将内连接件2穿入外连接件1的孔中，两个模具3分别套固在外连接件1的左右两侧的内连接件2上，然后将内连接件2的两端密封，再向内连接件2中通入施加内压的气体，气体压力为10MPa～21MPa，并控制压力的大小，使内连接件2在两模具3之间的A段发生塑性膨胀，其对应处的外连接件1也被胀形发生弹性膨胀，内连接件2横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件1内孔周长的0.15％～0.16％，将内连接件2内的压力卸掉，这样就形成了两个物体之间的紧密连接。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是，外连接件1加工后的孔形最小周长为内连接件2横截面外表周长的1.04～1.07倍。施加的内压介质为气体，气体压力为22MPa～32MPa，内连接件2横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件1内孔周长的0.17％～0.18％。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一、二不同的是，外连接件1加工后的孔形最小周长为内连接件2横截面外表周长的1.08～1.1倍。施加内压的介质为高压液体水油混合物，液体压力为800MPa～1000MPa，内连接件2横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件1内孔周长的0.19％～0.2％。具体实施方式四本实施方式中的内连接件2为钛及其合金，在施加内压的同时需加热，在加热到200℃～400℃状态下保温，施加内压介质为耐热液态高分子材料，压力为100MPa～300MPa，外连接件1加工后的孔形最小周长为内连接件2横截面外表周长的1.04～1.07倍，内连接件2的横截面的外表周长的膨胀量为外连接件1内孔周长0.18％～0.2％。权利要求1.，其特征在于首先将需要连接的外连接件(1)的内孔进行加工，使加工后的孔形达到设计的形状和尺寸，外连接件(1)加工后的孔形最小周长为内连接件(2)横截面外表周长的1.01～1.1倍，再将内连接件(2)穿入外连接件(1)的孔中，两个模具(3)分别套固在外连接件(1)的左右两侧的内连接件(2)上，然后将内连接件(2)的两端密封，再向内连接件(2)中通入施加内压介质，介质采用高压液体、气体或耐热液态高分子材料，高压液体的压力为100MPa～1000MPa，气体压力为10MPa～32MPa，耐热液态高分子材料的压力为100MPa～300MPa，并控制压力的大小，使内连接件(2)在两模具(3)之间的A段发生塑性膨胀，其对应处的外连接件(1)也被胀形发生弹性膨胀，内连接件(2)横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件(1)内孔周长的0.15％～0.2％，将内连接件(2)的内压卸掉，这样就形成了两个物体之间的紧密连接。2.根据权利要求1所述的，其特征在于外连接件(1)加工后的孔形最小周长为内连接件(2)横截面外表周长的1.01～1.03倍，施加的内压介质为气体，气体压力为10MPa～21MPa，内连接件(2)横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件(1)内孔周长的0.15％～0.16％。3.根据权利要求1所述的，其特征在于外连接件(1)加工后的孔形最小周长为内连接件(2)横截面外表周长的1.04～1.07倍，施加的内压介质为气体，气体压力为22MPa～32MPa，内连接件(2)横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件(1)内孔周长的0.17％～0.18％。4.根据权利要求1所述的，其特征在于外连接件(1)加工后的孔形最小周长为内连接件(2)横截面外表周长的1.08～1.1倍，施加的内压介质为高压液体水油混合物，液体压力为800MPa～1000MPa，内连接件(2)横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件(1)内孔周长的0.19％～0.2％。5.根据权利要求1所述的，其特征在于内连接件(2)为钛及其合金，在施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
两个件的内压连接方法，其特征在于首先将需要连接的外连接件（１）的内孔进行加工，使加工后的孔形达到设计的形状和尺寸，外连接件（１）加工后的孔形最小周长为内连接件（２）横截面外表周长的１．０１～１．１倍，再将内连接件（２）穿入外连接件（１）的孔中，两个模具（３）分别套固在外连接件（１）的左右两侧的内连接件（２）上，然后将内连接件（２）的两端密封，再向内连接件（２）中通入施加内压介质，介质采用高压液体、气体或耐热液态高分子材料，高压液体的压力为１００ＭＰａ～１０００ＭＰａ，气体压力为１０ＭＰａ～３２ＭＰａ，耐热液态高分子材料的压力为１００ＭＰａ～３００ＭＰａ，并控制压力的大小，使内连接件（２）在两模具（３）之间的Ａ段发生塑性膨胀，其对应处的外连接件（１）也被胀形发生弹性膨胀，内连接件（２）横截面的外表面周长的膨胀量为外连接件（１）内孔周长的０．１５％～０．２％，将内连接件（２）的内压卸掉，这样就形成了两个物体之间的紧密连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苑世剑，刘钢，王仲仁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]