金属圆管连接环制造技术

本实用新型专利技术是一种管路附件，属于机械技术领域。将金属管材或棒材切削加工而成。有孔贯穿通过，此孔任一横断面均为圆形；此孔直径，除一段长度上保持不变外，始终由大变小。施加外力时，利用直径变小迫使一根管子塑性变形而实现两根管子的连接，利用一段长度直径不变使连接更牢固，加密封剂则密封更可靠。适用于各种机电设备中连接金属圆管。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种将两根金属圆管紧密地连接在一起的管路附件，属于机械
多种机械电气设备，特别是制冷设备，总是需要将两根金属圆管紧密地连接在一起，不允许其中通过的某种流体(液体或气体)发生泄漏现象。这两根圆管可能是相同的金属材料制成的，也可能是不同的金属材料制成的；其直径大小可能是相等的，也可能是不相等的。为了解决二者的连接问题，现在一般采用焊接方法。但是，金属管的焊接连接法经常存在着一些不足之处焊接处的缺陷引起连接质量不好，生产成本高，生产效率低，造成环境污染。本技术的目的是提供金属圆管连接环，即一种能够把两根金属圆管连接在一起的整体的金属材料制品。本技术的依据是金属塑性变形原理。具体说明如下<1>首先，做好两项准备工作。第一项准备工作是对需要连接的A、B两管中的一根进行端部直径的调整。附图说明图1是将A管端部的直径调整好之后A、B两管配合情况的纵向剖面图。A管端部直径的调整是利用扩口机扩大的(如果A管原来的直径比B管的直径大很多，则可利用旋转锻造机来缩小)，使得B管端部能够插入，又不过于松动。第二项准备工作是选用材料强度高于A管材料的金属管材为原材料，通过机械加工，制造本技术产品连接环。图2是根据需要连接的A、B两管的规格设计的连接环图形。其内孔贯穿着整个制品，由外圆带有圆角的大圆锥台(A)、圆柱体(B)和小圆锥台(C)三部分组成，此直径由大变化到小以迫使A管材料产生塑性变形，而在一段长度上保持直径不变有利于获得很高的连接强度；其外形具有一个圆锥面(D)，以便从外部辨别内孔各部分的相对位置，还具有一个圆环状的槽(E)，便于操作者拿稳连接环而不致滑落。连接环内孔的最大直径稍大于A管的外径，连接环内孔的最小直径稍大于B管的外径，这是因为只有这样才能把A、B两管和连接环C恰当地装配在一起。图3是A、B两管和连接环C装配在一起的纵向剖面图。为了使连接处将获得的密封性更可靠，在A、B两管的接触面上施加了密封剂D。<2>然后，依据塑性变形原理，进行A、B两管的连接。如图3所示，施加外力F1夹住A管扩大直径部分的终点处，以固定A、B两管的相对位置；同时还施加外力F2推动连接环C，利用连接环内孔的圆锥台直径由大逐渐变小，迫使A管端部的金属材料产生塑性变形，逐渐充满了连接环C的内壁与B管的外表面所形成的空隙，此时就实现了A、B两管的连接。图4是A、B两管实现连接后的纵向剖面图。图4中C表示连接环，D表示密封剂。本技术的技术方案如下<1>针对需要连接的两根金属圆管的横断面尺寸，将其中一根金属圆管的一端在适当长度上，或者采用扩口机扩大直径，或者采用旋转锻造机缩小直径，达到能够把另一根金属圆管以适当的间隙插入这根金属圆管。<2>根据将来使用时金属管路内承受流体压力的大小所要求的两根金属管连接力大小，确定连接环的材料种类、最小壁厚及内孔的形状和尺寸，并根据方便使用的原则确定连接环的外部形状和尺寸。<3>根据已确定的上述参数选用具有相应的尺寸和适合的强度的管材或棒材，并选用适合的密封剂(对密封性要求不高时可以不用密封剂)。<4>根据所选材料的性质和尺寸，以及连接环内外的形状和尺寸，制定相适应的机械加工工艺，选用适合的机械加工装备，然后进行实施以获得适用的连接环。采用本技术产品连接金属圆管，与现在通用的焊接方法相比，具有十分明显的积极效果<1>在连接质量方面焊接易因产生气孔、夹渣等缺陷而降低连接强度，甚至发生流体泄漏现象。本技术不需要熔化金属，完全避免了产生此类缺陷，因而能够获得更可靠的连接质量。<2>在应用范围方面焊接不同材料的金属圆管，或直径相差较大的金属圆管，都相当困难。本技术则不论金属材料的种类相同或不同，连接难易和连接效果均不受影响；对于直径相同或不同的两根金属圆管，只须将其中一根金属圆管进行扩径或缩径，均可顺利地进行连接，因而应用范围更广。<3>在生产成本方面通常焊接需消耗多种材料，成本较高，本技术则仅消耗可成批生产因而价格低廉的连接环，故成本较低。<4>在生产效率方面通常焊接不仅耗费不少人工，而且辅助工作较多，因而生产效率较低。本技术的各种工作均可在流水线上及时完成，故生产效率较高。<5>采用本技术是在常温下进行操作，不产生任何有害气体和灰尘，因此，与焊接相比，改善了操作环境。综上所述，采用本技术与现在通用的焊接方法相比，具有多方面的优越性，其应用前景十分广泛。下面结合实施例对本技术作进一步说明。此实施例是本技术制品用于电冰箱制冷管路中铝管与铜管连接的情况。需要连接的铝管材料是工业纯铝，铜管材料是纯铜，铝管和铜管的横断面尺寸基本相同，均为外径7.5mm、壁厚0.8mm。用于连接铝管和铜管的连接环的具体结构、制造方法、使用方法和检验方法逐一说明如下。<1>具体结构。图5是此实施例中所用连接环的结构图。组成其内孔的主要技术参数分述如下大圆锥台的最大直径d1＝9.8mm，圆柱体的直径d2＝8.7mm，小圆锥台的最小直径d3＝8.6mm，连接环总长度L＝9.0mm，大圆锥台长度L1＝5.6mm，圆柱体长度L2＝1.6mm，小圆锥台长度L3＝1.2mm，上述各种尺寸的公差均控制为±0.05mm；大圆锥台面与轴线的夹角α为5°±1°，小圆锥台面与轴线的夹角β控制为3°±30′；力求内孔表面光洁，不得有目视可见的加工痕迹和划伤痕迹。连接环的壁厚按照连接环外壁槽底至内孔圆柱体面的厚度进行控制，以有利于保证具体用途对连接环强度的要求，此厚度t为1.85mm，因此，连接环外部槽底的直径D1＝12.4±0.05mm。对于连接环外部的其他尺寸及表面粗糙度则无严格要求，但控制外部最大直径D＝13±0.05mm，作为订购原材料的依据。<2>制造方法。根据在使用连接环连接管材过程中产生塑性变形的将是纯铝管材这一具体情况，选用材料强度和硬度高于纯铝的铝合金管材作为制造连接环的原材料。该材料通过对其化学成份和热处理制度的严格控制，能够获得比纯铝管材高得多的强度和硬度，因而能够迫使纯铝管材产生塑性变形。制造此种连接环的具体方法是车削加工，首先用专用车刀完成对其内孔的加工，再用另一把车刀对其外表面进行加工，从而达到设计的各项技术要求。<3>使用方法。首先对需要连接的铝管的约20mm长的端部，利用扩口机将其内径扩大到7.7±0.05mm；然后将其与连接环和需要连接的铜管装配起来，并当铜管刚插入铝管时在铜管外表面上滴加选定的密封液，利用铜管的插入将密封液涂敷到两种管材的接触面上(适应制冷管路对密封性要求很高的情况)，于是得到了图3所示的情况；再使用专用工具，按照图3所示的部位，一方面施加外力F1固定铝管与铜管的相对位置，另一方面施加外力F2推动连接环，迫使铝管端部产生塑性变形，迅速充满连接环本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属圆管连接环，其特征在于：它是有孔贯穿通过的金属材料制品，此孔的任一横断面均为圆形，此孔的直径在孔的全部长度上，除在一段长度上保持不变外，始终是由大变小的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭和捷，向新民，杨章晖，
申请(专利权)人：长沙市花纹铝板厂，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]