一种利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管工艺。使用了新的弯管夹具，夹具结构简单，稳定性好，且可以和振荡去除残余应力以及检测部件较好的配合使用；还设计了一种新的振动去除残余应力的检测以及实施系统；利用超声波沿着毛细管传播的特性，当毛细管内存在残余应力时，其会对超声波的传播造成影响，从而使得接收的超声波信号变化；从多个角度同时测定，并测定不同振动频率下测定的结果与标准的无内应力的信号计算马氏距离，从而就可以获得每个角度的最佳振动频率，然后按照最佳频率振动，就可以提高去除残余应力的效果，节约时间提高生产效率。节约时间提高生产效率。节约时间提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管工艺


[0001]本专利技术涉及毛细管加工领域，尤其涉及一种利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管工艺。

技术介绍

[0002]毛细管作为空调内的节流部件，具有节流和降压的作用。为了满足安装要求，毛细管的两端均需要进行折弯处理。申请号CN201210123271.7公开一种毛细管折弯装置，包括架体、设置于所述架体的工作台、驱动装置、控制所述驱动装置的控制装置及设置于所述工作台上的卷绕装置和用于固定待加工毛细管的固定装置；所述卷绕装置包括与所述驱动装置相连接的主轴、由所述主轴带动的转盘，且所述主轴穿过于所述转盘，所述转盘设有拨料柱，所述拨料柱与所述主轴之间形成用于容置待加工毛细管的容置空间。
[0003]申请号CN201922392563.0公开了一种高效可调节的双管夹加工用折弯装置，包括主体、底座、工作台、滑块、连接件、减速器、电动机、垫板、凸模、凹模和两组固定装置，主体安装在底座的后半区域，电动机安装在主体的顶端的前半区域，电动机输出端连接减速器，减速器输出端连接连接件顶端，连接件底端连接滑块顶端，滑块底端连接凸模，工作台安装在底座的前半区域；还包括支撑板和紧急插销，所述工作台内设置有空腔，所述空腔后壁设置有支撑块，空腔前壁设置有通孔，所述紧急插销包括把手和插杆，所述支撑板安装在支撑块和插杆的顶端。
[0004]传统的弯折工艺弯折后毛细管还存在较大的内应力，如果想要较好的去除该应力，一般需要高温处理，高温处理效率低下，耗时长，不利用快速生产。
[0005]振动去除残余应力是一种较好的方式，申请号CN201911217460.9公开了一种用于消除小尺寸构件残余应力的智能高频振动时效系统。系统由PC机、信号发生器、功率驱动器、电磁式激振器、高频振动能量放大装置、垫块、应变片以及动态应变仪构成；PC机控制信号发生器输出高频激振信号，经由功率驱动器放大后输入电磁式激振器，进而驱动电磁式激振器产生高频振动；小尺寸构件安装在工作台的上表面；应变片粘贴在小尺寸构件峰值残余应力处；在高频振动能量放大装置的轴向共振频率下对小尺寸构件进行高频振动时效处理。但是对于弯管来说，其不同弯折角度对应不同的最佳频率，因此传统的方式需要改进。

技术实现思路

[0006]针对上述内容，为解决上述问题提供一种双层毛细管弯管装置，弯管夹具包括底板、导夹、主夹、主夹座、轮模和轮模轴；导夹呈长方体形，底面固定在底板上，侧面沿水平方向设置有与毛细管配合的条形半圆槽，毛细管的侧壁可以与导夹的半圆槽匹配；轮模的形状为半圆弧和三条直线组成的框形成的封闭形状沿着竖直方向平移形成的物体；轮模的侧面包括三个平面和一个半圆柱面，其中两个平面和其之间的半圆柱面沿水平方向设置有与毛细管配合的条形半圆槽；毛细管的侧壁可以与轮模的半圆槽匹配；沿着半圆柱面的轴线
设置有轮模轴使得轮模可以绕着轮模轴旋转；主夹的形状和导夹的形状相同，主夹通过主夹座固定在轮模的平面的侧壁上，且主夹与轮模接触的侧面上沿水平方向设置有与毛细管配合的条形半圆槽，使得轮模和主夹的两个半圆槽组成一条圆柱孔；
[0007]轮模的转动范围具有两个端点，转动到第一端时主夹的一侧与导夹的一侧接触，此时轮模和主夹的两个半圆槽组成圆柱孔与导夹侧面的条形半圆槽共轴；转动到第二端时轮模的另一平面侧壁和导夹的一侧接触，使得轮模和导夹的两个半圆槽组成一条圆柱孔，且轮模和导夹的两个半圆槽组成的圆柱孔与轮模和主夹的两个半圆槽组成的圆柱孔平行；
[0008]导夹、主夹和轮模侧面的条形半圆槽在竖直方向上均为两条，且半径不相等。
[0009]一种利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管装置，包括弯管夹具，还包括主控制器、检测超声驱动模块、振动加载驱动模块和弯折加载驱动模块，其特征在于：
[0010]主控制器连接检测超声驱动模块、振动加载驱动模块和弯折加载驱动模块；
[0011]检测超声驱动模块连接一个发射探头和一个收集探头，发射探头用于超声波，发射探头发出的超声波沿着毛细管的延伸方向传播，收集探头用于收集从发射探头发射出的超声波；
[0012]发射探头和收集探头分别设置在毛细管的两端；
[0013]振动加载驱动模块连接函数发生器和回波采集器，函数发生器用于发生扫频信号，函数发生器连接电磁振荡器，电磁振荡器根据函数发生器发出的扫频信号进行扫频振荡；电磁振荡器和回波采集器均设置在主夹上，且设置在主夹与毛细管接触的面的相对的侧面上，从而使得电磁振荡器发出的振荡可以传递至毛细管；回波采集器采集从毛细管反射回来的振荡信号；
[0014]弯折加载驱动模块连接角度编码器和加载电机；角度编码器用于检测轮模转动的角度，加载电机用于控制轮模转动。
[0015]发射探头和收集探头的结构相同，包括一个端面圆板，端面圆板设置有一环形凹槽，环形凹槽用于将毛细管的端面放入；凹槽的外侧设置有等间距环形布置的8个超声换能器；从而使得一端的发射探头的8个换能器发出8个超声波，另一端的收集探头的8个超声换能器对应收集8个传递的振动信号，收集探头将收集的8路振动信号的强度反馈给主控制器。
[0016]一种使用所述的双层毛细管弯管装置去除残余应力的方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1，使用弯管夹具将毛细管弯折成多个梯度变化的角度，分别为20
°
、40
°
、60
°
、80
°
、100
°
、120
°
、140
°
、160
°
、180
°
；然后将弯折好的毛细管取下并进行退火处理，以去除弯折过程中产生的应力；
[0018]步骤2，将退火后的毛细管重新安装在弯管夹具上，并安装好反射探头和收集探头，发射探头和收集探头分别安装到毛细管的两端；在发射探头使用相同强度的8路超声驱动下测量退火后的毛细对应收集探头的8路振动信号的强度，并将8路收集的信号作为基准信号R
i
＝[r1,r2,
…
,r8]，其中i为1～9，对应不同的弯折角度，即每一个弯折角度对应一组基准信号；
[0019]步骤3，将新的未弯折的毛细管安装到弯管夹具上并分别弯折至20
°
、40
°
、60
°
、80
°
、100
°
、120
°
、140
°
、160
°
、180
°
的角度，在一个角度下，控制振动加载驱动模块进行扫频振荡，并同时检测回波采集器的信号强度I是否稳定，如果I产生阶跃变化，这说明毛细管安
装不稳定，需要重新测量；在扫频的同时发射探头使用相同强度的8路超声驱动下测量退火后的毛细对应收集探头的8路振动信号的强度，并将8路收集的信号作为检测信号Q
ij
＝[q
1j
,q
2j...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层毛细管弯管夹具，其特征在于：弯管夹具包括底板、导夹(11)、主夹(12)、主夹座(13)、轮模(14)和轮模轴(15)；导夹(11)呈长方体形，底面固定在底板上，侧面沿水平方向设置有与毛细管配合的条形半圆槽，毛细管的侧壁可以与导夹(11)的半圆槽匹配；轮模(14)的形状为半圆弧和三条直线组成的框形成的封闭形状沿着竖直方向平移形成的物体；轮模(14)的侧面包括三个平面和一个半圆柱面，其中两个平面和其之间的半圆柱面沿水平方向设置有与毛细管配合的条形半圆槽；毛细管的侧壁可以与轮模(14)的半圆槽匹配；沿着半圆柱面的轴线设置有轮模轴(15)使得轮模(14)可以绕着轮模轴(15)旋转；主夹(12)的形状和导夹(11)的形状相同，主夹(12)通过主夹座(13)固定在轮模(14)的平面的侧壁上，且主夹(12)与轮模(14)接触的侧面上沿水平方向设置有与毛细管配合的条形半圆槽，使得轮模(14)和主夹(12)的两个半圆槽组成一条圆柱孔；轮模(14)的转动范围具有两个端点，转动到第一端时主夹(12)的一侧与导夹(11)的一侧接触，此时轮模(14)和主夹(12)的两个半圆槽组成圆柱孔与导夹(11)侧面的条形半圆槽共轴；转动到第二端时轮模(14)的另一平面侧壁和导夹(11)的一侧接触，使得轮模(14)和导夹(11)的两个半圆槽组成一条圆柱孔，且轮模(14)和导夹(11)的两个半圆槽组成的圆柱孔与轮模(14)和主夹(12)的两个半圆槽组成的圆柱孔平行；导夹(11)、主夹(12)和轮模(14)侧面的条形半圆槽在竖直方向上均为两条，且半径不相等。2.一种利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管装置，包括权利要求1的弯管夹具，还包括主控制器、检测超声驱动模块、振动加载驱动模块和弯折加载驱动模块，其特征在于：主控制器连接检测超声驱动模块、振动加载驱动模块和弯折加载驱动模块；检测超声驱动模块连接一个发射探头(21)和一个收集探头(22)，发射探头(21)用于超声波，发射探头(21)发出的超声波沿着毛细管的延伸方向传播，收集探头(22)用于收集从发射探头(21)发射出的超声波；发射探头(21)和收集探头(22)分别设置在毛细管的两端；振动加载驱动模块连接函数发生器和回波采集器(24)，函数发生器用于发生扫频信号，函数发生器连接电磁振荡器(23)，电磁振荡器(23)根据函数发生器发出的扫频信号进行扫频振荡；电磁振荡器(23)和回波采集器(24)均设置在主夹(12)上，且设置在主夹(12)与毛细管接触的面的相对的侧面上，从而使得电磁振荡器(23)发出的振荡可以传递至毛细管；回波采集器(24)采集从毛细管反射回来的振荡信号；弯折加载驱动模块连接角度编码器和加载电机；角度编码器用于检测轮模(14)转动的角度，加载电机用于控制轮模(14)转动。3.根据权利要求2所述的利用振动去除残余应力的双层毛细管弯管装置，其特征在于：发射探头(21)和收集探头(22)的结构相同，包括一个端面圆板(31)，端面圆板(31)设置有一环形凹槽(32)，环形凹槽用于将毛细管的端面放入；凹槽的外侧设置有等间距环形布置的8个超声换能器(33)；从而使得一端的发射探头(21)的8个换能器发出8个超声波，另一端的收集探头(22)的8个超声换能器(33)对应收集8个传递的振动信号，收集探头(22)将收集的8路振动信号的强度反馈给主控制器。4.一种使用权利要求3所述的双层毛细管弯管装置去除残余应力的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1，使用弯管夹具将毛细管弯折成多个梯度变化的角度，分别为20
°
、40
°
、60
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周连杰，丁伟，戴华杰，阮长群，
申请(专利权)人：繁昌县华特机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：