一种管接头环榫确定方法及带环榫的管接头技术

本发明专利技术涉及一种管接头环榫确定方法及带环榫的管接头，方法包括：获取变形前的导管数据和变形后的导管数据；所述变形前的导管数据包括导管变形前的内径和外径；所述变形后的导管数据包括导管变形后的内径和外径；根据所述变形前的导管数据和所述变形后的导管数据确定总变形量；根据所述总变形量确定应变弹性增量；根据所述应变弹性增量和设定承载强度确定环榫信息。本发明专利技术能够提升管接头和导管之间的密封性。密封性。密封性。

【技术实现步骤摘要】
一种管接头环榫确定方法及带环榫的管接头


[0001]本专利技术涉及管接头领域，特别是涉及一种管接头环榫确定方法及带环榫的管接头。

技术介绍

[0002]众所周知，将金属导管和管接头进行连接的工艺有很多种，其中一种普遍且重要的连接工艺是通过金属导管塑性变形进行连接。按照变形压迫的方向和接头材料作为主要特征，可分为如下类型为：径向外挤压连接、轴向挤压连接，内挤压连接、内滚压连接和形状记忆合金连接。
[0003]尽管上述连接工艺的实现方式不同，但是其具有的共同点是通过管接头的变形或工具的运动，使得导管材料发生向导管外侧的塑性流动。在此过程中，导管外表面材料部分进入接头内孔的环槽中，产生了导管和接头两者机械连接的直接效果，同时产生附加的一定程度的密封效果。
[0004]在金属塑性变形过程中，弹性回弹量是客观存在。在一般的精度的工程计算中，弹性部分经常被忽略，将高塑性金属材料视为不可压缩的以简化分析计算。但是在精度需求更高的工程计算中，需要对此弹性增量加以讨论。
[0005]导管所采用的高塑性金属材料的典型应力应变曲线如图1所示。横坐标表示应变，纵坐标表示应力。曲线体现的是金属材料受载后，随着变形(应变)的增加，应力不断增大的趋势。该趋势表现为先急剧上升(OB段)，随后发生屈服便逐渐平缓的过程(BE段)。图中线段ED、BA、PO为互相平行的三条线段。
[0006]当加载至B点，沿BA线返回产生不可回复的塑性变形AO段(说明)，而CA段为卸载后弹性回弹量。
[0007]加载至E点，沿ED线返回产生不可回复的塑性变形DO段(说明)，而FD段为卸载后弹性回弹量。
[0008]对于接头本体在上述连接工艺的过程中，其变形主要为弹性变形或少量的塑性变形，即加载至P点或B点状态。
[0009]对于被挤入接头本体的内孔环槽中的导管材料，其变形为大的弹性变形和更大量的塑性变形，即加载至接近E点状态。
[0010]图1中三角形ABC和DEF为相似三角形，因为金属材料塑性变形过程中会产生形变强化效应，即出现塑性变形后，应力
‑
应变曲线持续升高，导致EF段远高于BC段。因此，加载至E点的弹性回弹FD段远高于CA段，即导管被挤入环槽的极限塑性变形的材料回弹量远高于接头本体材料的回弹量，从而在挤入材料和环槽底部之间形成微小缝隙，导致渗漏隐患的存在。上述微小缝隙导致的常见的渗漏现象是：渗漏发生在管路无压力的闲置状态，因为该情况下，导管未因为承受压力发生膨胀时，上述缝隙处在最大状态。
[0011]综上所述，在金属导管和管接头的连接工艺过程中，即使完成了良好的塑性变形，导管的弹性回弹仍然可以导致管接头和导管之间产生如图2、图3中的a，和图4中的b所示的
微小缝隙，影响了密封性能的进一步提升。因此，需要一种可以进一步提升导管和管接头的密封性能从而消除渗漏隐患的方法。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种管接头环榫确定方法及带环榫的管接头，以提升管接头和导管之间的密封性。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0014]一种管接头环榫确定方法，包括：
[0015]获取变形前的导管数据和变形后的导管数据；所述变形前的导管数据包括导管变形前的内径和外径；所述变形后的导管数据包括导管变形后的内径和外径；
[0016]根据所述变形前的导管数据和所述变形后的导管数据确定总变形量；
[0017]根据所述总变形量确定应变弹性增量；
[0018]根据所述应变弹性增量和设定承载强度确定环榫信息；所述环榫信息为厚度系数。
[0019]可选的，所述根据所述变形前的导管数据和所述变形后的导管数据确定总变形量的计算公式为：
[0020][0021]其中，ε
t
表示总变形量，D
L
表示导管变形后的外径，d
L
表示导管变形后的内径，D0表示导管变形前外径，d0表示导管变形前内径。
[0022]可选的，所述根据所述总变形量确定应变弹性增量，具体包括：
[0023]根据所述总变形量和应力
‑
应变曲线确定塑性增量；
[0024]将所述总变形量和所述塑性增量相减，得到应变弹性增量。
[0025]可选的，所述根据所述应变弹性增量和设定承载强度确定环榫信息，具体包括：
[0026]根据所述应变弹性增量和等效筒体压力确定环榫的平均承载强度；
[0027]根据所述环榫的平均承载强度和所述设定承载强度确定环榫信息。
[0028]可选地，所述总变形量为1％
‑
25％。
[0029]一种带环榫的管接头，包括：管接头本体、多个凹槽和多个环榫；
[0030]所述管接头本体上设有内孔；多个所述凹槽均匀设置在所述内孔中；每个所述凹槽的第一侧设置一个所述环榫；所述第一侧为远离所述凹槽的槽底的一侧；所述环榫与所述凹槽的侧壁接触；所述环榫用于与变形回弹过程中的导管形成密封环。
[0031]可选的，所述凹槽的槽底与所述凹槽的侧壁垂直；所述环榫为空心圆柱体。
[0032]可选的，所述环榫的侧壁与所述凹槽的侧壁位于同一条直线上；所述凹槽的槽底与所述凹槽的侧壁之间的夹角为锐角。
[0033]可选的，所述环榫为将半圆形以第一中心线为旋转轴进行旋转得到的旋转体；所述第一中心线为与所述槽底平行的直线；所述第一中心线与所述半圆的弧面不接触；所述半圆形的直径与所述凹槽的侧壁接触。
[0034]可选的，所述环榫为将直角梯形以第一中心线为旋转轴进行旋转得到的旋转体；所述第一中心线为与所述槽底平行的直线；所述第一中心线与所述直角梯形的底面平行。
[0035]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术提供的管接头环榫确定方法及带环榫的管接头，获取变形前的导管数据和变形后的导管数据；所述变形前的导管数据包括导管变形前的内径和外径；所述变形后的导管数据包括导管变形后的内径和外径；根据所述变形前的导管数据和所述变形后的导管数据确定总变形量；根据所述总变形量确定应变弹性增量；根据所述应变弹性增量和设定承载强度确定环榫信息。通过在管接头内设置环榫从而提升管接头和导管之间的密封性。
附图说明
[0037]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。
[0038]图1为高塑性金属材料典型应力
‑
应变(σ
‑
ε)曲线图；
[0039]图2为现有技术中导管塑性变形连接工艺典型结构示意图；
[0040]图3为现有技术中导管塑性变形连接工艺典型结构
‑
导管与槽底间隙示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管接头环榫确定方法，其特征在于，包括：获取变形前的导管数据和变形后的导管数据；所述变形前的导管数据包括导管变形前的内径和外径；所述变形后的导管数据包括导管变形后的内径和外径；根据所述变形前的导管数据和所述变形后的导管数据确定总变形量；根据所述总变形量确定应变弹性增量；根据所述应变弹性增量和设定承载强度确定环榫信息；所述环榫信息为厚度系数。2.根据权利要求1所述的管接头环榫确定方法，其特征在于，所述根据所述变形前的导管数据和所述变形后的导管数据确定总变形量的计算公式为：其中，ε
t
表示总变形量，D
L
表示导管变形后的外径，d
L
表示导管变形后的内径，D0表示导管变形前外径，d0表示导管变形前内径。3.根据权利要求1所述的管接头环榫确定方法，其特征在于，所述根据所述总变形量确定应变弹性增量，具体包括：根据所述总变形量和应力
‑
应变曲线确定塑性增量；将所述总变形量和所述塑性增量相减，得到应变弹性增量。4.根据权利要求1所述的管接头环榫确定方法，其特征在于，所述根据所述应变弹性增量和设定承载强度确定环榫信息，具体包括：根据所述应变弹性增量和等效筒体压力确定环榫的平均承载强度；根据所述环榫的平均承载强度和所述设定承载强度确定环榫信息。5.根据权利要求1所述的管接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泓，景乾英，包利民，何志林，张喆，胡峰波，乙晓伟，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所西安卓锐航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：