一种双层导管端头滚压成形装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双层导管端头滚压成形装置及其使用方法，涉及滚压成型设备技术领域，滚压成形装置包括内保持架、内芯轴、内滚柱、外保持架、外滚柱、外芯轴、内芯轴夹持柄和齿轮，内芯轴夹持柄一端与内芯轴固定；另一端用于连接动力机构I；内保持架和外保持架的一端通过端头连接盖和锁紧组件I固定；另一端用于放置套管和双层导管，外保持架一端通过外滚柱与外芯轴接触，外芯轴与齿轮固定后连接动力机构II，外芯轴外侧设有限位组件I，通过限位组件I和动力机构II对外芯轴进行定位和沿轴向进给，经该滚压成形装置制备的端头密封性能、隔热性能均优异，且刚强度高，能适应先进飞行器对其部件的要求。对其部件的要求。对其部件的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种双层导管端头滚压成形装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及滚压成型设备
，具体涉及一种双层导管端头滚压成形装置及其使用方法
。

技术介绍

[0002]在航空燃油
、
环控管路系统中应用有大量薄壁铝合金导管，该类导管通常具有大直径
、
薄壁的形状特征，且必须满足高温
、
强振动的工况下服役的要求
。
目前，燃油
、
环控管路通常采用端头内滚压成形技术或者焊接成形技术实现导管与管套连接，能够满足现役战机的要求
。
航空航天领域未来先进飞行器有着高机动
、
高过载
、
跨空间的特性，因此要求机上管路系统能够在更加恶劣的工况下正常服役，对于燃油
、
环控系统中的铝合金导管，其密封性
、
耐压性
、
隔热性
、
刚强度的要求更高，同时要兼具轻量化
、
低成本的特性
。
[0003]大直径铝合金导管端头常用的连接成形方法有：端头氩弧焊
、
内滚压，但是此两种方式存在以下问题：1）采用氩弧焊环形焊接导管与管套，焊缝容易出现气孔
、
夹杂及未焊透的缺陷，需要进行二次或者多次焊接；此外导管服役过程中焊缝的微小缺陷有导致导管焊缝开裂的风险，进而导致飞行器出现严重事故；2）焊接产生的热量会导致薄壁导管
、
管套出现焊接变形，后续需要使用专用焊接夹具对端头进行校形，校形过程要求操作者经验丰富
、
校形力度控制要求高，极易出现管套
、
导管因校形损伤
、
变形的难题
。
另外，导管端头长度尺寸公差和轴向角度公差过大，又会导致后续无法装配的问题；3）端头内滚压成形方法适用于薄壁导管，对于薄壁铝合金导管，内滚压成形后只能满足低压系统使用需求，无法进一步提高薄壁铝合金导管的工作压力；4）内滚压成形的薄壁铝合金导管，在高温
、
强振动区域位置服役时，需要在外层包覆多层隔热材料，但对于靠近发动机或者与发动机直连的管路，薄壁铝管存在隔热性差
、
刚强度低的问题
。
[0004]为适应未来先进飞行器的工况，亟需一种密封性能好
、
耐压强度高
、
隔热性能优异
、
刚强度高的导管端头连接成形技术以满足生产需求
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种双层导管端头滚压成形装置及其使用方法，制备得到的成型零件密封性能
、
隔热性能均优异，且刚强度高，能适应先进飞行器对其部件的要求
。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：一种双层导管端头滚压成形装置，包括内保持架
、
内芯轴
、
内滚柱
、
外保持架
、
外滚柱
、
外芯轴
、
内芯轴夹持柄和齿轮，所述内芯轴夹持柄一端通过锁紧件与内芯轴固定；另一端用于连接动力机构
I
，内芯轴夹持柄与内芯轴组成可旋转运动及轴向进给运动部件；
所述内保持架用于容纳内芯轴和部分内芯轴夹持柄，内保持架和外保持架的靠近内芯轴夹持柄一端通过端头连接盖和锁紧组件
I
固定；另一端的内保持架和外保持架之间用于放置套管和双层导管，所述外保持架的远离端头连接盖一端通过外滚柱与外芯轴接触，外芯轴与齿轮装配固定，齿轮连接动力机构
II
，所述外芯轴外侧设有限位组件
I
，通过限位组件
I
和动力机构
II
对外芯轴进行定位和沿轴向进给
。
[0007]进一步的，所述限位组件
I
包括后推力球轴承
、
后双层波形弹簧挡圈和外芯轴底座，所述后推力球轴承用于支撑工装后端
。
[0008]进一步的，所述锁紧组件
I
包括外保持架底座
、
前推力球轴承
、
前双层波形弹簧挡圈
、
螺纹套
、
螺纹套螺钉
。
[0009]进一步的，所述内保持架为设有用于安装内芯轴的内芯轴孔的圆柱筒体结构，内保持架上开始有用于安装内滚柱的内滚柱凹槽，内保持架上设有螺纹连接孔，通过端头连接盖螺钉穿过螺纹连接孔连接固定端头连接盖
、
内保持架和外保持架
。
[0010]进一步的，所述内保持架的周向上均匀设置有五个内滚柱凹槽，所述内滚柱凹槽的截面形状为梯形
。
[0011]进一步的，所述内芯轴为由连接头
、
圆柱面
I、
锥形传动面组成的圆柱体，连接头上开设有锥形螺钉凹槽，所述内芯轴与内芯轴夹持柄通过连接头的型面配合，并通过锥形螺钉凹槽
、
锁紧件固定形成可旋转运动及轴向进给运动的部件
。
[0012]进一步的，所述锥形传动面与内滚柱具有角度关系，
α
=2
β
，优选的：
α
=2
°
。
[0013]进一步的，所述内滚柱由锥形滚压面
I
和限位端面
I
构成的锥形回转体，安装在内滚柱凹槽中的内滚柱的轴线与内芯轴的轴线的夹角为
γ
，
γ
=4
°
。
[0014]进一步的，所述外保持架为设有内孔的圆柱筒体，外保持架上设有用于安装外滚柱的外滚柱凹槽，外保持架的外表面上设有外保持架螺纹
、
螺钉孔
I
和螺纹套定位凹槽，所述螺钉孔
I
连接固定端头连接盖
、
外保持架和内保持架成为一个整体的旋转与进给的部件；螺纹套定位凹槽是通过螺纹套螺钉固定外保持架与螺纹套相对位置
。
[0015]进一步的，所述外保持架的周向上均匀设置有7个外滚柱凹槽；外滚柱凹槽的截面形状为梯形
。
[0016]进一步的，所述外保持架上对称开设有两个螺纹套定位凹槽，螺钉孔
I
开在螺纹套定位凹槽上
。
[0017]进一步的，所述外滚柱由锥形滚压面
II
和限位端面
II
构成的锥形回转体，安装在外滚柱凹槽中的外滚柱的轴线与外芯轴的轴线的夹角为
γ
，
γ
=4
°
。
[0018]进一步的，：所述外芯轴包括外保持架孔
、
键槽
I、
限位凸台
I、
外圆柱面
I
和内锥形传动面，所述内锥形传动面与外滚柱装配后具有缝隙，所述外芯轴与齿轮通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于，包括内保持架（1）
、
内芯轴（2）
、
内滚柱（3）
、
外保持架（4）
、
外滚柱（5）
、
外芯轴（6）
、
内芯轴夹持柄（7）和齿轮（
16
），所述内芯轴夹持柄（7）一端通过锁紧件（8）与内芯轴（2）固定；另一端用于连接动力机构
I
，内芯轴夹持柄（7）与内芯轴（2）组成可旋转运动及轴向进给运动部件；所述内保持架（1）用于容纳内芯轴（2）和部分内芯轴夹持柄（7），内保持架（1）和外保持架（4）的靠近内芯轴夹持柄（7）一端通过端头连接盖（
14
）和锁紧组件
I
固定；另一端的内保持架（1）和外保持架（4）之间用于放置套管（
21
）和双层导管（
22
），所述外保持架（4）的远离端头连接盖（
14
）一端通过外滚柱（5）与外芯轴（6）接触，外芯轴（6）与齿轮（
16
）装配固定，齿轮（
16
）连接动力机构
II
，所述外芯轴（6）外侧设有限位组件
I
，通过限位组件
I
和动力机构
II
对外芯轴（6）进行定位和沿轴向进给
。2.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述限位组件
I
包括后推力球轴承（
18
）
、
后双层波形弹簧挡圈（
19
）和外芯轴底座（
20
），所述后推力球轴承（
18
）用于支撑工装后端
。3.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述锁紧组件
I
包括外保持架底座（9）
、
前推力球轴承（
10
）
、
前双层波形弹簧挡圈（
11
）
、
螺纹套（
12
）
、
螺纹套螺钉（
13
）
。4.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述内保持架（1）为设有用于安装内芯轴（2）的内芯轴孔（1‑1）的圆柱筒体结构，内保持架（1）上开始有用于安装内滚柱（3）的内滚柱凹槽（1‑2），内保持架（1）上设有螺纹连接孔（1‑3），通过端头连接盖螺钉（
15
）穿过螺纹连接孔（1‑3）连接固定端头连接盖（
14
）
、
内保持架（1）和外保持架（4）
。5.
根据权利要求4所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述内保持架（1）的周向上均匀设置有五个内滚柱凹槽（1‑2），所述内滚柱凹槽（1‑2）的截面形状为梯形
。6.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述内芯轴（2）为由连接头（2‑1）
、
圆柱面
I
（2‑3）
、
锥形传动面（2‑4）组成的圆柱体，连接头（2‑1）上开设有锥形螺钉凹槽（2‑2），所述内芯轴（2）与内芯轴夹持柄（7）通过连接头（2‑1）的型面配合，并通过锥形螺钉凹槽（2‑2）
、
锁紧件（8）固定形成可旋转运动及轴向进给运动的部件
。7.
根据权利要求6所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述锥形传动面（2‑4）与内滚柱（3）具有角度关系，
α
=2
β
，优选的：
α
=2
°
。8.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述内滚柱（3）由锥形滚压面
I
（3‑1）和限位端面
I
（3‑2）构成的锥形回转体，安装在内滚柱凹槽（1‑2）中的内滚柱（3）的轴线与内芯轴（2）的轴线的夹角为
γ
，
γ
=4
°
。9.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述外保持架（4）为设有内孔（4‑1）的圆柱筒体，外保持架（4）上设有用于安装外滚柱（5）的外滚柱凹槽（4‑2），外保持架（4）的外表面上设有外保持架螺纹（4‑3）
、
螺钉孔
I
（4‑4）和螺纹套定位凹槽（4‑5），所述螺钉孔
I
（4‑4）连接固定端头连接盖（
14
）
、
外保持架（4）和内保持架（1）成为一个整体的旋转与进给的部件；螺纹套定位凹槽（4‑5）是通过螺纹套螺钉（
13
）固定外保持架（4）与螺纹套（
12
）相对位置
。10.
根据权利要求9所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述外保持
架（4）的周向上均匀设置有7个外滚柱凹槽（4‑2）；外滚柱凹槽（4‑2）的截面形状为梯形
。11.
根据权利要求9所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述外保持架（4）上对称开设有两个螺纹套定位凹槽（4‑5），螺钉孔
I
（4‑4）开在螺纹套定位凹槽（4‑5）上
。12.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述外滚柱（5）由锥形滚压面
II
（5‑1）和限位端面
II
（5‑2）构成的锥形回转体，安装在外滚柱凹槽（4‑2）中的外滚柱（5）的轴线与外芯轴（6）的轴线的夹角为
γ
，
γ
=4
°
。13.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述外芯轴（6）包括外保持架孔（6‑1）
、
键槽
I
（6‑2）
、
限位凸台
I
（6‑3）
、
外圆柱面
I
（6‑4）和内锥形传动面（6‑5），所述内锥形传动面（6‑5）与外滚柱（5）装配后具有缝隙，所述外芯轴（6）与齿轮（
16
）通过键槽
I
（6‑2）连接，外保持架孔（6‑1）用于安装外保持架（4）；所述限位凸台
I
（6‑3）结合后推力球轴承（
18
）
、
后双层波形弹簧挡圈（
19
）及外芯轴底座（
20
）对外芯轴（6）进行定位和沿轴向进给；外圆柱面
I
（6‑4）是齿轮（
16
）和后推力球轴承（
18
）的装配面；外芯轴（6）通过内锥形传动面（6‑5）带动外滚柱（5）旋转及径向压缩外导管（
22
‑2）
。14.
根据权利要求1所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述内芯轴夹持柄（7）包括传动连接头（7‑1）
、
限位环（7‑2）
、
内芯轴装配孔（7‑3）
、
锥形螺钉孔（7‑4）和圆柱面
II
（7‑5），传动连接头（7‑1）连接动力机构
I
，限位环（7‑2）用于对内芯轴夹持柄（7）进行限位，内芯轴装配孔（7‑3）与内芯轴（2）的连接头（2‑1）装配在一起，用锁紧件（8）穿过锥形螺钉孔（7‑4）将内芯轴（2）与内芯轴夹持柄（7）固定
。15.
根据权利要求3所述的一种双层导管端头滚压成形装置，其特征在于：所述外保持架底座（9）包括底座外凹槽（9‑1）
、
底座外圆柱面
I
（9‑2）
、
底座内凹槽（9‑3）
、
底座内孔
I
（9‑4）和内限位凸台
I
（9‑5），外保持架底座（9）通过底座外凹槽（9‑1）
、
底座外圆柱面
I
（9‑2）连接成型设备，底座内孔
I
（9‑4）中装配前推力球轴承（
10
）
、
螺纹套（
12
）
、
外保持架（4），前推力球轴承（
10
）在底座内孔
I
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟，杨景超，李光俊，段晓艳，贺子芮，刘轩，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：