再扩口工具和方法技术

本发明专利技术涉及再扩口工具和方法，并且本发明专利技术提供的扩口本体具有第一端和相对的第二端。周界表面与第一端相交，并且扩口表面设置在周界表面与第二端之间。周界表面具有第一横截面轮廓，该第一横截面轮廓具有第一面积，并且扩口表面具有第二横截面轮廓，该第二横截面轮廓具有比第一面积小的第二面积。周界表面和扩口表面由内圆角接合。卷边本体具有顶部表面和相对底部表面、及内部表面，该内部表面限定连接所述顶部表面和所述底部表面的通道。内部表面具有第三横截面轮廓，该第三横截面轮廓具有比第一面积大的第三面积。扩口本体在通道中是可滑动地捕获的。内部表面还具有沿其至少一部分延伸并且在底部表面处终止的卷边导槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及金属加工，并且更具体地说，涉及金属接合。
技术介绍
在一些金属接头应用中，将薄金属板凸缘固定到位于面板或舱壁中的端口上。在 这些应用的某些中，凸缘由两个半部形成，例如由蛤壳形成，这两个半部已经分离地形成， 并且然后接合。一个凸缘半部典型地抵接另一个凸缘半部。如果凸缘通过对凸缘扩口而固 定到端口上，则典型地在凸缘半部之间形成间隙。在某些应用中，必须对产生的间隙进行密 封，以防止在接头处泄漏。在密封胶老化时，密封间隙可能不能防止泄漏。
技术实现思路
在一个方面，本公开提供一种包括扩口本体和卷边本体的再扩口工具。扩口本体 具有第一端和相对的第二端。周界表面与第一端相交，并且扩口表面设置在周界表面与第 二端之间。周界表面具有第一横截面轮廓，该第一横截面轮廓具有第一面积。扩口表面具 有第二横截面轮廓，该第二横截面轮廓具有比第一面积小的第二面积。周界表面和扩口表 面由内圆角接合。卷边本体具有顶部表面和相对底部表面。内部表面限定连接顶部表面和 底部表面的通道，并且具有第三横截面轮廓，该第三横截面轮廓具有比第一面积大的第三 面积，使得扩口本体在通道中是可滑动地捕获的。内部表面还具有沿其至少一部分延伸并 且在底部表面处终止的卷边导槽。在另一个方面，提供一种用来形成再扩口工具的方法。形成具有第一端和相对的 第二端的扩口本体。周界表面与第一端相交，并且扩口表面设置在周界表面与第二端之间。 周界表面具有第一横截面轮廓，该第一横截面轮廓具有第一面积。扩口表面具有第二横截 面轮廓，该第二横截面轮廓具有比第一面积小的第二面积。内圆角形成在周界表面与扩口 表面之间。形成具有顶部表面和相对底部表面的卷边本体。卷边本体包括内部表面，该内部 表面限定连接顶部表面和底部表面的通道。通道具有第三横截面轮廓，该第三横截面轮廓 具有比第一面积大的第三面积，使得扩口本体在通道中是可滑动地找准的(captureable)。 形成沿卷边本体的内部表面的至少一部分延伸的卷边导槽。卷边导槽在卷边本体的底部表 面处终止。在又一个方面，提供一种操作再扩口工具的方法。该方法包括提供端口环、和设置 在端口环内的接头凸缘。通过将第一力施加到扩口本体的第一端上将接头凸缘扩口，该扩 口本体具有与第一端相对的第二端。扩口本体包括与第一端相交的周界表面、和设置在周 界表面与第二端之间的扩口表面。周界表面具有第一横截面轮廓，该第一横截面轮廓具有 第一面积。扩口表面具有第二横截面轮廓，该第二横截面轮廓具有比第一面积小的第二面 积。周界表面和扩口表面由内圆角接头。通过将第二力施加到具有相对底部表面的卷边本 体的顶部表面上将接头凸缘卷边到端口环上。内部表面限定连接顶部表面和底部表面的通 道。内部表面具有第三横截面轮廓，该第三横截面轮廓具有比第一面积大的第三面积，使得 扩口本体在通道中是可滑动地捕获的。内部表面也具有沿其至少一部分延伸并且在底部表 面处终止的卷边导槽。附图说明现在参考结合附图进行的如下描述，在附图中图IA-ID表明本公开的面板端口、凸缘及扩口卷边密封；图2A和2B表明本公开的再扩口工具的各个方面，其中，图2A表明扩口本体，并且 图2B表明卷边本体；图2C、2D-1、2D-2、2E-1及2E-2表明图2A和2B的再扩口工具的各个可选实施例；图3呈现在图2A的扩口本体的内圆角的详细视图；图4表明图2B的卷边本体的卷边导槽的详细视图；图5和6分别呈现形成和使用再扩口工具，如图2A和2B的再扩口工具，的方法；图7-9表明图2A和2B的扩口本体和卷边本体的操作；图10表明扩口卷边接头在其形成期间的详细视图；及图11-16表明示例性实施例的各个方面，在该示例性实施例中，扩口卷边接头根 据本公开的各个方面将热交换器附装到炉子外罩面板上。具体实施例方式卷边凸缘接头的常规固定具有几种明显的不足。常规卷边过程典型地使用多个移 动部分，增加加工的复杂性和接合操作的成本，及增加接头的未来破损的可能性。在某些情 况下，如在卷边凸缘是用于炉子或类似应用的热交换器的一部分时，由加热燃料的燃烧产 生的废气可能从折衷的常规接头处泄漏，对于例如被加热建筑物的居住者产生健康或其它 风险。因为至少这些原因，需要一种降低成本和增加接头的可靠性的接头和接头卷边过程。为了消除常规实践的这样的不足，本公开描述一种在凸缘与面板端口之间的扩口 卷边接头、一种形成扩口卷边接头的再扩口工具、及一种形成扩口卷边接头的方法的新颖 和革新的实施例。本公开的实施例通过在两步操作中对凸缘扩口和卷边而部分地克服常规 实践的不足，该两步操作提供保持无泄漏的金属对金属密封。在某些实施例中，密封凸缘包 括重叠凸缘半部，这些重叠凸缘半部在由公开的扩口和卷边工具扩口和卷边时形成接缝。 这样的实施例导致较低成本、较高制造效率、及增加凸缘密封的可靠性和安全性。初始地参照图1A-ID，表明的是具有端口 120的面板110(图1A)、和具有端口凸缘 140的导管130(图1B)。导管130可以将例如气体或液体引导到端口 120或从端口 120引5导气体或液体。在一个实施例中，导管是炉子热交换器，如下面简短描述和在共同待决美国 专利申请No. 12/834，547(代理人卷号P070075) Γ 547申请)中更详细描述的那样。图IA呈现面板110的剖视图和平面图。端口 120包括具有高度Hk的端口环150。 图IB呈现导管130的剖视图和平面图。端口凸缘140具有比Hk高的高度Hf。端口 120具 有比端口凸缘140的外径大的内径，使得端口凸缘140在端口 120内是可接纳的。图IC表 明设置在端口 120内的端口凸缘140。端口凸缘140的延伸部分160-具有高度Hf-Hk，延伸 到端口 120之外。延伸部分160根据以下描述的实施例，与端口环150形成扩口卷边密封 170(图 1D)。转到图2A和2B，表明的是本公开的再扩口工具210，该再扩口工具210可以用来 形成扩口卷边密封170。再扩口工具210包括扩口本体220(图2A)和卷边本体230(图 2B)。扩口本体220和卷边本体230每个可以由具有足够机械强度的任何材料形成，以进行 下面描述的扩口和卷边操作。在非限制例子中，扩口本体220和卷边本体230由工具钢形 成。参照图2A，轴线225限定在扩口本体220相对于卷边本体230的操作期间行进的 轴线。扩口本体220具有第一端235、相对的第二端M0、及在它们之间的周界表面M2，该 周界表面242与第一端235相交。“相交”指的是，第一端235和周界表面242经转角或这 样一种转角的等效物相交，该转角可以是锐角转角、圆角或倒角转角。扩口表面245设置在 周界表面242与第二端240之间，并且将周界表面242接合到第二端240上。周界表面具 有第一横截面轮廓％0，该第一横截面轮廓250具有第一面积。第二端240具有第二横截 面轮廓255，该第二横截面轮廓255大致是圆形的，并且具有比第一面积小的第二面积。轮 廓255可以包括一个或多个凹口，如下面描述的那样，并且仍然认为是大致圆形的。内圆角 246将扩口表面245接合到周界表面242上。可选择地，由第二端240和扩口表面245形成 的转角可能由倒角247破坏。卷边本本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种再扩口工具，包括：扩口本体，所述扩口本体具有第一端、相对的第二端、与所述第一端相交的周界表面、及设置在所述周界表面与所述第二端之间的扩口表面，所述周界表面具有第一横截面轮廓，所述第一横截面轮廓具有第一面积，并且所述扩口表面具有第二横截面轮廓，所述第二横截面轮廓具有比所述第一面积小的第二面积，所述周界表面和所述扩口表面由内圆角接合；和卷边本体，具有顶部表面、相对底部表面、及内部表面，所述内部表面限定连接所述顶部表面和所述底部表面的通道并且具有第三横截面轮廓，所述第三横截面轮廓具有比所述第一面积大的第三面积，使得所述扩口本体在所述通道中是可滑动地捕获的，所述内部表面还具有沿其至少一部分延伸并且在所述底部表面处终止的卷边导槽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·N·泽莫，R·D·史密斯，R·W·维里兰德，
申请(专利权)人：雷诺士工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US