用于旋压成形一个管的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于成形一个管（２０）的端部（２２）的方法。该方法包括：使所述管（２０）围绕着一个纵向轴线（２４）旋转；加热所述管（２０）的端部（２２）；以及通过沿着一系列的弯曲成形路径（２８）来回移动成形部件（２６），以成形所述管（２０）的所述端部（２２）。每个弯曲的成形路径（２８）与一系列的、成角度分隔开的、基本直线的参考线（３０）中的相应一个相切并偏离弯曲，其中在每个弯曲成形路径（２８）和它的相应的一个参考线（３０）之间提供了一个减小的变形量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及成形技术，具体来说，本专利技术涉及一种用于形成金属管的旋压成形技术。
技术介绍
旋压成形技术被用于成形箱体、罐和其它容器。例如，旋压成形技术被用于制造产生尺寸从灭火器到混凝土搅拌车的搅拌罐的主体的容器。旋压成形技术通常包括使一个圆柱管围绕着它的纵向轴线旋转，和同时加热该管的一个端部。通过对加热的管的端部施加压力使管的端部膨胀或收缩来形成该管。在这方面，美国专利第2408596号(Bednar等)公开了一种用于形成圆柱端部的方法，该方法是通过火焰加热、旋转和对圆柱工件施加压力来实现的。通过沿着一个弧形路径移动一个工具来施加上述压力，该路径相对期望的工件轮廓弯曲。相似的是，美国专利第5235837号(Werner等)公开了一种通过技术旋压工艺来制造薄壁圆柱压力容器的设备。一个圆柱形工作管围绕着它的纵向轴线旋转，工作管的端部被加热喷枪加热。成形辊子沿着多个弧形行程路径移动以便形成工作管的端部。弧形行程路径相对期望的工件轮廓弯曲。美国专利第5598729号(Hoffmann等)公开了另一种用于旋压形成金属管的方法。该金属管围绕着它的纵向轴线旋转，管的端部被感应加热元件进行加热。成形辊子被用于形成管的加热端部。该成形辊子沿着一个有角度间隔的基本直线形成的过辊压炼的一系列路径移动。专利技术概述本专利技术的一个方面涉及一种用于成形一个管的端部的方法，该方法包括使所述管围绕着一个纵向轴线旋转；加热所述管的端部；以及通过沿着一系列的弯曲成形路径来回移动成形部件，以成形所述管的所述端部，每个弯曲的成形路径与一系列的、成角度分隔开的、基本直线的参考线中的相应一个相切，其中在每个弯曲成形路径和它的相应的一个参考线之间提供了一个减小的变形量。本专利技术的另一个方面涉及一种用于压缩一个管的端部的方法，该方法包括使所述管围绕着一个纵向轴线旋转；加热所述管的端部；以及通过沿着一系列的弯曲成形路径来回移动成形部件，以压缩所述管的所述端部，至少有一些弯曲的成形路径偏离所述管的纵向轴线弯曲。本专利技术的另外的方面还涉及一种用于将一个管的端部从初始形状成形为一个期望的最后形状的方法，该方法包括使所述管围绕着一个纵向轴线旋转；加热所述管的端部；以及通过沿着一系列的弯曲成形路径来回移动成形部件，以成形所述管的所述端部，至少有一些弯曲的成形路径偏离所述期望的最后形状弯曲。本专利技术的不同的优点将在随后的部分中详细说明，并且可以从本专利技术的描述和实践中很容易得到。可以理解的是，上面的概述和随后的详细描述对本专利技术只是示范性的，并不构成限制。附图说明构成说明书一部分的附图和描述部分一起说明了本专利技术的各个方面，用于解释本专利技术的原理。以下是附图说明图1-6示意地说明了根据本专利技术的原理适合于成形一个管的端部的一系列的弯曲的成形路径；图7示意地说明了根据本专利技术的一个弯曲成形路径；图8示意地说明了在成形一个管的端部时一个成形辊子能够采取得多重定位；图9示意地说明了根据本专利技术适合于成形一个管的设备。优选实施例的详细描述下面将详细地说明在附图所显示的本专利技术的各个方面的内容。在这个附图中对于相同或相似的部件尽可能采用相同的参考标记。图1-6示意地说明了根据本专利技术的原理成形一个管20的端部的方法。为了解释方便和清楚，只描述了五个分离的成形路径。可是，在实际的实践中，可以在图中所显示的五个代表的路径之间形成多个中间的路径。于是，许多多于五个路径的路径通常可以被用于将一个特定的圆柱管形成为期望的形状。此外，为了便于解释，形成路径的弯曲程度被极大地夸大了。图1显示了在成形前的圆柱管20的端部22。管20沿着中央的纵向轴线24延伸。优选的是，管20由金属材料制成，管20的端部22在进行图2-6所示的成形步骤之间或期间被感应地加热。行程路径相对期望的工件轮廓弯曲。Hoffmann等人的美国专利第5598729号在此作为参考被结合在一起，它公开了一种对管20的端部22进行感应加热的技术。优选管20通过诸如车床卡盘或旋压台的适合的技术围绕着纵向轴线24旋转。优选的是，辊子26被用于成形管20的端部22。每个辊子26优选具有一个旋转的中央轴线，以便当辊子26与管20接触时使辊子26保持旋转。如图2-5所示，辊子26包括一对分别位于纵向轴线24的两侧的辊子。可是，重要的是，也可以使用单个辊子，或多于两个地辊子。另外，多个辊子可以沿着旋转的共同轴或沿着旋转的平行轴被使用。重要的是，在本专利技术中所公开的成形技术也可以被用于具有不同尺寸大小的管子。例如，本专利技术可以被用于成形直径从10-16英尺到8-10英尺管子。当然，本专利技术也可以用于成形具有除上述说明尺寸以外的其它尺寸的直径的管子。图1-6描述了用于将管20收缩形成一个半球状端帽的方法。可是，可以理解的是，本专利技术的各个不同方面可以被用于使管收缩或膨胀的应用之中。此外，本专利技术在成形不同类型的形状方面是非常有效的。例如，本专利技术可以适用于成形一个诸如半球状端部、半椭球状端部、锥形端部、准锥形端部、准球体状(torospherical)端部、组合形状、非对称形状和使用者自主规定的形状的端部的应用。如上所述，图2-6描述了用于将管20的端部22收缩形成一个椭球状端帽的五个成形路径。可以理解的是，在每个图2-6的成形路径期间，管20是连续围绕着纵向轴线24旋转的，管20的端部22优选被连续加热。在图2-6中，所示的辊子26沿着5个分离的成形路径来回滚动。当辊子26沿着形成路径来回混动时，辊子26与管的端部22相互接触，管20的端部22的金属跟随并与辊子26的滚动路径形状一致。于是，在图2-6所示的每个成形路径也代表着在每次路径完成后管20的端部22的形状。现在参考图2，成形辊子26沿着第一弯曲成形路径28来回滚动。每个弯曲成形路径28都与一个相应的基本为直线的参考线30相切。参考线30相对于管20的纵向轴线24成一个斜的角度。每个第一弯曲成形路径28原理它的相应的参考线弯曲，于是在每个第一弯曲成形路径28和它的参考线30之间提供了减小的变形量。术语“减小的变形量”是用来说明与辊子26沿着参考线30滚动相比，辊子26沿着第一弯曲成形路径的滚动使较少的金属被移动。例如，如图2所示，第一弯曲成形路径28相对于它的参考线30提供了一个变形减小距离D1。变形减小距离是从每个弯曲路径的端部到管20在参考线上在辊子沿着参考线滚动后的端部的位置之间测量得到的距离。可以确定，减小的变形量具有减少在管的边缘所需的成形力的优点，并且更多的均质金属从弯折处31(即在正在变形的管的部分和已经形成最后期望的形状的管的部分之间的边界区域)流到管20的边缘33。减小的变形量还可以帮助控制管20的端部22的壁厚。图3描述了辊子26沿着第二弯曲成形路径32进行移动，该路径32与第二参考线34相切。因为管20正在被收缩，与第一参考线30相比，第二参考线34相对于纵向轴线24的斜角更加接近于垂直。第二弯曲路径32相对于它们的相应的参考线34弯曲并提供了一个具有变形减小距离D2的减小变形量。因为路径32从径向向内位置起始并径向向外移动，减小的变形量位于路径32的起始点上。在辊子26沿着第二弯曲成形路径滚动时，优选区域36没有被辊子26收缩。在辊子的随后的路径期间，执行区域36被成形为它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于成形一个管的端部的方法，该方法包括：使所述管围绕着一个纵向轴线旋转；加热所述管的端部；以及通过沿着一系列的弯曲成形路径来回移动成形部件，以成形所述管的所述端部，每个弯曲的成形路径与一系列的、成角度分隔开的、基本直线的参考 线中的相应一个相切，其中在每个弯曲成形路径和它的相应的一个参考线之间提供了一个减小的变形量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布莱尔L詹内斯，
申请(专利权)人：坦德姆系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]