專利名稱：用于在管道上制造旁通環(huán)口的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在權(quán)利要求1的前序部分中限定的一種方法，和權(quán)利要求3的前序部分中限定的一種設(shè)備，用于在管道上制造旁通環(huán)口或頸口。
當(dāng)一個管狀金屬罩殼或套筒，通過拉伸罩殼材料，形成一個旁通的、圓柱環(huán)口或是頸口的結(jié)構(gòu)時，它最終的尺寸由管道的彈性和材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力決定。通常，環(huán)口在管道橫截面方向上的尺寸D2要比縱向的尺寸D1小。而且，在大多數(shù)的相關(guān)材料，比如在不銹鋼的情況下，環(huán)口在橫向上的尺寸要小于用于形成環(huán)口的工具的尺寸D2’。
在現(xiàn)有專利出版物US5,515,710中，通過給出一個其直徑大于管道直徑的成型模具，已經(jīng)解決了這一個問題。通過將管道擠壓成為橢圓型，使這個大尺寸的成形模具在管道中傳送，因而管道的直徑在成形模具的大尺寸方向上增大。這種設(shè)置適用于具有所要求的彈性的大型且壁薄的管道。對于較小的管道，其中，直徑與管壁厚度的比率改變了管道的彈性，使得所述彈性和管道的橢圓度沒有起到作用，頸口或環(huán)口的形狀和大小可以根據(jù)本發(fā)明所描述的來實現(xiàn)。
本目的可以利用所附的權(quán)利要求1中所述的方法和在權(quán)利要求3中所述的裝置來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
本體1的圓柱形表面具有大體上為徑向的孔或凹槽9。該孔或凹槽9也可以被設(shè)置成相對于本體1的中心軸線范圍在90到45度之間的所希望的角度。然而，最通常的管道旁通管是正交的而且最通常的環(huán)口或頸口是正交的，從而該角度為90度。當(dāng)成型模具3被放置在孔或凹槽9中時，成型模具3的底部與楔狀體2的楔狀表面14相接觸。在所述的例子中，通過拉楔狀體2進行操作，但是它也可以通過推進行操作。也可以考慮采用兩個可在相反方向移動的楔狀體。
將要被開設(shè)環(huán)口的管道被推到本體1上，從而在該管道上的一個預(yù)先成形的孔設(shè)置在孔或凹槽9上方，并與之對準(zhǔn)，并且成型模具3設(shè)置在孔或凹槽9中。當(dāng)楔狀體2被強行以其較大或較厚端向著成型模具3移動時，所述成型模具3被向上驅(qū)動，以迫使管道壁從預(yù)先形成的孔的周圍向外。管道壁在預(yù)先形成的孔的邊緣周圍伸展，并形成旁通的頸口或環(huán)口，其形狀和方向與顯示的成型模具3相一致。
為了在管道中達到較為寬松的配合，設(shè)計圖3中所示的工具直徑，以避免在管道的內(nèi)壁上留下磨擦痕跡。在孔或凹槽9中配合的成型模具3不可以具有會在管道內(nèi)壁上引起痕跡的尺寸。當(dāng)制造其尺寸等于管道本身的旁通孔時，這個關(guān)于模具引起痕跡或擦痕的問題尤其明顯。
采用本發(fā)明的方法和設(shè)備使這個問題得到了解決，其中通過設(shè)計環(huán)口成型模具3使之為橢圓型，從而它的與管道橫切的直徑D2’小于管道的內(nèi)部直徑并小于成型模具3在管道縱向上的直徑D1’。
采用上面描述的成型模具3生產(chǎn)的頸口或環(huán)口是橢圓或是圓形的。環(huán)口直徑D2小于取決于成型模具3的尺寸D2’的內(nèi)管道直徑D，也小于取決于材料的內(nèi)部成型應(yīng)力和彈性的成型模具3的直徑D2’。
環(huán)口的橢圓形可以采用用于完成環(huán)口的特殊的校準(zhǔn)心軸11來調(diào)整。校準(zhǔn)心軸11設(shè)計用來沿著出現(xiàn)在環(huán)口開設(shè)工具中的孔9的中心線同方向地軸向移動，并且它可以以足夠大的力被壓到成型模具3上，用來推動在其前面的成型模具3使其退回到孔9中，并且將環(huán)口伸展到它自己的尺寸。
校準(zhǔn)心軸11的直徑D3(橫向)與D4(縱向)，以及成型模具3的D1’(縱向)與D2’(橫向)是相互關(guān)聯(lián)的，取決于所加工的管道的尺寸和質(zhì)量(彈性)以及希望的最后結(jié)果，尤其是否希望環(huán)口的內(nèi)部直徑D2與內(nèi)部管道直徑相一致，或是否希望環(huán)口和管道的外部直徑相等。如果外部直徑是相等的，那么確定成型模具3縱向直徑D1’以提供直徑為D1的環(huán)口，其大到使得環(huán)口相應(yīng)的外部直徑略顯過大。在這種情況下，校準(zhǔn)心軸11的尺寸設(shè)計為它的橫向直徑D3將環(huán)口的邊緣伸展，使得它的尺寸與外部管道直徑相匹配，并且它的縱向直徑D4在縱向D1上支持著環(huán)口，使得與其同向的直徑減小一個由模具3產(chǎn)生的大尺寸的范圍。在校準(zhǔn)過程中發(fā)生在與直徑D1’同方向上的尺寸的減小，實際上有助于橫向直徑D2的側(cè)向伸展。
校準(zhǔn)心軸11具有它的管道進入端12，其中端部12設(shè)計成弧形用來推動其側(cè)面13，大體比成型模具3上端部的最終位置更加接近管道的中心線。如上所述，校準(zhǔn)心軸11具有超過縱向直徑D4的橫向直徑D3。心軸11具有略呈圓錐狀的外表面。
于是，校準(zhǔn)心軸11具有雙重作用。它推動成型模具3退回到孔或凹槽9的底部，并且同時它的橫向尺度的不一致調(diào)整成型模具3的尺寸偏差，該尺寸偏差由配合于管道內(nèi)部的成型模具不能在橫向產(chǎn)生足夠大的直徑尺寸的事實所引起。
權(quán)利要求
1.一種用于采用成型模具(3)來彎曲用于孔封環(huán)口或頸口的管道孔的邊緣的方法，該成型模具(3)可以相對于管道徑向移動并且從管道內(nèi)部向外移動以使該環(huán)口成型，其特征在于，利用可以從管道外面向里面移動的校準(zhǔn)心軸(11)進行由成形模具(3)產(chǎn)生的環(huán)口的圓度和/或直徑尺寸方面的調(diào)整，校準(zhǔn)心軸(11)被外部驅(qū)動單元壓入到由成型模具(3)產(chǎn)生的環(huán)口中，校準(zhǔn)心軸(11)使該環(huán)口伸展以與它自己的尺寸一致，并且在進入頸口之后，校準(zhǔn)心軸(11)推動該成型模具回到它的起始位置用于新的環(huán)口開設(shè)操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，成型模具(3)被用來產(chǎn)生大于在縱向上所希望的最后尺寸的環(huán)口直徑，和小于在管道橫向上所希望的最后尺寸的環(huán)口直徑，并且環(huán)口直徑的尺寸被校準(zhǔn)心軸(11)的橫向尺度矯正，其中校準(zhǔn)心軸(11)在橫向的直徑(D2)大于在縱向的直徑(D1)。
3.一種用來彎曲用于孔封環(huán)口或頸口的孔的邊緣的環(huán)口開設(shè)設(shè)備，所述設(shè)備包括可插入到要被開設(shè)環(huán)口的管道內(nèi)部的本體元件(1)和適用于相對管道大體上徑向移動并具有大體上等于用于環(huán)口的所希望的內(nèi)部直徑的外部直徑的成型模具(3)，一個設(shè)置在本體元件(1)中的孔或凹槽(9)，其尺寸設(shè)計用來接受成形模具(3)，所述成型模具(3)在所述孔或凹槽(9)的導(dǎo)引下是可以操作的，以及與用于將成型模具(3)從管道內(nèi)部移向外部的驅(qū)動單元可以嚙合的元件(2、4、5、14)，其特征在于，孔或凹槽(9)具有與同向可移動的校準(zhǔn)心軸(11)相對齊的中心線，校準(zhǔn)心軸(11)被外部驅(qū)動單元從管道外部壓進由成形模具(3)產(chǎn)生的環(huán)口中，校準(zhǔn)心軸(11)擴展該環(huán)口以與它自己的尺寸相一致，并且在它進入到該環(huán)口之后，校準(zhǔn)心軸(11)推動成形模具(3)回到它的用于新環(huán)口開設(shè)操作的初始位置。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，校準(zhǔn)心軸(11)具有它的管道進入端(12)，其被設(shè)計成弧形，以用于推動該心軸末端的側(cè)面(13)，大體上比成型模具(3)的頂端的最后位置更接近于管道的中心線。
5.如權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于，校準(zhǔn)心軸(11)具有比在管道縱向的直徑(D1)更大的橫向直徑(D2)。
6.如權(quán)利要求3到5任一項所述的設(shè)備，其特征在于，校準(zhǔn)心軸(11)具有略呈圓錐形的外表面。
7.如權(quán)利要求3到6任一項所述的設(shè)備，其特征在于，成形模具(3)的尺寸被設(shè)計用來產(chǎn)生大于所希望的最后縱向尺寸的環(huán)口直徑(D1)，和小于所希望的管道橫向最后尺寸的環(huán)口直徑(D2)，校準(zhǔn)心軸(11)具有根據(jù)需要調(diào)整最后尺寸的橫向尺度的偏差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于彎曲用于孔封環(huán)口或頸口的孔的邊緣的方法和設(shè)備。該環(huán)口由一個適用于從管道里面到外面大體上徑向移動的成型模具(3)形成。一個校準(zhǔn)心軸(11)被外部的驅(qū)動單元從外面壓入到由成型模具(3)建立的環(huán)口中。該校準(zhǔn)心軸擴展該環(huán)口以和自己的尺寸相吻合，并且矯正成型模具較小的橫向尺寸和較大的縱向尺寸。在它進入環(huán)口之后，校準(zhǔn)心軸(11)推動成型模具(3)回到它用于新的環(huán)口開設(shè)操作的初始位置。
文檔編號B21C37/29GK1436614SQ0310211
公開日2003年8月20日 申請日期2003年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月4日
發(fā)明者雷歐·拉利卡 申請人:埃菲斯太克斯股份公司