專利名稱：一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬焊管擴(kuò)管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)。
背景技術(shù)：
薄壁鈦合金焊管是用壁厚為O. 6-2mm的鈦合金薄板以自動(dòng)氬弧焊等熔焊焊接工藝制成的管材。中國(guó)專利公報(bào)公開了一種擴(kuò)管設(shè)備，其公開號(hào)為20161811U，該設(shè)備雖具有擴(kuò)管機(jī)的特征零部件，如芯軸、錐形拉頭、拉桿、支座、油缸并組成的擴(kuò)管液壓機(jī)構(gòu)，它只是靠錐形拉頭由拉桿牽引進(jìn)行擴(kuò)管，它適用于表面回彈量小的厚壁碳素鋼焊管的擴(kuò)管，但用來對(duì)價(jià)格昂貴的鈦合金薄壁焊管進(jìn)行連續(xù)擴(kuò)管及整圓是不合適的，其原因在于第一，鈦合金薄壁(壁厚為O. 6-2mm)焊管強(qiáng)度高、膨脹量大，即表面回彈量大，在大的膨脹量時(shí)，膨脹瓣之間的縫隙也大，過大的縫隙會(huì)嚴(yán)重影響薄壁鈦合金焊管的擴(kuò)管質(zhì)量，由于縫隙大所造成的膨脹印痕也會(huì)導(dǎo)致不合格產(chǎn)品的出現(xiàn)，甚至造成焊管報(bào)廢。第二，由于鈦合金焊管表面回彈量大，在擴(kuò)管整圓過程中，已膨脹區(qū)和未膨脹區(qū)之間需要有一個(gè)合理的過渡區(qū)，如在過渡區(qū)對(duì)焊管的膨脹處理不好就會(huì)出現(xiàn)膨脹印痕，使焊管出現(xiàn)“竹節(jié)”的現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響其質(zhì)量，甚至造成報(bào)廢。純鈦的抗拉強(qiáng)度為539Mpa，高強(qiáng)度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度，鈦及鈦合金表面回彈量很大，約為不銹鋼的2-3倍。用鈦合金薄板制成焊管后，具有反彈量大的特點(diǎn)，給焊管生產(chǎn)過程中整圓工序帶來很大的難度。單靠壓制、千斤頂?shù)确椒y以使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)，它適合于膨脹量大的高強(qiáng)度薄壁金屬焊管的擴(kuò)管和整圓。本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的
一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)包括液壓站I、電磁換向閥2、油管3、液壓缸4、套管5、芯軸 6、椎臺(tái)拉頭13、夾具工裝16、椎臺(tái)拉頭13裝在芯軸6外端部并通過螺母14緊固，還設(shè)有膨脹瓣12、開口襯套17、擋板11、行走小車18，所述膨脹瓣12由形狀大小相同的沿圓周方向布排的6-10塊瓣塊組成，每塊瓣塊12-1的內(nèi)壁上設(shè)有T形凹槽12-1-1，瓣塊12_1外表面設(shè)有前弧形段12-1-2。中直段12-1-3，后弧形段12-1-4，所述錐臺(tái)拉頭13外面設(shè)有6_10 個(gè)與膨脹瓣12的T形凹槽12-1-1對(duì)應(yīng)的T形凸臺(tái)13-1，這些T型凸臺(tái)13_1形狀大小相同且均勻布排在錐臺(tái)拉頭13的錐臺(tái)母線上，所述錐臺(tái)拉頭13的T型凸臺(tái)13-1與瓣塊12-1 的T型凹槽12-1-1對(duì)應(yīng)匹配滑動(dòng)連接，所述擋板11為圓環(huán)形，其環(huán)面上均布有6-10個(gè)長(zhǎng)軸過擋板11圓心的長(zhǎng)圓孔11-1，擋板11焊接在所述套管5的外端部，螺釘8穿過固定套 10和擋板11的長(zhǎng)圓孔ll-ι與對(duì)應(yīng)的瓣塊前弧形段12-1-2固定連接，固定套10能在對(duì)應(yīng)的擋板長(zhǎng)圓孔11-1內(nèi)上下移動(dòng)，所述開口襯套17兩端焊有擋環(huán)，套在所述膨脹瓣12的外表面，所述焊管15通過夾具工裝16固定所述液壓缸4、套管5、芯軸6、錐臺(tái)拉頭13、膨脹瓣12、擋板11、開口襯套17連接組成的擴(kuò)管機(jī)主體固裝在行走小車18上。所述開口襯套17為圓筒形，開有一條貫穿前后的縱向縫隙。套管5上裝有標(biāo)尺 7。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果
(O由于本發(fā)明的膨脹瓣設(shè)有6-10塊瓣塊，每塊瓣塊設(shè)有前弧形段、中直段、后弧形段。中直段用于擴(kuò)管整圓、前弧形段是擴(kuò)管機(jī)向前擴(kuò)管整圓的過渡區(qū)，以減小對(duì)焊管的沖擊，減小膨脹印痕。后弧形段用于擴(kuò)管整圓后減少焊管突然回彈收縮，使其圓滑過渡，避免焊管擴(kuò)管整圓出現(xiàn)“竹節(jié)”現(xiàn)象，因而，本發(fā)明焊管擴(kuò)管機(jī)特別適用于表面回彈量大的鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管整圓用。(2)由于本發(fā)明是通過錐臺(tái)拉頭與膨脹瓣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的膨脹力對(duì)焊管進(jìn)行擴(kuò)管整圓，而膨脹瓣是由6-10塊瓣塊組成，在膨脹過程中瓣塊之間有縫隙，使焊管出現(xiàn)凹痕， 但由于本發(fā)明在膨脹瓣外套有開口襯套，使在膨脹過程中，瓣塊產(chǎn)生的膨脹力不是直接作用于焊管，而是通過開口襯套均勻傳遞到焊管，同時(shí)開口襯套只有一條縱向縫隙，且比瓣塊之間的縫隙要窄，所以在擴(kuò)管整圓中開口襯套產(chǎn)生的一條縫隙痕不明顯，不影響焊管擴(kuò)管整圓質(zhì)量。本發(fā)明主要用于強(qiáng)度高、回彈量大的鈦合金薄壁焊管的擴(kuò)管整圓，同時(shí)也可適用于不銹鋼薄壁焊管和雙相不銹鋼薄壁焊管的擴(kuò)管整圓。
是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。


圖I圖2是圖I所示B部放大示意圖。圖3是圖I所示A向示意圖。圖4是圖I所示的錐臺(tái)拉頭主視圖。圖5是圖4的左視圖。圖6是圖2所示的擋板主視圖。圖7是圖I所示的膨脹瓣的右視圖。圖8是圖7的C-C剖視圖。圖9是圖I所示的膨脹瓣的左視圖。
具體實(shí)施例方式通過下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所進(jìn)一步詳細(xì)闡述。參見圖I-圖9所示，一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)由液壓站I、電磁換向閥2、油管 3、液壓缸4、套管5、芯軸6、錐臺(tái)拉頭13、夾具工裝16、擋板11、膨脹瓣12、開口襯套17、行走小車18、標(biāo)尺7組成。錐臺(tái)拉頭是裝在芯軸6外端部并通過螺母14緊固，錐臺(tái)拉頭13 外面設(shè)有6-10個(gè)T型凸臺(tái)13-1，這些T型凸臺(tái)13-1形狀大小相同且均勻布排在錐臺(tái)拉頭的錐臺(tái)母線上，本實(shí)施例的錐臺(tái)拉頭設(shè)有8個(gè)T型凸臺(tái)13-1，膨脹瓣12由形態(tài)大小相同的沿圓周方向布排的6-10塊瓣塊12-1組成，每塊瓣塊12-1的內(nèi)壁設(shè)有T形凹槽12-1-1，瓣塊12-1-1設(shè)有前弧形段12-1-2 (約占瓣塊總長(zhǎng)I / 6)，中直段12_1_3 (約占瓣塊總長(zhǎng) 2 / 3)，后弧形段12-1-4 (約占瓣塊總長(zhǎng)I / 6)，本實(shí)施的膨脹瓣12設(shè)有8塊瓣塊12-1。
4錐形拉頭13的8個(gè)T形凸臺(tái)13-1與8塊瓣塊12-1的T形凹槽12_1_1對(duì)應(yīng)匹配滑動(dòng)聯(lián)接。 擋板11為圓環(huán)形，其環(huán)面與上均布有6-10個(gè)長(zhǎng)軸過擋板11圓心的長(zhǎng)圓孔11-1本實(shí)施例擋板11上設(shè)有8個(gè)長(zhǎng)圓孔11-1，擋板11焊接在套管5的外端部，螺釘8穿過固定套10和擋板11的長(zhǎng)圓孔11-1與對(duì)應(yīng)的瓣塊前弧形段12-1-2固定連接，當(dāng)膨脹瓣12膨脹或收縮時(shí)固定套10能夠在對(duì)應(yīng)的擋板長(zhǎng)圓孔11-1內(nèi)上下移動(dòng)，固定套10的長(zhǎng)度應(yīng)該比擋板11 的厚度稍大。開口襯套17為圓筒形，開有一條貫穿前后的縱向縫隙，開口襯套17兩端焊有擋環(huán)，套在膨脹瓣12的外表面，使工作過程中開口襯套不會(huì)離開膨脹瓣。薄壁焊管15通過夾具工裝16夾緊固定。液壓缸4、套管5、芯軸6、錐臺(tái)拉頭13、膨脹瓣12、擋板11、開口襯套17連接組成的擴(kuò)管機(jī)主體固裝在行走小車18上。套管5上裝有標(biāo)尺7。本鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)工作過程如下
用夾具工裝16把鈦合金薄壁焊管15夾緊固定在水平位置上，把由液壓缸4、套管5、芯軸6、錐臺(tái)拉頭13、膨脹瓣12、擋板11、開口襯套17連接組成的擴(kuò)管機(jī)主體固裝在行走小車 18上，把錐臺(tái)拉頭13、膨脹瓣12、擋板11、開口襯套17放入鈦合金薄壁焊管內(nèi)中部，此時(shí)芯軸6的中心線與鈦合金薄壁焊管中心線重合。啟動(dòng)液壓站1，兩位四通電磁閥2和液壓缸4 工作，通過程序控制器，液壓缸4驅(qū)動(dòng)芯軸6向前運(yùn)動(dòng)，錐臺(tái)拉頭13的T形凸臺(tái)13-1沿著膨脹瓣12的T形凹槽12-1-1向前滑動(dòng)，由于膨脹瓣12前端被擋板11限位，迫使8塊瓣塊 12-1膨脹并通過開口襯套向鈦合金薄壁焊管產(chǎn)生均勻的膨脹力，該膨脹力垂直于芯軸的中心線，由于固定在各瓣塊12-1前端的固定套10被定位在擋板11的長(zhǎng)圓孔11-1內(nèi)移動(dòng)，從而限制了膨脹瓣的膨脹量，實(shí)現(xiàn)對(duì)鈦合金薄壁焊管按預(yù)設(shè)要求擴(kuò)管整圓。每段擴(kuò)管整圓的行程決定于液壓缸4的行程。由于鈦合金焊管一般規(guī)格為6米長(zhǎng)，先在管內(nèi)3米長(zhǎng)地方開始向前逐段依次擴(kuò)管整圓，完成后將6米鈦合金薄壁焊管掉頭膨脹另外的3米，以完成整排6米管的擴(kuò)管整圓。 在液壓缸活塞向前走完一行程后，兩位四通電磁換向閥對(duì)油管3換向，液壓缸4活塞向后運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程，此時(shí)膨脹瓣12的瓣塊12-1收縮，活塞向后運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程后，行走小車18承載著擴(kuò)管機(jī)主體向前行走一個(gè)活塞行程，開始下一段的擴(kuò)管整圓。固定套管5上的標(biāo)尺7用于標(biāo)尺膨脹瓣12在焊管15內(nèi)的位置。由于瓣塊12-1設(shè)有前弧形段12-1-2、中直段12_1_3、后弧形段12_1_4，在向前擴(kuò)管整圓的起始階段，前弧形段12-1-2與未擴(kuò)管的焊管內(nèi)壁沿弧逐步接觸施壓，為中直段 12-1-3實(shí)施擴(kuò)管整圓提供過渡區(qū)，減少對(duì)焊管沖擊，從而減少膨脹印痕。至中直段12-1-3 完全實(shí)施擴(kuò)管整圓后，后弧形段12-1-4使膨脹的焊管沿后弧形線緩慢收縮，使其圓滑過渡，而不致于突然收縮，避免了焊管擴(kuò)管整圓出現(xiàn)“竹節(jié)”現(xiàn)象，因而本發(fā)明焊管擴(kuò)管機(jī)特別適用于表面回彈量大的鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管整圓用。也可適用一般表面回彈量比鈦合金薄壁焊管小的不銹鋼薄壁焊管的擴(kuò)管整圓。由于在膨脹瓣12與鈦合金薄壁焊管15內(nèi)壁之間裝有開口襯套17，所以擴(kuò)管整圓后，焊管不會(huì)出現(xiàn)明顯的縫隙印痕而影響擴(kuò)管整圓質(zhì)量。根據(jù)具體情況每根鈦合金薄壁焊管可選擇多次擴(kuò)管整圓以達(dá)到預(yù)定要求。
權(quán)利要求
1.一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)包括液壓站(I)、電磁換向閥(2 )、油管(3 )、液壓缸(4 )、 套管(5)、芯軸(6)、椎臺(tái)拉頭(13)、夾具工裝(16)、椎臺(tái)拉頭(13)裝在芯軸(6)外端部并通過螺母(14)緊固，其特征在于還設(shè)有膨脹瓣(12)、開口襯套(17)、擋板(11)、行走小車(18)，所述膨脹瓣(12)由形狀大小相同的沿圓周方向布排的6-10塊瓣塊組成，每塊瓣塊 (12-1)的內(nèi)壁上設(shè)有T形凹槽(12-1-1)，瓣塊(12-1)外表面設(shè)有前孤形段(12_1_2)、中直段(12-1-3)，后弧形段(12-1-4)，所述錐臺(tái)拉頭(13)外面設(shè)有6_10個(gè)與膨脹瓣(12)的T 形凹槽(12-1-1)對(duì)應(yīng)的T形凸臺(tái)(13-1)，這些T型凸臺(tái)(13-1)形狀大小相同且均勻布排在錐臺(tái)拉頭(13)的錐臺(tái)母線上，所述錐臺(tái)拉頭(13)的T型凸臺(tái)(13-1)與瓣塊(12-1)的T 型凹槽(12-1-1)對(duì)應(yīng)匹配滑動(dòng)連接，所述擋板(11)為圓環(huán)形，其環(huán)面上均布有6-10個(gè)長(zhǎng)軸過擋板(11)圓心的長(zhǎng)圓孔(11-1)，擋板11焊接在所述套管(5)的外端部，螺釘(8)穿過固定套(10)和擋板(11)的長(zhǎng)圓孔(11-1)與對(duì)應(yīng)的瓣塊前弧形段(12-1-2)固定連接，固定套(10)能在對(duì)應(yīng)的擋板長(zhǎng)圓孔(11-1)內(nèi)上下移動(dòng)，所述開口襯套(17)兩端焊有擋環(huán)， 套在所述膨脹瓣(12)的外表面，所述焊管(15)通過夾具工裝(16)固定，所述液壓缸(4)、 套管(5)、芯軸(6)、錐臺(tái)拉頭(13)、膨脹瓣(12)、擋板(11)、開口襯套(17)連接組成的擴(kuò)管機(jī)主體固裝在行走小車(18)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)，其特征在于所述開口襯套(17)為圓筒形，開有一條貫穿前后的縱向縫隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)，其特征在于在套管(5)上裝有標(biāo)尺⑵。
全文摘要
一種鈦合金薄壁焊管擴(kuò)管機(jī)，它適合于膨脹量大的高強(qiáng)度薄壁金屬焊管在其焊后的擴(kuò)管和整圓。該擴(kuò)管機(jī)設(shè)有固裝在芯軸外端部的帶T形凸臺(tái)的錐臺(tái)拉頭、帶T形凹槽的膨脹瓣、帶長(zhǎng)圓孔的擋板和帶擋環(huán)的開口襯套，錐臺(tái)拉頭與膨脹瓣通過T形凸臺(tái)和T形凹槽匹配對(duì)應(yīng)滑動(dòng)聯(lián)接，固定在膨脹瓣的瓣塊前端面的固定套位于對(duì)應(yīng)長(zhǎng)圓孔內(nèi)并作上下移動(dòng)，該擋板固定在套管的外端部，開口襯套裝在膨脹瓣外面，拉頭和膨脹瓣組件由液壓缸驅(qū)動(dòng)，對(duì)鈦合金薄壁焊管進(jìn)行擴(kuò)管整圓。
文檔編號(hào)B21D39/20GK102581151SQ20121004257
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者金奎文 申請(qǐng)人:佛山市瀾石宇航星不銹鋼有限公司