一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，它包括連接于旋壓機(jī)主軸（1）上的芯軸（2），芯軸（2）的大徑段（3）上設(shè)置有壓塊（6），芯軸（2）的小徑段（4）套裝有波紋模具（5），壓塊（6）壓緊于波紋模具（5）的外表面，芯軸（2）的末端的鎖緊螺母（7）用于將波紋模具（5）固定，芯軸（2）的末端由尾頂（9）壓緊支撐。本實(shí)用新型的有益效果是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，波紋加工精度高，有效防止了成形過程中管材的形變?nèi)毕?，從而有利于提高成形質(zhì)量；波紋模具適用于不同長度管材的加工，并且方便拆裝，結(jié)構(gòu)牢固；減少產(chǎn)品的環(huán)向焊縫，產(chǎn)品質(zhì)量好，使用壽命大大提高。
【專利說明】一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬管材加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]波紋管的成型工藝包括液壓成形、滾壓成形和焊接成形等。液壓成形是波紋管的最常用成形方法，利用在管坯中的液體壓力，使管坯在限制環(huán)中脹形，直到沿環(huán)向出現(xiàn)屈月艮，然后再壓縮管坯到所需的長度，小直徑波紋管多采用這種方法。滾壓成形工藝主要用于加工大型波紋管，是依靠設(shè)在管坯中的成形輪的滾壓成形，可以單波滾制成形，有的裝置亦可一次成數(shù)個波紋機(jī)械脹形波紋管，采用在管坯內(nèi)部擴(kuò)脹的胎具，逐個地脹壓成波紋，初步成形后，再用內(nèi)外錕精壓定制。液壓成形和滾壓成形的波紋管，其波紋均為首內(nèi)壓膨脹形成，變形區(qū)形成拉應(yīng)力，組織性能、穩(wěn)定性和承受內(nèi)壓性能均較差。對于波高過大或波形特殊的波紋管，多采用沖壓焊接工藝，當(dāng)波高超過極限時，材料延伸率已不允許采用整體成形工藝，或因波形復(fù)雜，整體成形極其困難時也多采用焊接成形，這類波紋管由于不能承受內(nèi)壓，不太適用于作膨脹節(jié)的柔性段。
[0003]目前普遍使用的隧道管是分節(jié)成形、多節(jié)焊接獲得的，即每一小節(jié)分別加工，然后采用焊接工藝將諸多小節(jié)焊接為一體。隧道管的規(guī)格要求為管徑大于250mm、管壁厚2.7?
3.5mm、波高10?15mm，由于管徑大、管厚薄、波高較高，使得目前對每一小節(jié)的加工工藝，多采用“板材壓筋一卷圓一焊接”的傳統(tǒng)工藝方法，即選用厚度為2.7?3.5mm的板材，在板材上壓制波形，然后將壓制波形后的板材卷圓，對連接部進(jìn)行焊接，得到一個小節(jié)，最終再將多個小節(jié)焊接得到隧道管19，如圖1所示。
[0004]采用“板材壓筋一卷圓一焊接”的傳統(tǒng)制造方法，主要有以下工藝缺點(diǎn):(I)焊接區(qū)域容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，使產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度降低，焊縫區(qū)域在長期存放過程中可能產(chǎn)生微裂紋并進(jìn)行擴(kuò)展，影響產(chǎn)品的使用壽命；(2)數(shù)量眾多的縱向焊縫、環(huán)向焊縫，尤其是交叉焊縫，使得隧道管的焊接質(zhì)量難以保證，根據(jù)設(shè)計要求，產(chǎn)品的焊縫質(zhì)量要百分之百檢測，焊縫檢測效率低且費(fèi)用很高；(3)由于該工藝方法本身局限性，每一小節(jié)長度較短，目前主要是在IlOOmm以內(nèi)，這使得隧道管的節(jié)數(shù)較多，加工工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低；(4)焊接過程中產(chǎn)品變形較大，產(chǎn)品成形精度和一致性差。因此，傳統(tǒng)工藝方法制造的產(chǎn)品不僅成形精度差、加工效率低、生產(chǎn)成本高，最重要的是產(chǎn)品質(zhì)量可靠性差，無法滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求。
[0005]中國專利91106244.0，公開了一種波紋管加工方法及設(shè)備，由機(jī)床帶動管坯旋轉(zhuǎn)，旋壓輪沿徑向進(jìn)給旋壓，同時雙等離子炬對管坯加熱區(qū)加熱，軸向壓力頭沿管坯軸向施加壓力，一個波形成型后，旋壓輪沿軸向移動一個波矩，進(jìn)行下一波形旋壓。但其加工的對象為外徑D小(60?110mm)、壁厚δ大(3.5?5mm)的波紋管，因此,其不適用于管徑大于250mm、管壁厚2.7?3.5mm的波紋管的加工。中國專利200810021178.9，公開了一種銅波紋管螺旋波紋成形設(shè)備及其成形工藝，銅管為硬質(zhì)銅管，該成形設(shè)備上設(shè)滾輪裝置，滾輪裝置上設(shè)三個在所述銅管的圓周方向均布的滾輪對銅管進(jìn)行滾壓加工；三個滾輪與銅管的軸線的垂直方向均偏轉(zhuǎn)一個相同的角度，，該角度即銅管螺旋波紋的螺旋升角。但其加工的對象為空調(diào)設(shè)備上的波紋管，由于空調(diào)設(shè)備上的波紋管外徑小，因此其同樣不適用于加工管徑大于250mm、管壁厚2.7?3.5mm的波紋管。采用上述設(shè)備加工管徑大于250mm、管壁厚2.7?3.5mm的波紋管，在成型過程中均存在由于管徑大、壁厚薄而易出現(xiàn)變形缺陷，不能完成波紋管的加工。
[0006]面對當(dāng)今形勢，研究一種產(chǎn)品成形質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低、且簡單、高效的隧道管零件制造方法成為現(xiàn)在該領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、成形質(zhì)量好、成形精度和加工效率高的旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備。
[0008]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，它包括連接于旋壓機(jī)主軸上的芯軸，芯軸的端部設(shè)置有一臺階，芯軸連接旋壓機(jī)主軸的一端為大徑段，大徑段上設(shè)置有壓塊，芯軸的小徑段的外部套裝有波紋模具，壓塊的一端固定于大徑段上，壓塊的另一端壓緊于波紋模具的外表面，芯軸的大徑段上沿周向布置有多個壓塊，芯軸的末端套裝有用于將波紋模具固定于芯軸上的鎖緊螺母，所述的波紋模具為由多個弧形瓣周向拼合成的圓筒形，波紋模具外表面設(shè)置有均勻間隔的環(huán)形凸棱，芯軸的末端由尾頂壓緊支撐。
[0009]所述的波紋模具包括前端壓環(huán)、模具單元和尾端套筒，所述的模具單元為末端外表面設(shè)置有周向延伸的凸棱的弧形板，弧形板的末端的內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板前端厚度相配合的凹口，前端壓環(huán)的末端內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板前端厚度相配合的凹槽，尾端套筒的厚度與弧形板高度相等，多個模具單元周向拼合成末端外表面為環(huán)形凸棱、末端內(nèi)表面為環(huán)形凹槽的圓筒形單元，前端壓環(huán)固定設(shè)置于芯軸的小徑段的前端部，前端壓環(huán)和尾端套筒之間設(shè)置有多個圓筒形單元，位于后側(cè)的圓筒形單元的前端插接于前側(cè)的圓筒形單元的后端的環(huán)形凹槽內(nèi)，位于最前端的圓筒形單元的前端插接于前端壓環(huán)的凹槽內(nèi)，尾端套筒的前端插接于位于最后端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，鎖緊螺母壓緊尾端套筒的后端面。
[0010]所述的芯軸的末端設(shè)置有位于軸心處的錐形孔，尾頂?shù)那岸嗽O(shè)置有錐形頂針，尾頂?shù)腻F形頂針頂壓于芯軸的錐形孔內(nèi)，形成壓緊支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)心軸的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，防止偏心現(xiàn)象發(fā)生。
[0011 ] 所述的旋壓機(jī)具有三個旋輪，三個旋輪沿旋壓機(jī)主軸周向均布。
[0012]所述的旋輪外徑φ=0.--2D，D為成品波紋管零件波谷處的外徑，旋輪的邊緣由過旋輪的回轉(zhuǎn)軸心線的平面截得的輪廓由三段順次連接的圓弧構(gòu)成，所述三段圓弧為頂部的圓弧A和對稱設(shè)置于圓弧A兩側(cè)的圓弧B和圓弧C，圓弧A的半徑Rl=It?3t，t為長薄壁管的壁厚，圓弧B和圓弧C的半徑Rtl=L O R?1.2R，R為成品波紋管波形頂端的圓角半徑。
[0013]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，通過波紋模具和旋輪旋壓共同配合完成成形加工，波紋加工精度高，并且由于波紋模具的存在有效防止了成形過程中管材的形變?nèi)毕?，從而有利于提高成形質(zhì)量；波紋模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以根據(jù)管材的長度確定模具單元的使用數(shù)量，從而使得波紋模具可以適用于不同長度管材的加工，并且方便拆裝，結(jié)構(gòu)牢固。
[0014]本實(shí)用新型不僅徹底去除了隧道管零件的縱向焊縫，而且采用長薄壁管加工的隧道波紋管的長度不受工藝限制，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有工藝長度僅能達(dá)到的IlOOmm以內(nèi)，可以大大減少產(chǎn)品的環(huán)向焊縫。同時新工藝的成形精度更高，便于產(chǎn)品裝配。并且，與傳統(tǒng)工藝相t匕，新工藝成形的產(chǎn)品在旋壓過程中晶粒細(xì)化，旋壓變形使金相組織均勻致密，同時晶粒被壓扁拉長，在旋壓方向形成纖維組織，產(chǎn)品質(zhì)量好，使用壽命大大提高。
[0015]由于取消了縱向焊縫，本工藝方法能夠徹底避免產(chǎn)品上出現(xiàn)縱向和環(huán)向焊縫相交區(qū)域，環(huán)向焊縫大大減少且能夠采用自動焊接工藝，大大降低了焊接難度，提高了產(chǎn)品的合格率。
[0016]由于減少了焊縫焊接量，使得焊接、焊縫檢測和打磨工序的工作量相應(yīng)減少，從而提高了加工效率，并且能夠節(jié)省大量的焊接材料費(fèi)用和焊縫檢測費(fèi)用，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)加工廣品的結(jié)構(gòu)不意圖
[0018]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖3為本實(shí)用新型的加工結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖4為本實(shí)用新型采用的旋輪的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖5為本實(shí)用新型加工成品的結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖中，1-旋壓機(jī)主軸，2-芯軸，3-大徑段，4-小徑段，5-波紋模具，6_壓塊，7_鎖緊螺母，8-環(huán)形凸棱，9-尾頂，10-端壓環(huán)，11-尾端套筒，12-弧形板，13-錐形孔，14-錐形頂針，15-旋輪，16-圓弧A，17-圓弧B，18-圓弧C，19-隧道管。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述:
[0024]實(shí)施例1:
[0025]選用材料為5A03 (LF3)的長薄壁管，其內(nèi)徑d=264.6mm，壁厚為3mm，成品波紋管的波谷處內(nèi)徑d=247mm、外徑D=253mm,成品波紋管波形頂端的圓角半徑R=13.2mm。
[0026]如圖2所示，一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，它包括連接于旋壓機(jī)主軸I上的芯軸2，芯軸2的端部設(shè)置有一臺階，芯軸2連接旋壓機(jī)主軸I的一端為大徑段3，大徑段3上設(shè)置有壓塊6，芯軸2的小徑段4的外部套裝有波紋模具5，壓塊6的一端固定于大徑段3上，壓塊6的另一端壓緊于波紋模具5的外表面，芯軸2的大徑段3上沿周向布置有多個壓塊6，芯軸2的末端套裝有用于將波紋模具5固定于芯軸2上的鎖緊螺母7，所述的波紋模具5為由多個弧形瓣周向拼合成的圓筒形，波紋模具5外表面設(shè)置有均勻間隔的環(huán)形凸棱8，芯軸2的末端由尾頂9壓緊支撐。
[0027]所述的波紋模具5包括前端壓環(huán)10、模具單元和尾端套筒11，所述的模具單元為末端外表面設(shè)置有周向延伸的凸棱的弧形板12，弧形板12的末端的內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板12前端厚度相配合的凹口，前端壓環(huán)10的末端內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板12前端厚度相配合的凹槽，尾端套筒11的厚度與弧形板12高度相等，多個模具單元周向拼合成末端外表面為環(huán)形凸棱8、末端內(nèi)表面為環(huán)形凹槽的圓筒形單元，本實(shí)施例中每個圓筒形單元由三個模具單元周向拼合成，前端壓環(huán)10固定設(shè)置于芯軸2的小徑段4的前端部，前端壓環(huán)10和尾端套筒11之間設(shè)置有多個圓筒形單元，本實(shí)施例中設(shè)置有12個圓筒形單元，位于后側(cè)的圓筒形單元的前端插接于前側(cè)的圓筒形單元的后端的環(huán)形凹槽內(nèi)，位于最前端的圓筒形單元的前端插接于前端壓環(huán)10的凹槽內(nèi)，尾端套筒11的前端插接于位于最后端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，鎖緊螺母7壓緊尾端套筒11的后端面。
[0028]所述的芯軸2的末端設(shè)置有位于軸心處的錐形孔13，尾頂9的前端設(shè)置有錐形頂針14，尾頂9的錐形頂針14頂壓于芯軸2的錐形孔13內(nèi)，形成壓緊支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)心軸的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，防止偏心現(xiàn)象發(fā)生。
[0029]如圖3所示，所述的旋壓機(jī)具有三個旋輪15，三個旋輪15沿旋壓機(jī)主軸I周向均布，該結(jié)構(gòu)使得其徑向力可相互平衡，變形區(qū)成近似環(huán)形，工件尺寸、形狀及表面質(zhì)量較好。
[0030]如圖4所示,所述的旋輪15外徑Φ=300_,旋輪15的邊緣由過旋輪15的回轉(zhuǎn)軸心線的平面截得的輪廓由三段順次連接的圓弧構(gòu)成，所述三段圓弧為頂部的圓弧Α16和對稱設(shè)置于圓弧Α16兩側(cè)的圓弧Β17和圓弧C18，圓弧Α16的半徑Reemm，圓弧Β17和圓弧C18的半徑Ro=16.2_，該旋輪1519能較好的成形波紋形狀和避免波峰區(qū)域的失穩(wěn)現(xiàn)象。
[0031]采用上述一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備的波紋管成型方法，它包括以下步驟:
[0032]S1、將長薄壁管套裝于波紋模具5外部，長薄壁管的端部設(shè)置于波紋模具5與壓塊6之間，本實(shí)施例中，長薄壁管的端部設(shè)置于前端壓環(huán)10與壓塊6之間，由壓塊6將長薄壁管的端部壓緊固定；
[0033]S2、主軸帶動芯軸2旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為60r/min，旋壓機(jī)的三個旋輪15同步沿徑向進(jìn)給，徑向進(jìn)給速度為0.5?5.0mm/s，對長薄壁管的管壁進(jìn)行旋壓，旋輪15后側(cè)波形旋壓成型后，開始作軸向進(jìn)給運(yùn)動，軸向進(jìn)給率為2mm/r，當(dāng)旋壓的波谷達(dá)到預(yù)定長度后，停止軸向進(jìn)給，三個旋輪15同步沿徑向退回，再沿軸向進(jìn)給一個波形寬度后，停止軸向進(jìn)給，三個旋輪15再次同步沿徑向進(jìn)給，進(jìn)行下一個循環(huán)，最終得到隧道管19，如圖5所示。
[0034]在進(jìn)行步驟SI之前還包括一個組裝波紋模具5的步驟:將前端壓環(huán)10固定于芯軸2的小徑段4前端部，然后將數(shù)個弧形板12套裝于芯軸2外部拼合成圓筒形單元，并將該圓筒形單元的前端部插接于前端壓環(huán)10的凹槽內(nèi)，然后依次拼合圓筒形單元并插接于前側(cè)圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，圓筒形單元長度達(dá)到加工要求后，將尾端套筒11的前端部插接于位于最末端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，最后將鎖緊螺母7套裝于芯軸2上，由鎖緊螺母7壓緊尾端套筒11。
[0035]實(shí)施例2:
[0036]選用材料為5A03 (LF3)的長薄壁管，其內(nèi)徑d=264.6mm，壁厚為2.7mm，成品波紋管的波谷處內(nèi)徑d=244.6mm、外徑D=250mm,成品波紋管波形頂端的圓角半徑R=16.2mm。
[0037]如圖2所示，一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，它包括連接于旋壓機(jī)主軸I上的芯軸2，芯軸2的端部設(shè)置有一臺階，芯軸2連接旋壓機(jī)主軸I的一端為大徑段3，大徑段3上設(shè)置有壓塊6，芯軸2的小徑段4的外部套裝有波紋模具5，壓塊6的一端固定于大徑段3上，壓塊6的另一端壓緊于波紋模具5的外表面，芯軸2的大徑段3上沿周向布置有多個壓塊6，芯軸2的末端套裝有用于將波紋模具5固定于芯軸2上的鎖緊螺母7，所述的波紋模具5為由多個弧形瓣周向拼合成的圓筒形，波紋模具5外表面設(shè)置有均勻間隔的環(huán)形凸棱8，芯軸2的末端由尾頂9壓緊支撐。
[0038]所述的波紋模具5包括前端壓環(huán)10、模具單元和尾端套筒11，所述的模具單元為末端外表面設(shè)置有周向延伸的凸棱的弧形板12，弧形板12的末端的內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板12前端厚度相配合的凹口，前端壓環(huán)10的末端內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板12前端厚度相配合的凹槽，尾端套筒11的厚度與弧形板12高度相等，多個模具單元周向拼合成末端外表面為環(huán)形凸棱8、末端內(nèi)表面為環(huán)形凹槽的圓筒形單元，本實(shí)施例中每個圓筒形單元由三個模具單元周向拼合成，前端壓環(huán)10固定設(shè)置于芯軸2的小徑段4的前端部，前端壓環(huán)10和尾端套筒11之間設(shè)置有多個圓筒形單元，本實(shí)施例中設(shè)置有12個圓筒形單元，位于后側(cè)的圓筒形單元的前端插接于前側(cè)的圓筒形單元的后端的環(huán)形凹槽內(nèi)，位于最前端的圓筒形單元的前端插接于前端壓環(huán)10的凹槽內(nèi)，尾端套筒11的前端插接于位于最后端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，鎖緊螺母7壓緊尾端套筒11的后端面。
[0039]所述的芯軸2的末端設(shè)置有位于軸心處的錐形孔13，尾頂9的前端設(shè)置有錐形頂針14，尾頂9的錐形頂針14頂壓于芯軸2的錐形孔13內(nèi)，形成壓緊支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)心軸的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，防止偏心現(xiàn)象發(fā)生。
[0040]如圖3所示，所述的旋壓機(jī)具有三個旋輪15，三個旋輪15沿旋壓機(jī)主軸I周向均布，該結(jié)構(gòu)使得其徑向力可相互平衡，變形區(qū)成近似環(huán)形，工件尺寸、形狀及表面質(zhì)量較好。
[0041]如圖4所示,所述的旋輪15外徑Φ=500ι?πι,旋輪15的邊緣由過旋輪15的回轉(zhuǎn)軸心線的平面截得的輪廓由三段順次連接的圓弧構(gòu)成，所述三段圓弧為頂部的圓弧A16和對稱設(shè)置于圓弧A16兩側(cè)的圓弧B17和圓弧C18，圓弧A16的半徑R1=8.1mm,圓弧B17和圓弧C18的半徑Rtl=Ie.2_，該旋輪1519能較好的成形波紋形狀和避免波峰區(qū)域的失穩(wěn)現(xiàn)象。
[0042]采用上述一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備的波紋管成型方法，它包括以下步驟:
[0043]S1、將長薄壁管套裝于波紋模具5外部，長薄壁管的端部設(shè)置于波紋模具5與壓塊6之間，本實(shí)施例中，長薄壁管的端部設(shè)置于前端壓環(huán)10與壓塊6之間，由壓塊6將長薄壁管的端部壓緊固定；
[0044]S2、主軸帶動芯軸2旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為50r/min，旋壓機(jī)的三個旋輪15同步沿徑向進(jìn)給，徑向進(jìn)給速度為0.5?5.0mm/s，對長薄壁管的管壁進(jìn)行旋壓，旋輪15后側(cè)波形旋壓成型后，開始作軸向進(jìn)給運(yùn)動，軸向進(jìn)給率為1.5mm/r,當(dāng)旋壓的波谷達(dá)到預(yù)定長度后，停止軸向進(jìn)給，三個旋輪15同步沿徑向退回，再沿軸向進(jìn)給一個波形寬度后，停止軸向進(jìn)給，三個旋輪15再次同步沿徑向進(jìn)給，進(jìn)行下一個循環(huán)，最終得到隧道管19，如圖5所示。
[0045]在進(jìn)行步驟SI之前還包括一個組裝波紋模具5的步驟:將前端壓環(huán)10固定于芯軸2的小徑段4前端部，然后將數(shù)個弧形板12套裝于芯軸2外部拼合成圓筒形單元，并將該圓筒形單元的前端部插接于前端壓環(huán)10的凹槽內(nèi)，然后依次拼合圓筒形單元并插接于前側(cè)圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，圓筒形單元長度達(dá)到加工要求后，將尾端套筒11的前端部插接于位于最末端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，最后將鎖緊螺母7套裝于芯軸2上，由鎖緊螺母7壓緊尾端套筒11。
[0046]實(shí)施例3:
[0047]選用材料為5A03 (LF3)的長薄壁管，其內(nèi)徑d=264.6mm，壁厚為3.5mm，成品波紋管的波谷處內(nèi)徑d=246mm、外徑D=253mm,成品波紋管波形頂端的圓角半徑R=13.2mm。
[0048]如圖2所示，一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，它包括連接于旋壓機(jī)主軸I上的芯軸2，芯軸2的端部設(shè)置有一臺階，芯軸2連接旋壓機(jī)主軸I的一端為大徑段3，大徑段3上設(shè)置有壓塊6，芯軸2的小徑段4的外部套裝有波紋模具5，壓塊6的一端固定于大徑段3上，壓塊6的另一端壓緊于波紋模具5的外表面，芯軸2的大徑段3上沿周向布置有多個壓塊6，芯軸2的末端套裝有用于將波紋模具5固定于芯軸2上的鎖緊螺母7，所述的波紋模具5為由多個弧形瓣周向拼合成的圓筒形，波紋模具5外表面設(shè)置有均勻間隔的環(huán)形凸棱8，芯軸2的末端由尾頂9壓緊支撐。
[0049]所述的波紋模具5包括前端壓環(huán)10、模具單元和尾端套筒11，所述的模具單元為末端外表面設(shè)置有周向延伸的凸棱的弧形板12，弧形板12的末端的內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板12前端厚度相配合的凹口，前端壓環(huán)10的末端內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板12前端厚度相配合的凹槽，尾端套筒11的厚度與弧形板12高度相等，多個模具單元周向拼合成末端外表面為環(huán)形凸棱8、末端內(nèi)表面為環(huán)形凹槽的圓筒形單元，本實(shí)施例中每個圓筒形單元由三個模具單元周向拼合成，前端壓環(huán)10固定設(shè)置于芯軸2的小徑段4的前端部，前端壓環(huán)10和尾端套筒11之間設(shè)置有多個圓筒形單元，本實(shí)施例中設(shè)置有12個圓筒形單元，位于后側(cè)的圓筒形單元的前端插接于前側(cè)的圓筒形單元的后端的環(huán)形凹槽內(nèi)，位于最前端的圓筒形單元的前端插接于前端壓環(huán)10的凹槽內(nèi)，尾端套筒11的前端插接于位于最后端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，鎖緊螺母7壓緊尾端套筒11的后端面。
[0050]所述的芯軸2的末端設(shè)置有位于軸心處的錐形孔13，尾頂9的前端設(shè)置有錐形頂針14，尾頂9的錐形頂針14頂壓于芯軸2的錐形孔13內(nèi)，形成壓緊支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)心軸的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，防止偏心現(xiàn)象發(fā)生。
[0051]如圖3所示，所述的旋壓機(jī)具有三個旋輪15，三個旋輪15沿旋壓機(jī)主軸I周向均布，該結(jié)構(gòu)使得其徑向力可相互平衡，變形區(qū)成近似環(huán)形，工件尺寸、形狀及表面質(zhì)量較好。
[0052]如圖4所示,所述的旋輪15外徑Φ=126.5mm,旋輪15的邊緣由過旋輪15的回轉(zhuǎn)軸心線的平面截得的輪廓由三段順次連接的圓弧構(gòu)成，所述三段圓弧為頂部的圓弧A16和對稱設(shè)置于圓弧A16兩側(cè)的圓弧B17和圓弧C18，圓弧A16的半徑R1=3.5mm,圓弧B17和圓弧C18的半徑Rci=H.5_，該旋輪1519能較好的成形波紋形狀和避免波峰區(qū)域的失穩(wěn)現(xiàn)象。
[0053]采用上述一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備的波紋管成型方法，它包括以下步驟:
[0054]S1、將長薄壁管套裝于波紋模具5外部，長薄壁管的端部設(shè)置于波紋模具5與壓塊6之間，本實(shí)施例中，長薄壁管的端部設(shè)置于前端壓環(huán)10與壓塊6之間，由壓塊6將長薄壁管的端部壓緊固定；
[0055]S2、主軸帶動芯軸2旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為100r/min，旋壓機(jī)的三個旋輪15同步沿徑向進(jìn)給，徑向進(jìn)給速度為0.5?5.0mm/s，對長薄壁管的管壁進(jìn)行旋壓，旋輪15后側(cè)波形旋壓成型后，開始作軸向進(jìn)給運(yùn)動，軸向進(jìn)給率為lmm/r，當(dāng)旋壓的波谷達(dá)到預(yù)定長度后，停止軸向進(jìn)給，三個旋輪15同步沿徑向退回，再沿軸向進(jìn)給一個波形寬度后，停止軸向進(jìn)給，三個旋輪15再次同步沿徑向進(jìn)給，進(jìn)行下一個循環(huán)，最終得到隧道管19，如圖5所示。
[0056]在進(jìn)行步驟SI之前還包括一個組裝波紋模具5的步驟:將前端壓環(huán)10固定于芯軸2的小徑段4前端部，然后將數(shù)個弧形板12套裝于芯軸2外部拼合成圓筒形單元，并將該圓筒形單元的前端部插接于前端壓環(huán)10的凹槽內(nèi)，然后依次拼合圓筒形單元并插接于前側(cè)圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，圓筒形單元長度達(dá)到加工要求后，將尾端套筒11的前端部插接于位于最末端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，最后將鎖緊螺母7套裝于芯軸2上，由鎖緊螺母7壓緊尾端套筒11。
【權(quán)利要求】
1.一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，其特征在于:它包括連接于旋壓機(jī)主軸(I)上的芯軸(2)，芯軸(2)的端部設(shè)置有一臺階，芯軸(2)連接旋壓機(jī)主軸(I)的一端為大徑段(3)，大徑段(3)上設(shè)置有壓塊(6)，芯軸(2)的小徑段(4)的外部套裝有波紋模具(5)，壓塊(6)的一端固定于大徑段(3)上,壓塊(6)的另一端壓緊于波紋模具(5)的外表面,芯軸(2)的大徑段(3 )上沿周向布置有多個壓塊(6 )，芯軸(2 )的末端套裝有用于將波紋模具(5 )固定于芯軸(2)上的鎖緊螺母(7)，所述的波紋模具(5)為由多個弧形瓣周向拼合成的圓筒形，波紋模具(5)外表面設(shè)置有均勻間隔的環(huán)形凸棱(8)，芯軸(2)的末端由尾頂(9)壓緊支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，其特征在于:所述的波紋模具(5)包括前端壓環(huán)(10)、模具單元和尾端套筒(11)，所述的模具單元為末端外表面設(shè)置有周向延伸的凸棱的弧形板(12)，弧形板(12)的末端的內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板(12)前端厚度相配合的凹口，前端壓環(huán)(10)的末端內(nèi)表面設(shè)置有高度與弧形板(12)前端厚度相配合的凹槽，尾端套筒(11)的厚度與弧形板(12)高度相等，多個模具單元周向拼合成末端外表面為環(huán)形凸棱(8)、末端內(nèi)表面為環(huán)形凹槽的圓筒形單元，前端壓環(huán)(10)固定設(shè)置于芯軸(2)的小徑段(4)的前端部，前端壓環(huán)(10)和尾端套筒(11)之間設(shè)置有多個圓筒形單元，位于后側(cè)的圓筒形單元的前端插接于前側(cè)的圓筒形單元的后端的環(huán)形凹槽內(nèi)，位于最前端的圓筒形單元的前端插接于前端壓環(huán)(10)的凹槽內(nèi)，尾端套筒(11)的前端插接于位于最后端的圓筒形單元的環(huán)形凹槽內(nèi)，鎖緊螺母(7)壓緊尾端套筒(11)的后端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，其特征在于:所述的芯軸(2)的末端設(shè)置有位于軸心處的錐形孔(13)，尾頂(9)的前端設(shè)置有錐形頂針(14)，尾頂(9)的錐形頂針(14)頂壓于芯軸(2)的錐形孔(13)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，其特征在于:所述的旋壓機(jī)具有三個旋輪(15)，三個旋輪(15)沿旋壓機(jī)主軸(I)周向均布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種旋壓部支撐式波紋管旋壓設(shè)備，其特征在于:所述的旋輪(15)外徑Φ=0.5D?2D，D為成品波紋管零件波谷處的外徑，旋輪(15)的邊緣由過旋輪(15)的回轉(zhuǎn)軸心線的平面截得的輪廓由三段順次連接的圓弧構(gòu)成，所述三段圓弧為頂部的圓弧A (16)和對稱設(shè)置于圓弧A (16)兩側(cè)的圓弧B (17)和圓弧C (18)，圓弧A (16)的半徑R1=It?3t，t為長薄壁管的壁厚，圓弧B (17)和圓弧C (18)的半徑Rtl=L O R?1.2R，R為成品波紋管波形頂端的圓角半徑。
【文檔編號】B21D22/16GK203936205SQ201420296463
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】馬飛, 崔旭昌, 熊秋萍 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司長征機(jī)械廠