本發(fā)明涉及支管管道制造領(lǐng)域，特別是涉及一種支管管道的制造裝置及方法。

背景技術(shù)：

具有支管的支管管道特別是并排三支管因其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在石油化工、汽車排氣管及日常生活等領(lǐng)域的各管道系統(tǒng)中均有廣泛應(yīng)用。

目前，成形并排三支管此類結(jié)構(gòu)的零件多采用焊接和鑄造工藝。采用焊接工藝，通過在主管上預(yù)成形支管所對應(yīng)的孔，然后將支管與主管焊接成形，該方法雖然可以得到任意支管高度的并排三支管，但由于焊縫處容易存在焊渣、孔洞等缺陷易導(dǎo)致生銹、泄露等問題。采用鑄造工藝，因鑄造過程中易出現(xiàn)偏析、縮孔以及縮松等問題，進(jìn)而會造成零件力學(xué)性能低，影響其成形質(zhì)量和使用壽命。

還有一種通過對直通管材施加內(nèi)壓獲得整體式并排三支管的方法，其可以克服焊接和鑄造成形的不足，但在成形過程中支管難以獲得軸向進(jìn)給的補(bǔ)料，易造成管材提早減薄而出現(xiàn)破裂的缺陷，導(dǎo)致支管的成形高度受到限制，約束了并排三支管的應(yīng)用范圍。

因此如何使支管管道成形質(zhì)量好且支管高度高，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種支管管道的制造裝置及方法，其結(jié)構(gòu)設(shè)計可以使支管管道成形質(zhì)量好且支管高度高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種支管管道的制造裝置，包括用于夾持管坯的上模具和下模具，所述上模具和所述下模具閉合形成與所述支管管道外形一致的內(nèi)腔，在將所述管坯放置在所述上模具和所述下模具之間時，所述上模具和所述下模具之間具有能夠?qū)λ龉芘魃舷聫较蚴旱拈g隙，還包括設(shè)在所述管坯兩端且用于密封的兩個彈性密封塞，至少一個所述密封塞上安裝有用于向所述管坯內(nèi)充壓的充壓裝置。

優(yōu)選地，在所述上模具和所述下模具之間的間隙內(nèi)放置有設(shè)在所述管坯左右兩側(cè)且用于對所述管坯左右方向徑向施壓的左沖頭和右沖頭。

優(yōu)選地，所述密封塞具體為橡膠塞。

優(yōu)選地，兩個所述密封塞中的一個上安裝有所述充壓裝置。

優(yōu)選地，所述充壓裝置具體為用于向所述管坯內(nèi)充液的充液閥。

本發(fā)明還提供一種支管管道的制造方法，包括步驟：

S1：通過上模具和下模具上下夾持管坯，所述上模具和所述下模具閉合形成與所述支管管道外形一致的內(nèi)腔，所述管坯上下兩側(cè)的距離大于所述支管管道主管直徑且其左右兩側(cè)壁的間距不大于所述支管管道主管直徑；

S2：在所述管坯的兩端分別壓入彈性密封塞，且至少一個所述密封塞內(nèi)安裝有與所述管坯內(nèi)孔連通的充壓裝置；

S3：通過所述上模具對所述管坯的外壁施壓，且同時通過所述充壓裝置向所述管坯內(nèi)充壓直至形成所述支管管道。

優(yōu)選地，步驟S1具體包括：

通過上模具和下模具夾持直徑大于所述支管管道主管直徑的所述管坯；

在所述上模具和所述下模具之間的間隙內(nèi)且在所述管坯兩側(cè)分別放置左沖頭和右沖頭；

通過所述左沖頭和所述右沖頭對所述管坯進(jìn)行徑向施壓，至所述管坯左右兩側(cè)壁的間距不大于所述支管管道的主管直徑時，取下所述左沖頭和所述右沖頭。

本發(fā)明提供的支管管道的制造裝置及方法，通過上模具和下模具上下夾持管坯，并在管坯的兩端壓入彈性密封塞，使管坯兩端密封，且至少一個密封塞上安裝有用于向管坯內(nèi)充壓的充壓裝置，再通過上模具和下模具對管坯上下徑向施壓，且同時通過充壓裝置向管坯內(nèi)充壓，使管坯同時受到徑向壓力和內(nèi)壓的共同作用，從而使管坯材料流向上模具上與支管對應(yīng)的通孔內(nèi)，形成支管，完成支管管道的成形。綜上所述，本發(fā)明提供的支管管道的制造裝置，可以使支管管道成形質(zhì)量好且支管高度高，可以解決支管脹形時補(bǔ)料難而造成支管高度低和破裂等問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的主視剖視圖；

圖3為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的側(cè)視剖視圖；

圖4為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的另一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的另一種具體實(shí)施方式的主視圖；

圖6為采用本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置對管坯進(jìn)行鐓壓的主視剖視圖；

圖7為采用本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置對管坯進(jìn)行徑壓脹形的示意圖；

圖8為本發(fā)明所提供的支管管道的制造方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖；

圖9為本發(fā)明所提供的支管管道的制造方法的另一種具體實(shí)施方式的流程圖。

其中，L為放置在上模具和下模具之間的管坯的上下兩側(cè)的距離，D為管坯左右兩側(cè)壁的間距。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種支管管道的制造裝置及方法，其結(jié)構(gòu)設(shè)計可以使支管管道成形質(zhì)量好且支管高度高。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1、圖2、圖3和圖7，圖1為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的主視剖視圖；圖3為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的一種具體實(shí)施方式的側(cè)視剖視圖；圖7為采用本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置對管坯進(jìn)行徑壓脹形的示意圖。

本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的支管管道的制造裝置，包括用于夾持管坯1的上模具2和下模具3以及設(shè)在管坯1兩端且用于密封的兩個彈性密封塞4，其中至少一個密封塞4上安裝有用于向管坯1內(nèi)充壓的充壓裝置5。

管坯1是用于加工支管管道所用的坯料，上模具2和下模具3是將管坯1制成支管管道的模具，則上模具2和下模具3完全閉合后形成與支管管道外形一致的內(nèi)腔；為保證支管管道成形過程中，支管可以獲得補(bǔ)料，在將管坯1放置在上模具2和下模具3之間時，上模具2和下模具3之間具有能夠?qū)芘?上下方向徑向施壓的間隙，即放置在上模具2和下模具3之間的管坯1的上下兩側(cè)的距離L大于支管管道主管直徑，使得支管在成形過程中存在足夠材料流向支管，從而能夠提高支管高度。

使用時，通過上模具2和下模具3上下夾持管坯1，并在管坯1的兩端壓入彈性密封塞4，使管坯1兩端密封；然后通過上模具2和下模具3對管坯1上下徑向施壓，且同時通過充壓裝置5向管坯1內(nèi)充壓，使管坯1同時受到徑向壓力和內(nèi)壓的共同作用，從而使管坯1材料流向上模具2上與支管對應(yīng)的通孔內(nèi)，形成支管，完成支管管道的成形。綜上所述，本發(fā)明提供的支管管道的制造裝置，可以使支管管道成形質(zhì)量好且支管高度高。

其中需要說明的是，上模具2和下模具3為模具的上下兩部分，通常將用于形成支管的通孔設(shè)在上模具2上，支管管道有多種，上模具2和下模具3閉合后所形成的腔形與待制作的支管管道相對應(yīng)，支管管道中最常用的為并排三支管，則與其對應(yīng)的上模具2上具有三個并排設(shè)置且用于形成支管的通孔。

請參考圖4至圖6，圖4為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的另一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置的另一種具體實(shí)施方式的主視圖；圖6為采用本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置對管坯進(jìn)行鐓壓的主視剖視圖。

在上述具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，管坯1通常為截面為圓形的管坯1，為保證在支管管道成形過程中，支管可以獲得補(bǔ)料，管坯1優(yōu)選采用直徑大于支管管道主管直徑的管坯1，為使支管管道可以順利成形，本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的支管管道的制造裝置，在將管坯1放置在上模具2和下模具3之間后，在上模具2和下模具3之間的間隙內(nèi)可以放置有左沖頭6和右沖頭7，左沖頭6設(shè)在管坯1左側(cè)且用于對管坯1左側(cè)徑向施壓，右沖頭7設(shè)在管坯1右側(cè)且用于對管坯1右側(cè)徑向施壓。

使用時，通過上模具2和下模具3上下夾持管坯1，且將左沖頭6和右沖頭7放置在管坯1兩側(cè)后，對左沖頭6和右沖頭7同時施加壓力，進(jìn)而通過左沖頭6和右沖頭7對管坯1進(jìn)行左右鐓壓，使管坯1材料流向與支管平行的方向，直至鐓壓后管坯1左右兩側(cè)壁的間距D小于等于支管管道的主管直徑，再將左沖頭6和右沖頭7從上模具2和下模具3之間抽離，之后再通過上模具2、下模具3以及充壓裝置5對管坯1施壓形成支管管道。

圓形管坯1經(jīng)左沖頭6和右沖頭7左右鐓壓后，成為截面為圓邊矩形的管坯1，可以保證管坯1在上模具2、下模具3和充壓裝置5的作用下能夠順利形成支管管道。當(dāng)然，本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置，也可以不包括左沖頭6和右沖頭7，直接選用預(yù)定尺寸和形狀的管坯1進(jìn)行加工，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的支管管道的制造裝置，采用大管成形小管以及內(nèi)壓和徑壓相結(jié)合的方法，可以保證每個支管成形過程中存在足夠材料流向支管，從而能提高支管高度，進(jìn)而解決了支管脹形時補(bǔ)料難而造成支管高度低和破裂等問題。

在上述各具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，彈性密封塞4用于壓入管坯1的兩端，以使管坯1兩端密封，在使用過程中，管坯1的形狀會發(fā)生變化，為保證管坯1兩端始終密封，本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的支管管道的制造裝置，密封塞4具體可以為橡膠塞，橡膠塞密度硬度適中，柔韌性和彈性較好，可以隨管坯1形狀的改變而變化，可以保證管坯1兩端始終密封。當(dāng)然，密封塞4也可以選用其他彈性材質(zhì)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在上述各具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，充壓裝置5安裝在密封塞4上，且與管坯1的內(nèi)孔連通，以用于對管坯1內(nèi)進(jìn)行充壓，具體地，可以在兩個密封塞4中的一個上安裝有充壓裝置5，當(dāng)然，也可以在兩個密封塞4上均安裝有充壓裝置5，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在上述各具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的支管管道的制造裝置，充壓裝置5具體可以為用于向管坯1內(nèi)充液的充液閥，即通過向管坯1內(nèi)充液以對管坯1施加內(nèi)高壓，充液簡單方便，速度較快，且不易泄漏；當(dāng)然，充壓裝置5也可以為充氣閥，通過向管坯1內(nèi)充氣以對管坯1施加內(nèi)高壓，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

請參考圖8和圖9，圖8為本發(fā)明所提供的支管管道的制造方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖；圖9為本發(fā)明所提供的支管管道的制造方法的另一種具體實(shí)施方式的流程圖。

本發(fā)明還提供了一種利用上述制造裝置制造支管管道的方法，包括下述步驟：

S1：通過上模具2和下模具3上下夾持管坯1。其中，上模具2和下模具3閉合形成與支管管道外形一致的內(nèi)腔，且管坯1上下兩側(cè)的距離L大于支管管道主管直徑且其左右兩側(cè)壁的間距D不大于支管管道主管直徑。

S2：在管坯1的兩端分別壓入彈性密封塞4，且至少一個密封塞4內(nèi)安裝有與管坯1內(nèi)孔連通的充壓裝置5。

充壓裝置5用于向管坯1內(nèi)充壓，具體地，可以在其中一個密封塞4上安裝有充壓裝置5，當(dāng)然，也可以在兩個密封塞4上均安裝有該充壓裝置5。

其中，步驟S1和步驟S2的順序可以互換，即可以將管坯1放置在上模具2和下模具3之間后，再安裝密封塞4，也可以先在管坯1兩端裝入密封塞4后，再通過上模具2和下模具3上下夾持管坯1，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

S3：通過上模具2對管坯1的外壁施壓，且同時通過充壓裝置5向管坯1內(nèi)充壓直至形成支管管道。

在步驟S3中，加壓時，可以固定下模具3，僅通過上模具2對管坯1外壁進(jìn)行施壓，也可以同時對上模具2和下模具3施壓，進(jìn)而通過上模具2和下模具3同時對管坯1上下方向進(jìn)行施壓，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在上述具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，步驟S1中對管坯1的形狀有一定的要求，即管坯1上下兩側(cè)的距離L大于支管管道主管直徑且其左右兩側(cè)壁的間距D不大于支管管道主管直徑，為形成所需形狀的管坯1，步驟S1具體可以包括：

S11：通過上模具2和下模具3夾持直徑大于支管管道主管直徑的管坯1。

S12：在上模具2和下模具3之間的間隙內(nèi)且在管坯1兩側(cè)分別放置左沖頭6和右沖頭7。

采用直徑大于支管管道主管直徑的管坯1，以實(shí)現(xiàn)對支管的補(bǔ)料；由于管坯1直徑大于支管管道主管直徑，而上模具2和下模具3閉合時形成與支管管道一致的腔體，則在將管坯1放置在上模具2和下模具3之間后，上模具2和下模具3之間具有間隙。

S13：通過左沖頭6和右沖頭7對管坯1進(jìn)行徑向施壓，至管坯1左右兩側(cè)壁的間距D不大于支管管道的主管直徑時，取下左沖頭6和右沖頭7。

當(dāng)然，也可以不通過上述方法制成上述預(yù)定尺寸和形狀的管坯1，可以直接鑄造成形所需尺寸和形狀的管坯1，再將該管坯1進(jìn)行加工，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的支管管道的制造裝置，采用大管成形小管以及內(nèi)壓和徑壓相結(jié)合的方法，可以保證每個支管成形過程中存在足夠材料流向支管，從而能提高支管高度，進(jìn)而解決了支管脹形時補(bǔ)料難而造成支管高度低和破裂等問題。

以上對本發(fā)明所提供的支管管道的制造裝置及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。