CN101559447B

CN101559447B - 一种薄壁管接件及其加工方法

Info

Publication number: CN101559447B
Application number: CN2009100396722A
Authority: CN
Inventors: 姚宁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: CN101559447A

Abstract

本发明公开了一种薄壁管及其加工方法，薄壁管包括管材和管连接件；管连接件端部设有滚压的内螺纹及连接滚压内螺纹段的过渡圆锥，管连接件的过渡圆锥壁上有径向突出的凸缘，凸缘内设有密封圈；管材上设有与管连接件滚压内螺纹相啮合的滚压外螺纹，管材的端部设有内圆锥接口；内圆锥的锥度小于过渡圆锥的锥度；这种结构安装容易且能密封。加工方法包括管材和管连接件的加工，管材的加工为缩口后滚压螺纹；管连接件的加工步骤为：首先扩口，然后胀形，最后滚压螺纹。利用本发明的加工方法，能实现无切屑的冷加工，节约材料。

Description

一种薄壁管接件及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种薄壁管接件及其加工方法，特别是薄壁管接件的无切屑冷加工方法。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，对饮用水安生卫生要求相应提高。对输水管材要求达到安全卫生、不会产生水质二次污染、不生锈、无异味、使用寿命长等。不锈钢管的综合优异性能是最优秀的。但不锈钢管用传统的丝牙连接方法，必须要管材壁厚有切削加工余量，使管材的成本高，难以进入民用住宅给水领域。薄壁不锈钢水管的应用，使管材及管材的壁厚减少了2/3，可以降低成本，使不锈钢水管普及民用住宅给水用管材。薄壁不锈钢水管的使用量日趋增多。在使用薄壁不锈钢水管时，管材与管材之间的连接一般采用卡压或焊接连接，由于为薄壁管，若采用螺蚊连接，必须由滚压螺纹方式来实现。另外，在中国专利号为200620147792.6公开了一种薄壁不锈钢管旋插式接件，包括外接头和内接头，外接头的端部开有与内接头上外螺纹对应旋接的内螺纹接口，内接头的端部形成有与外接头上过渡圆锥对应过盈配合的内圆锥接口，外接头的过渡圆锥壁上径向隆起有环形凸缘，凸缘内装嵌有橡胶O形密封圈，内接头旋插入外接头内，内圆锥接口与过渡圆锥、密封环形成压紧密封。这种结构，内接头的端部的内圆锥与过渡圆锥形成过盈配合，由于内接头是旋入到外接头上的，因此，安装困难，麻烦，会使管接件产生扭曲变形，并且，要使内圆锥和过渡圆锥形成压紧密封，则加工的精度要求高，这样，成本就高。

发明内容

本发明的第一目的是为了提供一种薄壁管接件的加工方法，利用本发明的加工方法，能实现无切屑的冷加工，节约材料。

本发明的第二目的是为了提供一种安装容易且能密封的薄壁管接件。

为达到上述的第一目的，本发明的技术方案是：一种薄壁管接件加工方法，该加工方法包括管材的加工方法及管连接件的加工方法；所述管连接件的加工方法如下：

(1)扩口：将管连接件的端部顶在带有圆柱及锥度的扩口凸模上，调节管连接件与扩口凸模的位置，使得管连接件与扩口凸模同轴，然后合模，扩口凸模进入到管连接件内使管连接件产生塑性变形，接着开模，把已经成形好的管连接件从模具中取出；

(2)胀形：加工管连接件过渡圆锥上的环形凸缘；

(3)加工管连接件端部上的螺纹，加工的步骤为：将两个表面有右旋螺蚊的滚压轮设在管连接件的端部，其中一个设在管连接件的内壁上，另一个设在管连接件的外壁上；在加工螺纹时，所述管连接件的旋转通过两个相向旋转的滚压轮表面与管壁的滚动摩擦力来实现，管连接件端部的内壁受到设在内壁上的滚轮的挤压作用，产生向外径向塑性变形，管连接件的外壁受到设在外壁上滚压轮的挤压作用，产生向内径向塑性变形；

所述的管材加工方法如下：

(1)缩口：将管材端口放入缩口模具中定位、固定，使缩口凹模与管材同轴；合模，使管材端口在缩口凹模的作用下产生塑性变形，开模，将管材从缩口模具中取出；

(2)加工管材端口上的螺纹，加工的步骤为：将两个滚压轮设在管材端口的限定位置，其中一个设在管材的内壁上，另一个设在管材的外壁上；在加工螺纹时，所述管材的旋转通过两个旋转的滚压轮表面与管壁的滚动摩擦力来实现，管材端部的内壁受到设在内壁上的滚压轮的挤压作用，产生向外径向塑性变形，管材的外壁受到设在外壁上滚压轮的挤压作用，产生向内径向塑性变形。

上述的加工方法，由于扩口、缩口、胀形、螺纹的滚压加工都是使材料发生塑性变形，无切屑，因此，节约了材料；在加工管连接件时，由于胀形时会产生材料的局部塑性变形，在应力的作用下，会引起局部变形区的其它区域产生微小的变形，将胀形安排在滚压内螺纹之前，可以对产生微小变形的区域进行校正，以保证加工出来的内螺纹精度高；在加工管材时，由于在缩口时会产生材料的局部塑性变形，在应力的作用下，会引起局部变形区的其它区域产生微小的变形，将缩口安排在滚压外螺纹之前，可以对产生微小变形的区域进行校正，以保证加工出来的外螺纹精度高。

作为本发明的具体化，所述的胀形为软模胀形。采用这种胀形方法，胀形凸模的制造方便，成本低。

作为本发明的具体化，所述的软模胀形包括利用液体、气体或弹性体的压力代替刚性凸模的作用作为传压介质对管连接件进行胀形的方法。利用液体、气体或弹性体的压力代替刚性凸模的作用作为传压介质，液体、气体和弹性件能重复利用，这样节约成本。

作为改进，所述管连接件端部上的螺纹和管材端口上的螺纹牙形高度通过两滚压轮在管接件径向方向上的轴心距离来控制。这样，便于加工出不同牙形高度的螺纹。

为达到上述的第二目的，本发明技术方案为：一种薄壁管接件，包括管材和管连接件；所述的管连接件端部设有滚压的内螺纹及连接滚压内螺纹段的过渡圆锥，所述管连接件的过渡圆锥壁上有径向突出的凸缘，凸缘内设有密封圈；所述的管材上设有与管连接件端部滚压内螺纹相吻合的滚压外螺纹，管材的端部设有内圆锥接口；所述内圆锥的锥度小于过渡圆锥的锥度。

这种结构，当管材旋插入到管连接件时，由于内圆锥的锥度小于过渡圆锥的锥度，在过渡圆锥上不会产生过盈配合，因此，不会造成管接件产生扭曲变形，安装也容易；由于在过渡圆锥上的凸起内设有密封圈，因此，能起到较好的密封作用。

附图说明

图1为管材的结构示意图；

图2为管连接件的结构示意图；

图3为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明

如图1至图3所示的薄壁管接件，包括管材1和管连接件2；如图1所示的管材1，在管材1的端部形成一内圆锥11接口，在管材1的端部上滚压有外螺纹12；其加工方法为：1)缩口：将管材1放入缩口模具中定位、固定，使缩口凹模与管材1同轴；然后合模，使管材端部11在缩口凹模的作用下产生塑性变形，接着开模，将管材1从缩口模具中取出；2)加工管材1上的螺纹，加工的步骤为：将两个滚轮设在管材1的端部，其中一个安装在管材1的内壁上，另一个安装在管材的外壁上；在加工螺纹时，管材1的旋转通过两个旋转的滚轮表面与管壁的摩擦力来实现，管材端部的内壁受到设在内壁上的滚轮的挤压作用，产生向外径向塑性变形，管材的外壁受到设在外壁上滚轮的挤压作用，产生向内径向塑性变形。

在加工管材1时，由于在缩口时会产生材料的局部塑性变形，在应力的作用下，会引起局部变形区的其它区域产生微小的变形，将缩口安排在滚压外螺纹之前，可以对产生微小变形的区域进行校正，以保证加工出来的外螺纹精度高。

如图2所示的管连接件2，在管连接件2的端部上滚压有与外螺纹12相啮合的内螺纹23，内螺纹23和直壁段24之间为过渡圆锥21，在过渡圆锥21上有一径向突出的凸缘22，如图3所示，在凸缘22内安装有密封圈3；其加工方法为：1)扩口：将管连接件2的端部顶在带有锥度的扩口凸模上，调节管连接件2与扩口凸模的位置，使得管连接件2与扩口凸模同轴，然后合模，扩口凸模进入到管连接件内使管连接件2产生塑性变形，接着开模，把已经成形好的管连接件2从模具中取出；2)胀形：加工管连接件2过渡圆锥21上的环形凸起22；在本实施方式中，胀形采用软胀形，为了能使软胀形中的介质得到重复利用，节约资源，采用液体、气体或弹性体的压力代替刚性凸模的作用作为传压介质。3)加工管连接件2端部上的螺纹，加工的步骤为：将两个滚轮设在管连接件2的端部，其中一个设在管连接件2的内壁上，另一个设在管连接件2的外壁上；在加工螺纹时，管连接件2的旋转通过两个旋转的滚轮表面与管壁的摩擦力来实现，管连接件2端部的内壁受到设在内壁上的滚轮的挤压作用，产生向外径向塑性变形，管连接件的外壁受到设在外壁上滚轮的挤压作用，产生向内径向塑性变形。

在加工管连接件2时，由于胀形时会产生材料的局部塑性变形，在应力的作用下，会引起局部变形区的其它区域产生微小的变形，将胀形安排在滚压内螺纹之前，可以对产生微小变形的区域进行校正，以保证加工出来的内螺纹精度高。

如图3所示，安装管接件时，先将密封圈3放入到凸缘22内，然后将管材1旋插入管连接件2内，在安装过程中，由于管材1上有一内圆锥11接口，在管连接件2上有一过渡圆锥21，内圆锥11的锥度小于过渡圆锥21的锥度，这样，内圆锥11的外表面和过渡圆锥21的内表面不产生接触，因此，容易安装，且管材1和管连接件2不会产生扭曲变形；同时，随着管材1的不断插入，内圆锥11的外壁与密封圈3接触壁压紧，这样能起到较好的密封效果。

Claims

1.一种薄壁管接件加工方法，其特征在于：该加工方法包括管材的加工方法及管连接件的加工方法；所述管连接件的加工方法如下：

(2)胀形：加工管连接件过渡圆锥上的环形凸缘；

(3)加工管连接件端部上的螺纹，加工的步骤为：将两个表面有右旋螺纹的滚压轮设在管连接件的端部，其中一个设在管连接件的内壁上，另一个设在管连接件的外壁上；在加工螺纹时，所述管连接件的旋转通过两个相向旋转的滚压轮表面与管壁的滚动摩擦力来实现，管连接件端部的内壁受到设在内壁上的滚压轮的挤压作用，产生向外径向塑性变形，管连接件的外壁受到设在外壁上滚压轮的挤压作用，产生向内径向塑性变形；

所述的管材加工方法如下：

(2)加工管材端口上的螺纹，加工的步骤为：将两个表面有右旋螺纹的滚压轮设在管材端口的限定位置，其中一个设在管材的内壁上，另一个设在管材的外壁上；在加工螺纹时，所述管材的旋转通过两个旋转的滚压轮表面与管壁的滚动摩擦力来实现，管材端部的内壁受到设在内壁上的滚压轮的挤压作用，产生向外径向塑性变形，管材的外壁受到设在外壁上滚压轮的挤压作用，产生向内径向塑性变形。

2.根据权利要求1所述的薄壁管接件加工方法，其特征在于：所述的胀形为软模胀形。

3.根据权利要求2所述的薄壁管接件加工方法，其特征在于：所述的软模胀形包括利用液体、气体或弹性体的压力代替刚性凸模的作用作为传压介质对管连接件进行胀形的方法。

4.根据权利要求1所述的薄壁管接件加工方法，其特征在于：所述管连接件端部上的螺纹和管材端口上的螺纹牙形高度通过两滚压轮在管接件径向方向上的轴心距离来控制。

5.一种根据权利要求1的加工方法制造的薄壁管接件，包括管材和管连接件；所述的管连接件端部设有滚压的内螺纹及连接滚压内螺纹段的过渡圆锥，所述管连接件的过渡圆锥壁上有径向突出的凸缘，凸缘内设有密封圈；所述的管材上设有与管连接件端部滚压内螺纹相吻合的滚压外螺纹，管材的端部设有内圆锥接口；其特征在于：所述内圆锥的锥度小于过渡圆锥的锥度。