CN103071710B - 金属波纹管液压体积控制成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属波纹管液压体积控制成型装置，它包括有芯轴，芯轴的表面上开有圆槽，芯轴的后部设有油路，油路前端通过侧油通路与圆槽相连通，芯轴的中前部设有通气管路，通气管路的后端通过侧通气管路与圆槽相连通，所述的通气管路的前端设有O型密封圈和放气螺栓；所述的圆槽上设有胶囊，胶囊的两端分别通过后压套和前压套压紧，后压套的后端从前往后依次设有垫圈和套轴，前压套的前端从后往前依次设有锥套、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母；所述的胶囊的后下端设有成型夹头，所述的胶囊的前下端设有模片。使用本发明制造出来的波纹管质量高、波形一致性高。
Description
技术领域
本发明涉及波纹管制造领域，尤其涉及一种金属波纹管液压体积控制成型装置。
背景技术
金属波纹管逐渐被推广应用于汽车排气系统，主要起连接、补偿、消声、减震等作用。
目前金属波纹管常用的成型方法有：橡胶成型、机械成型、液压胀型。橡胶成型是胀型工艺的一种,它是以橡胶为成型凸模，在压力作用下橡胶凸模变形，把管坯胀压入凹模型腔成型波纹管。橡胶成型设备简单、成型快、无密封要求。但在橡胶双向挤压过程中，橡胶环可能产生轴向位移，带动钢管移动，从而使波纹管的波高和波距的一致性较差，且成型的波纹有棱角。机械成型是利用可分离的多瓣凸模向外扩张，使钢管胀出所需要的形状，胀型后，分瓣凸模收缩到初始位置。由于钢模分瓣后凸模之间有间隙，工件表面会残存局部直线段，产品质量不高。液压胀型是管坯在受内壁液体压力下，当液压力超过材料屈服强度后，在专用模具腔内成型波纹。目前市场上的液压胀型存在两个问题，其一是利用钢管内壁密封，密封圈有预压缩量，钢管前端需要开喇叭口，钢管轴向定位不准确，密封不可靠。其二，由于钢管直径、壁厚及材质差异，调节胀型压力没有明确的参考指标，胀型压力调节有困难，从而使波纹管的波高和波距的一致性较差，波纹管成型质量差。金属波纹管的波纹成型是制造金属波纹管的关键工艺，这些常用的制造金属波纹管的工艺均无法满足产品品质的实际需求。
因此，迫切的需要一种使波纹管成型质量好的成型设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，使波纹管成型质量好的金属波纹管液压体积控制成型装置。
本发明所采用的技术方案是：一种金属波纹管液压体积控制成型装置，它包括有芯轴，所述的芯轴的表面上沿轴径向开有圆槽，所述的芯轴的两端设有螺纹，所述的芯轴的后部设有油路，油路前端通过侧油通路与圆槽相连通，所述的芯轴的中前部设有通气管路，所述的通气管路的后端通过侧通气管路与圆槽相连通，所述的通气管路的前端设有O型密封圈和放气螺栓；所述的圆槽上设有胶囊，胶囊的两端分别通过后压套和前压套压紧，所述的后压套的后端从前往后依次设有垫圈和套轴，所述的套轴与芯轴的后螺纹相配合；所述的前压套的前端从后往前依次设有锥套、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母，所述的锥套与芯轴的前螺纹相配合；所述的胶囊的后下端设有成型夹头，所述的胶囊的前下端设有模片。
按上述方案，所述的芯轴设有两个轴肩，所述的圆槽置于最高轴肩段的表面上，所述的胶囊置于最高轴肩段上。
按上述方案，所述的胶囊由聚氨酯材料制成，其两端的厚度大于中间部分的厚度。
按上述方案，所述的胶囊的两端表面沿圆周车有倒角，形成一个带有倒角的内凹槽空心圆柱体。
按上述方案，所述的前、后压套与胶囊接触端车有内锥面。
本发明的工作原理为：本发明液压采用体积控制成型方式即通过高压液体挤压胶囊代替成形模成型，具体实施为：管坯套在芯轴上，芯轴中开有油路, 芯轴一端连接油管，另一端安装有放气螺栓，胶囊壁内密封芯轴，通过拧紧六角螺母使锥套挤压压套从而控制胶囊和芯轴接触面的密封性能。成型时，高压液体经芯轴中的油路注入胶囊中，胶囊中的空气通过放气螺栓排除。在高压液体的胀压下胶囊挤压管坯内壁，随着液压力的提高, 管坯内壁受胶囊的挤压力增大，当挤压力超过管坯材料的屈服极限后，初波的波峰高度也随之增高, 当波峰高度达到某一预定值时泄压,然后再用成型夹头将管坯压缩到指定长度以至成型完整的波型。
本发明的有益效果在于：1、使用本发明制造出来的波纹管质量高、波形一致性高。2、采用本发明使波纹管成型的工艺简单、成型组件的密封性能好、无需特殊模具，使波纹管成型的成本低。3、胶囊的使用寿命高、操作方便。4、使用本发明制造出来的波纹管产品质量稳定可靠，生产效率高。5、本发明能完成各种参数的波纹管的生产。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的剖面结构示意图。
图2是芯轴的剖面示意图。
图3是胶囊的剖面示意图。
图4是胶囊的整体结构示意图。
图中：1、芯轴，2、垫圈，3-1、前压套，3-2、后压套，4、胶囊，5、钢管，6、锥套，7、平垫圈，8、弹簧垫圈，9、六角螺母，10 、O形密封圈，11、放气螺栓，12、套轴，13、成型夹头，14、模片，15、圆槽，16、油路，17、侧油通路，18、通气管路，19、侧通气管路，20、管坯。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
参照图1-图4，以芯轴1轴向为方向基准，靠近放气螺栓11的方向为进和前，远离放气螺栓11的方向为后和退。
一种金属波纹管液压体积控制成型装置，它包括有芯轴1，所述的芯轴1设有两个轴肩，在最高轴肩段的表面上沿轴径向开有圆槽15，所述的芯轴1的两端车有螺纹，所述的芯轴1的后部设有油路16，油路16前端通过侧油通路17与圆槽15相连通，所述的芯轴1的中前部设有通气管路18，所述的通气管路18的后端通过侧通气管路19与圆槽15相连通，所述的通气管路18的前端设有O型密封圈10和放气螺栓11；所述的圆槽15上设有胶囊4，胶囊4的两端分别通过后压套3-2和前压套3-1压紧，所述的后压套3-2的后端从前往后依次设有垫圈2和套轴12，所述的套轴12与芯轴1的后螺纹相配合；所述的前压套3-1的前端从后往前依次设有锥套6、平垫圈7、弹簧垫圈8、六角螺母9，所述的锥套6与芯轴1的前螺纹相配合；所述的胶囊4的后下端设有成型夹头13，所述的胶囊4的前下端设有模片14。
本实施例中，所述的胶囊4由聚氨酯材料制成，其两端的厚度大于中间部分的厚度。所述的胶囊4的两端表面沿圆周车有倒角，形成一个带有倒角的内凹槽空心圆柱体。所述的前、后压套与胶囊4接触端车有内锥面。
本实施例中，芯轴1为实心体，两端均车有螺纹，芯轴1内部开有油路和排气通路。为了方便安装胶囊4以及确保胶囊4和芯轴1的良好密封性能，在芯轴1轴向中间位置车有两个轴肩。为了注入高压液体时使胶囊4受液压力均匀，沿轴径方向，在有最高轴肩段的轴表面中心处开一周圆槽。
使用时，芯轴1放置在管坯20内，胶囊4通过轴肩定位，套在芯轴1上。胶囊4的前后两端通过压套密封固定，后压套3-2后方安装有垫圈2，前压套3-1前方安装有锥套6，锥套6的前方安装平垫圈7，平垫圈7前方安装弹簧垫圈8，弹簧垫圈8前方安装两个六角螺母。上述芯轴1一端螺纹连接套轴12，并通过套轴12定位，另一端连接放气螺栓11，放气螺栓11采用O形密封圈10密封。
上述压套3为空心圆柱体，套在芯轴4上，并通过芯轴4轴肩定位。压套3与胶囊4接触端车有一定角度的内锥面。上述胶囊4为了套紧芯轴1并起到密封作用，其两端的厚度大于中间部分的厚度，形成一个凹槽，胶囊4两端面表沿圆周车有倒角。 上述通气管路中设置有钢管。上述锥套6为空心椎体，其与芯轴1螺纹连接。
上述芯轴1和胶囊4接触面的密封性能通过六角螺母8调节，具体实施为：拧紧六角螺母8，六角螺母8挤压锥套6，由于压套3被芯轴端部套轴12和垫圈2定位死，压套3内部车有锥面，当锥套6挤压压套3时，压套3沿胶囊4端部倒角移动压紧胶囊1，从而密封胶囊4和芯轴1的接触面。
采用手动加工一个波为例，参见图1，管坯人工定位后，模片14合上。注入高压液体，高压液体通过芯轴1内部的油路16进入胶囊4，胶囊4中的空气，通过放气螺栓11排除。由于压套被芯轴1端部的套轴12和垫圈2定位死，压套内部车有锥面，锥套6挤压压套，压套沿胶囊4端部倒角移动压紧胶囊4，密封胶囊4和芯轴1的接触面，胶囊4与芯轴1形成一个密封空间。胶囊4受液压力的胀压径向胀大挤压管坯20，随着液压力的增大，当挤压力大于管坯20的屈服极限后，胶囊4挤压管坯20形成一定高度的初波，完成初波胀型。初波胀型完成后，消除液压力，胶囊4靠自身弹簧力收缩复原，再通过成型夹头13将管坯20压缩到指定长度以至成型完整的波型，完成波纹成型。
对于某一型号的金属管坯，胶囊的尺寸确定，胶囊与管坯内壁接触面积一定，由此能严格控制待成型管坯区域的体积，成型时高压液体施力胀压胶囊使管壁受力均衡,加之成型液压力能自动适应管壁厚及材质变化，因此管壁厚及材质差异对波纹成型无影响，制造出来的波纹管质量高、波形一致性高。
Claims (2)
1.一种金属波纹管液压体积控制成型装置，其特征在于：它包括有芯轴，所述的芯轴的表面上沿轴径向开有圆槽，所述的芯轴的两端设有螺纹，所述的芯轴的后部设有油路，油路前端通过侧油通路与圆槽相连通，所述的芯轴的中前部设有通气管路，所述的通气管路的后端通过侧通气管路与圆槽相连通，所述的通气管路的前端设有O型密封圈和放气螺栓；所述的圆槽上设有胶囊，胶囊的两端分别通过后压套和前压套压紧，所述的后压套的后端从前往后依次设有垫圈和套轴，所述的套轴与芯轴的后螺纹相配合；所述的前压套的前端从后往前依次设有锥套、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母，所述的锥套与芯轴的前螺纹相配合；所述的胶囊的后下端设有成型夹头，所述的胶囊的前下端设有模片；
所述的芯轴设有两个轴肩，所述的圆槽置于最高轴肩段的表面上，所述的胶囊置于最高轴肩段上；
所述的胶囊两端的厚度大于中间部分的厚度，胶囊的两端表面沿圆周车有倒角，形成一个带有倒角的内凹槽空心圆柱体；
所述的前、后压套与胶囊接触端车有内锥面。
2.如权利要求1所述的金属波纹管液压体积控制成型装置，其特征在于：所述的胶囊由聚氨酯材料制成。
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