CN105081026A - 金属波纹管制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹管制备工艺，具有如下步骤：往一定尺寸的管材内塞入堵件，使堵件错开需要在管材上形成波纹的位置，把带堵件的管材放置到具有型腔的模具中，型腔的内周面上设有凹凸的波纹结构，自管材的端口充入高压流体，利用高压流体的压力而使得管材位于模具型腔中的部分扩胀。在模具内周面上的波纹结构的限定作用下，在管材上成型具有波峰和波谷的初波纹。利用滚轮沿初波纹的走向在初波纹的波谷面上滚压，使得初波纹的波峰和波谷之间的高度差变大，最后取出堵件。

Description

金属波纹管制备工艺

技术领域

本发明涉及一种制备工艺，尤其涉及一种用于在金属管材上形成波纹结构的制备工艺。

背景技术

空调等一些制冷设备上需要用到一些金属管材作为冷凝管，冷凝管的端部需要联接固定到相应的联接头上，为了便于对冷凝管进行布置和联接，需要对冷凝管的端部进行折弯。如果对等内、外径的管材进行折弯时，管材的截流面会在弯曲部位变小，这会减小管材的有效流通量。若为弥补这种管材内径尺寸的变化，可选用内径较大的管材，但这会带来生产成本上的上升，而且管材的折弯也是在联接安装过程中人为进行的，管材内径的变化幅度本身就不可控，从而使得管材的流通量不能与压缩机的正常工作压缩量相匹配，这会影响到整机的使用效果。

为克服这种缺陷，现有冷凝管的端侧均需设置波纹结构，一方面便于对冷凝管进行人为弯曲，更重要的一面是，冷凝管在带波纹结构的部位处弯曲时，冷凝管的内径基本上不变。而且，由于波纹的形成，制冷剂在冷凝管内流动时，在波纹结构的作用下产生螺旋流动，这会加速热交换的效率。

现有的在对冷凝管上的波纹结构进行加工时，通常采取两种方式进行。1、选粗管材，把管材的中间部分用钨钢模反复拉制变成较细直径管材，然后再在粗端加工成型波纹结构。经过钨钢模拉制时，一方面会在管材外周面上形成合模缝，合模缝易把外保温层割破；另一方面这种制作方式过于费时，而使得生产成本高。2、通过分体式加工，即先加工带波纹段，然后把该段通过焊接的方式焊接到直管上。焊接的方式不能保证液密封性，而且焊接处的耐腐蚀性也差，使用安全不能保证。特别是在弯曲时，易使焊接处折断。而且这种制备工艺的成本也相对较高。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明需要解决的技术问题：提供一种金属波纹管制备工艺，该工艺的应用可有效提高生产效率，降低成本。

为解决所述技术问题，本发明的技术方案：一种金属波纹管制备工艺，包括如下步骤：取材，截一定尺寸的管材；塞堵件，往管材内塞入堵件，使堵件错开需要在管材上形成波纹的位置；制初波纹，把带堵件的管材放置到具有型腔的模具中，型腔的内周面上设有凹凸的波纹结构；自管材的端口充入高压流体，利用高压流体的压力而使得管材位于模具型腔中的部分扩胀，在模具内周面上的波纹结构的限定作用下，在管材上成型具有波峰和波谷的初波纹；波纹整形，利用滚轮沿初波纹的走向在初波纹的波谷面上滚压，使得初波纹的波峰和波谷之间的高度差变大，最后取出堵件。

金属管的材质要求具有一定的韧性，主要是指紫铜管、薄铁管或铅管等。高压流体可以是气体，一般优选为高压水、皂化液或液压油等，流体的压力应足以使管材扩胀，而成形初波纹。以紫铜管为例，根据生产速度要求，流体对管材壁体施加的压力要达到500—800Kg/CM²。

在进行波纹整形步骤时，沿管材的轴向对管材施加轴向压力，使得波纹整形过程中，管材上波纹的长度缩短；并在管材内于波纹位置处塞入垫棒。通过对管材的轴向施压，使得在波纹整形过程中，滚轮的滚压对管材壁体的厚度影响相对要小。垫棒是为了更好地实现对波纹的整形，方便加工，在整形完毕后轻磕管材即可把垫棒取出。

在制初波纹前，对管材上需要成形波纹的部分在350-600℃下回火处理2-6分钟，冷却至常温，然后进行制初波纹步聚。在进行回火处理时，一般是把管材需要回火的部分放置在高频炉或中频炉中进行。冷却可以是自然冷却法进行，也可放入到液体中快速冷却。回火处理过的管材会变软，便于制初波纹。

在自管材的端口充入高压流体前，于管材的端口部位加工喇叭口。通过加工有喇叭口，便于和液压设备进行密封对接。

波纹整形步骤完成后，截去管材端口部位的喇叭口，自管材端口处往管材上装配联接头，然后再在管材端口部位加工喇叭口。后加工的喇叭口包括粗成型步骤和精加工步骤，粗成型是通过冲压的方式成型喇叭口，精加工步骤是对喇叭口的表面进行抛光处理。截去喇叭口是为了方便往管材上装配联接头，使得联接头在管材上可以活动，再加工喇叭口，是为了对联接头进行限位。

选用棒状的堵件，在堵件的外周面上设有O形密封圈。棒状的堵件便于对管材的内部进行堵塞，而且也便于在堵件上设置O形密封圈，在制初波纹完毕后，自模具中取出并轻磕管材，即可使堵件脱出。

模具上带有箍式的锁紧机构，把塞入有堵件的管材放置到模具内时，使堵件上的O形密封圈位于锁紧机构处，合模后操作锁紧机构，而让管材壁体与O形密封圈紧贴。通过锁紧机构箍紧管材外周面，而可保证管材内部的密封，便于在管材上形成波纹结构。

自管材的两端同时进行制初波纹步骤，堵件的两端侧外周面上均设有O形密封圈，两O形密封圈之间的间隔与管材两端波纹结构之间的间隔相对应。这可有效提高对管材的作业速度，能够很好地适应冷凝管两端均需要设置波纹结构的要求。

在波纹整形步骤后，把管材整体在350-600℃下回火处理2-6分钟，冷却至常温后，把管材绕成盘管状。把管材绕成盘管状，便于对加工完毕的管材进行包装运输，而且回火处理过的管材也便于成型。

在制初波纹步骤中，使得形成的初波纹的波峰与波谷两者之间的高度差介于1至3.5mm之间；在波纹整形步骤中，使得整形后的波纹的波峰与波谷两者之间的高度差介于1.5至4mm之间，螺距介于6至18mm之间。对管材上成型的波纹结构进行一些参数限定，使得所生产出的波纹管符合使用要求。

因此，本发明的有益效果：通过高压流体配合模具对管材进行波纹结构成型，工作效率有很大的提高，这会降低金属波纹管的制作成本。本制备工艺可以配合自动化设备对管材进行加工，能进一步提高工作效率，所需操作人数少，能进一步降低波纹管的制造成本。

附图说明

图1是管材结构图。

图2是端部加工有喇叭口的管材的结构图。

图3是制初波纹步骤后的管材端侧的结构图。

图4是波纹整形步骤后的管材端侧的结构图。

图5是截去喇叭口后管材端侧的结构图。

图6是装配有联接头后管材端侧的结构图。

图7是绕成盘管状的波纹管的结构图。

具体实施方式

下面结合说明附图，对本金属波纹管的制备工艺作具体的说明。

本制备工艺中最关键的是如下步骤：截一定尺寸的紫铜材质的管材1，往管材1内塞入堵件，使堵件错开需要在管材1上形成波纹的位置，把带堵件的管材1放置到具有型腔的模具中，型腔的内周面上设有凹凸的波纹结构，自管材1的端口充入高压流体，利用高压流体的压力而使得管材1位于模具型腔中的部分扩胀。在模具内周面上的波纹结构3的限定作用下，在管材1上成型具有波峰和波谷的初波纹。利用滚轮沿初波纹的走向在初波纹的波谷面上滚压，使得初波纹的波峰和波谷之间的高度差变大，最后取出堵件。

在波纹管成型后，对波纹管内部进行清洗。最后可以通过常规的水压试验来对波纹管进行检测，以免出现在制初波纹和波纹整形过程中造成管材1壁体的破损或变薄后的耐压性达不到要求的问题。

波纹管上的波纹结构3可以是一条整体，也可以是并列的多条。在进行波纹整形过程中，利用滚压机上的滚轮在波纹的波谷面沿波纹的走向进行滚压。若波纹结构3为多条，需要有数目一致的滚轮与波纹结构3相对应。在进行滚压时，正常是波纹管周向转动的同时还具有轴向运动，以使波纹管适应滚轮的位置。波纹整形步骤中，一般还需要管材1内于波纹位置处塞入垫棒，以使成型后的管材1于波纹处的内径一致性好。

由于是通过流体扩胀的方式在管材1上成型波纹结构，在选材时，要高管材1的壁体厚度略大于技术规范要求的壁体厚度，这样在扩胀后，管材1上扩胀部分的壁体厚度能满足技术要求。在制初波纹步骤后，管材1上初波纹的波峰与波谷两者之间的高度差要求介于1至3.5mm之间。在波纹整形步骤后，整形后的波纹的波峰与波谷两者之间的高度差介于1.5至4mm之间，螺距介于6至18mm之间。

为减少波纹整形步骤中对管材1壁体的损伤，一般需要在波纹整形过程中对管材1进行轴向施压。正常情况下，波纹段经过整形后会缩短1/8—1/6。

在制初波纹前，对管材1上需要成形波纹的部分放置到高频炉或中频炉中，在350-600℃的温度下回火处理2-6分钟，冷却至常温，然后进行制初波纹步聚。回火处理过的管材1，在冷却到常温状态一般需要立即放置到模具的型腔位置处，并及时通入高压流体对管材1的相应部位进行扩胀。

在自管材1的端口充入高压流体前，于管材1的端口部位加工喇叭口2。波纹整形步骤完成后，截去管材1端口部位的喇叭口2，自管材1端口处往管材1上装配联接头4，然后再在管材1端口部位加工喇叭口2。

堵件为棒状，在堵件的外周面上设有O形密封圈。模具上带有箍式的锁紧机构，把塞入有堵件的管材1放置到模具内时，使堵件上的O形密封圈位于锁紧机构处，合模后操作锁紧机构，而让管材1壁体与O形密封圈紧贴。

需要两端实现联接的管材1的两端侧一般均需设置波纹结构3，如应用在制冷设备中的波纹管的两端即要求设置波纹结构3。为提高制备效率，自管材1的两端同时进行制初波纹步骤，堵件的两端侧外周面上均设有O形密封圈，两O形密封圈之间的间隔与管材1两端波纹结构3之间的间隔相对应，这两间隔的尺寸基本上是相同的。

波纹管作为配套件，在制备成型后，还需包装运输。为节省体积、方便包装，需要把波纹管绕成盘管状。通常情况下，在波纹整型步骤后，把管材1整体放置到中频炉或高频炉中，在350-600℃的温度条件下回火处理2-6分钟，冷却至常温后，再对管材1进行弯曲而成型为盘管状。

Claims (10)

1.一种金属波纹管制备工艺，包括如下步骤：

取材，截一定尺寸的管材；

塞堵件，往管材内塞入堵件，使堵件错开需要在管材上形成波纹的位置；

制初波纹，把带堵件的管材放置到具有型腔的模具中，型腔的内周面上设有凹凸的波纹结构；自管材的端口充入高压流体，利用高压流体的压力而使得管材位于模具型腔中的部分扩胀，在模具内周面上的波纹结构的限定作用下，在管材上成型具有波峰和波谷的初波纹；

波纹整形，利用滚轮沿初波纹的走向在初波纹的波谷面上滚压，使得初波纹的波峰和波谷之间的高度差变大；

取出堵件。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在进行波纹整形步骤时，沿管材的轴向对管材施加轴向压力，使得波纹整形过程中，管材上波纹的长度缩短；并在管材内于波纹处塞入垫棒。

3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在制初波纹前，对管材上需要成形波纹的部分在350-600℃下回火处理2-6分钟，冷却至常温，然后进行制初波纹步聚。

4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在自管材的端口充入高压流体前，于管材的端口部位加工喇叭口。

5.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，波纹整形步骤完成后，截去管材端口部位的喇叭口，自管材端口处往管材上装配联接头，然后再在管材端口部位加工喇叭口。

6.根据权利要求1至5任一所述的制备工艺，其特征在于，选用棒状的堵件，在堵件的外周面上设有O形密封圈。

7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，模具上带有箍式的锁紧机构，把塞入有堵件的管材放置到模具内时，使堵件上的O形密封圈位于锁紧机构处，合模后操作锁紧机构，而让管材壁体与O形密封圈紧贴。

8.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，自管材的两端同时进行制初波纹步骤，堵件的两端侧外周面上均设有O形密封圈，两O形密封圈之间的间隔与管材两端波纹结构之间的间隔相对应。

9.根据权利要求1至5任一所述的制备工艺，其特征在于，在波纹整形步骤后，把管材整体在350-600℃下回火处理2-6分钟，冷却至常温后，把管材绕成盘管状。

10.根据权利要求1至5任一所述的制备工艺，其特征在于，在制初波纹步骤中，使得形成的初波纹的波峰与波谷两者之间的高度差介于1至3.5mm之间；在波纹整形步骤中，使得整形后的波纹的波峰与波谷两者之间的高度差介于1.5至4mm之间，螺距介于6至18mm之间。