CN105909887A - 一种冷镦增压器锥面成型油管接头及其冷镦制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于油路连接件加工技术领域，具体涉及一种冷镦增压器锥面成型油管接头及其冷镦制造工艺。一种冷镦增压器锥面成型油管接头，包括有位于前端的头部、连接于头部后端的连接部和位于最后端的圆管部，所述的头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔。本发明采用冷镦成型模具尺寸更稳定；提高产品的密封可靠性，不会产生砂眼气孔等焊接缺陷，产品的爆破压力可达到150MPa以上。可以替代24°锥形密封的卡套式的结构和焊接结构形式，降低成本、提高可靠性。

Description

一种冷镦增压器锥面成型油管接头及其冷镦制造工艺

技术领域

本发明属于油路连接件加工技术领域，具体涉及一种冷镦增压器锥面成型油管接头及其冷镦制造工艺。

背景技术

增压器油管接头是机械装备的油路中经常使用的连接元件，目前因各厂商所生产的增压器接口形式多种多样，有单双层喇叭口、台阶式、球形接头、及法兰等接口方式。比较普遍的高压油管接头包括位于前端的头部、连接于该头部后端的圆柱部、位于最后端的圆管部和连接于该圆管部与圆柱部2之间的过渡部，该高压油管接头的中心设有轴向贯通的中心管孔。所述头部为圆锥台形，分为小头和大头；圆柱部的直径与头部的大头直径相同，其传统的工艺制作手段是外购毛圆，采用圆钢等实心棒料作为原料，使用锯床切割下料，经退火、整形后加工成毛坯，采用普通车床或仪表车床等设备，对端面、外圆等进行加工，然后进行车削加工、采用普通铣床设备，加工出两侧的面；钻床加工：采用立式钻床设备，钻出所需要的孔；部分结构焊接连接；车削精加工：采用普通车床设备，精车出所需要的各个结构，并确保表面粗糙度和相对外圆的同心度。这种传统的机械切削加工生产方式落后、使用设备多、工件需要在多种设备上多次装卡，生产工序多且生产流程长，同时还存在着生产费用高、耗用人力多、劳动强度高、生产效率低、原料浪费大、产品质量差、产品强度低、造成环境污染等问题。其中最关键的是对于焊接部位，焊接尺寸不稳定，存在砂眼气孔等密封缺陷，螺纹旋合后的同轴度差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺母与头部旋合后的同轴度好，尺寸、结构更稳定的冷镦增压器锥面成型油管接头。本发明的目的还在于提供一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种冷镦增压器锥面成型油管接头，包括有位于前端的头部1、连接于头部后端的连接部2和位于最后端的圆管部3，所述的头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔。

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；所述的凹弧面的厚度x与内倒角的厚度y的关系满足：

x^0.3225≤y ≤x^0.5724，1mm＜x≤2mm

x^0.5724≤y ≤x^0.3225，0mm＜x≤1mm。

所述的头部从前端到后端分为四层，包括直径9.5mm，倒角半径2mm、厚度1.2mm的第一层；底面半径11.7mm，顶面直径9.5mm，厚度3mm的圆锥台形的第二层；分别由半径2mm的凹弧面和凸弧面连接构成的第三层；半径11.7mm、厚度2.1mm的圆柱形第四层；

所述的连接部从前端到后端分为两层，包括直径9.5mm的圆柱形第一层和连接于圆柱形第一层半径9mm圆心位于管壁对侧圆柱形第一层后端的凸弧面第二层；

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；

上述结构的径向尺寸误差为±0.05mm，端面尺寸误差为±0.1mm。

一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，包括如下步骤：

1）下料：按工程管体制作工艺规定所需，管材定长切割下料；

2）抛光：去除管体两端毛刺，距离头部8-12mm处局部表面抛光；

3）镀锌：管体整体表面镀锌防锈处理；

4）装配：装配螺母；

5）冷镦：将管体头部依次加工使用第一冷镦模具进行扩径、第二冷镦模具进行收径，第三冷镦模具进行再成型；

6）弯曲：数控弯管机加工管件空间尺寸；

7）清洗：清洗管体的内外壁；

8）检验：检查头部尺寸是否符合图纸，管体空间尺寸三坐标检测进行数模对比，随机抽取样品进行冲洗检查清洁度；

9）包装：将检验合格的管体套入PV塑料袋，塑封封口贴条形码装箱。

所述的扩径是通过第一冷镦模具将管件扩成直径9.5mm的由前端向后端递减的形状。

所述的收径是通过第二冷镦模具将扩径后的管件收紧成厚度7.9mm，前端直径6mm的圆锥台形管件。

所述的成型是通过第三冷镦模具将收径后的管件冷镦塑造成头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔的增压器锥面成型油管接头。

所述的第三冷镦模具的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；所述的凹弧面的厚度x与内倒角的厚度y的关系满足：

x^0.3225≤y ≤x^0.5724，1mm＜x≤2mm

x^0.5724≤y ≤x^0.3225，0mm＜x≤1mm。

所述的第三冷镦模具的内孔的头部从前端到后端分为四层，包括直径9.5mm，倒角半径2mm、厚度1.2mm的第一层；底面半径11.7mm，顶面直径9.5mm，厚度3mm的圆锥台形的第二层；分别由半径2mm的凹弧面和凸弧面连接构成的第三层；半径11.7mm、厚度2.1mm的圆柱形第四层；

所述的连接部从前端到后端分为两层，包括直径9.5mm的圆柱形第一层和连接于圆柱形第一层半径9mm圆心位于管壁对侧圆柱形第一层后端的凸弧面第二层；

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；

上述结构的径向尺寸误差为±0.05mm，端面尺寸误差为±0.1mm。

本发明的有益效果在于：

采用冷镦成型模具尺寸更稳定；保证大径公差控制在±0.1；工作面的表面质量提高到Ra1.6(粗糙度μm)。三道冷镦成型工艺，减少下序工艺生产加工处理难度，提高产品清洁度。提高产品的密封可靠性，不会产生砂眼气孔等焊接缺陷，产品的爆破压力可达到150MPa以上。可以替代24°锥形密封的卡套式的结构和焊接结构形式，降低成本、提高可靠性。在管件接头处经独特的技术设计，将原来焊接的接头，改制成为锥面冷镦成型的接头保证了接头结构在受力使的牢固程度。接头与螺纹连接，保证接头旋合后同轴度。

附图说明

图1为卡套式油管接头示意图；

图2为焊接式油管接头示意图；

图3为本发明冷镦式油管接头示意图；

图4为本发明凹弧面的厚度与内倒角的厚度关系示意图；

图5为本发明标准尺寸结构示意图；

图6为本发明的装配示意图；

图7、图8为本发明的冷镦成型流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

目前因各厂商所生产的增压器接口形式多种多样，有单双层喇叭口、台阶式、球形接头、及法兰等接口方式，其中以卡套式和焊接式为主，如图1和图2所示。现有技术的缺点是:焊接尺寸不稳定，存在砂眼气孔等密封缺陷，螺纹旋合后的同轴度差。发明人成功开发了一种新型用于增压器油管24°锥面密封成型结构的接头方式满足客户装机的要求，解决了以下几点技术问题。

一、采用冷镦成型模具尺寸更稳定；保证大径公差控制在±0.1；工作面的表面质量提高到Ra1.6(粗糙度μm)。

二、减少下序工艺生产加工处理难度，提高产品清洁度。

三、提高产品的密封可靠性，不会产生砂眼气孔等焊接缺陷，产品的爆破压力可达到150MPa以上。

四、可以替代24°锥形密封的卡套式的结构和焊接结构形式，降低成本、提高可靠性。

在管件接头处经独特的技术设计，将原来焊接的接头，改制成为锥面冷镦成型的接头接头与螺纹连接，保证接头旋合后同轴度。具体见附图6：本发明的模具的结构示意图见图7,。下面对本发明的具体技术做进一步阐述。

一种冷镦增压器锥面成型油管接头，包括有位于前端的头部1、连接于头部后端的连接部2和位于最后端的圆管部3，所述的头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔4。该结构通过设计一体的接头进一步加强了结构整体的稳固性。如图3所示

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；所述的凹弧面的厚度x与内倒角的厚度y的关系满足：

x^0.3225≤y ≤x^0.5724，1mm＜x≤2mm

x^0.5724≤y ≤x^0.3225，0mm＜x≤1mm。

发明人通过进一步实验验证和模拟仿真得出，在本发明公知的油管接头尺寸的情况下，使用上述结构能够达到最佳的连接效果，当接头受到撞击或者其他突发状况产生的外力作用时，通过上述结构可以使本发明的连接头抗冲击能力最强，同时也不会造成多余的废料，或者对本结构体积造成冗余，例如当本发明内倒角厚度一定时，如为0.5，凹弧面厚度最佳选择即为本发明所述的凹弧面厚度范围内，过短则凹弧面连接处抗外力能力会产生欠缺，而过长也无助与提高其抗损毁能力，同时变向增加用料成本。最优的本发明中

y =x^0.4，0mm＜x≤2mm

在该值处，本发明能够获得最佳的用料及抗损毁的平衡。如图4所示

所述的头部从前端到后端分为四层，包括直径9.5mm，倒角半径2mm、厚度1.2mm的第一层；底面半径11.7mm，顶面直径9.5mm，厚度3mm的圆锥台形的第二层；分别由半径2mm的凹弧面和凸弧面连接构成的第三层；半径11.7mm、厚度2.1mm的圆柱形第四层；

所述的连接部从前端到后端分为两层，包括直径9.5mm的圆柱形第一层和连接于圆柱形第一层半径9mm圆心位于管壁对侧圆柱形第一层后端的凸弧面第二层；

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；

上述结构的径向尺寸误差为±0.05mm，端面尺寸误差为±0.1mm。如图5所示

一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，包括如下步骤：

1）下料：按工程管体制作工艺规定所需，管材定长切割下料；

2）抛光：去除管体两端毛刺，距离头部8-12mm处局部表面抛光；

3）镀锌：管体整体表面镀锌防锈处理；

4）装配：装配螺母；

5）冷镦：将管体头部依次加工使用第一冷镦模具进行扩径、第二冷镦模具进行收径，第三冷镦模具进行再成型；

6）弯曲：数控弯管机加工管件空间尺寸；

7）清洗：清洗管体的内外壁；

8）检验：检查头部尺寸是否符合图纸，管体空间尺寸三坐标检测进行数模对比，随机抽取样品进行冲洗检查清洁度；

9）包装：将检验合格的管体套入PV塑料袋，塑封封口贴条形码装箱。

如图7和图8所示，所述的扩径是通过第一冷镦模具将管件扩成直径9.5mm的由前端向后端递减的形状。

所述的收径是通过第二冷镦模具将扩径后的管件收紧成厚度7.9mm，前端直径6mm的圆锥台形管件。

所述的成型是通过第三冷镦模具将收径后的管件冷镦塑造成头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔的增压器锥面成型油管接头。

所述的第三冷镦模具的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；所述的凹弧面的厚度x与内倒角的厚度y的关系满足：

x^0.3225≤y ≤x^0.5724，1mm＜x≤2mm

x^0.5724≤y ≤x^0.3225，0mm＜x≤1mm。

所述的第三冷镦模具的内孔的头部从前端到后端分为四层，包括直径9.5mm，倒角半径2mm、厚度1.2mm的第一层；底面半径11.7mm，顶面直径9.5mm，厚度3mm的圆锥台形的第二层；分别由半径2mm的凹弧面和凸弧面连接构成的第三层；半径11.7mm、厚度2.1mm的圆柱形第四层；

所述的连接部从前端到后端分为两层，包括直径9.5mm的圆柱形第一层和连接于圆柱形第一层半径9mm圆心位于管壁对侧圆柱形第一层后端的凸弧面第二层；

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；

上述结构的径向尺寸误差为±0.05mm，端面尺寸误差为±0.1mm。

其中图6、图7和图8仅限于帮助公众进一步理解本发明。

Claims (9)

1.一种冷镦增压器锥面成型油管接头，包括有位于前端的头部（1）、连接于头部后端的连接部（2）和位于最后端的圆管部（3），所述的头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔（4）。

2.根据权利要求1所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头，其特征在于：所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；所述的凹弧面的厚度x与内倒角的厚度y的关系满足：

x^0.3225≤y ≤x^0.5724，1mm＜x≤2mm

x^0.5724≤y ≤x^0.3225，0mm＜x≤1mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头，其特征在于：所述的头部从前端到后端分为四层，包括直径9.5mm，倒角半径2mm、厚度1.2mm的第一层；底面半径11.7mm，顶面直径9.5mm，厚度3mm的圆锥台形的第二层；分别由半径2mm的凹弧面和凸弧面连接构成的第三层；半径11.7mm、厚度2.1mm的圆柱形第四层；

所述的连接部从前端到后端分为两层，包括直径9.5mm的圆柱形第一层和连接于圆柱形第一层半径9mm圆心位于管壁对侧圆柱形第一层后端的凸弧面第二层；

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；

上述结构的径向尺寸误差为±0.05mm，端面尺寸误差为±0.1mm。

4.一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）下料：按工程管体制作工艺规定所需，管材定长切割下料；

2）抛光：去除管体两端毛刺，距离头部8-12mm处局部表面抛光；

3）镀锌：管体整体表面镀锌防锈处理；

4）装配：装配螺母；

5）冷镦：将管体头部依次加工使用第一冷镦模具进行扩径、第二冷镦模具进行收径，第三冷镦模具进行再成型；

6）弯曲：数控弯管机加工管件空间尺寸；

7）清洗：清洗管体的内外壁；

8）检验：检查头部尺寸是否符合图纸，管体空间尺寸三坐标检测进行数模对比，随机抽取样品进行冲洗检查清洁度；

9）包装：将检验合格的管体套入PV塑料袋，塑封封口贴条形码装箱。

5.根据权利要求4所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，其特征在于：所述的扩径是通过第一冷镦模具将管件扩成直径9.5mm的由前端向后端递减的形状。

6.根据权利要求4所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，其特征在于：所述的收径是通过第二冷镦模具将扩径后的管件收紧成厚度7.9mm，前端直径6mm的圆锥台形管件。

7.根据权利要求4所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，其特征在于：所述的成型是通过第三冷镦模具将收径后的管件冷镦塑造成头部为圆锥台形；连接部为圆管结构，连接部的直径小于连接部与头部的连接处直径，所述连接部与头部的连接处通过圆角连接，所述的圆管部的直径小于连接部直径，该油管接头内部贯穿有和油管接头外部形状相一致的通孔的增压器锥面成型油管接头。

8.根据权利要求7所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，其特征在于：所述的第三冷镦模具的内孔的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；所述的凹弧面的厚度x与内倒角的厚度y的关系满足：

x^0.3225≤y ≤x^0.5724，1mm＜x≤2mm

x^0.5724≤y ≤x^0.3225，0mm＜x≤1mm。

9.根据权利要求4所述的一种冷镦增压器锥面成型油管接头制造工艺，其特征在于：所述的第三冷镦模具的内孔的头部从前端到后端分为四层，包括直径9.5mm，倒角半径2mm、厚度1.2mm的第一层；底面半径11.7mm，顶面直径9.5mm，厚度3mm的圆锥台形的第二层；分别由半径2mm的凹弧面和凸弧面连接构成的第三层；半径11.7mm、厚度2.1mm的圆柱形第四层；

所述的连接部从前端到后端分为两层，包括直径9.5mm的圆柱形第一层和连接于圆柱形第一层半径9mm圆心位于管壁对侧圆柱形第一层后端的凸弧面第二层；

所述的连接部与头部通过半径0.5mm的内倒角连接；所述的连接部与圆管部通过半径4mm的凹弧面连接；

上述结构的径向尺寸误差为±0.05mm，端面尺寸误差为±0.1mm。