CN106363070A - 一种金属双层复合管的加工工艺 - Google Patents

一种金属双层复合管的加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种金属双层复合管的加工工艺，该工艺依次包括如下步骤：将套接在一起的金属外管和金属内管置入内管模型腔中；向金属内管的内部通入高压水，完成对金属内管的内高压成形，制成金属双层复合管一次半成品；将金属双层复合管一次半成品置入外管模型腔中；向金属外管的内部通入高压水，完成对金属外管的内高压成形，制成金属双层复合管二次半成品；对金属双层复合管二次半成品进行端部后处理，制成金属双层复合管成品。本发明通过采用两道内高压成型，既保证了金属内管及金属外管的成型效果，还优化了加工工序，使得加工工艺更加简洁，从而提高了加工效率和利润率，降低了产品报废率。

Description

一种金属双层复合管的加工工艺
技术领域
本发明涉及金属双层复合管技术领域，特别涉及一种金属双层复合管的加工工艺。
背景技术
双金属复合管是一种具有高性价比的产品，已在能源、造船、化工、石油和机械制造等领域得到了大量推广应用，例如，目前汽车尾管、消音硬管等零部件就大都是采用双金属复合管结构。双金属复合管的结构分金属外管和金属内管两部分，二者贴合力大小是衡量双金属机械复合工艺可靠性的主要标志。传统加工工艺中，都是需要采用冲压、缩口等数十道工序，才能完成对一个双金属复合管的加工，不仅工艺繁琐、利润率较低，而且产品的报废率较高，加工质量难以得到保证。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种金属双层复合管的加工工艺，其加工工艺简洁，有利于提高利润率及降低产品的报废率，提升了产品的加工质量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种金属双层复合管的加工工艺，该工艺包括如下步骤：
第一步，选取待加工的金属外管和金属内管，使所述金属外管的长度大于所述金属内管的长度，将所述金属内管套入所述金属外管的内部；
第二步，在所述金属外管的两端安装密封堵头；
第三步，选取内管成型模具，所述内管成型模具的内管模型腔与成形后金属内管的外壁形状一致；将套接在一起的所述金属外管和所述金属内管置入所述内管模型腔中；
第四步，使所述密封堵头封堵所述金属内管的两端，并由其中一个所述密封堵头向所述金属内管的内部通入高压水，迫使所述金属内管与所述金属外管同时膨胀变形，直至所述金属外管的外壁紧贴所述内管成型腔的内壁，此时停止向所述金属内管通入高压水，完成对所述金属内管的内高压成形，制成金属双层复合管一次半成品；
第五步，将制成的所述金属双层复合管一次半成品从所述内管成型模具中取出；
第六步，选取外管成型模具，所述外管成型模具的外管模型腔与成形后金属外管的外壁形状一致；将第五步中取出的所述金属双层复合管一次半成品置入所述外管成型模具的外管模型腔中；
第七步，使所述密封堵头封堵所述金属外管的两端，并由其中一个所述密封堵头向所述金属外管的内部通入高压水，迫使所述金属外管继续膨胀变形，直至所述金属外管的外壁紧贴所述外管模型腔的内壁，以完成对所述金属外管的内高压成形，制成金属双层复合管二次半成品；
第八步，将制成的所述金属双层复合管二次半成品从所述外管成型模具中取出；
第九步，拆下所述密封堵头，对所述金属双层复合管二次半成品进行端部后处理，制成金属双层复合管成品。
进一步地，所述密封堵头包括基座、挡板、堵头本体及弹簧，所述挡板与所述基座固定连接，所述堵头本体活动设于所述基座内，所述弹簧抵设于所述堵头本体的内端与所述基座之间，所述堵头本体的外端穿出于所述挡板的外部；所述堵头本体的外端分别设有第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部的外周壁与所述金属外管的端口内壁密封配合，所述第二台阶部的外周壁与所述金属内管的端口内壁密封配合；所述堵头本体的内部还设有注水通道，所述注水通道沿轴向贯穿所述第一台阶部及所述第二台阶部.
本发明的有益效果为：本发明所述金属双层复合管的加工工艺，通过采用两道内高压成型，既保证了金属内管及金属外管的成型效果，还优化了加工工序，使得加工工艺更加简洁，从而提高了加工效率和利润率，降低了产品报废率。具体地说，第一道内高压成型时，由于选取了与成形后金属内管的外壁形状一致的内管成型模具，当金属内管与金属外管在内高压作用下膨胀变形，直至金属外管的外壁紧贴内管模型腔的内壁时，便能够有效完成对金属内管的内高压成形；第二道内高压成型时，由于密封堵头封堵的是金属外管的两端，当通过密封堵头向金属外管的内部通入高压水时，由于金属外管与金属内管之间不可避免地存在间隙，因此高压水会流入金属内管的外壁与金属外管的内壁之间，迫使金属外管继续膨胀变形直至贴模，即金属外管的外壁紧贴外管模型腔内壁，此时便完成了对金属外管的内高压成形，需要指出的是，在第二次内高压成型过程中，由于金属内管是完全浸入在高压水中，使得金属内管内、外壁处于等静压状态，此时金属内管不会因高压水的作用而继续变形。
附图说明
图1是本发明第一道内高压成形时的工艺原理图；
图2是本发明第二道内高压成形时的工艺原理图；
图3是本发明所采用密封堵头的结构示意图。
图1至图3中：
1、金属外管；2、金属内管；3、密封堵头；31、基座；32、挡板；33、堵头本体；331、第一台阶部；332、第二台阶部；34、弹簧；35、注水通道；4、内管成型模具；41、内管模型腔；5、外管成型模具；51、外管模型腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种金属双层复合管的加工工艺，该工艺包括如下步骤：
第一步，选取待加工的金属外管1和金属内管2，使金属外管1的长度大于金属内管2的长度，将金属内管2套入金属外管1的内部；
第二步，在金属外管1的两端安装密封堵头3；
第三步，选取内管成型模具4，内管成型模具4的内管模型腔41与成形后金属内管2的外壁形状一致；将套接在一起的金属外管1和金属内管2置入内管模型腔41中，参见图1；
第四步，使密封堵头3封堵金属内管2的两端，并由其中一个密封堵头3向金属内管2的内部通入高压水，迫使金属内管2与金属外管1同时膨胀变形，直至金属外管1的外壁紧贴内管成型腔的内壁，此时停止向金属内管2通入高压水，完成对金属内管2的内高压成形，制成金属双层复合管一次半成品；
第五步，将制成的金属双层复合管一次半成品从内管成型模具4中取出；
第六步，选取外管成型模具5，外管成型模具5的外管模型腔51与成形后金属外管1的外壁形状一致；将第五步中取出的金属双层复合管一次半成品置入外管成型模具5的外管模型腔51中，参见图2；
第七步，使密封堵头3封堵金属外管1的两端，并由其中一个密封堵头3向金属外管1的内部通入高压水，迫使金属外管1继续膨胀变形，直至金属外管1的外壁紧贴外管模型腔51的内壁，以完成对金属外管1的内高压成形，制成金属双层复合管二次半成品；
第八步，将制成的金属双层复合管二次半成品从外管成型模具5中取出；
第九步，拆下密封堵头3，对金属双层复合管二次半成品进行端部后处理，制成金属双层复合管成品。
本发明提供的金属双层复合管的加工工艺，通过采用两道内高压成型，既保证了金属内管2及金属外管1的成型效果，还优化了加工工序，使得加工工艺更加简洁，从而提高了加工效率和利润率，降低了产品报废率。
第一道内高压成型时，由于选取了与成形后金属内管2的外壁形状一致的内管成型模具4，当金属内管2与金属外管1在内高压作用下膨胀变形，直至金属外管1的外壁紧贴内管模型腔41的内壁时，便能够有效完成对金属内管2的内高压成形；第二道内高压成型时，由于密封堵头3封堵的是金属外管1的两端，当通过密封堵头3向金属外管1的内部通入高压水时，由于金属外管1与金属内管2之间不可避免地存在间隙，因此高压水会流入金属内管2的外壁与金属外管1的内壁之间，迫使金属外管1继续膨胀变形直至贴模，即金属外管1的外壁紧贴外管模型腔51内壁，此时便完成了对金属外管1的内高压成形，需要指出的是，在第二次内高压成型过程中，由于金属内管2是完全浸入在高压水中，使得金属内管2内、外壁处于等静压状态，此时金属内管2不会因高压水的作用而继续变形。
具体地说，参见图3，密封堵头3包括基座31、挡板32、堵头本体33及弹簧34，挡板32与基座31固定连接，堵头本体33活动设于基座31内，弹簧34抵设于堵头本体33的内端与基座31之间，堵头本体33的外端穿出于挡板32的外部；堵头本体33的外端分别设有第一台阶部331和第二台阶部332，第一台阶部331的外周壁与金属外管1的端口内壁密封配合，第二台阶部332的外周壁与金属内管2的端口内壁密封配合；堵头本体33的内部还设有注水通道35，注水通道35沿轴向贯穿第一台阶部331及第二台阶部332。
初始状态(未通入高压水)时，在弹簧34的作用下，堵头本体33外端的第二台阶部332深入金属内管2的端口中，此时第一台阶部331与金属外管1的端口内壁之间、第二台阶部332与金属内管2的端口内壁之间均处于密封接触状态；
工作时，将其中一个密封堵头3的注水通道35开启，另一个密封堵头3的注水通道35关闭，由于第一台阶部331与金属外管1的端口内壁之间、第二台阶部332与金属内管2的端口内壁之间均处于密封接触(相当于上述第四步中金属内管2的两端被封堵)，此时高压水仅会流至金属内管2的内部，以迫使金属内管2膨胀变形，完成第一道内高压成型；随着金属内管2中水压继续增大，当密封堵头3外端端面受到的液体压力大于弹簧34的弹力时，堵头本体33整体便会朝基座31方向移动，使得第二台阶部332从金属内管2的端口抽离，由于金属外管1的长度大于金属内管2的长度，此时仅第一台阶部331与金属外管1的端口内壁处于密封接触状态(相当于上述第七步中金属外管1的两端被封堵)，高压水便会流入金属外管1内壁与金属内管2的外壁之间，实现第二道内高压成型。
通过采用上述密封堵头3，有效使得本发明在进行第一道内高压成型和第二内高压成型时无需更换堵头，有效简化了操作流程，提高了操作效率。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种金属双层复合管的加工工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
第一步，选取待加工的金属外管和金属内管，使所述金属外管的长度大于所述金属内管的长度，将所述金属内管套入所述金属外管的内部；
第二步，在所述金属外管的两端安装密封堵头；
第三步，选取内管成型模具，所述内管成型模具的内管模型腔与成形后金属内管的外壁形状一致；将套接在一起的所述金属外管和所述金属内管置入所述内管模型腔中；
第四步，使所述密封堵头封堵所述金属内管的两端，并由其中一个所述密封堵头向所述金属内管的内部通入高压水，迫使所述金属内管与所述金属外管同时膨胀变形，直至所述金属外管的外壁紧贴所述内管成型腔的内壁，此时停止向所述金属内管通入高压水，完成对所述金属内管的内高压成形，制成金属双层复合管一次半成品；
第五步，将制成的所述金属双层复合管一次半成品从所述内管成型模具中取出；
第六步，选取外管成型模具，所述外管成型模具的外管模型腔与成形后金属外管的外壁形状一致；将第五步中取出的所述金属双层复合管一次半成品置入所述外管模型腔中；
第七步，使所述密封堵头封堵所述金属外管的两端，并由其中一个所述密封堵头向所述金属外管的内部通入高压水，迫使所述金属外管继续膨胀变形，直至所述金属外管的外壁紧贴所述外管模型腔的内壁，以完成对所述金属外管的内高压成形，制成金属双层复合管二次半成品；
第八步，将制成的所述金属双层复合管二次半成品从所述外管成型模具中取出；
第九步，拆下所述密封堵头，对所述金属双层复合管二次半成品进行端部后处理，制成金属双层复合管成品。
2.根据权利要求1所述的金属双层复合管的加工工艺，其特征在于：所述密封堵头包括基座、挡板、堵头本体及弹簧，所述挡板与所述基座固定连接，所述堵头本体活动设于所述基座内，所述弹簧抵设于所述堵头本体的内端与所述基座之间，所述堵头本体的外端穿出于所述挡板的外部；所述堵头本体的外端分别设有第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部的外周壁与所述金属外管的端口内壁密封配合，所述第二台阶部的外周壁与所述金属内管的端口内壁密封配合；所述堵头本体的内部还设有注水通道，所述注水通道沿轴向贯穿所述第一台阶部及所述第二台阶部。
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