CN106935124A - 一种胀接试验工装 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工艺试验工装技术领域，具体涉及一种胀接试验工装。包括活塞、缸筒、连接杆、下卡具；活塞沿着缸筒运动，缸筒中心加工有内螺纹孔；离缸筒中心120mm每隔120°打一个圆孔，圆孔与下卡具连接；下卡具的最上端为圆盘，盘中心加工有孔，在距离圆盘中心120mm每隔120°打一个圆孔，圆孔通过三个连接杆与缸筒连接，下卡具中间为圆柱形空腔，下卡具最下端为圆棒。本发明采用微机控制液压伺服万能试验机给合胀接工装卡具模拟胀接工艺过程，获得锆管的胀接件，通过对胀接件的尺寸检测来验证胀接工具是否能达到使用要求。本发明的制作方法工艺简单，成本低，不需要设备的投入，有效降低了检测成本，胀接精度高，卡具可重复使用。
Description
技术领域
本发明属于工艺试验工装技术领域，具体涉及一种胀接试验工装。
背景技术
AFA3G燃料组件M5导向管和套管胀接工具是组件组装中使用的重要部件。由于在使用过程中，扩胀头易断裂，断裂部位主要集中在圆孔或胀接处，是一种消耗品，且目前主要由国外引进，价格昂贵，从国外购置费用约10000元左右，因此为降低生产成本，尝试由国内厂家研制生产。加速实现压水堆核燃料元件制造设备中零配件的国产化。胀接工具研制完成后需要对导向管和套管进行胀接试验，以检验胀接后的工件是否满足使用要求。使用微机控制液压伺服万能试验机来进行胀接试验，这就对胀接工装提出了要求。设计制备一套模拟件测试工装，结合胀接工具拉力和胀接棒的位置，开展对比试验，评定研制胀接工具的可行性，同时建立一套模拟件测试方法，为以后组件的组装提供可靠的技术保障。经过文献资料调研，国内外均没有可借鉴的相关技术的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胀接试验工装，模拟胀接工艺过程，获得锆管的胀接件，通过对胀接件的尺寸检测来验证国产的胀接工具是否能达到使用要求。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种胀接试验工装，包括活塞、缸筒、连接杆、下卡具；活塞沿着缸筒运动，缸筒中心加工有内螺纹孔；距离缸筒中心120mm每隔120°打一个圆孔，圆孔与下卡具连接；下卡具的最上端为圆盘，盘中心加工有孔，在距离圆盘中心120mm每隔120°打一个圆孔，圆孔通过三个连接杆与缸筒连接，下卡具中间为圆柱形空腔，下卡具最下端为圆棒。
所述的缸筒的外径为160mm，内径为150mm，缸筒总深度为100mm，缸筒空腔深度为70mm。
所述的缸筒内螺纹孔中安装胀接工具的扩胀头。
所述的活塞的塞体直径为149.9mm，厚度为35mm。
所述的活塞的塞体中心位置加工一个内螺纹孔，孔深为70mm，用于连接胀接工具的胀杆。
所述的活塞的塞体上连接直径为30mm、高度为100mm的圆柱体，圆柱体与试验机的液压V型夹具连接。
所述的下卡具的圆盘直径为160mm，厚度为36mm，圆盘中心孔固定胀接工具的基准环。
所述的下卡具中间是一个直径为120mm、壁厚为5mm、深度为160mm的圆柱形空腔，在空腔的1/3处剖开，安装预胀接试样。
所述的下卡具最下端是直径为30mm、长度为100mm的圆棒，圆棒与试验机V型夹具连接。
所述的连接杆长225mm，两端加工有螺纹。
本发明所取得的有益效果为：
本发明采用微机控制液压伺服万能试验机给合胀接工装卡具模拟胀接工艺过程，获得锆管的胀接件，通过对胀接件的尺寸检测来验证胀接工具是否能达到使用要求。本发明的制作方法工艺简单，成本低，不需要设备的投入，有效降低了检测成本，胀接精度高，卡具可重复使用。本发明的胀接过程模拟了实际生产过程，并且可以通过试验机的计算机对其胀接过程进行位移和负荷的控制。本发明的试验结果可以指导机械加工胀接工具的尺寸调整，从中找出最优的加工方案。开展胀接工具试验工装的研究有着重要的现实意义和应用价值。
附图说明
图1为本发明所述胀接试验工装结构图；
图2为接头尺寸要求；
图中：1、活塞；2、缸筒；3、连接杆；4、下卡具；5、胀接工具；6、胀件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
一种胀接试验工装的设计与制作，包括以下步骤：
步骤1，胀接试验工装的构造
步骤1.1，胀接试验工装包括活塞1、缸筒2、连接杆3、下卡具4。
步骤1.2，胀接过程中同轴度是关键的控制参数，对卡具的同轴度提出了很高的要求。我们采用了活塞式运行的方法，让活塞1沿着缸筒2运动，以保证在拉伸过程中的同轴度。缸筒2的外径为Φ160mm，内径为Φ150mm，缸筒2总深度为100mm，缸筒2空腔深度为70mm。在缸筒2中心加工一个M12mm的内螺纹孔，此孔用来安装胀接工具5的扩胀头。在距离缸筒2中心120mm每隔120°打一个Φ8mm的圆孔，此孔用来与下卡具4进行连接。
步骤1.3，活塞1的塞体为Φ149.9mm，厚度为35mm。塞体中心位置加工一个M6的内螺纹孔，孔深为70mm。此处是连接胀接工具5的胀杆。塞体上连接一个Φ30mm，高度为100mm的圆柱体，用来与试验机的液压V型夹具连接，起到了固定胀接卡具活塞的作用。
步骤1.4，下卡具4的最上端是一个Φ160mm，厚度为36mm的圆盘，盘中心加工一个Φ20mm的孔，此孔用于固定胀接工具5的基准环。在距离圆盘中心120mm每隔120°打一个Φ8mm的圆孔，此孔通过连接杆与缸筒2连接。
下卡具4中间是一个Φ120mm，壁厚为5mm，深度为160mm的圆柱形空腔，在空腔的1/3处剖开，以方便安装预胀接试样。
最下端是一个Φ30mm，长度为100mm的圆棒，用于与试验机V型夹具连接。
步骤1.5，加工三个长225mm，两端加工有M8mm(螺纹长度为30mm)的连接杆，此连接杆用于连接缸筒2和下卡具4。
步骤2，胀接工装卡具的装配
步骤2.1，将胀接工具5的扩胀头装入缸筒2并用螺丝固定后，用3个连接杆把缸筒2和下卡具4连接固定。
步骤2.2，将基准环固定在下卡具4的孔中。把胀接工具5的扩胀棒一头拧在活塞1中M6的孔中，另一头装入胀接头中并与活塞1上的扩胀棒连接。将连接好胀接棒的活塞1放入缸筒2内。
步骤2.3，将预胀接试样套入胀接头中，并固定在基准环上。此时，试样与胀接工装连接完成。
步骤2.4，将胀接工装活塞1的活塞杆与试验机V型上夹具连接。胀接工装下卡具4的圆杆与试验机V型下夹具连接。整套工装与试验机连接完成。
胀接工具5扩胀头工作部分尺寸应符合图2求。
活塞1的活塞杆与下卡具4分别夹在试验机的夹具上，缸筒2设计成圆筒状可保证与上卡具同轴度，同时防止试验过程中胀接杆断裂造成人身伤害。缸筒2的内螺纹与胀接工具5的胀杆连接，缸筒2用螺钉固定胀接工具5扩胀头部分，下卡具4利用基准环来固定需要胀接的套管和导向管。连接杆3两端螺纹长度可调节缸筒2与下卡具4间距离，保证胀接件套管外端与第一个骨节间距B1尺寸满足技术要求。胀接工装与胀接工具5装配完成后装卡在拉伸试验机上进行胀接试验。
Claims (10)
1.一种胀接试验工装，其特征在于：包括活塞(1)、缸筒(2)、连接杆(3)、下卡具(4)；活塞(1)沿着缸筒(2)运动，缸筒(2)中心加工有内螺纹孔；距离缸筒(2)中心120mm每隔120°打一个圆孔，圆孔与下卡具(4)连接；下卡具(4)的最上端为圆盘，盘中心加工有孔，在距离圆盘中心120mm每隔120°打一个圆孔，圆孔通过三个连接杆(3)与缸筒(2)连接，下卡具(4)中间为圆柱形空腔，下卡具(4)最下端为圆棒。
2.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的缸筒(2)的外径为160mm，内径为150mm，缸筒(2)总深度为100mm，缸筒(2)空腔深度为70mm。
3.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的缸筒(2)内螺纹孔中安装胀接工具(5)的扩胀头。
4.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的活塞(1)的塞体直径为149.9mm，厚度为35mm。
5.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的活塞(1)的塞体中心位置加工一个内螺纹孔，孔深为70mm，用于连接胀接工具(5)的胀杆。
6.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的活塞(1)的塞体上连接直径为30mm、高度为100mm的圆柱体，圆柱体与试验机的液压V型夹具连接。
7.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的下卡具(4)的圆盘直径为160mm，厚度为36mm，圆盘中心孔固定胀接工具(5)的基准环。
8.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的下卡具(4)中间是一个直径为120mm、壁厚为5mm、深度为160mm的圆柱形空腔，在空腔的1/3处剖开，安装预胀接试样。
9.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的下卡具(4)最下端是直径为30mm、长度为100mm的圆棒，圆棒与试验机V型夹具连接。
10.根据权利要求1所述的胀接试验工装，其特征在于：所述的连接杆(3)长225mm，两端加工有螺纹。
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