CN107588252B - 一种波纹管结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹管结构，包括一体设置的直管和波纹管，所述的波纹管间隔设置在直管上，所述的直管为单层管，所述的波纹管为双层管。还公开了该波纹管结构的制造方法。该波纹管结构，既可以保证散热效果，又能够实现弯曲拉长，以达到要求的安装长度，能够有效防止高频脉冲气体产生的震动，尤其是能够防止产生共振，而且，该波纹管的波纹管内外层之间没有间隙，在使用过程中不会产生有摩擦，减少了震动应力，而且也降低了波纹管的加工难度，降低了波纹管的重量，增加了产品的使用寿命。该波纹管结构的制造方法，结构简单，操作方便。

Description

一种波纹管结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车配件的技术领域，更具体的说涉及一种波纹管结构及其制造方法。

背景技术

随着汽车业的不断发展，对于汽车发动机周边布置的流体管件、波纹管件的要求也越来越高，因此，急需要设计一种既要保证汽车所用的这些管件的散热效果，又要保证这些管件使用过程中容易弯曲，以达到安装长度，同时，还要保证其使用强度，不会产生应力损坏，加工方便，重量轻，使用寿命长。

中国专利文献（公告日：2015年7月29日，公告号：CN104806386A）公开了一种双层尾气再循环管，包括再循环管件，所述再循环管件由内层管和防锈外层管通过金属注射成型工艺制成，内层管的密度比防锈外层管的密度小，所述再循环管件的进气端设有与排气系统相连的法兰I，再循环管件的出气端设有与进气歧管相连的法兰II。

上述技术方案公开了种双层尾气再循环管，但是该双层尾气再循环管制造复杂，而且效果不理想，不能够减小应力损坏，使用寿命短。

中国专利文献（公告日：2013年9月25日，公告号CN 203214197 U）公开了一种发动机废气再循环管路连接装置，该专利公开了一种发动机废气再循环管的结构，通过排气歧管、废气引入管和循环进气口等结构的结合创新，增大了管路的散热面积，降低了流出废气的温度，避免了热应力变形对管路的损坏。

但是，上述技术方案中的废气引入管的柔性段较长，振动幅度大，既存在安全隐患，也使得废气引入管的使用寿命较短的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中汽车发动机周边用管件结构复杂，制作不便，不能够有效减少应力损坏，使用寿命短等问题，而提供一种既能够保证管件的散热效果，又容易弯曲以达到安装长度，同时，还能够保证其使用强度，不会产生应力损坏，加工方便，重量轻，使用寿命长的波纹管结构及其制造方法。

本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案是：一种波纹管结构，包括一体设置的直管和波纹管，所述的波纹管间隔设置在直管上，所述的直管为单层管，所述的波纹管为双层管。该波纹管结构，直管上局部设置有双层的波纹管，在使用过程中，该波纹管与法兰连接，而靠近两端连接法兰处设置为两段双层波纹管，这样的结构既可以保证散热效果，又能够实现弯曲拉长，以达到要求的安装长度。该波纹管结构，改变了波纹段的刚度，从而改变管路的模态，让一阶模态和其他模态频率提升，使其不容易被激励，同时也增加了阻尼，使振动得到抑制。能够有效防止高频脉冲气体产生的震动，尤其是能够防止产生共振，而且，该波纹管结构内外层之间没有间隙，在使用过程中不会产生有摩擦，减少了震动应力，而且也降低了波纹管的加工难度，降低了波纹管的重量，增加了产品的使用寿命。

作为优选，所述的波纹管包括波纹外管和波纹内管，所述的波纹外管和波纹内管无间隙套接连接。该波纹管结构的波纹外管和波纹内管套接后经过高压成型，外管与内管之间无间隙，保证了在使用过程中不会产生摩擦，减少了震动应力，增加了波纹管的使用寿命。

作为优选，所述的波纹外管和波纹内管采用高压一次成型。波纹外管和波纹内管采用高压一次成型，使得内外管之间没有间隙，保证了波纹管的钢度和强度，同时还不会降低波纹管的导热效果。

作为优选，所述的波纹外管和波纹内管为不同材质的管件。

作为优选，所述的波纹外管和波纹内管为导热金属材料管件。

本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种波纹管结构的制造方法，包括如下步骤：

步骤1：制作直管和波纹管原材料管，其中波纹管原材料管的内径与直管的外径相配合，并且直管的长度大于波纹管原材料管的长度；

步骤2：根据需要制作的波纹管的位置，将波纹管原材料管分别套装在直管上；

步骤3：制作专用加工模具，模具内部设置有若干用于成型波纹的波纹凹槽；

步骤4：将步骤2中的套装有波纹管原材料管的直管置于模具内部；

步骤5：在直管内部打入高压水，使两段套装的管件在套装处形成双层波纹管，而没有套装外管的管件则为单层直管，最后形成一体设置有直管和波纹管的波纹管结构成品。

该波纹管结构的制造方法，既能够方便成型为局部双层的波纹管，而且可以保证散热效果，又容易弯曲达到要求的安装长度。更重要的是，这种一次高压成型的方法，改变了波纹段的刚度，从而改变管路的模态，让一阶模态和其他模态频率提升，使其不容易被激励，同时也增加了阻尼，使振动得到抑制。内外管之间没有间隙，保证了波纹管的钢度和强度和导热效果，这样在使用时它们之间就不会有产生摩擦，减少了震动应力，提高了产品质量，增加了产品的使用寿命，而且该制造方法结构简单，操作方便。

作为优选，步骤1中的直管和波纹管原材料管为不同材质的导热金属材料管件。

作为优选，步骤3中的模具包括直管段模具和波纹管段模具，所述的直管段模具的内壁与直管的外壁相配合，所述的波纹管段模具的波纹凹槽的槽深为40～50毫米，所述的波纹凹槽的槽底为半圆弧形槽底，所述的波纹凹槽的槽宽18～22毫米，相邻两波纹凹槽之间的间距为4～8毫米。

作为优选，步骤5中的高压水的压力为200MPa～400MPa。

本发明的有益效果是：该波纹管结构，既可以保证散热效果，又能够实现弯曲拉长，以达到要求的安装长度，能够有效防止高频脉冲气体产生的震动，尤其是能够防止产生共振，而且，该波纹管结构波纹段内外层之间没有间隙，在使用过程中不会产生有摩擦，减少了震动应力，而且也降低了波纹管的加工难度，降低了波纹管的重量，增加了产品的使用寿命。该波纹管结构的制造方法，结构简单，操作方便，能够适用于包括油管在内的汽车发动机周边布置的任何流体管件。

附图说明：

图1是本发明波纹管结构的一种结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是本发明波纹管结构的一种加工结构示意图；

图4是本发明中直管和波纹管原材料管套接在一起的一种结构示意图；

图5是本发明中高压水成型的一种结构示意图；

图中：1、直管，2、波纹管，3、波纹外管，4、波纹内管，5、波纹管原材料管，6、模具，7、波纹凹槽，8、直管段模具，9、波纹管段模具。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

在图1、图2所示的实施例中，一种波纹管结构，包括一体设置的直管1和波纹管2，波纹管2间隔设置在直管1上，直管1为单层管，波纹管2为双层管。

波纹管2包括波纹外管3和波纹内管4，波纹外管3和波纹内管4无间隙套接连接。波纹外管3和波纹内管4采用高压一次成型。波纹外管3和波纹内管4为不同材质的管件。波纹外管3和波纹内管4为导热金属材料管件。本实施例中直管1为铜管，波纹外管3为不锈钢管。

一种波纹管结构的制造方法（见图3、图4、图5），包括如下步骤：

步骤1：制作直管1和波纹管原材料管5，其中波纹管原材料管5的内径与直管1的外径相配合，并且直管1的长度大于波纹管原材料管5的长度；

步骤2：根据需要制作的波纹管2的位置，将波纹管原材料管5分别套装在直管1上；

步骤3：制作专用加工模具6，模具6内部设置有若干用于成型波纹的波纹凹槽7；

步骤4：将步骤2中的套装有波纹管原材料管5的直管1置于模具6内部；

步骤5：在直管1内部打入高压水，使两段套装的管件在套装处形成双层波纹管，而没有套装外管的管件则为单层直管，最后形成一体设置有直管1和波纹管2的波纹管成品。

步骤1中的直管1和波纹管原材料管5为不同材质的导热金属材料管件。

步骤3中的模具6包括直管段模具8和波纹管段模具9，直管段模具8的内壁与直管1的外壁相配合，波纹管段模具9的波纹凹槽7的槽深为40～50毫米，波纹凹槽7的槽底为半圆弧形槽底，波纹凹槽7的槽宽18～22毫米，相邻两波纹凹槽7之间的间距为4～8毫米。

步骤5中的高压水的压力为200MPa～400MPa。

本实施例中，波纹凹槽7的槽深为42毫米，波纹凹槽7的槽底为半圆弧形槽底，半圆弧的半径为9毫米，波纹凹槽7的槽宽18毫米，相邻两波纹凹槽7之间的间距为4毫米。高压水的压力为200Mpa。

实施例2：

实施例2中的技术方案与实施例1中的技术方案基本相同，不同之处在于：直管1为铝管，波纹外管3为防锈不锈钢管。波纹凹槽7的槽深为50毫米，波纹凹槽7的槽底为半圆弧形槽底，半圆弧的半径为12毫米，波纹凹槽7的槽宽20毫米，相邻两波纹凹槽7之间的间距为8毫米。高压水的压力为400Mpa。

实施例3：

实施例3中的技术方案与实施例1中的技术方案基本相同，不同之处在于：直管1为铜管，波纹外管3为防锈铝管。波纹凹槽7的槽深为45毫米，波纹凹槽7的槽底为半圆弧形槽底，半圆弧的半径为10毫米，波纹凹槽7的槽宽22毫米，相邻两波纹凹槽7之间的间距为6毫米。高压水的压力为300Mpa。

上述实施例中的波纹管的加工过程是这样的，将直管1和波纹管原材料管5两层管子套在一起，并将其放置在模具6内部，在直管1内部打入高压水，这样管子就成型为局部双层的波纹波纹管的波纹管。

该汽车用波纹管结构，两端连接法兰，保证了法兰附近的散热效果，又容易实现弯曲，以达到安装要求的长度。更重要的是，该波纹管结构一次高压成型，使得内外管之间没有间隙，保证了波纹管的钢度和强度，不会降低导热效果。由于汽车尾气为高频脉冲气体，管路很容易产生震动，尤其需要防止产生共振，若整个波纹管都设置为双层，由于内外管是两种不同的材料制造而成的，直管段两层管子由于加工及材料参数的差异，它们之间会产生间隙，这样内外管之间就会有摩擦，波纹段和直管的部分震动频率不同，很容易产生应力损坏的；而采取本申请的这种局部双层波纹管的结构，改变了波纹段的刚度，从而改变管路的模态，让一阶模态和其他模态频率提升，使其不容易被激励，同时也增加了阻尼，使振动得到抑制。降低了加工难度，降低了波纹管的重量，减少了震动应力，增加了产品的使用寿命。而且该尾气管可以适用于包括油管在内的发动机周边布置的任何流体管件。

Claims (6)

1.一种波纹管结构，其特征在于：包括一体设置的直管（1）和波纹管（2），所述的波纹管（2）间隔设置在直管（1）上，所述的直管（1）为单层管，所述的波纹管（2）为双层管；所述的波纹管（2）包括波纹外管（3）和波纹内管（4），所述的波纹外管（3）和波纹内管（4）无间隙套接连接；所述的波纹外管（3）和波纹内管（4）采用高压一次成型。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管结构，其特征在于：所述的波纹外管（3）和波纹内管（4）为不同材质的管件。

3.根据权利要求1所述的一种波纹管结构，其特征在于：所述的波纹外管（3）和波纹内管（4）为导热金属材料管件。

4.一种波纹管结构的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：制作直管和波纹管原材料管，其中波纹管原材料管的内径与直管的外径相配合，并且直管的长度大于波纹管原材料管的长度；

步骤2：根据需要制作的波纹管的位置，将波纹管原材料管分别套装在直管上；

步骤3：制作专用加工模具，模具内部设置有若干用于成型波纹的波纹凹槽；模具包括直管段模具和波纹管段模具，所述的直管段模具的内壁与直管的外壁相配合，所述的波纹管段模具的波纹凹槽的槽深为40～50毫米，所述的波纹凹槽的槽底为半圆弧形槽底，所述的波纹凹槽的槽宽18～22毫米，相邻两波纹凹槽之间的间距为4～8毫米；

步骤4：将步骤2中的套装有波纹管原材料管的直管置于模具内部；

步骤5：在直管内部打入高压水，使两段套装的管件在套装处形成双层波纹管，而没有套装外管的管件则为单层直管，最后形成一体设置有直管和波纹管的波纹管成品。

5.根据权利要求4所述的一种波纹管结构的制造方法，其特征在于：步骤1中的直管和波纹管原材料管为不同材质的导热金属材料管件。

6.根据权利要求4所述的一种波纹管结构的制造方法，其特征在于：步骤5中的高压水的压力为200MPa～400MPa。