CN113635258A - 一种电熔管道压装工艺、压装工具及压装工具制造工艺 - Google Patents

Abstract

一种电熔管道压装工艺，包括以下步骤：对电熔管道插接部分的表面，进行除氧化层打磨操作，打磨极薄的一层表层，保持打磨部分圆柱度精度基本不变；选取与待装配管道和管件相匹配的压接盘、直接、弯头压装架和三通压装架压装工具，将管道、管件安装在压装工具上；同步旋转螺帽，驱动管道和管件以相对螺旋转动的方式相向动作，完成管道与管件的螺旋压装装配。之后通电焊接。还涉及了压装工具以及压装工具的制造方法，在使用本发明的压装工具后，电熔管道与管件的装配过盈量能够保证焊接质量，而不会因过盈量小的问题影响焊接质量，过盈量的阈值也较现有技术大得多；且整体装置简单，操作便捷，并适合空间受限、高空环境作业，适用范围广。

Description

一种电熔管道压装工艺、压装工具及压装工具制造工艺

技术领域

本发明涉及管道夹具领域，具体涉及一种电熔管道压装工艺，采用了螺旋压装工艺，还涉及了一种用于电熔管道压装的压装工具，在装配时通过压装工具对待装配的管道进行固定以保证装配精度，还涉及了压装工具的制造工艺，依据实际待装配的管道的具体情形制造匹配管道的压装工具，最大限度地保证满足装配时管道与管件所需的过盈配合要求，又能够使得安装配方法简单易行、降低劳动强度、节省工时、安全。

背景技术

工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管道、管件，是由连续缠绕焊接成型的网状钢筋骨架与高密度聚乙烯同步挤出、一次成型的新型双面防腐压力管道，和以薄钢板冲孔后焊接成型的形状不一的钢筒为增强骨架与聚乙烯注塑复合制成的管件，其包括电熔套筒(直接管件)、各种角度弯头、三通管件、变径管件等。工业钢骨架塑料复合管的输送介质，以种类繁多的化工液体、卤水和以水为载体的固液混合物为主，输送其他液态腐蚀性介质应满足聚乙烯塑料的耐腐蚀特性，管道对介质的耐受性范围可由生产厂家提供。

生活中的无骨架PE/pp管道与工业中的电熔管道相像，但生活中的PE管道安装方式和工业用的电熔管道的安装方式是有很大的不同：生活中的PE管道安装方式是用加热工具分别加热熔化管道和其相配管件的配合面，之后乘热迅速插装在一起，使得它们之间形成焊接，但这种焊接方式中，焊缝处是在不断降温的情况下插装到一起，如此即使焊缝软化的两配合面处于过盈配合的状态，但依据将有很多材料被侧向挤向一端而不是不发生大的移动以留在配合面，不会形成那种冷态插装时在结合处产生很大压力的情形。这种热态插装在焊缝处材料产生的压力很小，焊缝是在低压力下冷却固化的，这种压力对消除缺陷的作用非常有限，焊缝质量自然不好，尤其是插装时两配合件的同轴度误差较大时，固化过程中两配合件将发生径向相对移动，将严重影响焊接质量，其防漏效果自然不太好，只是有压装工艺简单的优点。

该现有工艺一般只适用于4公斤/平方厘米以下的自来水管道，而工业用的钢骨架塑料复合电熔管道，一般需承受输送介质的额定压力为16公斤/平方厘米，工业用的钢骨架塑料复合电熔管道及其管件(因以下文字中大量提到这类管道及与其配套的管件，为了简单明了，在以下说明书文件中，对它们简称管道、弯头、三通管件、直接管、变径，即与通常简称比较，进一步省略了“电熔”两个字，本领域的技术人员面对以下简称，不至于误解，但在本专利权利要求书中还是使用本领域通用名称，如电熔弯头、电熔管道等等，也即“电熔管道”和“管道”同含义)的额定压力较高。因为工业介质输送时，它本身对管路的要求是额定压力要达到16公斤/平方厘米不泄漏，它与民用自来水的4公斤额定压力，相差很大，并且在工业用管中，一般很多是大型管道，其阀门的流通面积，很多情况下要大于民用自来水管件的流通面积，而在这种大流通面积的情况下，用阀门对介质进行节流或开启，且操作频率大大高于民用水管的操作频率，其输送的介质密度也可能远大于水，故介质的惯性就更大，很容易重复产生“水锤现象”，即产生“水锤现象”的可能性要高于自来水管道，而“水锤现象”会产生破坏力惊人的流体压力，导致输送这样介质的管件与管子的焊缝处将承受很大的压力，而焊缝处在焊接时塑料的成型条件大多远不如注塑时的成型条件。

这样为保证焊接质量，压装工艺就显得尤为重要。也因此，工业管道的防渗漏要求要远远高于民用自来水管道。这就是工业用管道的额定压力设计值要成倍高于自来水管的额定压力的道理。

在此要求下，民用管道的热熔装配方式，与工业管道的电熔装配方式就完全不同了：一个焊接面的焊接时压力很小，一个焊接面的焊接时压力很大，从而得到焊接面材料的密实度完全不一样。但这样的道理，设计者是清楚的，而在具体的施工中，很多的施工人员未必清楚这一道理，而为了装配方便快捷，或者是抢工期，他们就会用打磨管道口圆柱表面的方式，人为地减小过盈配合的过盈量，而这又是隐避工程，无法事后检测到(人为地造成水锺现象来检验安装质量，对管路是有害的，不宜使用，而非此方式，又检查不了安装质量)。而这种行为产生的后果是，焊接面没有在足够的压力下进行焊接，从而造成焊接面的材料密实度不够，而达不到防泄漏的要求。

因此，有很必要改变现有的捶击或者用两个葫芦拉的装配方式，管道和管件通过捶击或装上手拉葫芦把管道和管件装配起来后，再用专用焊机通过管件上的预埋加热器件进行特种焊接。这种装配方式原始落后，特别是在空间受限或管道不与地面平行的情况下，装配则更加困难，现有技术下的操作人员往往改变管道的配合过盈量，即人为在要装配的管子表面打磨得更深一些，使得配合更松一些，以利于装配，但这样的配合达不到管道防漏要求；且使得装配过程中产生偏斜，即装配力的较大偏载，在偏载力的作用下，大概率会发生两配合表面某处拉研出沟槽，而这种拉研沟槽产生的空隙较圆柱度误差所产生的空隙大得多，大大地加大了空隙，使得焊接后焊缝材料产生更大的空穴，而严重影响到焊接质量。

说到这，还有一种情况更加要求高：天燃气复合电熔管路(HDPE+骨架)的防漏泄要求。若因这种管道的焊接质量出问题，其产生的后果是不可接受的。

本发明依据工艺实际制造配套的压装工具，并采用首创的压装工具并以变革装配方法进行电熔管道的装配，既能保证满足装配所需过盈量，又能最大程度地避免在两结合表面产生拉研沟槽，相比较而言配合面处可能有的空气量极大地减少，从而有效地保证焊接质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术下管道因重量大且往往高空作业而装配困难，若减少过盈量装配则达不到防漏要求；

以下文字中大量提到电熔管道及与其配套的管件，为了简单明了，在以下说明书文件中，对它们简称管道、弯头、三通管件、直接管、变径管，即与通常简称比较，进一步省略了“电熔”两个字，本领域的技术人员面对以下简称，不至于误解，但在本专利权利要求书中还是使用本领域通用名称，如电熔弯头、电熔管道等等，也即“电熔管道”和“管道”同含义。

本发明一方面变革现有技术中捶击、或手拉葫芦的管道压装工艺为螺旋压装工艺，从而大大减小管道装配困难，并很容易保证管道、管件应有的装配过盈量，从而保证焊缝处在焊接时，焊接材料处有足够的焊接压力，这一压力派生塑料冷却成型时熔融塑料在压力作用下具有补缩能力，并因此而具有了类似注塑机生产时，产品是在高压下冷却固化，同时得到补缩的过程类似，使得焊缝质量得到可靠保证；并且足够的过盈量使得相配合的塑料产生弹性变形，两圆柱度误差很小的接触面便紧密地结合在一起，在插装过程中就把它们之间的空气给挤出去了。

另一方面，在改用本发明的螺旋压装工艺后，焊缝通电加热焊接时，并没有拆除压装工具，那种在现有技术中，管道与管件装配时在承插口处会产生的错位应力，同样也会在本压装工艺中产生，但其作用部位发生了牵移，由于焊接时，压装工具并未撤除，并保持着对承插口的压装到位时的压力控制状态，压装后产生的错位应力实际上被压装工具完全承担了下来，承插口处的管道和管件，并不承担该错位应力，而压装工具承受错位应力不发生变形的能力，较焊缝熔融时的承插口处塑料，要大好几个数量级；因此，错位应力不对焊缝质量产生影响。焊缝成型时所受压力大而均匀，焊缝各处密实，焊接质量很好。

具体技术方案如下：

一种电熔管道压装工艺，包括以下步骤：

对管道与管件插接部分的表面进行除氧化层打磨操作，并使得打磨深度尽量小，以保证打磨面圆柱度误差尽量小，保持打磨部分圆柱度精度基本不变；

按管路走向需要分别选取与待装配管道和管件相匹配的压接盘、直接管、弯头压装架和三通压装架压装工具中的一种或多种，将管道安装在压装工具上；

驱动管道和管件以相对螺旋转动的方式相向动作，完成管道螺旋压装装配。

还提供了压装工具，用于权利要求所述的电熔管道压装工艺中，具体如下：

电熔直接管所使用的压装工具：所述压接盘由两完全一致的半盘体通过螺帽与贯穿的螺栓配合连接而成，并在中部形成驱动管道插入电熔管件的孔并分别连接电熔直接管件，待装配的电熔管道被夹持在此安装孔内，所述压接盘上设置有螺栓孔；

所使用的压装工具：所述弯头压装架包括两形状镜相一致的夹持架板，所述的两弯头压装架通过蝶形螺栓固定连接，弯头压装架的边缘设置有半圆形弧板，上下的两半圆形弧板相对形成了下半圆夹环、上半圆夹环两半圆夹环，所述待装配的弯头管件被放置所述弯头压装架中，其两端被下半圆夹环、上半圆夹环两夹环所夹持固定；夹持架板上还设置有压装支撑板，压装支撑板上设置有对接螺孔；

电熔三通管件所使用的压装工具：所述三通压装架与所述的弯头压装架的结构区别在于所述的夹环平行设置。

进一步地，在装配时，压装工具依据管道和管件的具体情形选取：

对管道与直接管件的装配而言，选取两压接盘，仅需采用两压接盘，两压接盘通过压装螺栓孔处所设置的压装螺杆与压装螺帽的配合连接固定；待装配的管道和直接管件被夹持在压接盘的安装孔内；

对于管道与弯头管件的装配，选取压接盘和弯头压装架，所述压接盘和弯头压装架通过压装螺杆连接，压装螺杆的一端通过压装螺帽的配合固定在压接盘上，另一端抵触在弯头夹持架的支撑板螺孔内；

对于管道与电熔三通管件的装配，对于三通管件，其与管道的装配依据所装配的通道口的不同所采用的压装工具而不同：将管道与电熔三通管件中支口装配时，此时选取压接盘和三通压装架，所述压接盘装配在电熔管道上，所述三通管件装配在电熔三通压装架上，三通管件另外的两电熔直通口被夹环所固定，所述压接盘与三通压装架通过压装螺杆连接，压装螺杆的一端通过压装螺帽的配合固定在压接盘上，另一端装配在三通压装架上的支撑板螺孔内；将管道与电熔三通管件中的两直通口装配时，此时选取两套压接盘，所述压接盘装配在两管道上，管道与所述三通管件的两直通口装配，所述的两套压接盘通过压装螺杆配合压装螺杆固定定位；

进一步地，装配管道的压装过程中包括纠正装配偏斜的方法：

所述的压接盘上通过标志杆连接螺丝加装有偏载检测标志杆，偏载检测标志杆上设有多色刻线环，在装配时，实时人工通过多色刻线环观测各部位进度情况，可明显、非常直观地及时发现可能出现的装配偏斜，及偏斜中进度少的部位；若出现进度不一致的情况，采用木锤或橡胶锤，打击压接盘上进度少的部位，并在打击后及时增加旋进该部位附近的螺帽，螺杆的数量和位置，要根据管道的直径、及管件的外形，来设置合适数量的压装螺杆，压装螺杆多有利于纠正偏斜，通过观测偏斜部位，配合手锤击打校正的办法顺利完成装配，但压装螺杆数量多也将影响装配效率，应该进行适量平衡。

进一步地，所述压装时使用两个同型号的带有棘轮的梅花扳手，以便同时、同步旋压两个压装螺帽并时刻注意观察不同部位的偏载检测标志杆上的多色刻线环，确认是否出现装配偏斜，通过木锤调整偏载和偏斜，随着压装深度的增加，管道压入管件装配时的自动导向作用不断增强，装配出现的偏斜量大为减少，几乎不用锤击纠正装配偏斜的方式了。

进一步地，所述弯头压装架还设有阻挡弯头移动的阻挡机构，阻挡机构为安装过渡板，所述安装过渡板通过螺栓固定在夹持架板上并与实物弯头一端口接触，压装时承受主要的压装力；

进一步地，所述压装支撑板为U型，两侧作为肋板增强抗变形能力，所述安装过渡板上设有凹槽，所述凹槽紧贴压装支撑板；

进一步地，对45度弯头件装配时，所述夹持架板上设有阻挡销承力槽，阻挡销承力槽内插入有阻挡销，阻挡销正好阻挡在阻挡销承力槽中用以承受压装时45度弯头移动的力量。

进一步地，所述安装过渡板上通过阻挡板压紧螺栓安装有阻挡板，所述阻挡板接触阻挡在45度电熔弯头件的端面；

进一步地，所述压接盘都是安装在管道上。

进一步地，所述90度弯头压装架的制造工艺如下：

以实物弯头先行在镗床上进行安装定位，弯头压装架加工时的找正过程是以实物弯头先行在镗床上进行安装定位：通过实物弯头一个基准端面靠在角铁上定位，调组合平垫高低，垫平实物弯头；找正镗杆轴与实物弯头找正环面同轴。

之后撤除实物弯头，以实物弯头留下的两个弯头孔的位置作为基准来定位弯头压装架的加工基准；另外实物弯头结构上有：原有沟槽及电阻加热插头。

把另外专门制作的与每一种实物电熔弯头型号相对应的专用工艺角铁，该角铁上设置有用于工具机加工时定位的工具定位圆台，工具定位圆台上还设置有用于实物电熔弯头一端定位的实物弯头端定位圆台，实物弯头端定位圆台与实物弯头孔呈较松的过盈配合，把弯头件插装到工艺角铁上，并在镗床的工作台上垫平实物弯头；

加工找正时，把镗杆轴线与组合在一起的角铁和调平的实物电熔弯头的一个孔调整到同轴状态，用压板分别压紧角铁和实物弯头，并先保持镗杆和角铁这第一基准不变；

撤去实物弯头，替换上弯头压装架毛坯件，毛坯件的一个孔以工具定位圆台为基准，工具定位圆台的台阶尺寸是以铆焊件的毛坯孔尺寸相配设计的，工具定位圆台与实物弯头端定位圆台达到同轴的基准标准；

对照弯头压装架毛坯的理论尺寸与实物弯头的实际尺寸，计算出实际加工时，镗杆需要在已经定位的基础上再水平移动的数值；

并按照计算值水平移动镗杆，并压紧弯头压装架毛坯，然后可对弯头压装架毛坯的一个孔进行镗削加工；

当前孔加工完毕后，拆下已经加工完一头的弯头压装架，调头以同样方式装夹，需要强调的是，这时要在工具定位圆台处加入合适厚度尺寸的环形隔垫环，使得已经加工完毕的弯头压装架孔与工具定位圆台台阶相配，弯头压装架，加工另一头的孔，加工完毕后弯头压装架便制作完毕。

进一步地，所述弯头压装架和三通压装架制备过程中还涉及一种使用四氟材料材质制作的无盖浇灌箱，以对弯头压装架和三通压装架环箍，在镗削过程中得到加固处理，加固处理的具体方案如下：

选取弯头压装架和三通压装架，弯头压装架和三通压装架，弯头夹持架的任意一个夹环内衬有四氟密封管，四氟密封管一侧面与夹环的侧面共面，另一侧面高出夹环侧面，将内衬有四氟密封管的夹环放置在无盖浇灌箱内，四氟密封管在高出夹环侧面的同时不低于无盖浇灌箱的高度；

在四氟密封管上放置并压装有四氟密封管压板，向无盖浇灌箱内灌入焊锡液，直至焊锡液淹没夹环，四氟密封管压板向下压制四氟密封管使得焊锡液进不了孔夹环内；

静止冷却直至焊锡液固化，拆除四氟密封管压板、无盖浇灌箱，得到附图所示的固化在夹环上的焊锡块，带有焊锡块的弯头夹持架放置在镗床上对夹环进行镗削，得到目标精度下的夹环；

镗削完成后，加温熔化焊锡块，之后另一待镗削的夹环以同样的方式制备新的新焊锡块，并进行镗削。

进一步地，所述弯头压装架在尺寸设计时给予适当增减补偿，弥补焊锡固化时对电熔弯头压装架的夹环造成强大的收缩力压迫使得夹环收缩量较大的误差。

进一步地，所述三通压装架的制造机加工工艺步骤如下所述：

在T611镗床工作台上，用压板把4个同型号的V型铁，以V型铁底部的定位键定位；

之后，用压板把4个已经定位的V型铁压住，再在图16所示位置分别紧靠左边的V型铁压装两个宽边角尺；

之后，用使用镗床原有的定位块定位工作台，使用平旋盘找正图16中靠近读者的两个V型铁，使得镗杆轴线位于靠近读者的两个V型铁的连线中点上；

之后，再旋转工作台180度，并以镗床原有的定位块定位工作台，使用镗床工作平台自带的定位块来快速定位时，松开工作台夹紧机构，旋转工作台180度，以定位块定位后，夹紧工作台，并锁紧工作台，这时再校对已经转到靠近读者的两个V型铁与镗杆轴对中误差，并以打百分表所显示的对中误差的一半来移动镗杆主轴的水平位置，再重复以上过程，即再把工作台旋转180度，与上述过程相同，之后便确定了镗杆的轴线在两组V型铁之间正中位置；

装夹找正工件，具体地，通过不等厚度的垫片组合把焊锡块中的夹环调平后，以宽边角尺为基准，用游标卡分别测量宽边角尺到两个孔的距离，并使之相等，压紧两焊锡块；找正镗杆的上下位置，使得其与毛坯孔中心等高，锁紧主轴箱，这时镗床主轴的位置便确定了，镗好一个孔后，只需松开工作台，旋转180度并以镗床工作平台自带的定位块定位，再锁紧工作台，镗削另一孔至尺寸即可完成三通管件压装工具的切削加工。

有益效果：与现有技术相比，在使用本发明的压装工具进行管道安装后，有以下有益效果：

1.电熔管道与管件的装配过盈量能够按照保证焊接质量的前提下来设计，使得焊缝处焊接时有足够的焊缝成型压力。而再也不会因过度打磨，使得出现装配过盈量不足及打磨面圆柱度误差过大的问题，并严重影响焊接质量。

2.装配过盈量大小对装配的难易影响很小，也不用因为场地限制，而有意用多打磨承插管管口的方式，来改变装配件的过盈量使得容易装配。装配前打磨承插面只是为了单纯地去除塑料的氧化层。只需轻微地打磨一层管口承插面表皮。打磨量的大大减少，使得打磨能够很好地依托管道的外表面，采用目测打磨效果的方式，快速均匀地打去薄薄的一层塑料，而不会因存在想要使得装配容易而有意多磨去一些塑料的情形。那种想磨深一些的做法必然造成打磨不均匀，而较深打磨造成打磨不均匀情形与轻微打磨使得磨面均匀情形比较，两者管口承插面的圆柱度数值会呈现出数量级的差别，而管口承插面圆柱度误差大，将使得焊缝多处留有较多空气，这对焊缝质量的影响是很大的。

3.整个压装装置简单，操作便捷，适合高空作业，几乎适用所有安装空间内作业，并且装配效率高。

4.对管道的安装质量有预期，使得用户有理由相信安装质量。并且由于焊缝质量的提高，消除了大量泄漏隐患，大大减少了后期维修量。比如发明人所在的工厂里，大量使用大小不一的管道输送硫酸铜电解液等介质，整个系统一旦开起来，计划维修时间(停车维修)只有二小时。在这么短的维修时间里，既要处理漏点，又要疏通管道内的结垢，工作难度是很大的，且疏通管道内的结垢时，要先使用锤击管道和管件外壁的方式，振松污垢后才用高压水冲洗，这样的锤击方式，对质量不好的焊缝是致命的。因此，提高焊缝质量问题就突显了出来。使用本发明提高了焊缝质量，有力地支持了持续生产，经济效益显著。

5.由压装工具来承担管道与管件，安装时存在的相对错位应力，避免了该应力作用于熔融状态的焊缝处，使得焊接时焊缝处压力均匀，相比现有技术，能够成型高质量的焊缝。

6.还有一种情况对质量要求更高：天燃气复合电熔管路(HDPE+骨架)的防漏泄要求。因这种管道若是焊接质量出了问题，特别是在地下某个密闭空间中发生了微量泄漏，其可能产生的后果是不可接受的。这种管道要经历天长日久地运行，焊接质量尤为重要。因此，对这种管道的焊接质量要求，必需有有效的、可靠的焊接设计和工艺来保证，必须要有一个能够有预期质量保证的工艺。而本专利所要解决的实质性问题，就是给出了这种焊接质量预期。使得人们有理由信赖该安装工艺铺设管道的质量。有理由使得工程质量更能得到用户认可，而不是需要时间来证明——那样是拿安全“打赌”。

附图说明

图1：管道与压接盘组装在一起的结构示意图；

图2：压接盘的结构示意图；

图3：实物弯头在镗床上定位工艺的结构示意图；

图4：使用弯头压装工具进行管道与90度弯头装配时的结构示意图；

图5：弯头压装工具的结构示意图；

图6：灌锡加固弯头压装工具中两配对圆环的示意图；

图7：在镗床上利用已定位角铁装夹已加固一端的弯头压装工具的示意图；

图8：在管道上压装直接管件的压装示意图；

图9：在管道上压装三通管件的图示方位压装示意图；

图10：在管道上压装的三通压装架结构示意图；

图11：在管道上压装三通管件两相对管道的压装示意图；

图12：在管道上压装45度弯头管件的压装示意图；

图13：在管道上压装变径管件的压装示意图；

图14：在管道上压装三通管件用压装工具，浇灌焊锡加强配对半圆环工艺示意图；

图15：已浇灌焊锡加强的压装三通压装架示意图；

图16：三通压装架的机加工找正、加工方法图；

图中：

100-压接盘；101-压装螺栓；102-压装螺栓孔；103-压装螺帽；104-承接口打磨处；105-偏载检测标志杆；106-多色刻线环；107-标志杆连接螺丝；300-实物90度弯头；301-工艺角铁；302-机台定位圆台302；303-实物弯头端定位圆台；304-实物弯头基准端面；305-调平垫；306-实物弯头原有沟槽；307-实物弯头找正环面；308-电阻加热插头；400-弯头压装工具；401-压装支撑板；402-蝶形螺帽；403-压装螺杆；404-压装螺帽；405-预埋电阻加热区；406-阻挡板；407-阻挡板压紧螺栓；408-安装过渡板；501-下半圆夹环；502-上半圆夹环；503-装夹弯头处；504-夹持架板；601-无盖浇灌箱；602-四氟密封管压板；603-四氟密封管；700-焊锡块；800-直接管件；801-实物直接管原有沟槽；900-三通压装架；901-三通夹环孔；1100-三通管件；1101-实物三通管件原有沟槽；1200-实物45度弯头管件；1201-阻挡销；1202-阻挡销装配孔；1203-阻挡销承力槽；1300-变径管件；1600-镗床工作平台；1601-镗床工作平台自带定位块；1602-宽边角尺；1603-V型铁；1604-镗床工作平台T型槽。

具体实施方式

在此之前，为加深对本发明的理解，本实施例先对现有技术中安装管道的方式进行进一步阐述：采用将待连接的管道，插入管件的承接口中进行初步插装连接，然后通过接通管件上的电插头，通电加热使得承接口处管件内表面、管道的外表面，即两相接触表面附近的塑料熔化、之后断电、冷却，进而焊接在一起完成焊接。

需要补充说明的是：正如本领域技术人员所公知的，注塑机生产时，熔融的塑料是在相当高的压力下开始在模具这种密闭容器中冷却并从产品表面向产品内部逐渐固化，在这一过程中，注射筒中的熔融塑料在浇口未固化时，一直对因降温固化而收缩的塑料产品中，还未固化的塑料部分进行高压力补充塑料，直到产品完全固化为止，这期间浇口处不断有高压熔融塑料流过，且一般浇口处流通面积相对要小，塑料在此产生强烈挤压而造成塑料、浇口处温度升高现象，因此浇口处虽然流通面积小，但并不会早于产品其它部位先固化，这样它就能够持续为产品补充塑料，从而使得产品内部材质密实。

这就是高质量注塑产品是如何生产出来的机理，而且即便有如此好的成型工艺，注塑产品的厚度都是要被严格限制的，一般控制在5毫米以内，这样才能有效提高产品的密实度。而管道与管件的焊接过程，虽然与注塑机生产产品时情形不同，但是在焊接的过程中，焊缝处同样是因过盈配合产生的压力，对熔融塑料进行有压力作用下逐渐固化，这与注塑机生产时是相似的，也会出现自动补缩的现象，同样需要有效提高产品的密实度。

设计这样一种利用过盈配合产生的压力来使得焊缝密实，是管道焊接的技术核心，而条件是必需有足够的过盈量，来保证焊接时焊缝处产生足够的压力。管道和管件的现有初步连接的装配方式为捶击，或装上手拉葫芦把管道和管件牵引装配到一起，初步连接后，再用专用焊机，通过管件上的预埋电阻式加热器进行特种焊接。

现有技术下的这种装配方式原始落后，特别是在空间受限(如在地沟内、设备、建筑物旁边进行安装等)，或管道不与地面平行的空中走向情况下，这种方式进行装配则更加困难，该工艺弊端突出；当遭遇空间受限情况而需要通过艰苦努力才能装配成功时，现有技术中的操作人员往往用改变管道的配合过盈量，即人为在要装配的管子表面打磨得更深一些(原本打磨目的只是为了去除氧化层，从而提高焊缝质量，并非是为了装配方便)，使得配合更松一些，以减小装配阻力，降低装配难度，但这样的配合基本达不到设计过盈配合值，超越过盈量下限而达不到设计过盈配合值，就不能在装配表面产生足够的过盈配合应力，即产生足够的焊接压力，使得焊接时焊缝处由过盈配合提供的压力过小。

再有，手工过量打磨必然造成打磨面的圆柱度误差过大，即出现非常明显的坑坑洼洼，配合后两配合件的塑料变形时，出现波浪式形状大小是有限度的，不能够完全“填平”这些“坑”，必然在有“坑”的部位存有空气，而这些空气在低压力焊接时难以排出；又因为管道和管件的焊接过程，是一种两者接合面塑料获取热量，而熔化后焊接的过程，要成型密实的焊缝就必须满足焊缝处有足够的压力和适合的温度两个条件，当装配过盈量足够大时，在加热的焊缝处塑料软化、熔融，在这一过程中，由于管道和管件的壁厚方向存在较大的温度梯度——加热速度较快及热塑性塑料导热性差特性使然，离开加热区的塑料软化程度按壁厚方向迅速减小，加热时由过盈配合及塑料的热胀冷缩现象，为焊缝处提供足够的压力，反之当装配过盈量不足时，提供的过盈配合压力就小，焊缝处的成型压力就过小，就不会产生足够的焊缝成型压力。熔融的塑料在低压下固化，并且配合表面由于过量打磨，必然存在较多凹坑，装配后，凹坑中的空气被封在焊缝区域中，它直接管形成焊缝中小空气穴，低下的成型压力无法使其排出。

这些因素当然使得焊缝难以结成密实状态，从而达不到管道防漏要求，并且现有技术装配初步连接后，是人为通过目测调整摆正、或垫平管道位置，其位置偏差较大，并因此而在装配处产生附加错位应力。当焊缝通电加热时，在焊缝的两边，即管道和管件壁厚度方向上，存在较大的温度梯度，而这较大的温度梯度造成，管道和管件壁厚度方向上塑料的硬度也存在较大的硬度梯度，而在错位应力的作用下，管道和管件壁厚中硬的塑料还正常传递着错位应力，而原来焊缝处未加热时，焊缝处硬的塑料承受着这种错位应力，没有什么影响，但是焊缝加热熔融时，情况发生了很大的变化——熔融塑料对错位应力阻挡力急剧下降，这样错位应力在熔融的焊缝的环形断面处，必然造成压力有很大的不均匀，产生位移，从而严重影响焊缝质量；所留有的错位应力，一方面，可能使得管道与管件在焊接区域内造成同轴度误差，产生焊缝处压力不均匀现象，并有少量位移发生，这当然地直接管影响焊缝密实度，只是程度因错位应力大小不同罢了；另一方面，现有技术中直接管使用捶击、或手拉葫芦进行管道与管件的初装配时，常导致装配困难，尤其是在装配空间常常受限时，及人为进行管道口过量打磨因素，使得初装配过盈量不足，焊接时焊缝不能形成足够的压力，并因此严重影响焊缝质量。

本实施例采用压装工具固定待装配的管道后以螺旋压装工艺对电熔管道进行装配，以下为详细的阐述：

参考附图4-6，本发明提出了一种管道压装工艺，包括以下步骤：

对管道与管件插接部分的表面进行除氧化层打磨操作，并使得打磨深度尽量小，以保证打磨面圆柱度误差尽量小；

按管路走向需要分别选取与待装配管道和管件相匹配的压接盘100、弯头压装架400和三通压装架900压装工具，将管道安装在压装工具上；

驱动管道和管件以相对螺旋转动的方式相向动作，完成管道螺旋压装装配。

需注意的是，在管道安装前首先把管道在装配位置也即承接口打磨处104用脚向磨光机依托管子的表面轻轻打磨表面，以去除管道表面的氧化层，用来保证焊接处的焊接质量，但打磨深度不可过深，目的只是去除表面的氧化层，打磨过深，必然造成打磨的表面失去圆柱度，而这些不规整的圆柱表面，装配过程中必然造成局部间隙的存在，间隙中又必然有空气，尤其打磨过量时必然使得过盈量不足，在该的情形下，这种局部微观间隙将更大，配合面间留有的空气就更多，这些空气在焊接过程中是排不出去而残留焊缝中，对焊缝的焊接质量造成不利影响。

因此，管道和管件的配合过盈量的设计和打磨深度，至关重要，确保装配后足够的过盈量从而保证装配后管道与管件因过盈配合而产生足够的压力，因焊接是塑料的熔融再固化的过程，要使得焊接处密实，就必须在规定的温度和压力下焊接成型，这其中难以保证的主要是压力的数值要求，而压力是来源于过盈配合产生的压力，在焊接过程中，只是焊接面局部直接管加热，使得管件在壁厚方向上产生温度梯度，这样管件的外围由于温度不会马上升高而焊接处的温度快速进入熔融状态，由于温度梯度的存在，未熔化的管件壁对熔化焊接面提供了必要的压力，保证焊接处有压力，当然，这个压力是在足够大的过盈配合量的前提下而产生的。

依据前述分析，本发明所采用的螺旋压装工艺需保证足够的盈余量，而在保证足够的盈余量时，螺旋压装的阻力也将特别大，对管道的固定要求也将变得十分苛刻，故本发明所使用的压装工具依据实际管道的情况而选择并装配使用，以达到既能保证满足装配所需过盈量，又能尽量避免在两结合表面产生拉研沟槽以使得配合面处的空气量极大地减少，从而保证焊接质量的要求，具体包括以下情况：

本发明所使用的压装工具包括压接盘100、弯头压装架400和三通压装架900，具体地：

参考附图1、2，所述压接盘100由两完全一致的半盘体通过压装螺帽103与贯穿的螺栓配合连接而成，并在中部形成有安装孔，待装配的管道或管件被夹持在此安装孔内，所述压接盘100上设置有压装螺栓孔102；

参考附图5，所述弯头压装架400包括两形状镜相一致的夹持架板504，所述的两弯头压装架400通过蝶形螺栓固定连接，弯头压装架400的边缘设置有半圆形弧板，上下的两半圆形弧板相对形成了下半圆夹环501、上半圆夹环502两半圆夹环，弯头管件的两端分别被下半圆夹环501、上半圆夹环502两半圆夹环所夹持固定于弯头管件装夹弯头处503；夹持架板504上还设置有压装支撑板401，压装支撑板401上设置有支撑板螺孔409；

参考附图10，所述三通压装架900与所述的弯头压装架400的结构区别在于所述的夹环平行设置，三通压装架900的三通夹环孔901平行设置；

在装配时，依据管道和管件的具体情形选取压接盘100和/或弯头压装架400的数量，若采取两压接盘100，两压接盘100通过压装螺栓孔102处所设置的压装螺杆403与压装螺帽404的配合连接固定；若采取压接盘100和弯头压装架400，所述压接盘100的压装螺栓孔102和弯头压装架400的支撑板螺孔之间连接有压装螺杆403，并通过压装螺杆403与压装螺帽404的配合连接固定；具体如下：

对管道与直接管件800的装配而言，仅需采用两套压接盘100，待装配的管道和直接管件被夹持在压接盘100的安装孔内，两套压接盘100连接固定即可；

对于管道与弯头管件900的装配，参考附图4、5、12，所述压接盘100和弯头压装架400通过压装螺杆403连接，压装螺杆403的一端通过压装螺帽404的配合固定在压接盘100上，另一端抵触在弯头夹持架400的支撑板螺孔25内；

对于管道与三通管件1100的装配，参考附图9、11，对于三通管件，其与管道的装配依据所装配的通道口的不同所采用的压装工具而不同：

参考附图9，将管道与三通管件中支口装配，此时选取压接盘100和三通压装架900，所述压接盘100装配在管道上，所述三通管件装配在三通压装架900上，三通管件另外的两直通口被夹环所固定，所述压接盘100与三通压装架900通过压装螺杆403连接，压装螺杆403的一端通过压装螺帽404的配合固定在压接盘100上，另一端抵触在三通压装架900上的支撑板螺孔25内；

参考附图11，将管道与三通管件中的两直通口装配，此时选取两压接盘100，所述压接盘100装配在两管道上，管道与所述三通管件的两直通口装配，所述的两压接盘100通过压装螺杆403配合压装螺杆403固定定位；

基于压装工具选取、安装固定后再进行螺旋压装，此时所述管道和管件的装配同轴度得到保证。

需要说明的是，所述压接盘100在中部形成的安装孔的孔径可以相同也可以不同，依据管道和管件的直径选定，也即，所装配的管件与管道可以是同径管件装配(参考附图8)也可以是变径管件1300装配(参考附图13)；所述弯头件的角度可以是多种角度，以厂家通常提供的角度为准，以常见的90度(参考附图4)和45度(参考附图12)而言，其结构原理一致，仅仅是夹环的相对角度不同，不做过多的阐述。

在管道与弯头管件装配时，所述管道是跟压接盘100相连接的，压接盘100上用以连接压装螺杆403的螺杆孔102根据实际需要设置，而弯头夹持架400是采用两个镜像对称的夹持架板504形成的夹环抱夹在弯头管件表面上；通过非常方便装卸的蝶形螺丝可以压紧两个镜像对称的夹持架板504，但它所抱夹管件的力量并非很大，避免了弯头管件的插装孔收缩而影响装配精度的情况发生，实际上是依靠两个镜向对称的夹环固定，并非完全依赖抱夹管件的抱夹力。装上压装螺帽404后，可以很方便地同时旋紧压装螺帽404，优选交替对边的顺序旋紧压装螺帽404，使得管道在压入弯头的过程中，基本能保证管道与压接盘100的安装孔同轴；并且，在压进的过程中还可停下来，用角尺检测管道与弯头管件端面的垂直度，来判断并及时纠正装配中可能的编斜，使装配顺利进行，防止配合面产生拉研，有效提高装配质量，尽可能使装配面贴合，极力减少配合面之间产生空隙，以防止装配间隙中存在着空气。

在本发明所述的压装工艺中，在装配管道的压装过程中，特别是压装初期，很可能出现因各种因素造成压装力偏载，而出现装配偏斜，本发明还采取了纠正装配偏斜的办法：

方法之一，所述的压接盘100上通过标志杆连接螺丝107加装数量不等的偏载检测标志杆105，在装配时，实时人工通过标志明显的、排列统一的多色刻线环106，观测各部位进度情况，可明非常直观地及时发现可能出现的装配偏斜，及偏斜中进度少的部位；若出现进度不一致的情况，采用木锤或橡胶锤，打击进度少的部位，并在打击压接盘100后及时增加旋进该部位附近的螺帽，从而及时方便地调正偏斜，并有效防止偏斜过大而造成的装配面拉研的情况。

当承插部位进入得越多，其自身压入导向作用就越好，从而基本不需要使用手锤校正偏斜了，这时只需尽量做到均匀旋进螺帽即可。其中偏载检测标志杆是很容易拆装、定位的，用该方式观测装配偏斜的办法，简便易行。

方法之二，螺杆的数量和位置，要根据管道的直径来设置合适数量的压装螺杆(403)，压装螺杆多有利于纠正偏斜，通过观测偏斜部位，配合手锤击打校正的办法顺利完成装配，但压装螺杆数量多也将影响装配效率，应该进行适量平衡，同时当管径很大时，压装螺杆的数量就要设置得多些(图1和图2螺孔数量就不一样)，这与装配效率有一个平衡问题，不能一概而论。

压装时优选使用两个同型号的带有棘轮的梅花扳手，以便同时、同步旋压两个压装螺帽，并时刻注意观察不同部位的偏载检测标志杆105上的多色刻线环106，确认是否出现装配偏斜，该方法较现有技术中直接管观察管道和管件装配偏斜要容易、明显得多，可以实时掌握并用木锤调整偏载和偏斜，使得压装顺利进行。随着压装深度的增加，管道压入管件装配时的自动导向作用不断增强，装配出现的偏斜量大为减少，几乎用不上锤击纠正装配偏斜的方式了。

弯头件在装配时其在压装时的压力下存在位移，基于此，所述弯头压装架400还设有阻挡弯头移动的阻挡机构，阻挡机构为安装过渡板408，所述安装过渡板408通过螺栓固定在夹持架板504上，并与实物电熔弯头一端口接触，压装时承受主要的压装力，以适应弯头两头装配管道，有效抵挡住弯头的移动。

优选地，参考附图4-5，所述压装支撑板401为U型，两侧作为肋板增强抗变形能力，所述安装过渡板408上设有凹槽，所述凹槽紧贴压装支撑板401，可以方便调整位置，并有效抵挡住弯头的移动，通过安装过渡板408承受压装时弯头移动的力量，它能有效保证管道压装时弯头不发生移动；

优选地，参考附图4，所述安装过渡板408上通过阻挡板压紧螺栓407安装有阻挡板406，所述阻挡板406接触阻挡在弯头件的端面，限制其侧向移动，它能有效保证管道压装时弯头不发生移动。

优选地，参考附图12，在对弯头件装配时，尤其是45度弯头，所述夹持架板504上设有阻挡销承力槽1203，压装支撑板401上设置有阻挡销装配孔1202，阻挡销承力槽1203内插入有阻挡销1201，阻挡销1201的一端插入阻挡销承力槽1203并与弯头件端面接触，阻挡销1201的厚度有不同备用件，以备选用合适厚度的销子，正好阻挡在阻挡销承力槽中用以承受压装时弯头移动的力量，它能有效保证管道压装时弯头不发生移动。

还需要说明的是，直接管件往往也是电熔管道，而弯头等其他管件则不同于电熔管道，管件是塑料件，虽然是复合材料，其内部有金属骨架支撑，但其刚度相比于普通钢质的电熔管道还是差很远，若是依靠抱夹在其表面而产生的摩擦力，必然需要很大的抱夹压力方可，也必将因此使得抱夹力严重影响到装配的过盈量；基于此，本实施例的压接盘100都是安装在管道上，而不是弯头等其他管件上，而压接盘100装在管道上，则其变形处的变形量不会影响到装配处的过盈量。因此，本发明充分考虑到了对装配的配合面受力变形影响最小以此保障装配质量的需求。

更需说明的是，本发明必须考虑到重量问题，特别是随着管道公称直径的增加，压接盘、弯头夹持架等的尺寸必然随之加大，要保持压接盘、弯头夹持架的刚度，其厚度就要加大，这双方面的因素必将使得整体装置重量过大，然而危险的是，大管径管路相对小管径管路其水锤效应的危害更大，因此要求管道和管件的焊接质量更好，而这就要求在适量地增加过盈配合量的同时并保证配合面的圆柱度误差尽可能地小，以提供足够大的压力和减少焊缝处进入的空气(打磨后管道口的圆柱误差小则有利于排气。)，进而保证焊接时焊缝处熔融塑料的压力以及消除焊缝处存有的空气，最终保证焊接处焊后的塑料密实度。但过盈量的加大，也将必然影响到装配力，而装配力又必须得到接盘、弯头夹持架尤其是弯头夹持架的刚度支持，以此保证压装顺利进行，这样就产生了技术矛盾造成的障碍，即对弯头夹持架来说既要重量轻又要刚度大，本发明采用铆焊件制作已达到综合性能最佳的状态，而由于焊接件存在焊接变形，弯头夹持架的两个抱夹环的形位公差单靠焊接件的焊接精度无论如何是保证不了的，必需经过切削加工。

依据常识，弯头压装架400与实物弯头在相配处的形状、位置、尺寸上相契合，才能在正常装夹后，有效减少产生附加的装夹应力，这样才能有效控制压装力量，以减少出现偏载程度，压装才能顺利进行。所述压装工具特别是弯头压装架400的制造中，经机加工后弯头压装架400各部位的位置、形状，怎样才能与实物弯头位置、形状保持吻合而形成最佳匹配深刻影响着装配精度。

由于实物弯头与理想弯头是存在误差的——形位公差、尺寸公差较大，但同一模具生产出的弯头件产品之间误差值与误差方位是基本一致的，弯头压装架400是要保持与实物弯头的误差一致，而不是与理论图纸相一致，不然两者的形状、尺寸契合程度就必然差。而契合不好时，在装夹工具后，工具会因在契合不好的情形下，产生夹紧附加应力。对单薄的装夹工具来说，这一附加应力的影响是不容忽视的，它将使得压装产生足够大的偏载，从而影响装配，反之，两者形状上契合好了，就能减小压装时产生的偏载力，并使得压装既能顺利进行，不会造成的塑料的配合面出现拉研的问题，还能提高装配效率。

因为弯头是一个带有增强骨质材料的塑料件，它是由注塑模具生产出来的，在它生产过程中，脱模之后它会发生一定的变形量，当然，这种变形量在模具设计的时候就予以了考虑，但是由于它是含加强骨架的塑料件的收缩问题，收缩受到钢骨架的限制，而强大的收缩力又引起钢骨架产生难以估计的变形，因而它的收缩量以及收缩方向是非常难以预先准确估计的。尤其是这些管件，在塑料制品中都属于实心厚壁零件，且又受其内部的增强钢骨架影响。这类管件在注塑成型后，冷却脱模过程中及脱模后，必然产生较大变形，其所能达到的形位公差范围，较同样大小、形状的机加工钢件产品要大得多，例如管件中的弯头，作为壁厚为实心的塑料件，它们的壁厚算是很厚的，在塑料产品中是属于少见的厚壁件，一般的塑料件除了中空的塑料件，绝少有如此厚的壁厚，常规的塑料模具设计不会涉及到这样厚的塑料件。厚壁带给产品很多缺陷，单靠模具设计是无法解决的，而致命的是这类管道又是承受额定16KG/CM2较高压力，并且时常可能要承受“水锤”的恶劣工艺况作用，导致对它的力学要求很高。并且这类模具常常尺寸很大，一付模具的价值较高，试错的成本难是难以承受的，而即使管件有较大的形状、位置误差，也对管道的使用影响非常有限。它的模具设计中考虑影响产品变形的因素非常多，并难以有一个确切的理论设计依据。这样按某些设计规程设计、制造出来的模具，用其生产出这类产品，产品的形位误差，比如以理想90度的偏差值，不仅会出现较大的偏差，而且每个产品之间也有一定的误差，当然，这一误差在管道的使用过程中是几乎没有影响的，但是在采用本发明工具进行管道安装的过程中，若是压装工具与实物管件的配合过程中存在较大的误差，必然产生压装工具装夹附加应力，而这一应力必然影起压装过程中的压装力的偏载，从而影响管道的装配质量。而压装过程中的偏载装配力的出现，在偏载较大时，很可能造成管件安装过程中在接头的承插部位出现拉研沟槽，而拉研沟槽中必然会存在有空气的进入，并且这些空气在焊接过程中将会造成局部的材料不密实，从而严重影响焊接质量。

如果按理论上正90度弯头的形状、尺寸数据，在镗床上去装夹找正待加工的弯头压装架400，并进行加工(假设工件刚度足够，能够进行切削加工)，其加工出来的弯头压装架400必然不能与实物90度弯头300很好地契合，因为实物弯头本身与理论上正90度弯头的形状、尺寸的误差较大，而选择的加工基准(定位基准和镗杆轴线相对工件的基准)就是错误的，或说存在较大误差，那当然不可能加工出与实物弯头能很好契合的弯头压装架400，夸大一点讲或出现“牛头不对马嘴”的情况，而要得到或者测量出实物弯头实际的形状、位置、尺寸数据，又是件比较困难的事。加上要按照这些形状、位置、尺寸数据，去逐次在镗床上装夹找正弯头压装架400毛坯进行加工，都是一件比较困难的事，不仅费力费时，而且这其中每个环节都很可能出现较大误差，并且在加工的过程中又难以进行形、位测量，以验证加工的正确性，当更换了不同型号的弯头后，又得重新来一遍，并且加工过程中形状、位置、难以测量，造成加工依据不清楚，加工难以进行下去，因此加工难免出现较大差错，且加工效率低下。

为解决上述问题，优选地采取实物弯头在镗上找正后，撤下弯头而弯头定位角铁不动，及镗杆轴线位置作为原始加工基准再经换算后得到所需基准，本发明解决弯头压装架400在加工时找正难的具体方案如下：

以实物弯头先行在镗床上进行安装定位，弯头压装架400加工时的找正过程是以实物弯头先行在镗床上进行安装定位，通过实物弯头一个基准端面靠在角铁上定位，调组合平垫高低，垫平实物弯头，找正镗杆轴与实物弯头找正环面307同轴；

之后撤除实物弯头，以实物弯头留下的两个弯头孔的位置(角铁301的台阶圆柱面和镗杆轴)作为基准来定位弯头压装架400的加工基准，该基准虽然可能与图纸上的理论基准有较大偏差，但这一误差是来自实物弯头，是弯头压装架400真正应该对标的加工基准，这是一种直接管“瞄准”的方式，省去了很多繁琐的、不必要的中间环节，当然使得其产生的结果更好；

在得到弯头压装架400加工找正基准的过程中，无需测量实物弯头的外形位置、尺寸误差，加工过程中也无需进行位置测量，其方法是：

把另外专门制作的与每一种实物弯头型号相对应的专用工艺角铁301，该角铁301上设有设置有用于工具机加工时定位的机台定位圆台302，机台定位圆台302上还设置有用于实物弯头一端定位的实物弯头端定位圆台303，实物弯头端定位圆台303与实物弯头孔呈较松的过盈配合，把弯头件插装到工艺角铁301上，并在镗床的工作台上通过调平垫305，垫平弯头。具体地，通过不等厚度的垫片305组合把焊锡块中的夹环调平；

加工找正时，把镗杆轴线与组合在一起的角铁和调平的实物弯头的一个孔调整到同轴状态，用压板分别压紧角铁和弯头，并先保持镗杆和角铁这第一基准不变；

撤去实物弯头，替换上弯头压装架400毛坯件，毛坯件的一个孔以机台定位圆台302为基准(机台定位圆台302的台阶尺寸是以铆焊件的毛坯孔尺寸相配设计的)，而机台定位圆台302与实物弯头端定位圆台303是有意设计、加工所达到同轴的基准标准，这样，只要对照弯头压装架400毛坯的理论尺寸与实物弯头的实际尺寸，可较容易地计算出实际加工时，镗杆需要在已经定位的基础上再水平移动的数值；

并按照计算值水平移动镗杆(镗杆的上、下位置是不需要移动的)，并压紧弯头压装架400毛坯，然后可对弯头压装架400毛坯的一个孔进行镗削加工；

当前孔加工完毕后，拆下已经加工完一头的弯头压装架400，调头以同样方式装夹，需要强调的是，这时要在机台定位圆台302处加入合适厚度尺寸的环形隔垫环，才能使得已经加工完毕的弯头压装架400孔与302台阶相配，弯头压装架400，加工另一头的孔，加工完毕，弯头压装架400便制作完毕。

另外说明，另外实物弯头结构上有实物弯头原有沟槽306及电阻加热插头308，同理，直接管800上也有实物直接管原有沟槽801，实物三通管件1100上也有实物三通管件原有沟槽1101。

进一步还需要考虑的是，以上加工工艺是假定弯头压装架400铆焊件毛坯的刚度足够抵抗切削力，切削过程中振动小，能够进行切削时，才能用以上加工工艺。而事实上，因为弯头压装架400是需要人工在现场进行安装调试，其重受到较大的限制，为减轻重量，弯头压装架400厚度要设计得尽量单薄，即弯头压装架400铆焊件毛坯是由薄钢板制作而成的，特别是环形部位的刚度很差，对其直接管进行压紧装夹后，不仅弯头压装架400作为加工工件，它的弹性变形很大，而且工件刚度特别差，难以承受切削力，是无法进行切削加工的，即使使用很小的进刀量，能够勉强进行切削，加工完毕撤除装夹后，环形部位释放装夹力后，其变形一定很大，而使得形状、尺寸超差。

因此，本发明采用加强弯头压装架400铆焊件毛坯局部刚度的办法，以达到该铆焊件能够进行切削加工要求，具体方式是：

由于压装工具的环形抱箍是用相对较薄的钢质材料制成，它是焊接件，焊接件就必然会出现焊接后的变形，若不消除这种装夹工具在焊接后的变形影响，将无法保证压装工具的形位公差合乎技术要求，在使用过程中必然造成有害的装夹应力。因此抱箍孔必须留有机加工余量，并在焊接后，对抱箍进行机加工，以满足技术要求，而对单薄的刚度很差的压装工具的环形抱箍内孔进行切削加工，是件很困难的事。

为此本发明采取对压装工具铆焊件毛坯进行局部焊锡加固的方式，使得压装工具铆焊件毛坯中的等待切削加工的环形圈外缘与焊锡熔为一体，用相对较厚的焊锡来加强待加工环形圈材料的刚度。选择焊锡来加固是因为，焊锡的熔点很低(锡的熔点比焊锡要高得多。)，焊锡熔化的温度多在180度左右，低于四氟的工作温度(250度左右)，且焊锡凝固后与四氟材料结合不了，很好脱模，浇铸成形后为附图7的焊锡块700状态，焊锡块使得夹环有足够镗削工艺所需的工件刚度；经本方法制成的弯头夹持架400既有尺寸、形位精度，重量又轻，从而满足现场压装技术要求。

为达到技术目的，本发明还提供了一种使用四氟材料材质制作的无盖浇灌箱601，以对弯头压装架(400)和三通压装架(900)环箍，在镗削过程中得到加固处理，因为四氟较金属材料软得多，同样用四氟制成的浇灌箱和四氟密封管603相配合，在压板力的作用下，能够很好地密封，使得流动性非常好的熔融焊锡也无法进入到四氟密封管内部，从而只浇铸出加强焊锡块，环形圈内不会有焊锡；并且四氟材料的浇灌箱与焊锡难以结合(而与之对比地，焊锡与金属箱板是有一定的粘合度的，需要设计脱模斜度，而有脱模斜度又将影响之后切削加工找正时的工作量)，使得脱模非常容易，从而不需要在箱体内设置拔模斜度，而不设置拔模斜度对机加工时装夹工件非常方便，且装夹找正简单得多。当然，在其他的实施例中浇灌箱还可用常见金属如铁、铝合金等等制成，只是其密封效果没有四氟材料的浇灌箱好、并需要设置拔模斜度。

对镗削过程中的夹环进行加固处理的具体方案如下：

选取弯头夹持架400的任意一个夹环内衬有四氟密封管603，四氟密封管603一侧面与夹环的侧面共面，另一侧面高出夹环侧面，将内衬有四氟密封管603的夹环放置在无盖浇灌箱601内，四氟密封管603在高出夹环侧面的同时不低于无盖浇灌箱601的高度；

在四氟密封管603上放置并压装有四氟密封管压板602，向无盖浇灌箱601内灌入锡液，直至锡液淹没夹环，四氟密封管压板602向下压制四氟密封管603使得锡液进不了下半圆夹环501内；

静止冷却直至锡液固化，拆除四氟密封管压板602、无盖浇灌箱601，得到附图7所示的固化在夹环上的焊锡块700，带有焊锡块700的弯头夹持架400放置在镗床上对夹环进行镗削，得到目标精度下的夹环；

镗削完成后，加温熔化焊锡块700，之后另一待镗削的夹环以同样的方式制备新的新焊锡块12，并进行镗削。

进一步地，为了防止四氟浇铸箱体在浇筑时发生胀模(箱板受液体焊锡压力而变形)，优选采取相应措施加固，以防止出现胀模，具体的加固措施为常见手段，本实施例不做阐述。

焊锡加固后的压装工具铆焊件毛坯件拥有足够的刚度，切削加工装夹时压板的力量既难以造成工件变形，又能够有效遏制工件加工时产生的振动，所制造出的弯头夹持架400能保证其形位公差达到技术要求，即它能够与实物弯头很好地契合匹配，使得弯头在抱夹在这种弯头时才能够使得抱夹力合适，并且两者结合牢靠，能够经受压装力的作用而不产生大的变形，使得压装顺利进行。

需要说明的是，考虑焊锡固化时对弯头压装架400的夹环造成强大的收缩力压迫，使得夹环收缩量较大，而熔去焊锡后环形圈必然弹性回弹，基于对此现象的考虑，所述弯头压装架400在尺寸设计时给予适当增减补偿，以得到尺寸更为准确的弯头压装架400。

同样的道理，所述的三通压装架900的制造精度也同样影响着装配精度，所述三通压装架900的铆焊件制作出来并用前述的无盖浇灌箱601焊锡加固成如图15状态，即夹环与三通管件焊锡加强块1500一体，加固后可进行镗床加工时，选择合适的镗床对三通压装架孔901进行切削加工，由于常用管道的直径大的可到600毫米，现就以600毫米通径的管道，装配三通管件时的压装工具孔901进行切削加工工艺过程来陈述。

由于这一通径的三通管件尺寸较大，其二个对孔的端面距离达到1300毫米以上，选用T611镗床对这一通径的压装工具孔901进行切削加工，因为两个压装工具孔901的距离较长，在T611镗床上的现有技术加工工艺一般为：先在镗床工作台上压装工件，找正后，加工一个压装工具孔901，完毕之后，把工作台大致旋转180度，之后安装支撑在尾座和镗杆轴心上的长附加镗杆，再以这根附加镗杆的基准，找正已经加工过的压装工具孔901与附加镗杆同轴，之后，锁紧工作台旋转部分，撤除附加镗杆，再对另一个孔901进行加工。这一加工工艺虽然加工精度高，但是非常麻烦，加工成本高。

本发明改进这一常规的加工工艺，具体工艺步骤如下所述：

在T611镗床工作台1600上，用压板把4个同型号的V型铁1603，以V型铁底部1603的定位键定位(图中左边的V型铁靠紧工作台上的T型槽左边，右边的V型铁靠紧工作台上的T型槽右边)；

之后，用压板把4个已经定位的V型铁1603压住(图16中为简化示意图，未画出螺栓、压板)，再在图16所示位置分别紧靠左边的V型铁1603压装两个宽边角尺1602；

之后，用使用镗床原有的定位块1601定位工作台，使用平旋盘找正图16中靠近读者的两个V型铁，使得镗杆轴线位于靠近读者的两个V型铁的连线中点上；

之后，再旋转工作台180度，并以镗床原有的定位块1601定位工作台，使用镗床工作平台自带的定位块1601来快速定位时，松开工作台夹紧机构，旋转工作台180度，以定位块1601定位后，夹紧工作台，并锁紧工作台，这时再校对已经转到靠近读者的两个V型铁与镗杆轴对中误差，并以打百分表所显示的对中误差的一半来移动镗杆主轴的水平位置，再重复以上过程，即再把工作台旋转180度，与上述过程相同，之后便确定了镗杆的轴线在两组V型铁之间正中位置；

装夹找正工件900，具体地，通过不等厚度的垫片组合把焊锡块中的夹环，以宽边角尺为基准，用游标卡分别测量宽边角尺到两个901孔的距离，并使之相等，压紧两焊锡块；找正镗杆的上下位置，使得其与901毛坯孔中心等高，锁紧主轴箱，这时镗床主轴的位置便确定了，镗好一个901孔后，只需松开工作台，旋转180度并以镗床工作平台自带的定位块1601定位，再锁紧工作台，镗削另一901孔至尺寸即可完成三通管件压装工具的切削加工。

要指出的是：上述工艺得到的切削加工精度，并没有镗床经常进行的调头镗孔精度要达到同轴度误差在0～0.02毫米内的高精度，因为三通管件压装工具两孔的同轴度误差，只要达正负0.1毫米即可，它较镗床经常进行的调头镗孔同轴度精度误差，相差了一个数量级。因此，使用上述发明人简化的找正方法，不用架设长附加镗杆来找正，完全能够满足所需加工精度要求，而上述发明人利用了加工精度要求较常规镗床加工要低得多的特点，大大简化了找正方法，这样就能够快速、简便地进行加工。

总结这一简便加工过程是：先把镗床原有定位机构定位工作台；找正镗杆轴线通过工作台旋转中心；再装夹工件并找正镗杆轴与工件毛坯孔同轴；加工一个毛坯孔至尺寸要求；利用镗床自身的定位块进行调头定位；加工另一个毛坯孔至尺寸要求，完毕。

综上所述，在使用本发明的压装工具后，管道与管件的装配过盈量能够按照保证焊接质量的前提下来设计，而不会因过盈量的问题影响焊接质量，过盈量的阈值较现有技术大得多；且整体装置简单，操作便捷，且整体装置简单，操作便捷，并适合空间受限、高空环境作业，适用范围广；针对装配过程中可能出现的各种影响误差的因素进行工艺改进，保证了装配所应该达到的，但相比现有技术又是难以达到的技术要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电熔管道压装工艺，其特征在于包括以下步骤：

对电熔管道与电熔管件插接部分的表面进行除氧化层打磨操作，并使得打磨深度尽量小，以保证打磨面圆柱度误差尽量小；

按电熔管路走向需要分别选取与待装配电熔管道和电熔管件相匹配的压接盘(100)、电熔直接管件(800)、弯头压装架(400)和三通压装架(900)压装工具中的一种或多种，将电熔管道安装在压装工具上；

驱动电熔管道和电熔管件以相对螺旋转动的方式相向动作，完成电熔管道螺旋压装装配。

2.压装工具，用于权利要求1所述的电熔管道压装工艺中，其特征在于包括：

电熔直接管件(800)所使用的压接盘(100)：所述压接盘(100)由两完全一致的半盘体通过螺帽(103)与贯穿的螺栓配合连接而成，并在中部形成驱动管道插入电熔管件的孔，待装配的电熔管道被夹持在此安装孔内并分别连接电熔直接管件(800)，所述压接盘(100)上设置有螺栓孔(102)；

电熔弯头管件(300)所使用的压装工具：所述弯头压装架(400)包括两形状镜相一致的夹持架板(504)，所述的两弯头压装架(400)通过蝶形螺栓固定连接，弯头压装架(400)的边缘设置有半圆形弧板，上下的两半圆形弧板相对形成了下半圆夹环(501)、上半圆夹环(502)两半圆夹环，所述待装配的弯头管件被放置所述弯头压装架(400)中，其两端被下半圆夹环(501)、上半圆夹环(502)两夹环所夹持固定；夹持架板(504)上还设置有压装支撑板(401)，压装支撑板(401)上设置有对接螺孔；

电熔三通管件所使用的压装工具：所述三通压装架(900)与所述的弯头压装架(400)的结构区别在于所述的夹环平行设置。

3.根据权利要求1所述的电熔管道压装工艺，其特征在于在装配时，压装工具依据电熔管道和电熔管件的具体情形选取：

对电熔管道与电熔直接管件的装配而言，选取两压接盘(100)，仅需采用两压接盘(100)，两压接盘(100)通过压装螺栓孔(102)处所设置的压装螺杆(403)与压装螺帽(404)的配合连接后，可进行管道与管件的压装；待装配的管道和直接管件被夹持在压接盘(100)的安装孔内；

对于电熔管道与电熔弯头管件的装配，选取压接盘(100)和电熔弯头压装架(400)，所述压接盘(100)和弯头压装架(400)通过压装螺杆(403)连接，压装螺杆(403)的一端通过压装螺帽(404)的配合连接后，可进行管道与管件的压装，并与压接盘(100)相连，另一端装配在电熔弯头夹持架(400)上的支撑板螺孔内；

对于电熔管道与电熔三通管件的装配，对于电熔三通管件，其与电熔管道的装配依据所装配的通道口的不同所采用的压装工具而不同：将电熔管道与电熔三通管件中支口装配时，此时选取压接盘(100)和电熔三通压装架(900)，所述压接盘(100)装配在电熔管道上，所述电熔三通管件装配在电熔三通压装架(900)上，电熔三通管件另外的两电熔直通口被夹环所固定，所述压接盘(100)与电熔三通压装架(900)通过压装螺杆(403)连接，压装螺杆(403)的一端通过压装螺帽(404)的配合固定在压接盘(100)上，另一端装配在三通压装架(900)上的支撑板螺孔内；将电熔管道与电熔三通管件中的两直通口装配时，此时选取两套压接盘(100)，所述压接盘(100)装配在两电熔管道上，电熔管道与所述电熔三通管件的两直通口装配，所述的两套压接盘(100)通过压装螺杆(403)配合压装螺杆(403)固定定位。

4.根据权利要求3所述的电熔管道压装工艺，其特征在于装配电熔管道的压装过程中包括纠正装配偏斜的方法：

所述的压接盘(100)上通过标志杆连接螺丝(107)加装有偏载检测标志杆(105)，偏载检测标志杆(105)上设有多色刻线环(106)，在装配时，实时人工通过多色刻线环(106)观测各部位进度情况，可明显、非常直观地及时发现可能出现的装配偏斜，及偏斜中进度少的部位；若出现进度不一致的情况，采用木锤或橡胶锤，打击压接盘(100)上进度少的部位，并在打击后及时增加旋进该部位附近的螺帽,螺杆的数量和位置，要根据管道的直径来设置合适数量的压装螺杆(403)，压装螺杆多有利于纠正偏斜，通过观测偏斜部位，配合手锤击打校正的办法顺利完成装配，但压装螺杆数量多也将影响装配效率，应该进行适量平衡。

5.根据权利要求4所述的电熔管道压装工艺，其特征在于：

所述压装时使用两个同型号的带有棘轮的梅花扳手，以便同时、同步旋压两个压装螺帽并时刻注意观察不同部位的偏载检测标志杆(105)上的多色刻线环，确认是否出现装配偏斜，通过木锤调整偏载和偏斜，随着压装深度的增加，管道压入管件装配时的自动导向作用不断增强，装配出现的偏斜量大为减少，几乎不用锤击纠正装配偏斜的方式了。

6.根据权利要求2所述的压装工具，其特征在于：

所述电熔弯头压装架(400)还设有阻挡电熔弯头移动的阻挡机构，阻挡机构为安装过渡板(408)，所述安装过渡板(408)通过螺栓固定在夹持架板(400)上，并与实物电熔弯头一端口接触，压装时承受主要的压装力；

所述压装支撑板(401)为U型，两侧作为肋板增强抗变形能力，所述安装过渡板(408)上设有凹槽，所述凹槽紧贴压装支撑板(401)；

对45度电熔弯头件装配时，所述夹持架板(504)上设有阻挡销承力槽，阻挡销承力槽内插入有阻挡销(1201)，阻挡销(1201)正好阻挡在阻挡销承力槽中用以承受压装时45度电熔弯头移动的力量。

所述安装过渡板(408)上通过阻挡板压紧螺栓(407)安装有阻挡板(406)，所述阻挡板(406)接触阻挡在45度电熔弯头件的端面；

所述压接盘(100)都是安装在电熔管道上。

7.一种用于权利要求2所述的压装工具的制造方法，其特征在于所述90度电熔弯头压装架(400)的制造工艺如下：

以实物电熔弯头先行在镗床上进行安装定位，电熔弯头压装架(400)加工时的找正过程是以实物电熔弯头先行在镗床上进行安装定位，之后撤除实物电熔弯头，以实物电熔弯头留下的两个电熔弯头孔的位置作为基准来定位电熔弯头压装架(400)的加工基准；

把另外专门制作的与每一种实物电熔弯头型号相对应的专用工艺角铁(301)，该角铁(301)上设置有用于工具机加工时定位的工具定位圆台(302)，工具定位圆台(302)上还设置有用于实物电熔弯头一端定位的实物电熔弯头端定位圆台(303)，实物电熔弯头端定位圆台(303)与实物电熔弯头孔呈较松的过盈配合，把电熔弯头件插装到工艺角铁(301)上，并在镗床的工作台上垫平实物电熔弯头；

加工找正时，把镗杆轴线与组合在一起的角铁和调平的实物电熔弯头的一个孔调整到同轴状态，用压板分别压紧角铁和实物电熔弯头，并先保持镗杆和角铁这第一基准不变；

撤去实物电熔弯头，替换上电熔弯头压装架(400)毛坯件，毛坯件的一个孔以工具定位圆台(302)为基准，工具定位圆台(302)的台阶尺寸是以铆焊件的毛坯孔尺寸相配设计的，工具定位圆台(302)与实物电熔弯头端定位圆台(303)达到同轴的基准标准；

对照电熔弯头压装架(400)毛坯的理论尺寸与实物电熔弯头的实际尺寸，计算出实际加工时，镗杆需要在已经定位的基础上再水平移动的数值；

并按照计算值水平移动镗杆，并压紧电熔弯头压装架(400)毛坯，然后可对电熔弯头压装架(400)毛坯的一个孔进行镗削加工；

当前孔加工完毕后，拆下已经加工完一头的电熔弯头压装架(400)，调头以同样方式装夹，需要强调的是，这时要在工具定位圆台(302)处加入合适厚度尺寸的环形隔垫环，使得已经加工完毕的电熔弯头压装架(400)孔与工具定位圆台(302)台阶相配，电熔弯头压装架(400)，加工另一头的孔，加工完毕后电熔弯头压装架(400)便制作完毕。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于所述电熔弯头压装架(400)和电熔三通压装架(900)制备过程中还涉及一种使用四氟材料材质制作的无盖浇灌箱(601)，以对电熔弯头压装架(400)和电熔三通压装架(900)环箍，在镗削过程中得到加固处理，加固处理的具体方案如下：

选取电熔弯头压装架(400)和电熔三通压装架(900)，电熔弯头压装架(400)和电熔三通压装架(900)，电熔弯头夹持架(400)的任意一个夹环内衬有四氟密封管(603)，四氟密封管(603)一侧面与夹环的侧面共面，另一侧面高出夹环侧面，将内衬有四氟密封管(603)的夹环放置在无盖浇灌箱(601)内，四氟密封管(603)在高出夹环侧面的同时不低于无盖浇灌箱(601)的高度；

在四氟密封管(603)上放置并压装有四氟密封管压板(602)，向无盖浇灌箱(601)内灌入焊锡液，直至焊锡液淹没夹环，四氟密封管压板(602)向下压制四氟密封管(603)使得焊锡液进不了(501)孔夹环内；

静止冷却直至焊锡液固化，拆除四氟密封管压板(602)、无盖浇灌箱(601)，得到附图(7)所示的固化在夹环上的焊锡块(700)，带有焊锡块(700)的弯头夹持架(400)放置在镗床上对夹环进行镗削，得到目标精度下的夹环；

镗削完成后，加温熔化焊锡块(700)，之后另一待镗削的夹环以同样的方式制备新的新焊锡块(12)，并进行镗削。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：

所述电熔弯头压装架(400)在尺寸设计时给予适当增减补偿，弥补焊锡固化时对电熔弯头压装架(400)的夹环造成强大的收缩力压迫使得夹环收缩量较大的误差。

10.一种用于权利要求2所述的压装工具的制造方法，其特征在于所述电熔三通压装架(900)的制造机加工工艺步骤如下所述：

在T611镗床工作台(1600)上，用压板把4个同型号的V型铁(1603)，以V型铁底部(1603)的定位键定位；

之后，用压板把4个已经定位的V型铁(1603)压住，再在图16所示位置分别紧靠左边的V型铁(1603)压装两个宽边角尺(1602)；

之后，用使用镗床原有的定位块(1601)定位工作台，使用平旋盘找正图16中靠近读者的两个V型铁，使得镗杆轴线位于靠近读者的两个V型铁的连线中点上；

之后，再旋转工作台180度，并以镗床原有的定位块(1601)定位工作台，使用镗床工作平台自带的定位块(1601)来快速定位时，松开工作台夹紧机构，旋转工作台(180)度，以定位块(1601)定位后，夹紧工作台，并锁紧工作台，这时再校对已经转到靠近读者的两个V型铁与镗杆轴对中误差，并以打百分表所显示的对中误差的一半来移动镗杆主轴的水平位置，再重复以上过程，即再把工作台旋转(180)度，与上述过程相同，之后便确定了镗杆的轴线在两组V型铁之间正中位置；

装夹找正工件(900)，具体地，通过不等厚度的垫片组合把焊锡块中的夹环调平后，以宽边角尺为基准，用游标卡分别测量宽边角尺到两个三通夹环孔(901)的距离，并使之相等，压紧两焊锡块；找正镗杆的上下位置，使得其与(901)毛坯孔中心等高，锁紧主轴箱，这时镗床主轴的位置便确定了，镗好一个三通夹环孔(901)后，只需松开工作台，旋转(180)度并以镗床工作平台自带的定位块(1601)定位，再锁紧工作台，镗削另一三通夹环孔(901)至尺寸即可完成三通管件压装工具的切削加工。

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