CN1264620C - 用于在管道上制造旁通环口的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于弯曲用于孔封环口或颈口的孔的边缘的方法和设备。该环口由一个适用于从管道里面到外面大体上径向移动的成型模具(3)形成。一个校准心轴(11)被外部的驱动单元从外面压入到由成型模具(3)建立的环口中。该校准心轴扩展该环口以和自己的尺寸相吻合，并且矫正成型模具较小的横向尺寸和较大的纵向尺寸。在它进入环口之后，校准心轴(11)推动成型模具(3)回到它用于新的环口开设操作的初始位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于采用成型模具来弯曲用于孔封环口或颈口的管道孔的边缘的方法，和一种用来弯曲用于孔封环口或颈口的孔的边缘的环口开设设备，用于在管道上制造旁通环口或颈口。
背景技术
这种方法和设备可以从本申请人早期的专利出版物US5,515,710中事先得知。
当一个管状金属罩壳或套筒，通过拉伸罩壳材料，形成一个旁通的、圆柱环口或是颈口的结构时，它最终的尺寸由管道的弹性和材料内部的残余应力决定。通常，环口在管道横截面方向上的尺寸D2要比纵向的尺寸D1小。而且，在大多数的相关材料，比如在不锈钢的情况下，环口在横向上的尺寸要小于用于形成环口的工具的尺寸D2’。
在现有专利出版物US5,515,710中，通过给出一个其直径大于管道直径的成型模具，已经解决了这一个问题。通过将管道挤压成为椭圆型，使这个大尺寸的成形模具在管道中传送，因而管道的直径在成形模具的大尺寸方向上增大。这种设置适用于具有所要求的弹性的大型且壁薄的管道。对于较小的管道，其中，直径与管壁厚度的比率改变了管道的弹性，使得所述弹性和管道的椭圆度没有起到作用，颈口或环口的形状和大小可以根据本发明所描述的来实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用来修正由在专利出版物US5,515,710中公布的环口开设装置形成的颈口或环口的圆度和直径尺寸的方法和设备。
为此，根据本发明的一个方面，提供一种用于采用成型模具来弯曲用于孔封环口或颈口的管道孔的边缘的方法，该成型模具可以相对于管道径向移动并且从管道内部向外移动以使该环口成型，其特征在于，利用可以从管道外面向里面移动的校准心轴进行由成形模具产生的环口的圆度和/或直径尺寸方面的调整，校准心轴被外部驱动单元压入到由成型模具产生的环口中，校准心轴使该环口伸展以与它自己的尺寸一致，并且在进入颈口之后，校准心轴推动该成型模具回到它的起始位置用于新的环口开设操作。
根据本发明的另一方面，提供一种用来弯曲用于孔封环口或颈口的孔的边缘的环口开设设备，所述设备包括可插入到要被开设环口的管道内部的本体元件和适于相对管道大体上径向移动的成型模具，该成型模具的外部直径大体上等于用于环口的所希望的内部直径，一个设置在本体元件中的孔或凹槽，其尺寸设计用来接受成形模具，所述成型模具在所述孔或凹槽的导引下是可以操作的，以及与用于将成型模具从管道内部移向外部的驱动单元可以接合的元件，其特征在于，孔或凹槽具有与同向可移动的校准心轴相对齐的中心线，校准心轴被外部驱动单元从管道外部压进由成形模具产生的环口中，校准心轴扩展该环口以与它自己的尺寸相一致，并且在它进入到该环口之后，校准心轴推动成形模具回到它的用于新环口开设操作的初始位置。
由此可实现本发明的上述目的，以对环口开设设备形成的颈口或环口的圆度和直径尺寸进行修正。
附图说明
现在，将参考附图，以工作实例的方式来更详细地描述本发明，其中，
图1分别示出了本发明设备的侧视图和俯视图；
图2以透视图方式示出了开设环口之后的管道和其环口以及成形工具相对于管道直径D的相对尺寸；
图3示出了图1所示的设备在成型模具处于初始位置时的情况，除了成型模具的尺寸之外，与在专利出版物US5,515,710中公开的装置一致(本发明的校准心轴没有示出)；
图3A和3B示出了成型模具和它在不同径向的尺寸；
图4示出了沿着图1中的线IV-IV所取的截面；以及
图5示出了校准心轴在不同径向的尺寸。
具体实施方式
参考所示的实施方式，该设备的本体1包括一个带有矩形截面的纵向孔的圆柱形元件，其用细长的楔状体2和它的底元件5来配合，其端部4可以被一个用于在本体1的纵向操作楔状体2的驱动单元啮合。
本体1的圆柱形表面具有大体上为径向的孔或凹槽9。该孔或凹槽9也可以被设置成相对于本体1的中心轴线范围在90到45度之间的所希望的角度。然而，最通常的管道旁通管是正交的而且最通常的环口或颈口是正交的，从而该角度为90度。当成型模具3被放置在孔或凹槽9中时，成型模具3的底部与楔状体2的楔状表面14相接触。在所述的例子中，通过拉楔状体2进行操作，但是它也可以通过推进行操作。也可以考虑采用两个可在相反方向移动的楔状体。
将要被开设环口的管道被推到本体1上，从而在该管道上的一个预先成形的孔设置在孔或凹槽9上方，并与之对准，并且成型模具3设置在孔或凹槽9中。当楔状体2被强行以其较大或较厚端向着成型模具3移动时，所述成型模具3被向上驱动，以迫使管道壁从预先形成的孔的周围向外。管道壁在预先形成的孔的边缘周围伸展，并形成旁通的颈口或环口，其形状和方向与显示的成型模具3相一致。
为了在管道中达到较为宽松的配合，设计图3中所示的工具直径，以避免在管道的内壁上留下磨擦痕迹。在孔或凹槽9中配合的成型模具3不可以具有会在管道内壁上引起痕迹的尺寸。当制造其尺寸等于管道本身的旁通孔时，这个关于模具引起痕迹或擦痕的问题尤其明显。
采用本发明的方法和设备使这个问题得到了解决，其中通过设计环口成型模具3使之为椭圆型，从而它的与管道横切的直径D2’小于管道的内部直径并小于成型模具3在管道纵向上的直径D1’。
采用上面描述的成型模具3生产的颈口或环口是椭圆或是圆形的。环口横向直径D2小于取决于成型模具3的尺寸D2’的管道内径D，也小于取决于材料的内部成型应力和弹性的成型模具3的直径D2’。
环口的椭圆形可以采用用于完成环口的特殊的校准心轴11来调整。校准心轴11设计用来沿着出现在环口开设工具中的孔9的中心线同方向地轴向移动，并且它可以以足够大的力被压到成型模具3上，用来推动在其前面的成型模具3使其退回到孔9中，并且将环口伸展到它自己的尺寸。
校准心轴11的直径D3(横向)与D4(纵向)，以及成型模具3的D1’(纵向)与D2’(横向)是相互关联的，取决于所加工的管道的尺寸和质量(弹性)以及希望的最后结果，尤其是否希望环口的内部直径D2与管道内径相一致，或是否希望环口和管道的外部直径相等。如果外部直径是相等的，那么确定成型模具3纵向直径D1’以提供直径为D1的环口，其大到使得环口相应的外部直径略显过大。在这种情况下，校准心轴11的尺寸设计为它的横向直径D3将环口的边缘伸展，使得它的尺寸与管道外径相匹配，并且它的纵向直径D4在纵向直径D1的方向上支持着环口，使得与其同向的直径减小一个由模具3产生的大尺寸的范围。在校准过程中发生在与直径D1’同方向上的尺寸的减小，实际上有助于横向直径D2的侧向伸展。
校准心轴11具有它的管道进入端12，其中端部12设计成弧形用来推动其侧面13，大体比成型模具3上端部的最终位置更加接近管道的中心线。如上所述，校准心轴11具有超过纵向直径D4的横向直径D3。心轴11具有略呈圆锥状的外表面。
于是，校准心轴11具有双重作用。它推动成型模具3退回到孔或凹槽9的底部，并且同时它的横向尺度的不一致调整成型模具3的尺寸偏差，该尺寸偏差由配合于管道内部的成型模具不能在横向产生足够大的直径尺寸的事实所引起。
Claims (7)
1.一种用于采用成型模具(3)来弯曲用于孔封环口或颈口的管道孔的边缘的方法，该成型模具(3)可以相对于管道径向移动并且从管道内部向外移动以使该环口成型，其特征在于，利用可以从管道外面向里面移动的校准心轴(11)进行由成形模具(3)产生的环口的圆度和/或直径尺寸方面的调整，校准心轴(11)被外部驱动单元压入到由成型模具(3)产生的环口中，校准心轴(11)使该环口伸展以与它自己的尺寸一致，并且在进入环口之后，校准心轴(11)推动该成型模具回到它的起始位置用于新的环口开设操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，成型模具(3)被用来产生大于在纵向上所希望的最后尺寸的环口直径，和小于在管道横向上所希望的最后尺寸的环口直径，并且环口直径的尺寸被校准心轴(11)的横向尺度矫正，其中校准心轴(11)在横向的直径(D3)大于在纵向的直径(D4)。
3.一种用来弯曲用于孔封环口或颈口的孔的边缘的环口开设设备，所述设备包括可插入到要被开设环口的管道内部的本体元件(1)和适于相对管道大体上径向移动的成型模具(3)，该成型模具(3)的外部直径大体上等于用于环口的所希望的内部直径，一个设置在本体元件(1)中的孔或凹槽(9)，其尺寸设计用来接受成形模具(3)，所述成型模具(3)在所述孔或凹槽(9)的导引下是可以操作的，以及与用于将成型模具(3)从管道内部移向外部的驱动单元可以接合的元件(2、4、5、14)，其特征在于，孔或凹槽(9)具有与同向可移动的校准心轴(11)相对齐的中心线，校准心轴(11)被外部驱动单元从管道外部压进由成形模具(3)产生的环口中，校准心轴(11)扩展该环口以与它自己的尺寸相一致，并且在它进入到该环口之后，校准心轴(11)推动成形模具(3)回到它的用于新环口开设操作的初始位置。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，校准心轴(11)具有它的管道进入端(12)，其被设计成弧形，以用于推动该心轴末端的侧面(13)，使该心轴末端的侧面(13)大体上比成型模具(3)的顶端的最后位置更接近于管道的中心线。
5.如权利要求3或4所述的设备，其特征在于，校准心轴(11)具有比在管道纵向的直径(D4)更大的横向直径(D3)。
6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，校准心轴(11)具有略呈圆锥形的外表面。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，成形模具(3)的尺寸被设计用来产生大于所希望的最后纵向尺寸的环口直径(D1)，和小于所希望的管道横向最后尺寸的环口直径(D2)，该校准心轴(11)能够根据需要调整最后尺寸。
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