CN208019225U - 一种用于制造s型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置 - Google Patents

Abstract

一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，包括下模座，下模座上方装配有管坯与导柱，导柱位于管坯两侧，管坯与导柱顶部设置有上模座，管坯与导柱上卡接有两个半圆形的下定模，在下定模上方的管坯与导柱从上至下依次卡接有上动模、可分中间动模和下定模；上模座顶部开有上模座注液孔，下模座上开有下模座注液孔；可分上动模，可分中间动模和可分下动模通过紧定螺钉固定组成可分动模，多对可分动模配合上动模和下定模可以形成S型波纹管完整波形，成形完成后拆卸紧定螺钉后可将可分中间动模、可分上动模、可分下动模依次无损从成形后的S型波纹管件上拆除，本实用新型具有节约资源，效率高的特点。

Description

一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置

技术领域

本实用新型涉及机械制造液压胀形模具技术领域，尤其涉及一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置。

背景技术

S型波纹管由于具有优异的耐压能力、补偿能力、抗疲劳性能和高寿命等优点，广泛应用在航空航天、石油化工、电力等行业的管路系统中。然而S型波纹管由于其复杂的波形截面特征使得其塑性成形十分困难。S型波纹管的成形方式有两种：U型波二次挤压法(杨艳芳,蒋燕刚,何绍川.S形金属波纹管的制作.中国新技术新产品.2013,11:25)和溶模法(黄乃宁.特种金属波纹管研制.沈阳:沈阳工业大学硕士论文,2003)。在U型波二次挤压法中，首先将筒材装入液压成形模具中，对筒材沿径向施加压力，使筒材成形为横截面为一个或若干个连续U型的波纹管，然后对U型波纹管施加轴向压力，横截面波谷圆角处发生变形，内凹形成S型波。由于施加轴向力后，U型横截面各处材料变形不均匀，尤其是波峰和波谷的圆角半径偏差较大，各U型横截面变形量也不一致，所以该方法获得的S型波纹管横截面尺寸难以精确保证，影响工作寿命。相比于U型波二次挤压法，采用溶模法制造S型波纹管时，通过液压胀形使筒材成形为横截面为一个或若干个连续S型的波纹管，波形保证好，波形尺寸精确。缺点是受“S”型波形限制，成形模具在波纹管成形之后不能用机械的方法从波纹管上卸下，只能采用化学方法溶去成形凹模的方法进行卸模。实际生产中，由于模具不能重复使用，一套模具只能加工一件产品，因而成本高，效率低下。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，解决传统S型波纹管模具在成形后无法无损去除，具有节约资源，效率高的特点。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，包括下模座，所述的下模座上方装配有管坯与导柱，导柱位于管坯两侧，所述的管坯与导柱顶部设置有上模座，所述的管坯与导柱上卡接有两个半圆形的下定模，在下定模上方的管坯与导柱从上至下依次卡接有上动模、可分中间动模和下定模；

所述的上模座顶部开有上模座注液孔，下模座上开有下模座注液孔。

所述的上动模为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯上的一个半圆形的上动模S型波纹管上半波形，上动模S型波纹管上半波形外侧开有卡接在导柱上的上动模半圆孔。

所述的可分中间动模为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯上的一个半圆形的可分中间动模S型波纹中部波形，可分中间动模S型波纹中部波形外侧开有卡接在导柱上的可分中间动模半圆孔；

位于可分中间动模上下分别设置有可分上动模和可分下动模，所述的可分中间动模设置有多组。

所述的可分上动模上设置有可分上动模S型波纹管上半波形，可分中间动模上下表面设置有可分中间动模S型波纹中部波形，可分下动模上设置有可分下动模S型波纹管下侧波形，可分上动模S型波纹管上半波形、可分中间动模S型波纹中部波形和可分下动模S型波纹管下侧波形组成S型波纹管完整波形。

所述的下定模为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯上的下定模S型波纹管下半波形，下定模S型波纹管下半波形外侧设置有卡接在导柱上的下定模半圆孔。

所述的上模座与管坯之间设置有上模座上与管件内径相等的阶梯。

所述的下模座上表面开设置有下模座上与管件内径相等的阶梯和下模座的导柱孔，分别用于装配管坯与导柱。

所述的可分中间动模S型波纹中部波形最内侧与管坯接触。

所述的可分上动模的S型波纹管上侧波形最厚部位宽度不大于可分中间动模内侧厚度，可分上动模外侧存在阶梯。

所述的上动模、可分动模和下定模之间设置有控制间距的垫块。

本实用新型的有益效果：

①可分离动模可以在完成S型波纹管成形后无损拆卸，重复利用，不需要重复制造模具；②采用可分离动模的设计可以在不更换可分中间动模4的情况下更换可分上动模3和可分下动模5，从而实现不同的S型波纹管形状尺寸，适应性强；③不需要使用低熔点合金制造模具，可以使用高熔点合金制造耐热模具，可以结合温热乃至高温成形，提高管材塑性从而实现难加工材料的S型波纹管制造。

附图说明

图1为总装配图。

图2为上模座主视图。

图3为上模座俯视图。

图4为上模座立体图。

图5为上动模主视图。

图6为上动模平放，装配状态视图。

图7为可分上动模主视图。

图8为可分上动模平放，装配状态视图。

图9为可分上动模平放，装配状态后方视图。

图10为可分中间动模主视图。

图11为可分中间动模平放，装配状态视图。

图12为可分下动模主视图。

图13为可分下动模平放，装配状态视图。

图14为可分下动模平放，装配状态后方视图。

图15为下定模主视图。

图16为下定模平放，装配状态视图。

图17为下模座主视图。

图18为下模座平放，与导柱装配视图。

图19为螺栓轴测图。

图20为螺母轴测图。

图21为紧定螺钉轴测图。

图22为垫块轴测图。

图23为初始状态的管件轴测图。

图24为下模座、导柱和管坯装配图。

图25为下模座、导柱、管坯和上模座装配图。

图26为下模座、导柱、管坯、上模座和一个下定模装配图。

图27为下模座、导柱、管坯、上模座和两个下定模装配图。

图28为可分上动模、可分中间动模和可分下动模装配时相互位置关系示意图。

图29为可分上动模、可分中间动模和可分下动模装配组成可分动模示意图。

图30为可分上动模、可分中间动模和可分下动模通过紧定螺钉固定示意图。

图31为紧定螺钉固定放大图。

图32为将一个可分动模装配到装置中的示意图。

图33为将一对可分动模装配到装置中的示意图，一对可分动模通过螺栓螺母固定。

图34为将四对可分动模装配到装置中的示意图，每对可分动模通过螺栓螺母固定。

图35为液压胀形阶段示意图，面向读者方向的上动模、上方两个可分动模被拆除从而看到胀形阶段的管件。

图36为完成S型波纹管成形的装置示意图，面向读者方向的上动模，可分动模下定模被拆除，S型波纹管为剖视图。

图37为拆除上方第一个可分动模的可分中间动模后示意图。

图38为拆除上方第一个可分上动模示意图。

图39为拆除所有可分动模示意图。

图40为拆除上模座和上动模示意图。

图41为取下S型波纹管示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例详述本实用新型。

如图1所示：一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，包括下模座7，所述的下模座7上方装配有管坯13与导柱8，导柱8位于管坯13两侧，所述的管坯13与导柱8顶部设置有上模座1，所述的管坯13与导柱8上卡接有两个半圆形的下定模6，(如图17图18所示)在下定模6上方的管坯13与导柱8从上至下依次卡接有上动模2、可分中间动模4和下定模6；

如图2图3图4所示：所述的上模座1顶部开有上模座注液孔16，下模座7上开有下模座注液孔33。

如图5图6所示：所述的上动模2为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯13上的一个半圆形的上动模S型波纹管上半波形18，上动模S型波纹管上半波形18外侧开有卡接在导柱8上的上动模半圆孔17。

如图7图8图9所示：可分上动模3为半圆形片状，截面内侧形状与欲得到的S型波纹管件波形剖面几何形状吻合，可分上动模的S型波纹管上侧波形20最厚部位宽度不大于可分中间动模4内侧厚度，可分上动模3外侧存在阶梯，阶梯上存在盲螺纹孔21；

如图10图11所示：所述的可分中间动模4为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯13上的一个半圆形的可分中间动模S型波纹中部波形23，可分中间动模S型波纹中部波形23外侧开有卡接在导柱8上的可分中间动模半圆孔22；

位于可分中间动模4上下分别设置有可分上动模3和可分下动模5，所述的可分中间动模4设置有多组。

如图12图13图14所示：所述的可分上动模3上设置有可分上动模S型波纹管上半波形20，可分中间动模上下表面设置有可分中间动模S型波纹中部波形23，可分下动模5上设置有可分下动模S型波纹管下侧波形26，可分上动模S型波纹管上半波形20、可分中间动模S型波纹中部波形23和可分下动模S型波纹管下侧波形26组成S型波纹管完整波形。

如图15图16所示：所述的下定模6为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯13上的下定模S型波纹管下半波形29，下定模S型波纹管下半波形29外侧设置有卡接在导柱8上的下定模半圆孔28。

如图12所述：可分下动模5为半圆形片状，为可分上动模3的对称形状；

可分中间动模4为法兰形片状，横截面内侧形状为T型且上下两侧分别和可分上动模3和可分下动模5阶梯尺寸吻合，可分中间动模4外侧圆弧上对应可分上动模3、可分下动模5的盲螺纹孔27位置有同样尺寸的贯穿螺纹孔，从内侧向外依次存在通孔和半圆孔；

可分上动模3，可分中间动模4和可分下动模5组合后形成可分动模，可分动模成对使用可以组成完整的成形模片，其内部最小直径与待加工管材的外径相同，多对可分动模上下相邻放置，可以构成S型波纹管成形后的完整波形；

如图15图16所示：下定模6为半圆形，为上动模2的对称形状，上动模2、下定模6和可分动模相邻接触时，可以构成S型波纹管成形后的完整波形；

如图22所示：所述的上动模2、可分动模4和下定模6之间设置有控制间距的垫块12。

本实用新型工作原理：

如图24，将导柱8和下模座的导柱孔31装配，将管坯13装配在下模座7上与管件内径相等的阶梯32处；

如图25，装配上模座1，上模座的导柱孔14和导柱8装配，上模座上与管件内径相等的阶梯15和管坯13装配；

如图26，装配一个下定模6，将下定模半圆孔28套在导柱8上，此时下定模S型波纹管下半波形29与管坯13接触；

如图27，将另一个下定模6用上一步中相同方法装配，使用螺栓9和螺母10通过下定模通孔30固定，完成一对下定模6的装配；

如图28，将一个可分上动模3，一个可分中间动模4和一个可分下动模5装配，可分上动模外侧盲螺纹孔21对准可分中间动模背部螺纹孔25，可分下动模外侧盲螺纹孔27对准可分中间动模背部螺纹孔；

如图29，一个可分上动模3，一个可分中间动模4和一个可分下动模5组成可分动模，可分上动模S型波纹管上半波形20、可分中间动模S型波纹中部波形23和可分下动模S型波纹管下侧波形26组成S型波纹管完整波形；

如图30，使用紧定螺钉11通过中间动模背部螺纹孔分别深入可分上动模外侧盲螺纹孔21和可分下动模外侧盲螺纹孔27实现固定，图中使用了六个紧定螺钉11(图21)，得到可分动模；

如图31，对每处中间动模背部螺纹孔，将紧定螺钉11旋入实现固定；

如图32，将一个可分动模装配到装置中，可分中间动模半圆孔22套在导柱8上，可分中间动模S型波纹中部波形23最内侧与管坯13接触；

如图33，将另一个可分动模使用上一步中相同方法装配，使用螺栓9和螺母10通过可分中间动模通孔24固定，完成一对可分动模装配；

将一对上动模2通过类似的方法装配，将一对上动模2半圆孔17套在导柱8上，使用螺栓9和螺母10(如图19图20)通过上动模通孔19固定；完成四对可分动模的装配如图34，使用垫块12固定上动模2、可分动模4和下定模6之间的相对距离，将液体通过上模座注液孔16和下模座注液孔33充入管坯13(图23)内部；

如图35，充入初始管件内部的液体加压，使管坯13处于上动模2和可分动模、相邻可分动模、以及可分动模和下定模6之间的部分轻微膨胀，此时管坯13变形为预成形管件34，然后去掉垫块12，此时上动模2、可分动模和下定模6之间的相互距离通过胀形部分金属保证，保持液压不变，通过压力机对上模座1施加轴向压力，使相邻模片闭合；

如图36，完成加载，预成形管件34变形为S型波纹管件；卸除内压力；

拆除螺栓9和螺母10，将最上方的可分中间动模4沿S型波纹管径向拆卸，如图37；

如图38，将最上方可分上动模3下移，当可分上动模S型波纹管上侧波形20最厚部分可以通过成形后的S型波纹管件35波形时，将可分上动模3沿S型波纹管径向拆卸，然后将最上方可分下动模5上移，沿成形后的S型波纹管件35径向拆卸；重复步骤完成所有可分动模拆卸，如图39；

如图40，将上模座1和上动模2沿轴向上移脱离导柱8；

如图41，将成形后的S型波纹管件35沿轴向移动取出，得到成形后的S型波纹管件35；清洁模具，进行下一个成形过程。

Claims (10)

1.一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，包括下模座(7)，所述的下模座(7)上方装配有管坯(13)与导柱(8)，导柱(8)位于管坯(13)两侧，所述的管坯(13)与导柱(8)顶部设置有上模座(1)，所述的管坯(13)与导柱(8)上卡接有两个半圆形的下定模(6)，在下定模(6)上方的管坯(13)与导柱(8)从上至下依次卡接有上动模(2)、可分中间动模(4)和下定模(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的上模座(1)顶部开有上模座注液孔(16)，下模座(7)上开有下模座注液孔(33)。

3.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的上动模(2)为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯(13)上的一个半圆形的上动模S型波纹管上半波形(18)，上动模S型波纹管上半波形(18)外侧开有卡接在导柱(8)上的上动模半圆孔(17)。

4.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的可分中间动模(4)为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯(13)上的一个半圆形的可分中间动模S型波纹中部波形(23)，可分中间动模S型波纹中部波形(23)外侧开有卡接在导柱(8)上的可分中间动模半圆孔(22)；

位于可分中间动模(4)上下分别设置有可分上动模(3)和可分下动模(5)，所述的可分中间动模(4)设置有多组。

5.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的可分上动模(3)上设置有可分上动模S型波纹管上半波形(20)，可分中间动模上下表面设置有可分中间动模S型波纹中部波形(23)，可分下动模(5)上设置有可分下动模S型波纹管下侧波形(26)，可分上动模S型波纹管上半波形(20)、可分中间动模S型波纹中部波形(23)和可分下动模S型波纹管下侧波形(26)组成S型波纹管完整波形；所述的可分中间动模S型波纹中部波形(23)最内侧与管坯(13)接触。

6.根据权利要求5所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的可分上动模的S型波纹管上侧波形(20)最厚部位宽度不大于可分中间动模(4)内侧厚度，可分上动模(3)外侧存在阶梯。

7.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的下定模(6)为两个半圆形结构，包括用于卡接在管坯(13)上的下定模S型波纹管下半波形(29)，下定模S型波纹管下半波形(29)外侧设置有卡接在导柱(8)上的下定模半圆孔(28)。

8.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的上模座(1)与管坯(13)之间设置有上模座上与管件内径相等的阶梯(15)。

9.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的下模座(7)上表面开设置有下模座上与管件内径相等的阶梯(32)和下模座的导柱孔(31)，分别用于装配管坯(13)与导柱(8)。

10.根据权利要求1所述的一种用于制造S型金属波纹管的可拆卸式液压胀形装置，其特征在于，所述的上动模(2)、可分动模(4)和下定模(6)之间设置有控制间距的垫块(12)。