CN211112116U - 一种液压应变强化波纹管管坯的装置 - Google Patents

Abstract

一种液压应变强化波纹管管坯的装置，包括上盖、下盖、密封圈和套箍，上盖和下盖设置在波纹管管坯的两端，上盖和下盖由压机控制沿波纹管管坯的轴线上下移动，上盖和下盖的内腔直径与波纹管管坯的外径相等，在上盖和下盖的内腔内设有对波纹管管坯的坯口进行密封的密封圈，上盖上设有向波纹管管坯内注水的注水口，在上盖和下盖之间的中部位置设有套设在波纹管管坯外侧的套箍，套箍、上盖和下盖同轴线设置，套箍内腔直径与波纹管应变强化管坯的直径相等，套箍的高度与波纹管应变强化管坯的高度相等。该装置结构简单，无局部刚性接触摩擦力，因此不会产生应力集中。管坯变形过程均匀一致残余应力小，变形后管坯材料组织均匀，实现了管坯强化定量控制。

Description

一种液压应变强化波纹管管坯的装置

技术领域

本实用新型涉及波纹管制造领域，具体说的是一种液压应变强化波纹管管坯的装置。

背景技术

波纹管按照标准进行设计时，其许用应力由屈服强度决定，不能充分发挥材料承载能力。通常奥氏体不锈钢屈服强度较低，屈强比小，按照现行的安全系数，其许用应力由材料的屈服强度决定，因而导致设计的波纹管壁厚较厚、用料较多。奥氏体不锈钢的应变强化技术是通过进行超过屈服应力的应变强化处理，从而提高材料的屈服强度，将奥氏体不锈钢应变强化技术应用于波纹管制造过程中，具有重要的意义。

现有筒体液压应变强化技术如图1所示。上冲头沿着导柱准确下滑，在压力机作用下, 上下两冲头互相靠近，筒体与导柱间液体迅速得到增压，筒体在均匀内压力作用下产生胀形强化。筒体能否沿轴向均匀胀形，决定于胀形时筒体各点的应力状态。筒体在建立高压与胀形过程中,端部与中部分别要受到冲头机械力与液体内压力的作用,而产生变形。如果能同时满足屈服条件,则沿筒体高度呈均匀变形；如果不能同时达到屈服条件,则筒体产生不均匀变形，现有技术适用于厚壁筒体的应变强化。

对于薄壁筒体厚径比小，刚度低，稳定性较差，现有技术存在筒体和冲头间的刚性接触摩擦力，导致局部应力集中，筒体变形不均匀易产生局部褶皱失稳、周向皱纹、端口呈喇叭口、中部呈鼓肚形等形状缺陷。筒体由于变形过程不均匀一致，变形后的残余应力较大，材料组织不均匀，整体强化效果不一致。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液压应变强化波纹管管坯的装置，结构简单，无局部刚性接触摩擦力，因此不会产生应力集中。管坯变形过程均匀一致残余应力小，变形后管坯材料组织均匀，实现了管坯强化定量控制。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种液压应变强化波纹管管坯的装置，将波纹管管坯液压为波纹管应变强化管坯，装置包括上盖、下盖、密封圈和套箍，上盖和下盖设置在波纹管管坯的两端，上盖和下盖由压机控制沿波纹管管坯的轴线上下移动，上盖和下盖的内腔直径与波纹管管坯的外径相等，在上盖和下盖的内腔内设有对波纹管管坯的坯口进行密封的密封圈，上盖上设有向波纹管管坯内注水的注水口，在上盖和下盖之间的中部位置设有套设在波纹管管坯外侧的套箍，套箍、上盖和下盖同轴线设置，套箍的内腔为直筒形，其内腔直径与波纹管应变强化管坯的直径相等，套箍的高度与波纹管应变强化管坯的高度相等。

下盖的端面上设有垫块，垫块支撑套箍设置在上盖和下盖之间的中部位置。

本实用新型有益效果是：本发明针对薄壁圆筒的变形强化方法，一方面消除了局部刚性接触而导致的局部失稳或周向皱纹等形状缺陷，约束了筒体外径控制管坯强化后的形状；另一方面变形过程均匀一致，残余应力小，变形后的管坯材料组织均匀，实现管坯强化的定量控制。完成该方法所需的结构件设计简单，操作方便，能同时得到形状和性能均达到预期要求的应变强化管坯。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的波纹管管坯液压应变强化过程示意图；

图4为本实用新型的波纹管应变强化管坯取出后的示意图；

图5为图4切除两端后的示意图；

图中：01、波纹管管坯，02、波纹管应变强化管坯，1、上盖，2、下盖，3、密封圈，4、套箍，5、垫块，1-1、注水口，6、导柱，7、上冲头，8、筒体，9、液体，10、下冲头。

具体实施方式

一种液压应变强化波纹管管坯的装置，将波纹管管坯01液压为波纹管应变强化管坯02，成型装置包括上盖1、下盖2、密封圈3和套箍4，上盖1和下盖2设置在波纹管管坯01的两端，上盖1和下盖2由压机控制沿波纹管管坯01的轴线上下移动，移动方式为，保证上盖不动上盖向上运动，或者下盖不动，上盖向上运动，或者，上盖和下盖同速率运动。

上盖1和下盖2的内腔直径与波纹管管坯01的外径相等，在上盖1和下盖2的内腔内设有对波纹管管坯01的坯口进行密封的密封圈3，上盖1上设有向波纹管管坯01内注水的注水口1-1，在上盖1和下盖2之间的中部位置设有套设在波纹管管坯01外侧的套箍4，套箍4、上盖1和下盖2同轴线设置，套箍4的内腔为直筒形，其内腔直径与波纹管应变强化管坯02的直径相等，套箍4的高度与波纹管应变强化管坯02的高度相等。

下盖2的端面上设有垫块5，垫块5支撑套箍4设置在上盖1和下盖2之间的中部位置，在波纹管管坯01的管内壁在内腔压力作用下与套箍4的内壁完成贴合，此时可以取走垫块5，通过继续液压，使上、下盖的端面与套箍4的端面完成贴合，围成的一个成型的空腔，完成对波纹管管坯01的强化成型过程。除了垫块之外，可以将套箍4可折卸的固定在其它部件上，当波纹管管坯01的管壁与套箍4的内壁完成贴合时，利用套箍4与波纹管管坏01之间的摩擦力，就可保持套箍的位置不变，此时即可解除对套箍的定位。

图2所示为波纹管管坯和成型装置的组装示意图。上、下盖的内径大小与波纹管管坯01的外径相等，套箍4内径和高度与波纹管应变强化管坯02的外径和高度相等，垫块的高度随波纹管应变强化管坯02的高度变化而变化。图3所示为波纹管管坯应变强化过程。应变强化后管坯外径紧贴由上盖、下盖和套箍所围成的闭合腔体。图5所示为拆除结构件切除管坯端部，得到应变强化波纹管管坯。

具体的成型过程为：从上盖的注水口1-1进水增压，当波纹管管坯01内腔压力达到一定值后，上盖1在压机作用下向下盖运动，波纹管管坯01在套箍的约束作用下，变形成对称凸字形结构完成变形强化过程。卸载水压，拆卸套箍和上、下盖，取出对称凸字形管坯切除两端部，得到最终的波纹管应变强化管坯。

该装置同样适用于刚度较小的其他薄壁类筒形结构件的应变强化。

Claims (2)

1.一种液压应变强化波纹管管坯的装置，将波纹管管坯（01）液压为波纹管应变强化管坯（02），其特征在于：装置包括上盖（1）、下盖（2）、密封圈（3）和套箍（4），上盖（1）和下盖（2）设置在波纹管管坯（01）的两端，上盖（1）和下盖（2）由压机控制沿波纹管管坯（01）的轴线上下移动，上盖（1）和下盖（2）的内腔直径与波纹管管坯（01）的外径相等，在上盖（1）和下盖（2）的内腔内设有对波纹管管坯（01）的坯口进行密封的密封圈（3），上盖（1）上设有向波纹管管坯（01）内注水的注水口（1-1），在上盖（1）和下盖（2）之间的中部位置设有套设在波纹管管坯（01）外侧的套箍（4），套箍（4）、上盖（1）和下盖（2）同轴线设置，套箍（4）的内腔为直筒形，其内腔直径与波纹管应变强化管坯（02）的直径相等，套箍（4）的高度与波纹管应变强化管坯（02）的高度相等。

2.如权利要求1所述的一种液压应变强化波纹管管坯的装置，其特征在于：下盖（2）的端面上设有垫块（5），垫块（5）支撑套箍（4）设置在上盖（1）和下盖（2）之间的中部位置。

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