CN214813987U - 一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置，它包括液压胀形波纹管装置和超声波振动装置；液压胀形波纹管装置的上密封外环和下密封外环之间的纵向空间内交替设置有成型模片和波距限位块，管状型腔内设有管坯，管坯的上端面与上密封块相接触，管坯的下端面与下密封块相接触，管坯的管体内部充满有成形压力介质；超声波振动装置包括超声波发生器等，超声波发生器与换能器电连接，换能器、变幅杆与工具头自上而下依次连接，频率跟踪器与超声波发生器电连接；液压胀形波纹管装置的上密封块和超声波振动装置的工具头接触连接。本产品可减少成型过程中波纹管壁厚减薄不均匀，提高零件的成形质量，还可以极大的提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管材胀形技术领域，尤其涉及一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置。
背景技术
金属波纹管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零部件,它主要是利用自身的弹性变形功能工作的，除弹性特性外，还具有耐压、密封、耐腐蚀、耐温度、耐冲击等多种性能，是一种多功能的零部件。
金属波纹管的成型方法有很多，与传统冲压焊接波纹管相比液压成型波纹管具有节约成本，质量较轻，强度、刚度较高，耐撞等优点。随着计算机控制和高压力液压系统的进步和发展，液压胀形工艺越来越广泛的用于生产实际，特别在汽车、航空及卫生医疗业中应用更多。但是，在液压胀形的过程中经常会出现波纹管胀形出的各波纹会不均匀，有的波纹外径过大，管壁过分减薄甚至破裂等现象，因此，寻求新的成型方式是突破现有金属波纹管核心成型技术瓶颈所在。
实用新型内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置。
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置，它包括液压胀形波纹管装置以及设置在液压胀形波纹管装置上的超声波振动装置；
液压胀形波纹管装置包括上密封块和下密封块，上密封块的下方连接有上密封外环，下密封块的上方连接有下密封外环，上密封外环和下密封外环之间的纵向空间内交替设置有成型模片和波距限位块，上密封外环、下密封外环、成型模片和波距限位块的内部共同围设成管状型腔，管状型腔内设有管坯，管坯的上端面与上密封块相接触，管坯的下端面与下密封块相接触，管坯的管体内部充满有成形压力介质；
超声波振动装置包括超声波发生器、换能器、变幅杆、工具头以及频率跟踪器，超声波发生器与换能器电连接，换能器、变幅杆与工具头自上而下依次连接，频率跟踪器与换能器电连接以实时采集换能器的信号，频率跟踪器与超声波发生器电连接，频率跟踪器将信号处理后反馈至超声波发生器，超声波发生器通过改变振荡频率控制换能器工作在共振频率点上；
液压胀形波纹管装置的上密封块和超声波振动装置的工具头接触连接。
进一步地，超声波振动装置的工具头随液压胀形波纹管装置的上密封块移动而移动且二者始终保持接触连接。
进一步地，成形压力介质采用橡胶材质制成。
进一步地，上密封块和下密封块上均设置有密封螺栓，上密封块和下密封块通过密封螺栓上下锁紧成形压力介质。
进一步地，超声振动装置的变幅杆呈圆锥形，变幅杆的锥尖部的端面与工具头通过螺纹连接方式相连接。
本实用新型公开了本实用新型具有如下优点：本实用新型把超声振动应用到液压胀形波纹管装置中，使胀形区的应力、应变状态得到了改善，提高材料的屈服强度，不仅可减少成型过程中波纹管壁厚减薄不均匀，提高零件的成形质量，还可以极大的提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的超声液压胀形波纹管形成的原理示意图；
图3为图1中变幅杆和工具头的局部结构示意图；
其中，1-下密封环外环2-成型模片3-超声波发生器4-工具头5-频率跟踪器6-变幅杆7-换能器8-上密封块9-上密封外环10-管坯11-成形压力介质12-密封螺栓13-波距限位块14-下密封块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示的一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置(其中左半部分是波纹管形成前的状态，右半部分是波纹管形成后的状态)，它包括液压胀形波纹管装置以及设置在液压胀形波纹管装置上的超声波振动装置；
液压胀形波纹管装置包括上密封块8和下密封块14，上密封块8的下方连接有上密封外环9，下密封块14的上方连接有下密封外环1，上密封外环9和下密封外环1之间的纵向空间内交替设置有成型模片2和波距限位块13，上密封外环9、下密封外环1、成型模片2和波距限位块13的内部共同围设成管状型腔，管状型腔内设有管坯10，管坯10的上端面与上密封块8相接触，管坯10的下端面与下密封块14相接触，管坯10的管体内部充满有成形压力介质11；通常，成形压力介质11采用橡胶材质制成。上密封块8和下密封块14上均设置有密封螺栓12，上密封块8和下密封块14通过密封螺栓12上下锁紧成形压力介质11。
超声波振动装置包括超声波发生器3、换能器7、变幅杆6、工具头4以及频率跟踪器5，超声波发生器3与换能器7电连接，换能器7、变幅杆6与工具头4自上而下依次连接，如图3所示是图1中变幅杆和工具头的局部结构示意图，本实用新型的超声振动装置的变幅杆6呈圆锥形，变幅杆6的锥尖部的端面与工具头4通过螺纹连接方式相连接；频率跟踪器5与换能器7电连接以实时采集换能器7的信号，频率跟踪器5与超声波发生器3电连接，频率跟踪器5将信号处理后反馈至超声波发生器3，超声波发生器3通过改变振荡频率控制换能器7工作在共振频率点上；反馈过程是通过频率跟踪器5对换能器7的电流和电压采样，再对电流和电压采样信号进行一定处理，然后送回到超声波发生器3去控制振荡频率，以确保换能器7工作在共振频率点上，这种反馈完全借助上述电子元器件实现，制作方便。
液压胀形波纹管装置的上密封块8和超声波振动装置的工具头4接触连接。超声波振动装置的工具头4随液压胀形波纹管装置的上密封块8移动而移动且二者始终保持接触连接，为保证传递效果，通常在接触面加入一层薄的凡士林油。
如图2所示，详细说明成形过程：超声液压胀形波纹管装置的方法，方法包括如下步骤：
S1、液压胀形波纹管装置的上密封块的下方连接有上密封外环，下密封块的上方连接有下密封外环，在液压胀形波纹管装置上密封块和下密封块之间安装管坯，在上密封外环和下密封外环之间的纵向空间内交替安装成型模片和波距限位块，向管坯的管体内部充满成形压力介质，并锁紧上端的上密封块和下端的下密封块；
S2、超声波振动装置包括超声波发生器、换能器、变幅杆、工具头以及频率跟踪器，超声波发生器与换能器电连接，换能器、变幅杆与工具头自上而下依次连接，超声波发生器发出超声频的正弦电信号，通过换能器将高频电能转换为机械振动，经变幅杆传播纵向振动至工具头并放大振幅，直接作用在液压胀形波纹管装置的上密封块上，频率跟踪器与换能器电连接以实时采集换能器的信号，频率跟踪器与超声波发生器电连接，频率跟踪器将信号处理后反馈至超声波发生器，超声波发生器通过改变振荡频率控制换能器工作在共振频率点上；
S3、向液压胀形波纹管装置的成形压力介质中充入压力，管坯在高压介质作用下鼓胀，成型模片会通过波距限位块的支撑定位固定在管坯纵向的各个位置处，泄压拆除波距限位块，再充压至成形压力，然后保持压力不变，在此过程中，施加轴向力，超声波振动装置的工具头随上密封块进给，当压缩至成型模片靠拢时，这样管坯就在承受轴向力和内压以及外部的超声振动作用下进行胀形,进而制成金属波纹管。
本实用新型将超声波产生的交变应力场与高压作用下的成性介质产生的应力场耦合起来，在传统液压胀形波纹管装置上叠加了超声振动。成型过程中，所用的纵向进给设备压力应远大于波纹管胀形过程中的压缩力的需求，以保证波纹管成形工艺的稳定性以及设备的使用寿命。可减少波纹管壁厚变薄，提高零件的成形质量，还可以极大的提高生产效率。
上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置，其特征在于：它包括液压胀形波纹管装置以及设置在液压胀形波纹管装置上的超声波振动装置；
所述液压胀形波纹管装置包括上密封块(8)和下密封块(14)，上密封块(8)的下方连接有上密封外环(9)，下密封块(14)的上方连接有下密封外环(1)，上密封外环(9)和下密封外环(1)之间的纵向空间内交替设置有成型模片(2)和波距限位块(13)，上密封外环(9)、下密封外环(1)、成型模片(2)和波距限位块(13)的内部共同围设成管状型腔，管状型腔内设有管坯(10)，管坯(10)的上端面与上密封块(8)相接触，管坯(10)的下端面与下密封块(14)相接触，管坯(10)的管体内部充满有成形压力介质(11)；
所述超声波振动装置包括超声波发生器(3)、换能器(7)、变幅杆(6)、工具头(4)以及频率跟踪器(5)，超声波发生器(3)与换能器(7)电连接，换能器(7)、变幅杆(6)与工具头(4)自上而下依次连接，频率跟踪器(5)与换能器(7)电连接以实时采集换能器(7)的信号，频率跟踪器(5)与超声波发生器(3)电连接，频率跟踪器(5)将信号处理后反馈至超声波发生器(3)，超声波发生器(3)通过改变振荡频率控制换能器(7)工作在共振频率点上；
所述液压胀形波纹管装置的上密封块(8)和超声波振动装置的工具头(4)接触连接。
2.根据权利要求1所述的用于制备波纹管的超声液压胀形装置，其特征在于：所述超声波振动装置的工具头(4)随液压胀形波纹管装置的上密封块(8)移动而移动且二者始终保持接触连接。
3.根据权利要求2所述的用于制备波纹管的超声液压胀形装置，其特征在于：所述成形压力介质(11)采用橡胶材质制成。
4.根据权利要求3所述的用于制备波纹管的超声液压胀形装置，其特征在于：所述上密封块(8)和下密封块(14)上均设置有密封螺栓(12)，上密封块(8)和下密封块(14)通过密封螺栓(12)上下锁紧成形压力介质(11)。
5.根据权利要求4所述的用于制备波纹管的超声液压胀形装置，其特征在于：所述超声波振动装置的变幅杆(6)呈圆锥形，变幅杆(6)的锥尖部的端面与工具头(4)通过螺纹连接方式相连接。
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| CN202120464710.5U CN214813987U (zh) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | 一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114178387A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-15 | 沈阳航空航天大学 | 一种超声振动辅助燃烧室帽罩粘性介质成形的装置 |
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2021
- 2021-03-04 CN CN202120464710.5U patent/CN214813987U/zh not_active Expired - Fee Related
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