[实用新型]一种旋压部支撑式波纹管旋压设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属管材加工技术领域，特别是一种旋压部支撑式波纹管旋压设备。

背景技术

波纹管的成型工艺包括液压成形、滚压成形和焊接成形等。液压成形是波纹管的最常用成形方法，利用在管坯中的液体压力，使管坯在限制环中胀形，直到沿环向出现屈服，然后再压缩管坯到所需的长度，小直径波纹管多采用这种方法。滚压成形工艺主要用于加工大型波纹管，是依靠设在管坯中的成形轮的滚压成形，可以单波滚制成形，有的装置亦可一次成数个波纹机械胀形波纹管，采用在管坯内部扩胀的胎具，逐个地胀压成波纹，初步成形后，再用内外锟精压定制。液压成形和滚压成形的波纹管，其波纹均为首内压膨胀形成，变形区形成拉应力，组织性能、稳定性和承受内压性能均较差。对于波高过大或波形特殊的波纹管，多采用冲压焊接工艺，当波高超过极限时，材料延伸率已不允许采用整体成形工艺，或因波形复杂，整体成形极其困难时也多采用焊接成形，这类波纹管由于不能承受内压，不太适用于作膨胀节的柔性段。

目前普遍使用的隧道管是分节成形、多节焊接获得的，即每一小节分别加工，然后采用焊接工艺将诸多小节焊接为一体。隧道管的规格要求为管径大于250mm、管壁厚2.7～3.5mm、波高10～15mm，由于管径大、管厚薄、波高较高，使得目前对每一小节的加工工艺，多采用“板材压筋—卷圆—焊接”的传统工艺方法，即选用厚度为2.7～3.5mm的板材，在板材上压制波形，然后将压制波形后的板材卷圆，对连接部进行焊接，得到一个小节，最终再将多个小节焊接得到隧道管19，如图1所示。

采用“板材压筋—卷圆—焊接”的传统制造方法，主要有以下工艺缺点：（1）焊接区域容易产生应力集中，使产品的疲劳强度降低，焊缝区域在长期存放过程中可能产生微裂纹并进行扩展，影响产品的使用寿命；（2）数量众多的纵向焊缝、环向焊缝，尤其是交叉焊缝，使得隧道管的焊接质量难以保证，根据设计要求，产品的焊缝质量要百分之百检测，焊缝检测效率低且费用很高；（3）由于该工艺方法本身局限性，每一小节长度较短，目前主要是在1100mm以内，这使得隧道管的节数较多，加工工艺复杂，生产效率低；（4）焊接过程中产品变形较大，产品成形精度和一致性差。因此，传统工艺方法制造的产品不仅成形精度差、加工效率低、生产成本高，最重要的是产品质量可靠性差，无法满足产品的设计要求。

中国专利91106244.0，公开了一种波纹管加工方法及设备，由机床带动管坯旋转，旋压轮沿径向进给旋压，同时双等离子炬对管坯加热区加热，轴向压力头沿管坯轴向施加压力，一个波形成型后，旋压轮沿轴向移动一个波矩，进行下一波形旋压。但其加工的对象为外径D小（60～110mm）、壁厚δ大（3.5～5mm）的波纹管，因此，其不适用于管径大于250mm、管壁厚2.7～3.5mm的波纹管的加工。中国专利200810021178.9，公开了一种铜波纹管螺旋波纹成形设备及其成形工艺，铜管为硬质铜管,该成形设备上设滚轮装置，滚轮装置上设三个在所述铜管的圆周方向均布的滚轮对铜管进行滚压加工；三个滚轮与铜管的轴线的垂直方向均偏转一个相同的角度,，该角度即铜管螺旋波纹的螺旋升角。但其加工的对象为空调设备上的波纹管，由于空调设备上的波纹管外径小，因此其同样不适用于加工管径大于250mm、管壁厚2.7～3.5mm的波纹管。采用上述设备加工管径大于250mm、管壁厚2.7～3.5mm的波纹管，在成型过程中均存在由于管径大、壁厚薄而易出现变形缺陷，不能完成波纹管的加工。

面对当今形势，研究一种产品成形质量好、生产成本低、且简单、高效的隧道管零件制造方法成为现在该领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、设计合理、成形质量好、成形精度和加工效率高的旋压部支撑式波纹管旋压设备。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种旋压部支撑式波纹管旋压设备，它包括连接于旋压机主轴上的芯轴，芯轴的端部设置有一台阶，芯轴连接旋压机主轴的一端为大径段，大径段上设置有压块，芯轴的小径段的外部套装有波纹模具，压块的一端固定于大径段上，压块的另一端压紧于波纹模具的外表面，芯轴的大径段上沿周向布置有多个压块，芯轴的末端套装有用于将波纹模具固定于芯轴上的锁紧螺母，所述的波纹模具为由多个弧形瓣周向拼合成的圆筒形，波纹模具外表面设置有均匀间隔的环形凸棱，芯轴的末端由尾顶压紧支撑。