[发明专利]一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法

说明书

本发明公开一种凸轮式波形结构波纹金属软管，波纹金属软管上沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布有凸轮式波形；所述凸轮式波形的波宽相等，波高呈阶梯状变化。本发明还公开一种凸轮式波形结构波纹金属软管成形方法，将模具组装好后，通过定位鼓胀、进给和胀形等步骤，一次性形成一组波纹，提高了波纹金属软管的生产效率；本发明提供的波纹金属软管在各方向具有不同弯曲补偿性能，且弯曲补偿性能可通过调节凸轮式波形结构参数和沿轴线旋转角度大小来控制。

技术领域

本发明涉及波纹金属软管成型技术领域，特别是涉及一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法。

背景技术

波纹金属软管是现代工业管路中的一种高品质的柔性管道，具有良好的柔软性、抗疲劳性及承压高、耐温性好、耐腐蚀、密封性强等特性。广泛应用于石油、航空、航天、化工、电力、交通运输等行业，随着现代工业发展，对高质量、高性能的波纹金属软管的需求量越来越大。目前波纹金属软管多采用等参数环波结构设计方式进行加工，这种环波结构波纹金属软管在实际应用中，角位移补偿量较小，在各补偿方向上的性能单一，且连接端变形量较大，当达到一定的弯曲角度时，波形之间容易发生挤压变形，导致破坏，缩短使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管及成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，使波纹金属软管在各方向具有不同弯曲补偿性能，且弯曲补偿性能可通过调节凸轮式波形结构参数和沿轴线旋转角度大小来控制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管，波纹金属软管上沿管坯轴线顺时针90°旋转交替分布有凸轮式波形；所述凸轮式波形的波宽相等，波高呈阶梯状变化。

本发明还提供一种凸轮式波形结构波纹金属软管成形方法，包括如下步骤：

(1)将上、下凹模和上、下定位模固定端分别按顺序固定在涨波机上、下横梁上，将波纹金属软管管坯置于上、下凹模及上、下定位模相对应处，第一推杆、第二推杆分别对上、下凹模进行挤压，使波纹金属软管管坯被紧紧箍住；

(2)将第一密封圈、第二密封圈置于波纹金属软管管坯内，将第二密封圈由第三推杆推至管坯光面与上、下定位模施力点在同一个面的位置处，第一密封圈由第四推杆推至管坯光面与上、下凹模施力点在同一个面的位置处；

(3)定位鼓胀；第四推杆为空心管，穿设于第一密封圈上，由第四推杆的管口向第一密封圈、第二密封圈之间的空间充填液压油，液压油对管坯内壁加压使其鼓胀，为波形定位；

(4)进给；上、下凹模分别在第一推杆、第二推杆及第四推杆共同作用下推动管坯向固定不动的第二密封圈移动，直至上、下凹模与上、下定位模接触；

(5)胀形；液压油继续加压，管坯在内部液压油的压力下发生塑性流动，最后形成与模具形状一致的凸轮式波形；

可选的，复位各个部件，管坯在送料装置的推动下再进给所需步长，并绕管坯轴线顺时针旋转90°成形下一个波纹。

可选的，第一推杆一端与上凹模的水平螺孔螺纹连接，另一端与液压涨波机的加载液压缸相连；上凹模上部与液压涨波机上横梁固定连接，下部设开口向下的凹槽，凹槽的半径呈阶梯形，且自靠近第一推杆一侧开始逐渐增大。

可选的，管坯的外壁直径为D，凹槽半径最小处为D/2，凹槽半径最大处为D/2加波纹金属软管的最大波高H；凹槽半径最小处与凹槽半径最大处中间的凹槽半径为D/2加波纹金属软管的最小波高h。

可选的，凹槽最小半径处的厚度为波纹金属软管的波宽s减去波厚w。

可选的，第一密封圈、第二密封圈结构相同，分别为外径与管坯内径相同的圆板，所述圆板中心开设有螺孔；第一密封圈通过螺孔与第四推杆固定连接；第二密封圈通过螺孔与第三推杆固定连接。