[其他]通孔零件的低温立式扩径装置

说明书

本实用新型涉及在低温下扩径的装置，特别适用于形状记忆合金制成的有通孔的零件在低温下扩径。

由形状记忆合金制成的被扩件，在低温下被强力扩径后与被连接件连接成一体，利用该种合金的记忆效应，被扩件在恢复常温过程中逐渐收缩，与被连接件间产生足够的过盈量，形成连接牢固密封可靠的接头。这种管道连接具有结构紧凑，外形尺寸小，安装操作方便，接头连接可靠等优点，因此在某些管道密集空间有限的地方取代了一般连接方法（如焊接、螺纹连接等），特别是在飞机、舰船、海底油田的管道连接中得到日益广泛的应用。做为实现这种连接的手段，通孔零件的低温扩径装置必然也引起人们的重视。

当前，低温扩径装置大都采用在被扩件两端安放芯模形成一个组合件，在低温下加压，如置于液氮中（－196℃），使芯模穿过被扩件而实现扩孔，扩孔后被扩件内径大于被连接件外径，在低温下迅速连接。如美国专利（专利号4203313）所述的这种装置，由拉床、下芯模及其连杆、中空上芯模、挡块、工作台、夹紧装置组成。下芯模的杆穿过上芯模的中心孔与拉床头螺纹连接，上芯模安装在工作台上，夹紧装置水平方向可以位移，用以改变上芯模的上、下位置。工作时上、下芯模与管接头均在－196℃的液氮中冷却并扩径。工作程序如下：（1）将待扩管接头穿过下芯模的杆装在下芯模上；（2）将下芯模的杆穿过上芯模的中心孔与拉床头连接；（3）管接头和上、下芯模对正；（4）上、下芯模和管接头一起置于低温槽中；（5）管接头到达液氮温度后开动拉床，上、下芯模开始扩孔；（6）管接头上端面接触挡块时，管接头不再上升，下芯模继续上升；（7）夹紧装置打开，下芯模穿过管接头推动上芯模一起上升，完成扩孔。该装置虽能实现低温下的扩孔，但有以下不足之处：（1）每次只能扩孔一个管接头；（2）管接头、上下芯模的组合必须在设备上进行，增加了设备辅助工作时间，降低了设备工作效率；（3）每完成一次扩孔，要从拉床上卸下下芯模，才能安装下一个待扩件，也同样增加了设备辅助工作时间；（4）管接头扩孔后落入低温容器底部，取出不便；（5）低温槽为开式，易使液氮气化，浪费液氮。

本实用新型的目的在于设计一种新型的通孔零件的低温扩径装置，降低设备辅助工作时间；

本实用新型另一目的是希望在一台设备上一次至少能给两个被扩件扩孔；

本实用新型又一目的是要便于安装和取出芯模和被扩件。

为实现上述目的，本实用新型所说的低温扩径装置可以是立式的，它由上、下芯模（22）（27）、低温槽（5）、动力装置（1）和一个操作机构组成。操作机构由以下几部分组成：升降轴（2）、和升降轴固定连接随升降轴一起上下的固定盘（11）、设在固定盘下面的旋转机构（16）、安装在固定盘上的限位套（23）和旋转机构的传动装置（4）。固定盘上有限位套孔（12）、落模孔（17）和用于取出芯模的部位（18）。上、下芯模与被扩件予先在机器外组合好装在限位套中，再将限位套置于限位套孔（12）中。旋转机构（16）由承力板（13）、支承圈（14）、接模座（7）、底板（15）组成刚性整体，以其中心部位悬挂在升降轴下端。支承圈（14）与接模座（7）均安装在承力板下面，分别用来承受扩径压力和接受扩孔后落下的芯模，底板（15）在承力板（13）下，起到将承力板（13）、支承圈（14）接模座（7）和其本身构成整体的作用。动力装置（1）用来驱动升降轴和提供扩径动力，为此，在升降轴上方有使该轴升降的装置，在固定盘限位套孔上方有施加扩孔力的顶杆（3）。所说的立式低温扩径装置的动作顺序如下：（1）将组合好的上、下芯模和被扩件及限位套放在承力板的限位套孔上；（2）升降轴带动固定盘和旋转机构一起下降落入低温槽的低温液体（如液氮）中；（3）当被扩件降温至低温液体温度时，动力装置的杆降下，与承力板一起两面施加压力，将芯模一部分压入管接头中，完成初扩，顶杆返回；（4）旋转机构的传动机构开始工作，旋转机构转动，直到被扩件下口卡入定位环（6）中停止转动；（5）动力装置的顶杆再次下降，将上芯模穿过被扩件向下与下芯模一起顶入接模座中，完成全扩，顶杆再次返回；（6）升降轴将固定盘及旋转机构提升，取出扩好的被扩件；（7）旋转机构再旋转，直到接模座与取出芯模部位（18）对准后停止转动；（8）取出芯模，完成一次循环。