一种金属管件的扩径变形装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种金属管件的扩径变形装置及方法。该装置包括金属管件、扩径支座和扩径模具，还包括弹性模套，所述的弹性模套放置于金属管件内，弹性模套内径与扩径模具外径间隙配合。先在金属管件内安装弹性模套，弹性模套内径与扩径模具外径间隙装配；然后将扩径支座安装在压力机上，对扩径模具施加扩径压力，使扩径模具的定径带穿过弹性模套，进行扩径，完成后取下金属管件。该方法可避免金属管件与扩径模具的直接摩擦，从而提高金属管件的内表面质量和扩径后的金属管件的尺寸精度，可有效降低对扩径模具的磨损，提高扩径模具的耐用性。该方法可广泛应用于金属管件的扩径变形，化工和石油等流量仪表中的锥形管的加工成型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属管件的扩径变形装置及方法，特别涉及在金属管件内镶一个弹性模套，使得在金属管件扩径过程中扩径模具与弹性模套发生摩擦，避免金属管件与扩径模具的直接摩擦，可有效提高金属管件的内表面质量和金属管件的扩径尺寸精度的扩径装置及方法。
技术介绍
金属管件扩径变形属一种特种冷塑性成型工艺，它是指采用一个锥形模具在压力作用下穿过金属管件的内孔，使得金属管件的内径和外径胀大的一种变形方式，金属管件扩径变形可以起到改善管材断面形状和提高管材尺寸精度的作用，此外还可起到加工硬化的效果。形状记忆合金管状紧固件通常也需要扩径变形，扩径变形后加热回复时，因形状记忆效应而导致管径收缩，达到与被接管管路紧固连接的目的。此外，金属管件的扩径变形可用于化工、石油等流量仪表中的锥形管的加工成型。目前常用的金属管件扩径变形示意图如图1所示，其中1为扩径支座，2为扩径模具，3为金属管件。金属管件3与扩径模具2为间隙装配，装配好后安装在扩径支座1上，对扩径模具施加扩径压力，使得带锥度的扩径模具2穿过金属管件，从而完成对金属管件3的扩径。现有的扩径方法中，扩径模具2与金属管件3在扩径过程中会产生较大的摩擦力，易导致金属管件内表面划伤，表面质量低，此外，较大的摩擦力导致扩径受阻，影响扩径后金属管件3的尺寸精度。由于摩擦力的作用，模具易受损。基于上述存在的问题和不足，本专利技术将在现有的扩径方法进行改进，避免金属管件与扩径模具的直接摩擦作用，改善金属管件的内表面质量和金属管件的扩径尺寸精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属管件的扩径装置及方法，该装置及方法是在金属管件内镶一个弹性模套，使得在金属管件扩径过程中扩径模具与弹性模套发生摩擦，避免金属管件与扩径模具的摩擦，可有效的提高金属管件的内表面质量和金属管件的扩径尺寸精度的扩径方法。为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案达到的：一种金属管件的扩径变形装置，包括金属管件、扩径支座和扩径模具，还包括弹性模套，所述的弹性模套放置(安装)于金属管件内，弹性模套内径与扩径模具外径间隙配合(间隙装配)。所述的弹性模套为管状结构形式，弹性模套的管壁上设有凹槽，所述的凹槽在管壁上呈对称分布，凹槽的长度小于弹性模套的长度，不贯穿整个弹性模套。所述的凹槽包括上凹槽和下凹槽，分别设置于弹性模套的上、下两端，上、下凹槽沿着圆周方向等距排布。所述的凹槽宽度为0.20-1.00mm。所述的弹性模套的底部还设置有凸沿。设置凹槽可使弹性模套具有一定的径向收缩变形能力。所述的弹性模套的材料为弹性和刚度较好的弹簧钢。一种金属管件的扩径变形方法，包括如下步骤：先在金属管件内安装弹性模套，弹性模套内径与扩径模具外径间隙装配；然后将扩径支座安装在压力机上，对扩径模具施加扩径压力，使扩径模具的定径带穿过弹性模套，进行扩径，完成后取下金属管件。本专利技术的优点：本专利技术的金属管件扩径变形方法，将弹性模套内镶在金属管件中，在扩径过程中，弹性模具挤压金属管件达到扩径的目的，该方法可避免金属管件与扩径模具的直接摩擦，可提高管件的内表面质量和扩径后的金属管件的尺寸精度，此外由于扩径模具与弹性模套的刚度大、硬度高和摩擦系数小，可有效降低对扩径模具的磨损，提高模具的耐用性。该方法可广泛应用于金属管件的扩径变形，化工和石油等流量仪表中的锥形管的加工成型。下面通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。附图说明图1为传统的金属管件扩径变形装置示意图。图2为本专利技术金属管件的扩径变形装置示意图。图3为本专利技术中的弹性模套的结构示意图。主要附图标记说明：1扩径支座2扩径模具3金属管件4弹性模套5凹槽6凸沿具体实施方式如图2所示，为本专利技术金属管件的扩径变形装置示意图。本专利技术金属管件的扩径变形装置，除了包括金属管件3、扩径支座1和扩径模具2之外，还包括弹性模套4，弹性模套4放置于金属管件3内，弹性模套4内径与扩径模具2外径间隙装配。如图3所示，为本专利技术弹性模套的结构示意图。弹性模套4为管状结构，在弹性模套4的管壁上加工对称的不贯穿凹槽5。如图2所示的弹性模套的上、下两端分别设置6条对称的凹槽5，即上凹槽和下凹槽各6条，12条凹槽沿圆周方向等距分布，各凹槽沿圆周方向间隔30°。凹槽5的长度均小于弹性模套4的长度，不贯穿整个弹性模套4。弹性模套4的底部还设置有凸沿6。弹性模套4采用弹性和刚度较好的弹簧钢加工而成。采用上述装置进行金属管件的扩径变形时，先在金属管件3内镶一个弹性模套4，弹性模套4内径与扩径模具2外径间隙装配。然后再对扩径模具2施加扩径压力，对金属管件3进行扩径。实施例1如图2所示，为本专利技术金属管件的扩径变形装置示意图。其中1为扩径支座，2为扩径模具，3为金属管件，4为弹性模套。扩径模具2采用GCr15模具钢加工，硬度大于HRC55，定径带尺寸为8.98mm。金属管件3为TA1钛合金管，内径9.70mm，外径12.10mm。弹性模套4采用弹性和刚度较好的60Si2MnA钢加工，弹性模套4的内径为8.70mm，外径为9.90mm，弹性模套4的管壁上、下两端各加工对称的不贯穿凹槽6条，槽宽0.50mm。本专利技术TA1钛合金管件扩径变形过程如下：(1)设计的TA1管件的径向扩径变形量为5％(内径变形)。(2)将弹性模套4安装在金属管件3的内孔中，由于弹性模具4加工有对称凹槽而具有一定的径向收缩变形能力。扩径模具2与弹性模套4为间隙装配。(3)将扩径支座1安装在压力机上，对扩径模具2施加扩径压力，使得扩径模具2的定径带穿过弹性模套4，完成扩径并取下金属管件3。扩径后测得金属管件3的内径为10.16mm，外径为12.47mm，内外径尺寸一致性好。金属管件3的内表面质量好。实施例2参照图2所示的金属管件的扩径变形方法。扩径模具2采用Cr12MoV模具钢加工，硬度大于HRC55，定径带尺寸为17.67mm。金属管件3为Ni47Ti44Nb9记忆合金管，内径17.95mm，外径23.00mm。弹性模套4采用60Si2MnA钢加工，弹性模套4的内径为15.40mm，外径为18.55mm，弹性模套4的上、下两端各加工对称的不贯穿凹槽5条，槽宽0.50mm。本专利技术Ni47Ti44Nb9记忆合金管件扩径变形过程如下：(1)设计的Ni47Ti44Nb9记忆合金管件的径向扩径变形量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属管件的扩径变形装置，包括金属管件、扩径支座和扩径模具，其特征在于：还包括弹性模套，所述的弹性模套放置于金属管件内，弹性模套内径与扩径模具外径间隙配合。

【技术特征摘要】
1.一种金属管件的扩径变形装置，包括金属管件、扩径支座和扩径模具，其
特征在于：还包括弹性模套，所述的弹性模套放置于金属管件内，弹性模套内径与
扩径模具外径间隙配合。
2.根据权利要求1所述的金属管件的扩径变形装置，其特征在于：所述的弹
性模套为管状结构，弹性模套的管壁上设有凹槽。
3.根据权利要求2所述的金属管件的扩径变形装置，其特征在于：所述的凹
槽在管壁上呈对称分布，凹槽的长度小于弹性模套的长度。
4.根据权利要求3所述的金属管件的扩径变形装置，其特征在于：所述的凹
槽包括上凹槽和下凹槽，分别设置于弹性模套的上、下两端。
5.根据权利要求4所述的金属管件的扩径变形装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳锋，冯雪，米绪军，尹向前，解浩峰，高宝东，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11