本发明专利技术公开一种薄壁直管强化装置，包括第一定位模、第二定位模、分瓣模、整圆模和第一腔体、第二腔体。本发明专利技术还提供一种薄壁直管强化方法，利用上述薄壁直管强化装置，调整分瓣模定位管件，使分瓣模的的内壁与管件之间具有间隙，将待处理管件伸入第一定位模、第二定位模的通孔，将第一密封圈、第二密封圈置于管件内腔中，向第一腔体内注入液压油，液压油向管件内壁施压使管件鼓胀，完成扩径变形；管件内液压油卸载，分瓣模朝向第一定位模的轴线运动直至相邻分瓣模相抵接，完成缩径变形；经过多次循环扩径和缩径变形后，管件向前输送至整圆模的通孔内，向第二腔体内填充液压油，液压油对管件内壁施压使其鼓胀，完成整圆。
【技术实现步骤摘要】
一种薄壁直管强化装置及强化方法
本专利技术涉及管材加工设备及其周边配套设施
，特别是涉及一种薄壁直管强化装置及强化方法。
技术介绍
薄壁直管在现代工业管路中被广泛采用，具有尺寸规格多，制备简单，满足轻量化等优点，但是目前管路应用中的薄壁直管，其强度往往较低，无法承受较高的内压或外压，增加管壁壁厚可提高强度，但是又制约了其节约资源及轻量化的要求。因此，如何令薄壁直管在壁厚不变的前提下，提高薄壁直管的强度，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄壁直管强化装置，以解决上述现有技术存在的问题，使薄壁直管在保持壁厚不变的前提下，提高薄壁直管的强度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种薄壁直管强化装置，包括第一定位模、第二定位模、分瓣模、整圆模和密封组件，所述第一定位模、所述第二定位模同轴设置且均具有能够容纳管件通过的通孔，所述分瓣模可滑动地设置于所述第一定位模、所述第二定位模之间，所述分瓣模与所述第一定位模、所述第二定位模的相对运动方向垂直于所述第一定位模的轴线，所述分瓣模的数量至少为两个，相邻的所述分瓣模能够相抵接并围成环状，所述分瓣模朝向所述第一定位模轴线的一侧具有凸起，若干个所述分瓣模抵接围成的环状结构的最小内径较所述第一定位模的内径小；沿管件的输送方向，所述整圆模设置于所述分瓣模的下游，所述整圆模与所述第二定位模相抵接，所述整圆模具有能够容纳管件通过的通孔，所述整圆模的内径与管件的外径相匹配；所述密封组件包括能够进入管件内部的第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第一密封圈、所述第二密封圈能够与管件的内壁围成第一腔体，所述第二密封圈、所述第三密封圈能够与管件的内壁围成第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体能够与外部环境相连通。优选地，所述凸起为弧面结构。优选地，所述分瓣模连接有推杆，所述推杆的轴线垂直于所述第一定位模的轴线并与所述第一定位模的轴线相交，所述推杆连接有液压缸，所述液压缸能够带动所述推杆往复运动。优选地，所述分瓣模的数量为六个，六个所述分瓣模周向均布设置。优选地，所述第一定位模、所述第二定位模、所述整圆模均为分体式结构，所述第一定位模包括相抵接的第一定位上模和第一定位下模，所述第二定位模包括相抵接的第二定位上模和第二定位下模，所述整圆模包括相抵接的上整圆模和下整圆模。优选地，所述第一密封圈连接有第一输油管，所述第一输油管与所述第一腔体相连通，所述第三密封圈连接有第二输油管，所述第二输油管与所述第二腔体相连通，所述第二密封圈连接有连接杆，所述连接杆穿过所述第三密封圈自所述第二腔体内伸出。优选地，所述第一密封圈、所述第二密封圈、所述第一输油管、所述第二输油管均同轴设置，所述连接杆的数量为两个，两个所述连接杆对称设置于所述第二输油管的两侧；所述第一输油管与所述第一密封圈、所述第二输油管与所述第三密封圈、所述连接杆与所述第二密封圈均采用螺纹连接。本专利技术还提供一种薄壁直管强化方法，调整分瓣模定位管件，使分瓣模的的内壁与管件之间具有间隙，将待处理管件伸入第一定位模、第二定位模的通孔，将第一密封圈、第二密封圈置于管件内腔中，向第一腔体内注入液压油，液压油向管件内壁施压使管件鼓胀，完成扩径变形；管件内液压油卸载，分瓣模朝向第一定位模的轴线运动直至相邻分瓣模相抵接，完成缩径变形；经过多次循环扩径和缩径变形后，管件向前输送至整圆模的通孔内，向第二腔体内填充液压油，液压油对管件内壁施压使其鼓胀，完成整圆。优选地，定位管件时，使分瓣模与管件的最小间隙为5mm，向第一腔体内输入液压油的压力为6.5MPa，管件扩径鼓胀高度为5mm，缩径时，分瓣模朝向第一定位模的轴线进给距离为5mm，向第二腔体内输入液压油的压力为6MPa。优选地，经过五次循环扩径和缩径变形后，管件进入整圆模进行整圆。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的薄壁直管强化装置，包括第一定位模、第二定位模、分瓣模、整圆模和密封组件，第一定位模、第二定位模同轴设置且均具有能够容纳管件通过的通孔，分瓣模可滑动地设置于第一定位模、第二定位模之间，分瓣模与第一定位模、第二定位模的相对运动方向垂直于第一定位模的轴线，分瓣模的数量至少为两个，相邻的分瓣模能够相抵接并围成环状，分瓣模朝向第一定位模轴线的一侧具有凸起，若干个分瓣模抵接围成的环状结构的最小内径较第一定位模的内径小；沿管件的输送方向，整圆模设置于分瓣模的下游，整圆模与第二定位模相抵接，整圆模具有能够容纳管件通过的通孔，整圆模的内径与管件的外径相匹配；密封组件包括能够进入管件内部的第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，第一密封圈、第二密封圈能够与管件的内壁围成第一腔体，第二密封圈、第三密封圈能够与管件的内壁围成第二腔体，第一腔体和第二腔体能够与外部环境相连通。本专利技术还提供一种薄壁直管强化方法，利用上述薄壁直管强化装置，调整分瓣模定位管件，使分瓣模的的内壁与管件之间具有间隙，将待处理管件伸入第一定位模、第二定位模的通孔，将第一密封圈、第二密封圈置于管件内腔中，向第一腔体内注入液压油，液压油向管件内壁施压使管件鼓胀，完成扩径变形；管件内液压油卸载，分瓣模朝向第一定位模的轴线运动直至相邻分瓣模相抵接，完成缩径变形；经过多次循环扩径和缩径变形后，管件向前输送至整圆模的通孔内，向第二腔体内填充液压油，液压油对管件内壁施压使其鼓胀，完成整圆。本专利技术通过管壁多次发生塑性变形，在管件材料内部累积残余应力和残余应变达到强化的效果，最后通过整圆模和液压油内压作用，保证薄壁直管的公称直径不变，同时极大的改善薄壁直管的刚度、强度、硬度及承受高压能力等综合性能，使薄壁直管在轻量化和高强度的工程领域中得到更广泛的应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的薄壁直管强化装置定位阶段的主视方向剖切结构示意图；图2为本专利技术的薄壁直管强化装置扩径阶段的主视方向剖切结构示意图；图3为本专利技术的薄壁直管强化装置缩径阶段的主视方向剖切结构示意图；图4为本专利技术的薄壁直管强化装置进给阶段的主视方向剖切结构示意图；图5为本专利技术的薄壁直管强化装置扩径阶段的左视方向剖切结构示意图；图6为本专利技术的薄壁直管强化装置缩径阶段的左视方向剖切结构示意图；图7为本专利技术的薄壁直管强化装置整圆阶段的左视方向剖切结构示意图；其中，1为第一定位模，101为第一定位上模，102为第一定位下模，2为第二定位模，201为第二定位上模，202为第二定位下模，3为分瓣模，4为整圆模，401为上整圆模，402为下整圆模，5为第一密封圈，6为第二密封圈，7为第三密封圈，8为推杆，9为第一输油管，10为第二输油管，11为连接杆，12为第一腔体，13为第二腔体，14本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种薄壁直管强化装置，其特征在于：包括第一定位模、第二定位模、分瓣模、整圆模和密封组件，所述第一定位模、所述第二定位模同轴设置且均具有能够容纳管件通过的通孔，所述分瓣模可滑动地设置于所述第一定位模、所述第二定位模之间，所述分瓣模与所述第一定位模、所述第二定位模的相对运动方向垂直于所述第一定位模的轴线，所述分瓣模的数量至少为两个，相邻的所述分瓣模能够相抵接并围成环状，所述分瓣模朝向所述第一定位模轴线的一侧具有凸起，若干个所述分瓣模抵接围成的环状结构的最小内径较所述第一定位模的内径小；沿管件的输送方向，所述整圆模设置于所述分瓣模的下游，所述整圆模与所述第二定位模相抵接，所述整圆模具有能够容纳管件通过的通孔，所述整圆模的内径与管件的外径相匹配；所述密封组件包括能够进入管件内部的第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第一密封圈、所述第二密封圈能够与管件的内壁围成第一腔体，所述第二密封圈、所述第三密封圈能够与管件的内壁围成第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体能够与外部环境相连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种薄壁直管强化装置，其特征在于：包括第一定位模、第二定位模、分瓣模、整圆模和密封组件，所述第一定位模、所述第二定位模同轴设置且均具有能够容纳管件通过的通孔，所述分瓣模可滑动地设置于所述第一定位模、所述第二定位模之间，所述分瓣模与所述第一定位模、所述第二定位模的相对运动方向垂直于所述第一定位模的轴线，所述分瓣模的数量至少为两个，相邻的所述分瓣模能够相抵接并围成环状，所述分瓣模朝向所述第一定位模轴线的一侧具有凸起，若干个所述分瓣模抵接围成的环状结构的最小内径较所述第一定位模的内径小；沿管件的输送方向，所述整圆模设置于所述分瓣模的下游，所述整圆模与所述第二定位模相抵接，所述整圆模具有能够容纳管件通过的通孔，所述整圆模的内径与管件的外径相匹配；所述密封组件包括能够进入管件内部的第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第一密封圈、所述第二密封圈能够与管件的内壁围成第一腔体，所述第二密封圈、所述第三密封圈能够与管件的内壁围成第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体能够与外部环境相连通。
2.根据权利要求1所述的薄壁直管强化装置，其特征在于：所述凸起为弧面结构。
3.根据权利要求2所述的薄壁直管强化装置，其特征在于：所述分瓣模连接有推杆，所述推杆的轴线垂直于所述第一定位模的轴线并与所述第一定位模的轴线相交，所述推杆连接有液压缸，所述液压缸能够带动所述推杆往复运动。
4.根据权利要求3所述的薄壁直管强化装置，其特征在于：所述分瓣模的数量为六个，六个所述分瓣模周向均布设置。
5.根据权利要求1所述的薄壁直管强化装置，其特征在于：所述第一定位模、所述第二定位模、所述整圆模均为分体式结构，所述第一定位模包括相抵接的第一定位上模和第一定位下模，所述第二定位模包括相抵接的第二定位上模和第二定位下模，所述整圆模包...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾勇飞，骆俊廷，刘卫鹏，张丽丽，张春祥，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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