初波控制机构及控制方法、异型管件液压成型装置及成型方法

摘要

本发明公开了一种初波控制机构及控制方法、异型管件液压成型装置及成型方法，所述初波控制机构包括端部伸入上模和下模之间的金属棒、与所述金属棒电连接的正极连接端、与所述下模电连接的负极连接端，以及与所述正极连接端和负极连接端电连接的外围电路，其中所述金属棒通过可拆卸组件装配在所述上模上，所述金属棒的一端为对应初波波峰位置的定位端。所述初波控制机构可精确地控制初波的尺寸，从而提高异型管件的加工精度。

说明书

技术领域

本发明涉及异型管件加工技术领域，特别是涉及异型管件液压成型装置用初波控制机构及控制方法、成型装置及其成型方法。

背景技术

液压成型是异型管件加工的主要成型方法，成型模具包括上模和下模，上模和下模的中心形成有供管坯穿过的成型内圆，上模的顶部形成有液体注入孔以将成型用液体注入管坯内，上模的底部为与异型管的波峰相匹配的成型面，在成型过程中，上模升起，将管坯置于上模和下模的成型内圆内，向管坯内注入成型液体，管坯在上模和下模之间的部分在液体压力作用下形成初波，上模下压，初波由成型面再次成型形成终波。

对于壁厚均匀的管坯，液压成型异型管件的初波高度一定程度影响着最终的波纹高度。通常的成型工艺及设备存在不足：

一是没有考虑管坯与模具内壁(成型内圆)的间隙，由于管坯在成型前其外壁与所述成型内圆之间存在间隙，在形成初波之前，先经过初步膨胀，使得管坯外径与所述成型内圆相贴合，通常计算初波尺寸时，是利用初波到管坯轴心的距离减去管坯的直径，而实际上初波的尺寸是，初波到管坯轴心的距离减去管坯膨胀后的直径，由此，通常计算的初波尺寸有所误差

二是检测初波高度的装置不能在加工过程中进行检测从而及时对波高进行控制，进而无法满足波高精度加工的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的异型管加工精度低的问题，而提供一种异型管件液压成型装置，利用接触导电原理控制液压压力从而控制初波装置，然后通过成型模具约束波纹外径，保证最终波高精度。

本发明的另一个目的是提供所述成型装置的成型方法，可有效提高加工效率和加工精度。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种异型管件液压成型用初波控制机构，包括端部伸入上模和下模之间的金属棒、与所述金属棒电连接的正极连接端、与所述下模电连接的负极连接端，以及与所述正极连接端和负极连接端电连接的外围电路，其中所述金属棒通过可拆卸组件装配在所述上模上，所述金属棒的一端为对应初波波峰位置的定位端。

在上述技术方案中，所述可拆卸组件包括绝缘材质的基体和固定于所述基体上的磁块，所述金属棒的端部螺纹连接于所述基体上。

在上述技术方案中，所述可拆卸组件还包括用于确定所述定位端位置的定位部，所述定位部包括竖直定位和水平定位。

在上述技术方案中，所述竖直定位为形成在所述基体上的定位卡角，所述定位卡角与形成在上模上的凸缘配合进行竖直定位。

在上述技术方案中，所述水平定位包括形成在基体上的供所述金属棒的固定端装配的螺纹孔，和将所述固定端紧固在所述螺纹孔上的限位螺母。

在上述技术方案中，所述金属棒为细长平端结构。

本发明的另一方面，所述的异型管件液压成型用初波控制机构的控制方法，管坯在液体压力作用下，逐渐膨胀，膨胀过程中形成初波，当初波外壁接触到金属棒端部位置时，外围电路电导通，所述液体压力停止升高并保持不变，初波形成。

本发明的另一方面，一种异型管件液压成型装置，包括液压设备、上模、下模以及所述的初波控制机构。

在上述技术方案中，所述上模固定于所述液压设备的下方，所述上模和下模的中心均形成有供管坯穿过的成型内圆，其中形成于所述下模中心的所述成型内圆底部固定有密封垫，液压设备上的液体注入孔与上模中心的成型内圆相连通以将液体注入管坯内，所述上模的底部为与异型管的波峰相匹配的成型面，所述下模的顶部为成型平面。

在上述技术方案中，所述成型面为形成在所述上模底部的阶梯内圆，与所述上模中心的成型内圆同轴心设置。

在上述技术方案中，所述阶梯内圆与上模中心的成型内圆相邻的位置为圆角或直角。

本发明的另一方面，所述的异型管件液压成型装置的成型方法，包括以下步骤：

步骤1，将所述上模、下模、管坯和初波控制机构安装到位，通过上模向管坯内注入液体，并逐渐增大液体的压力，管坯收到液体压力作用，向外膨胀至与所述成型内圆内壁贴合；

步骤2，继续增大液体压力，所述管坯无模具约束的部分继续向外膨胀，逐渐形成初波，当所述初波的外壁接触到金属棒的定位端的位置时，外围电路、金属棒、管坯、下模形成一个通路，电导通后，控制液体压力不变停止升高，初波形成；

步骤3，将所述初波控制机构拆卸下来，所述上模或下模受驱动相互靠近，管坯受液体、上模和下模的共同作用，向外膨胀变形，直至与上模的成型面相接触；

步骤4，上模和下模继续靠近至贴合，管坯沿成型面滑动变形至分别与成型面和成型平面相接触，形成波纹，成型完毕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明在初波与金属棒接触瞬间，直流电导通，开关控制液体15压力不变，保证了初波的高度精度，然后通过成型模具约束异型管外径，很好地保证最终波高精度。

2.初波控制机构可拆卸的装配在模具上，便于拆装，可有效提高加工效率，初波控制机构可通过竖直和水平两个方向上的定位实现精确定位，可有效提高加工精度。

3.本发明的初波控制机构可装配在现有的模具基础上，无需购进新的加工模具，即可实现初波尺寸的控制，降低加工成本。

附图说明

图1为异型管件液压成型装置的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为管坯贴紧成型内圆的结构示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为形成初波的示意图。

图6为利用模具限制初波波高的示意图。

图7为最终成型的示意图。

图中：1-上模，2-下模，3-金属棒，4-正极连接端，5-负极连接端，6-管坯，7-基体，8-磁块，9-螺纹孔，10-限位螺母，11-定位卡角，12-液压设备，13-成型内圆，14-定位端，15-液体，16-密封垫，17-成型平面，18-成型面，

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种异型管件液压成型用初波控制机构，包括端部伸入上模1和下模2之间的金属棒3、与所述金属棒3电连接的正极连接端4、与所述下模2电连接的负极连接端5，以及与所述正极连接端4和负极连接端5电连接的外围电路，其中所述金属棒3通过可拆卸组件装配在所述上模1上，所述金属棒3的一端为对应初波波峰位置的定位端14。

正极连接端4、负极连接端5可以分别为正极导线和负极导线，使用时：

将上模1、下模2、管坯6和初波控制机构安装到位，通过上模1向管坯6内注入液体15，并逐渐增大液体15的压力，管坯6受到液体15压力作用，向外膨胀至与所述成型内圆13内壁贴合，如图3和4所示。

继续增大液体15压力，管坯6无模具约束的部分(位于上模1和下模2之间的部分)继续向外膨胀，当初波外壁接触到金属棒3端部位置时，外围电路、金属棒3、管坯6、下模2形成一个通路，电导通后，液压设备12上的控制开关断开，液体15压力停止升高并保持不变，初波形成。

实施例2

为了更加便于拆卸，本实施例进一步说明可拆卸组件的结构。

所述可拆卸组件包括绝缘材质的基体7、固定于所述基体7上的磁块8，所述基体7上形成有用于装配所述金属棒3的螺纹孔9。安装控制机构时，磁块8(可采用强磁性磁铁)吸附上模1，使基体7一齐固定在上模1的外圆，绝缘材质的基体7可为塑料材质的基体7，拆卸时外拉基体7，磁块8脱离上模1，完成拆卸。

作为优选方式，所述可拆卸组件还包括定位部，所述定位部包括竖直定位和水平定位。通过竖直方向和水平方向两个方向上的定位，实现定位端14的准确定位。

作为优选方式，所述竖直定位包括形成在基体7上的定位卡角11，所述定位卡角11与形成在上模1上的凸缘配合竖直定位。定位卡角11包括一水平面和一竖直面，所述凸缘包括一上平面和一侧壁面，定位时，所述水平面与所述上平面贴合，所述竖直面与所述侧壁面贴合，完成竖直方向上的定位，

作为优选方式，所述水平定位包括形成在基体7上的供所述金属棒3的固定端穿过所述螺纹孔9，和将所述金属棒3的固定端固定在所述螺纹孔9上的限位螺母10。

旋转金属棒3使其左右移动，可进行水平方向上的调整，到预设位置后，利用限位螺母10拧紧金属棒3进行定位。限位螺母10设有两个，分别从基体7的左右两侧对金属棒3进行定位。

综上，定位部可准确的确定金属棒3定位端14的位置，将定位卡角11卡在凸缘上，同时磁块8吸附在上模1上，可确定金属棒3的定位端14竖直方向上的位置，通过旋转限位螺母10可调节金属棒3的定位端14水平方向上的位置。

作为优选方式，所述金属棒3为细长平端结构。便于定位。

实施例3

一种异型管件液压成型装置，包括液压设备12、上模1、下模2以及如实施例1所述的初波控制机构。初波控制机构应用于现有的异型管件液压成型装置中，无需对成型装置进行其他改造，即可进行辅助控制初波。

作为优选方式，所述上模1固定于所述液压设备12的下方，所述上模1和下模2的中心均形成有供管坯6穿过的成型内圆13，其中形成于所述下模2中心的所述成型内圆13底部固定有密封垫16，液压设备12上的液体15注入孔与上模1中心的成型内圆13相连通以将成型用液体15注入管坯6内，所述上模1的底部为与异型管的波峰相匹配的成型面18，所述下模2的顶部为成型平面17。

上模1、下模2中心的成型内圆13同轴心设置且内径相同，成型内圆13的内径稍大于管坯的外径。密封垫16用于密封充入管坯6内的液体，防止液体从管坯6底部泄露。

所述的异型管件液压成型装置的成型方法，包括以下步骤：

步骤1，所述将上模1、下模2、管坯6和初波控制机构安装到位，通过上模1向管坯6内注入液体15，并逐渐增大液体15的压力，管坯6收到液体15压力作用，向外膨胀至与所述成型内圆13内壁贴合，如图3和4所示。

步骤2，继续增大液体15压力，管坯6无模具约束的部分(位于上模1和下模2之间的部分)继续向外膨胀，当初波外壁接触到金属棒3端部位置时，外围电路、金属棒3、管坯6、下模2形成一个通路，电导通后，液压设备12上的控制开关断开，液体15压力停止升高，初波形成。

步骤3，将所述初波控制机构拆卸下来，所述上模1或下模2受驱动相互靠近，管坯6受液体15、上模1和下模2的共同作用，向外膨胀变形，直至与上模1的成型面18相接触。如图6所示。

步骤4，上模1和下模2继续靠近至贴合，管坯6沿成型面18滑动变形至分别与成型面18和成型平面17相接触，形成波纹，成型完毕。

在成型之前，可在成型面18上涂覆润滑油，润滑油附着一层薄塑料膜，起到润滑作用。

作为优选方式，所述成型面18为形成在所述上模1底部的阶梯内圆，与形成上模1中心的成型内圆13同轴心设置。成型面18与成型平面17相互配合挤压形成异型管的波纹。

作为优选方式，该阶梯内圆与形成上模1中心的成型内圆13相邻的位置为圆角或直角。阶梯内圆的尺寸与异型管的终波的尺寸相当。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。