[实用新型]大管径钛金属波纹管制造设备及其波纹管

权利要求书

1.一种大管径钛金属波纹管制造设备，其特征在于，包括：轴向拉压成形机构和径向定位机构，其中：待加工管材设置于径向定位机构内且与轴向拉压成形机构相连，轴向拉压成形机构和径向定位机构内部设有压缩空气通路； 

所述的径向压紧机构包括：设置于待加工管材外部的可分凹模机构以及与之相连的直立气缸和水平气缸，通过直立气缸和水平气缸内压缩空气的充放实现可分凹模机构对待加工管材的定位； 

所述的轴向拉压成形机构包括：支撑管、活塞杆和液压缸，其中：活塞杆的一侧末端与液压缸相连，支撑管套接于活塞杆的外部。 

2.根据权利要求1所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的可分凹模机构包括：设置于待加工管材内部的弹性体、分别位于待加工管材外侧的半凹模以及依次设置于半凹模外部的支撑杆和锥形衬套，弹性体的内表面与活塞杆相接触。 

3.根据权利要求2所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的弹性体与活塞杆之间设有管状结构的中间钢衬套，该中间钢衬套的直径的一半为成形沟槽深度的2～3倍以上，以保证垫片具有足够的磨损寿命。 

4.根据权利要求2所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的半凹模的内径通过以下方式确定：其中：D为待加工管材外径；σ₁为对应待加工管材切向变形切向应力值；E为管材弹性模量； 

在待加工管材沟槽成形条件下，当切向变形有极大值时，为了实际计算能够采用沟槽区域切向应力等于强度极限，即σ₁=σ_B，计算误差通常不超过10%； 

在半凹模内径沟槽区域外，在弹性变形极限范围内甚至增加了管材回弹值D_M，采用强度等于材料流动应力，即σ₁=σ_0.2。 

5.根据权利要求2所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的半凹模的工作表面的粗糙度Ra=0.63～2.5μm，该半凹模沿着两个方向由销钉定中心，在一个分模面上一个半模压入一个销钉，另一个半模有对应孔。 

6.根据权利要求2或4或5所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的半凹模的外侧设有导向块用于对半凹模进行导向，在上下两个直立气缸和左右两个水平气缸的作用下压向待加工管材，借助于锥形衬套和支撑杆上的锥形凸台在两个直立气缸作用下保持工作压力状态。 

7.根据权利要求1所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的径向压紧机构内部设有限位器，该限位器包括：依次贯穿设置于活塞杆末端的螺帽、切分锥形套和压紧垫片，其中：压紧垫片的顶面与底面分别与切分锥形套和径向定位机构内的弹性体实现面接触，压紧垫片的侧面与待加工管材的内壁实现面接触。 

8.根据权利要求7所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的压紧垫片与所述弹性体之间设有供料套，该供料套的轴向两端面分别与压紧垫片与弹性体面接触，径向表面与待加工管材的内壁实现面接触；通过该供料套能够进一步提供轴向拉压成形所需要的摩擦力。 

9.根据权利要求1所述的大管径钛金属波纹管制造设备，其特征是，所述的活塞杆的上设有强制供坯器，该强制供坯器的一侧与待加工管材的末端相接触；所述的强制供坯器包括：依次贯穿设置于活塞杆上的供坯内垫片、成形套筒、供坯外垫片和切分垫片，其中：供坯内垫片的两侧分别与成形套筒和待加工管材的末端紧密贴合；通过该强制供坯器可以实现在管材强度可靠的情况下大幅度增加轴向拉压成形所需要的拉力。 

10.一种根据上述任一权利要求中所述的设备制备得到的大管径钛金属波纹管，其特征在于，其直径为150～400mm，壁厚小于等于3mm。