[发明专利]数控机械胀波机及其波纹管成型方法

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体为一种波纹管加工设备及其制造波纹管的成型方法。

背景技术

波纹管是膨胀节的主要元件，膨胀节属于特种许可设备，生产膨胀节的企业必须领取中华人民共和国特种设备制造许可证（压力管道元件），规格波纹管必须采用液压方式，为此国内几乎90%以上的企业采用液压方式；不承压的波纹管一般采用滚压方式。用胀型方式成型波纹管在国内也是刚刚才开始。

而在国外，膨胀节企业普遍采用胀型方式，有机械胀型和数控机电一体化胀型，但无论哪一种胀型方式，设备普遍比较复杂。

液压方式一般采用外径定位，随着波纹管壁厚的不同得到不同的内径，使之与接管的配合间隙有大有小，有时需要对接管进行加工才能完成配合，使波纹管与接管的搭接焊道（关键焊道）质量得不到保证。而国外常采用的胀型方式属于内径定位，需要多少内径（或外径）可以自由的控制，即能成型任意口径的波纹管，从而保证波纹管与接管的间隙处于合适的数值，有效地保证了波纹管和接管的搭接焊道的质量。

发明内容

本发明的技术目的是针对现有技术中存在的缺点，提供一种结构简易的数控机械胀波机，降低加工波纹管的成本。

为实现上述技术目的，本发明的提供的技术方案为：

一种数控机械胀波机，设有模片成型机构、动力机构及控制系统，所述模片成型机构包括一横向设置的圆形胀形内模板,所述圆形胀形内膜板由若干个扇形的模片单元构成,加工时，待加工的管坯套在胀形内模板的外围。

所述模片成型机构在胀形内模板的上方设有模片压板，在胀形内模板的下方设有模片垫板，胀形内模板卡固在模片压板和模片垫板之间。

所述胀形内模板的中心线上设有一竖向的锥形加载压头,所述模片单元的内侧一端与锥形加载压头的锥壁接触,并通过滑块与加载压头活动连接；所述加载压头对应每个扇形模片单元的滑块各设有一滑槽,各滑槽呈辐射状均布在加载压头的锥壁面上；滑块卡在对应的滑槽内，在加载压头上行或下行过程中，带动模片单元外扩或退缩;

所述动力机构包括控制所述加载压头上行或下行的直行驱动机构、控制胀形内模板旋转的转动驱动机构以及控制管坯上下移动的升降机构，动力机构与所述控制系统连接。

本发明数控机械胀波机运行时，将管坯套在胀形内模板的外侧，通过直行驱动机构的控制加载压头上下移动，使各扇形模片单元向外扩张或退缩，完成对管坯的胀形加工。同时，通过转动驱动机构旋转胀形内模板，改变其与管坯的相对位置角度，修正首次胀形中形成的凸起或加工不到位的地方，使波形规整。在使用中，本发明通过更换不同规格的模片单元及相关附件，就可成型出各种内径的膨胀节波纹管。

加工圆形波纹管时，所述模片单元的外缘侧面设置为圆弧形。如加工其它形状的波纹管，模片单元的外缘形状可做对应调整。

进一步的，所述扇形模片单元的两条侧径与圆弧形外缘的连接部位加工成圆弧形角或倒角。

作为优选，所述滑槽采用“T”形滑槽，即在锥形加载压头的横截面上,所述滑槽设计呈“T”形，所述滑块卡设在滑槽内的部位为与滑槽适配的“T”形。

所述滑块可通过连接件与模片单元连接，或与模片单元一体成型。各模片单元的滑块也可组装为一个相互之间活动连接的整体，安装时，在滑块上依次安装上模片单元即可。

作为优选，所述直行驱动机构、转动驱动机构采用气缸或油缸，其动作输出轴即为活塞杆。所述升降机构优选采用升降丝杠。

进一步的，所述加载压头可在其下方设有调整加载压头高度的高度调整机构，如垫片、垫圈等。由于加载压头为锥形（包括锥台），其不同高度的横截面尺寸不同，改变直行驱动机构的单次行程结束时加载压头与模板的相对位置，即改变了最终成型的波形直径。

进一步的的技术方案还包括：

本发明设有一圆柱形的公共底座，所述公共底座沿其圆周设有齿圈，所述转动驱动机构通过与所述齿圈相啮合的齿板控制公共底座旋转及其转动角度；所述模片成型机构安装在公共底座上方，随公共底座的转动而转动。

本发明设有一工作台板，所述工作台板与所述升降机构连接；管坯套在胀形内模板外后，竖向放置在工作台板上，随工作台板升降而上下移动，改变其与胀形内模板的相对高度位置，定位其胀形位置。

所述模片成型机构固定安装在一座撑上，所述座撑安装在所述直行驱动机构上，直行驱动机构则安装在所述公共底座上，直行驱动机构的动作输出轴通过座撑中心的通孔与加载压头连接，控制加载压头的上行或下行。