適用于同規(guī)格多形狀不銹鋼波紋管加工的液壓脹波輪模具及設(shè)備

張小旭 于黎娜

摘要：在波紋管的加工過程中使用的設(shè)備是水漲式脹波機(jī)，模具是一體一次成型模具。加工過程中需根據(jù)成型的波紋管管徑、波紋數(shù)量、波紋間距等設(shè)計(jì)不同的模具。這類模具種類繁多，外形笨重，加工過程生產(chǎn)效率低。為克服現(xiàn)有加工技術(shù)的缺點(diǎn)，需要提供一種結(jié)構(gòu)簡化、適用于多種規(guī)格形狀的不銹鋼管、加工效率高、加工成本低的不銹鋼管液壓脹波輪模具及設(shè)備。

關(guān)鍵詞：水脹式脹波機(jī)；脹波輪模具；液壓脹波輪模具及設(shè)備

簡介：

以往波紋管的加工設(shè)備為水漲式脹波機(jī)，模具為一體一次成型模具，例如圖1-1所示波紋的加工的是使用八個(gè)波紋模腔的一體模具，通過水漲設(shè)備加工完成。由于使用者的要求不同，為滿足其要求，需根據(jù)管徑、波紋數(shù)量、波紋間距的不同，準(zhǔn)備不同的模具。因此會(huì)導(dǎo)致模具多不易管理和存放，由于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具比較笨重，加工過程比較繁瑣，加工效率低下。不同類型的波紋管更換后，在模具的調(diào)試過程中勞動(dòng)者勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工，不利于大批量、多品種的加工。為解決以往波紋管脹波過程中模具及設(shè)備的不足，提供高效便捷的加工模具及加工方式，設(shè)計(jì)液壓式脹波輪模具及設(shè)備。

圖1-2是為解決水漲式加工的缺點(diǎn)設(shè)計(jì)的液壓脹波輪模具。不銹鋼管液壓脹波輪模具，包括1-拉桿，1-拉桿的一端為階梯軸結(jié)構(gòu)，其端部的小徑端沿從外到內(nèi)的方向依次套裝有2-固定螺母、3-第一擋塊、4-脹球（具有彈性）和5-第二擋塊，1-拉桿的大徑端的外徑不大于5-第二擋塊的外徑，3-第一擋塊、4-脹球和5-第二擋塊與1-拉桿間均為間隙配合，2-固定螺母通過螺紋與1-拉桿連接，3-第一擋塊的外部套裝有6-脹波輪模，5-第二擋塊的外部套裝有7-拉桿套，

6-脹波輪模與3-第一擋塊之間、7-拉桿套與5-第二擋塊之間均設(shè)置有鋼管穿過的間隙，所述的6-脹波輪模的中心孔的孔壁上設(shè)置有用于容置波紋管的波紋的凹槽，該脹波輪模由兩個(gè)扇型拼裝而成。

使用時(shí)，待加工的管件套裝于1-拉桿的外部，2-固定螺母、3-第一擋塊、4-脹球和5-第二擋塊均位于管件的內(nèi)部，6-脹波輪模的扇型分部向中心閉合夾緊管件，拉動(dòng)1-拉桿，使3-第一擋塊、5-第二擋塊對4-脹球擠壓使其變形，帶動(dòng)管壁脹起；停止拉動(dòng)1-拉桿，4-脹球恢復(fù)原狀，推動(dòng)7-拉桿套將脹起的管壁推擠形成需要的波形，通過調(diào)整7-拉桿套的位置可波紋寬度的調(diào)節(jié)；7-拉桿套恢復(fù)至初始位置，6-脹波輪模的扇型分部向軸向外運(yùn)動(dòng)，以松開管件并移至波紋的外側(cè)后向中心閉合，以固定管件，波紋容置于6-脹波輪模的凹槽內(nèi)，6-脹波輪模帶動(dòng)管件向軸向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，完成一個(gè)波紋的加工。重復(fù)上述加工步驟，完成所需數(shù)量的波紋，通過調(diào)整脹波輪模的位置以確定加工波紋的中心間距。

改進(jìn)后不銹鋼管液壓脹波設(shè)備簡圖，如圖1-3所示，該設(shè)備包括上述的不銹鋼管液壓脹波輪模具、驅(qū)動(dòng)拉桿沿軸向運(yùn)動(dòng)的9-一號液壓缸、驅(qū)動(dòng)6-脹波輪模的扇形分部沿徑向運(yùn)動(dòng)的10-二號液壓缸、驅(qū)動(dòng)6-脹波輪模沿拉桿的軸向運(yùn)動(dòng)的11-三號液壓缸、驅(qū)動(dòng)7-拉桿套沿拉桿的軸向運(yùn)動(dòng)的12-四號液壓缸。14-控制箱分別與9-一號液壓缸、10-二號液壓缸、11-三號液壓缸和12-四號液壓缸電連接，起到電控作用。15-控制電柜與14-控制箱電連接，15-控制電柜內(nèi)設(shè)置有計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)脹波數(shù)量自動(dòng)計(jì)數(shù)。12-四號液壓缸通過16-頂桿連接7-拉桿套；10-二號液壓缸與11-三號液壓缸的活塞桿固定連接，10-二號液壓缸可設(shè)置于沿1-拉桿軸向設(shè)置的17-滑軌上，以便于11-三號液壓缸的驅(qū)動(dòng)。

該設(shè)計(jì)由原來的多波紋的一體模改為單個(gè)波形模具，在波紋管加工過程中，通過四個(gè)液壓缸分別控制1-拉桿、6-脹波輪模和7-拉桿套來實(shí)現(xiàn)脹波輪模具各部件的逐一動(dòng)作，控制單個(gè)波紋的形成。通過加工單步的重復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工，并可實(shí)現(xiàn)一套模具加工不同數(shù)量的波紋。

結(jié)論：

該設(shè)計(jì)包括不銹鋼管液壓脹波輪模具和設(shè)備，其有益效果是：使波紋管加工可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化。簡化脹波輪模具，使模具具有通用性，使用起來更輕便、簡單；更換過程簡單、快捷，可實(shí)現(xiàn)多波紋連續(xù)加工，提高加工效率，降低模具制造及管理成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐發(fā)仁.氣動(dòng)液壓機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982

[2] 楊永才.機(jī)械設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1993