CN101314173A - 挤压式无扩口组合导管端头制造技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挤压式无扩口组合导管端头制造技术。所述无扩口组合导管端头是指管套密封连接在导管端头的结构。所述无扩口导管端头挤压成形技术是利用拉杆组件的胶套膨胀和装配工装，将导管的管壁挤压入管套的环槽的工艺方法，及成形、检测、试验等多个工艺环节的工艺参数，该技术改善了无扩口组合导管时常漏气、报废量大、保压时间短的问题，实现了挤压式无扩口组合导管端头制造技术工程化应用。

Description

挤压式无扩口组合导管端头制造技术

技术领域

本发明涉及一种挤压式无扩口组合导管端头制造技术，尤其是使用薄壁高强度管材减轻飞机管路***的重量，提高疲劳寿命、自锁抗振性和便于外场维修的无扩口组合导管端头的成形技术。

背景技术

公知技术中，飞机液压***过去一般使用扩口导管连接方式，它通过外套螺母与管接头的螺纹连接，把制成66°的喇叭口的导管端头，与管接头的74°锥端贴合起来，这种连接方式中导管与管接头是面接触密封，抗振性差，疲劳寿命低；同时外套螺母与管接头的螺纹连接的自锁性差，需要在管接头和外套螺母上打保险丝来防松，这样各连接件结构尺寸大，重量大。随着航空技术发展，无扩口导管连接方式应运而生。无扩口组合导管连接结构适用于高、中、低压管路和薄壁高强度管材，能够减轻飞机管路***的重量；该连接结构的密封一是靠导管的两端与管套形成线密封连接，二是靠拧紧外套螺母，使管套弧型面与管接头的内锥面紧密接触形成一道线密封获得。在制造技术上，由于管套与导管连接为线密封，因此在制造和配合精度上要求高，国内没有工程化应用。

发明内容：

本发明运用挤压式制造技术，生产的组合导管端头圆满通过了系列验证工艺试验。其制造步骤如下：

(1).将导管在弯管机上根据飞机装配情况进行弯曲成形，为防止导管端头变形漏气，端头***h9级精度销子进行辅助弯曲，并且导管端头保持直线段长于拉杆组件的胶套长度。

(2).导管端口倒角去毛刺，并在导管内壁涂EPL 3#润滑剂或等效的润滑剂。

(3).将管套和导管一起套在装配工装模座中的拉杆组件上，并将管套和导管推入直到导管与模座底端贴紧定位，然后以夹紧模套夹紧固定。

(4).在手动或半自动无扩口导管挤压成形机上施加一定挤压成形压力，使拉杆组件沿导管轴向移动，使拉杆组件上的胶套膨胀，从而将套在拉杆组件上导管的管壁挤压入管套的环槽中。

(5).取下导管，并检测导管环槽深度值。用专用测量器或环槽量规测量管壁挤入管套环槽深度尺寸。当环槽深度不够时，允许重复挤压，不锈钢重复挤压，每次提高成形压力的5％，直到满足要求为止；铝管只许在最大成形压力下重复挤压一次。

(6).合格后，从导管另一端装入两个外套螺母，重复以上步骤加工导管另一端。

(7).组合导管端头进行耐压试验和气压泄漏试验，耐压试验试验介质为YH-10、YH-12液压油，气压泄漏试验的介质为空气或氮气。

本发明所述拉杆组件是以胶套作为挤压胀形的核心部分。依据管材的不同规格、壁厚，确定拉杆组件各零件的尺寸。并合理选择拉杆和胶套的材料，一般拉杆材料选用40CrMnSiMoVA，硬度HRC52～55，成形胶套一般选用聚胺脂合成胶套，抗拉强度应为36～39MPa，延伸率为450～500％，邵氏硬度为85～90。

本发明所述挤压成形压力不仅与导管材料、规格、壁厚公差有关，还与拉杆胶套、液压活塞面积、压力传感器、液压油的粘度有关，因此应选择合理的成形压力试挤压成形三件试验件或产品，检查环槽深度合格后再生产正式产品。

本发明所述装配工装由模座、夹紧模和锥模组成。为了保证装配工装与管套型面的贴合，模座内腔的弧形面按无扩口管套制作的专用样板刀加工。夹紧模的内腔尺寸符合管套外形，夹紧间隙在0.1mm～0.15mm之间。

本发明所述环槽深度的测量方法为：首先将环槽量规的测量头放置在导管内壁的校零区，以该区为基准，调环槽量规的表盘使指针指向零位，沿导管轴向移动环槽量规，使环槽量规的测量头进入环槽区域，这时环槽量规表盘上的读数即为环槽的深度。

本发明所述耐压试验，试验件以2倍的工作压力进行试验，最少保持5分钟，应无渗漏和损坏。

本发明所述气压泄漏试验，其试验件用空气或氮气进行工作压力或***压力试验，最少保持5分钟，试验前，试验件应清洁并且不得触及油液。浸入水中时，不允许有气泡漏出。当条件不具备时，对工作压力或***压力超过13MPa的气压泄漏试验允许按13MPa的试验压力执行。

本发明相比于现有技术具有如下积极效果。

挤压式无扩口导管端头成形制造技术使导管原材料、成形胶套实现了国产化，避免了胶套原材料依赖进口；本发明优化了成形、检测、试验等多个工艺环节的工艺参数，使无扩口组合导管连接可靠。本发明在制造中防止了导管弯曲成形中端头变形漏气，装配工装保证了各组件装配位置精度，采用的橡胶套胀形使导管的管壁均匀挤压入管套环槽，形成可靠的线性密封圈，在胀形中，该橡胶材料不宜碎裂，适合量产。运用本发明制造的无扩口组合导管抗振性能好、连接可靠、使用寿命长。本发明工程化应用效果好。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图。

图2为本发明的销子辅助弯曲成形示意图。

图3为本发明的装配结构示意图。

图4为本发明的装配挤压成形示意图。

图5为本发明的拉杆组件结构示意图。

图6为本发明的组合导管一端端头示意图及环槽深度的测量过程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

图1描述了无扩口导管连接件工作原理示意图。该连接结构的密封是靠拧紧外套螺母(2)，使管套(3)弧型面与管接头(1)的内锥面紧密接触而获得。由于管套具有一定的弹性，当螺母拧紧后，在“A”点形成一道线密封，同时在管路压力的作用下，使导管(4)、管套(3)和管接头(1)的接触更紧密，因此压力越高密封性能越好。而导管(4)是将管壁挤压入管套(3)的环槽使两者紧密贴合而实现导管与管套之间气密性的，是保证导管装配气密性的关键部位。在此部位不允许内外表面拉痕、划伤，也不允许导管与管套之间产生轴向旋转、轴向移动等任何松动现象。

图2描述了无扩口导管在数控弯管机上弯曲成形时，为防止管套与导管连接处变形导致漏气，使用销子(5)***导管(4)内进行辅助弯曲的情况。销子(5)的精度一般选h9级精度。导管端头保持的直线段应长于拉杆组件的胶套长度，便于后续装配加工。

图3描述了无扩口导管端头挤压成形工装结构。导管端口倒角去毛刺，并在导管内壁涂EPL 3#润滑剂或等效的润滑剂，但不要在导管内壁和胶套上涂过量的润滑剂。将管套和导管一起套在装配工装模座(6)中的拉杆组件(7)上，并将管套(3)和导管(4)推入，直到导管与模座(6)底端贴紧定位，然后以夹紧模套(8)夹紧，并旋紧锥模(9)固定。夹紧模夹紧间隙应在0.1mm～0.15mm之间。

图4描述了无扩口导管端头挤压成形情况，挤压时手动或自动挤压机施加液压力使拉杆组件沿导管轴向移动，拉杆组件上的胶套受力膨胀，从而将导管的管壁挤压入管套的环槽中，形成环形密封槽。环形密封槽深度是影响密封的关键，而影响环形密封槽深度的主要因素有成形压力、材料厚度，因此，需要进行工艺试验才能确定成形压力。成形压力通过试挤压成形三件试验件或产品，检查环槽深度合格为准。

图5描述了拉杆组件的结构。锲形环(10)、弹性胀圈(11)和衬套(12)起缓冲压力作用，胶套(13)套在拉杆(14)上，在拉伸中胶套(13)受力膨胀，拉杆组件是以胶套(13)作为挤压胀形的核心部分，拉杆组件依据管材的不同规格、壁厚，确定拉杆组件各零件的尺寸，其中胶套的直径必须与导管的内径匹配，胶套的硬度必须适中，不能太硬与太软，成形胶套的抗拉强度应为36～39MPa，延伸率为450～500％，邵氏硬度为85～90。胶套是易损件，为防止多余物的产生，应及时更换胶套。在每一次挤压成形后，应检查胶套的破损情况，在确认破损撕裂的碎片与破损胶套吻合后，方可收回胶套。

图6描述了环形密封槽深度的测量方法。首先将环槽量规的测量头放置在导管内壁的校零区(16)，以该区为基准，调环槽量规的表盘使指针指向零位，沿导管轴向移动环槽量规，使环槽量规的测量头进入环槽区域(15)，这时环槽量规表盘上的读数即为环槽的深度。测量时应注意以下要点：专用内径量规校零后，必须锁紧固紧螺钉；测头应避免与锉刀、砂纸摩擦，更不允许碰撞；测量时测头应缓慢平移至环槽；使用专用内径量规，并按导管的规格选取测头。

当环槽深度不够时，允许重复挤压，不锈钢重复挤压，每次提高成形压力的5％，直到满足要求为止；铝管只许在最大成形压力下重复挤压一次。

挤压后的导管内表面不允许有划伤痕迹，特别是成形时弹性胀圈涨开引起的纵向划伤是不允许的，但允许圆滑、完整的环状凹陷存在。

生产中，无扩口导管的两端头挤压成形后，还应进行耐压试验和气压泄漏试验。耐压试验的试验介质为YH-10、YH-12液压油；气压泄漏试验的介质为空气或氮气。试验扭紧力矩按最小扭紧力矩进行安装，安装时应当用力平稳，防止用力过猛。扭紧力矩值见表1所示。

试验前应清洗导管端头，保持干净。

表1拧紧力矩参考值

耐压试验以2倍的工作压力(工作压力见表2)进行试验，最少保持5分钟，应无渗漏和损坏。每批组合导管需全部做耐压试验。

表2挤压式无扩口导管工作压力

每批组合导管只抽取6件试验件做气压泄漏试验。试验件按表1中规定的最小力矩进行安装，以表2工作压力或***压力试验，最少保持5分钟，试验前，试验件应清洁并且不得触及油液。浸入水中时，不允许有气泡漏出。当条件不具备时，对工作压力或***压力超过13MPa的气压泄漏试验允许按13MPa的试验压力执行。

Claims (5)

1.一种挤压式无扩口组合导管端头制造技术，包括下列步骤：

(1).导管端口倒角去毛刺，并在导管内壁涂EPL 3#润滑剂或等效的润滑剂；

(2).在导管端头上套上管套，使用专用拉杆组件和装配工装，加压使拉杆组件沿导管轴向移动，使拉杆组件上的胶套膨胀，从而将导管的管壁挤压入管套的环槽中，形成两道凸起环圈。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，为保证无扩口端头挤压成形时管端不产生变形，所述导管的端头保持直线段长于拉杆组件的胶套长度。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述拉杆组件是以聚氨酯合成胶套作为挤压胀形的核心部分，其参数如下：聚氨酯合成胶套抗拉强度为36～39MPa，延伸率为450～500％，邵氏硬度为85～90。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述装配工装由模座、夹紧模和锥模组成，模座弧形面与管套弧形面贴合，夹紧模夹紧间隙应在0.1mm～0.15mm之间。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述无扩口导管端头挤压成形压力以挤出的环圈槽的深度合格为宜，不锈钢导管允许重复挤压，每次提高成形压力的5％，直到环圈槽深度合格为止；铝导管只许在最大成形压力下重复挤压一次。

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