CN101666402A - 一种液压管平面密封结构及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压管平面密封结构及加工方法，液压管管体(11)的端部为有弯曲带的双翻边凸缘(16)；衬套(12)由管套(19)和肩部(14)构成，衬套(12)的剖面为L形，管套(19)的内圆柱表面(29)与管体(11)的外表面(22)紧密配合，双翻边凸缘(16)的内廷部分(18)、外延部分(17)与衬套(12)的肩部(14)紧密结合，其中肩部(14)的外表面(37)与双翻边凸缘(16)的外伸径向表面(23)贴合，所述螺母(13)空套在管体(11)上。本发明克服了现有技术由于钢管和衬套表面之间的接触不理想而寿命低的不足，增强了管接头承载能力，能有效延长管接头的疲劳寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压管接头及加工方法，特别涉及液压管接头的端面结构及加工方法。
背景技术
目前的液压管接头类型较多，包括过渡式管接头、卡套式管接头、三通式管接头、非标式管接头、扩口式管接头、直角式管接头、旋转式管接头、快速接头、不锈钢管接头、铜接头等。如何保证高压液压***部件之间的紧固，零泄漏连接一直以来都是一个极具挑战性的课题，硬管壁上不均匀的压力分布使得承受苛刻的负载能力变得更加困难。一般来说，液压管或者刚性管接头都带有螺纹，在管上安装长颈螺母并对准，把管扩口或翻边面和相应的接触表面压紧在一起，以形成两连接件之间的密封关系。这种管接头在紧固螺母和翻边面的过程中容易在管表面上生成不均匀的压力分布，导致直段和扩口或翻边的过渡段，沿管壁弯曲带产生裂纹，弯曲带开裂等情况。现有的改进螺纹连接的液压管总成是通过在螺母和压力接触表面(扩口或翻边)之间***预先成形衬套，但这种方法也存在一些问题，因为不同的液压管尺寸存在差异，预成形衬套和钢管之间的匹配度也大不相同；另外，单独成形衬套或翻边面的表面本身就与相应对接表面不完全匹配，安装衬套过紧而不容易与管端配合，可能产生管外表面压痕，如果衬套过大或表面形状与管壁弯曲带半径不符，衬套和钢管之间的接触便不均匀，管表面压痕和不均匀接触使得应力增加，产生小的裂纹，钢管和衬套表面之间的接触不理想也可能引起管壁裂缝，从而限制了管接头承载能力和降低疲劳寿命。
发明内容
本发明针对以上管接头易开裂，疲劳寿命低的不足提供一种液压管平面密封结构及加工方法。
本发明采用如下技术方案：
一种液压管平面密封结构，包括管体，衬套，螺母，所述管体的端部为有弯曲带的双翻边凸缘，衬套由管套和肩部构成，衬套的剖面为L形，管套的内圆柱表面与管体的外表面紧密配合，双翻边凸缘的内廷部分、外延部分与衬套的肩部紧密结合，其中肩部的外表面与双翻边凸缘的外伸径向表面贴合，所述螺母空套在管体上，双翻边凸缘与衬套采用整体成形，双翻边凸缘与衬套在整体成型时，管体、翻边凸缘和衬套相应配合表面的形状和轮廓完全一致，双翻边凸缘通过管体的端部进行成形，施加作用力到管体末端，通用对装在凸凹摸之间的部分冷冲压复合成型使管体塑性变形。衬套套在管体端部处的预定长度位置处，一起放入固定凹模，凸模滑动与管轴线平行，从而压缩金属。依次完成扩口、缩口、翻边、镦挤复合成型操作。凸模和/或凹模内的模印决定了翻边形状。管体的端部是要翻边的部位，预成形的衬套是决定翻边形状成形表面的重要元件。
具体成型加工步骤为：
步骤1、将衬套套在管体上，然后将管体和衬套一起***拼合模内，在拼合模内腔里支撑衬套，使其与管端处于相对位置，保证双翻边凸缘有足够的材料；
步骤2、通过扩口凸模的作用，使管体的端部处形成外延喇叭状的变形；
步骤3、通过缩口凸模，使管体端部在外延喇叭之上形成内延喇叭状的变形；
步骤4、通过T型凸模，使管体内表面受到径向挤压，使管体外表面与衬套圆柱形内表面涨紧结合，同时使管体端部形成双翻边凸缘，双翻边凸缘端平面成型，双翻边凸缘的内延部分、外延部分、衬套的肩部形成紧密贴合，形成双翻边凸缘的外延径向表面、复合曲线互连表面。
作为本发明的一种改进：所述双翻边凸缘向内伸入部分形成的内径小于等于管体的内径，且内伸入部分形成的内径大于等于管体内径的80％。
作为本发明的另一改进：所述螺母的内螺纹处的内径大于肩部的外径，螺母与相配的带外螺纹接头进行连接时，螺母的内肩部与衬套的肩部的内表面进行压力接触，螺母只接触衬套，不直接接触管和钢管双翻边凸缘的任何部位。
本发明的有益技术效果是，衬套和钢管之间的接触均匀，增强了管接头承载能力，能有效延长管接头的疲劳寿命。
附图说明
图1为本发明结构图。
图2为本发明端部剖视图。
图3为本发明完成扩口后的液压管成型图。
图4为本发明完成缩口后的液压管成型图。
图5为最终成型步骤液压管总成和凸、凹模分解图。
具体实施方式
由图1所示，本发明包括管体11，衬套12，螺母13，所述管体11的端部为有弯曲带的双翻边凸缘16，衬套12由管套19和肩部14构成，衬套12的剖面为L形，管套19的内圆柱表面29与管体11的外表面22紧密配合，双翻边凸缘16内廷部分18、外延部分17与衬套12的肩部14紧密结合，其中肩部14的外表面37与双翻边凸缘16的外伸径向表面23贴合，所述螺母13空套在管体11上，双翻边凸缘16与管体11同轴且与预先套上的预成型带内齿刚性衬套12形成整体。因此，双翻边凸缘16弯曲部的大部分面积和管体11外表及刚性衬套12相应的接触紧凑，无相对位移，相应增强了管接头的疲劳寿命。
带有内螺纹26和径向内延的肩部28的螺母13用来与相配的带外螺纹接头进行连接用。螺母13具有直径比衬套12第一部分19的外径稍大的内孔25。螺母13安装在钢管上，在实际使用中，当与相配表面连接时，螺母13的肩部28拉伸，与衬套12的肩部14的内表面24进行压力接触。螺母13只接触衬套12，不直接接触管11或钢管双翻边凸缘16的任何部位。
如图2所示，本发明采用双翻边凸缘16，将压力施加到在相配零件表面上的O形圈槽32内的O形平面密封圈。为确保翻边凸缘16的径向内延部分18的外表面38与相配零件表面形成密封，向内伸入部分18形成的内径A小于等于管体11的内径C，试验表明，只要直径A小于或等于与刚性衬套12的第一部分19相邻的管11的内径C且小于O形圈的内径B，O形圈可在高压下表现良好的性能。然而必须注意的是，必须确保双翻边凸缘的内伸部分18不过度延伸至钢管11内，否则会影响钢管11的流量产生节流，内伸入部分18形成的内径A大于等于管体11内径C的80％为宜。
本液压管平面密封结构的加工步骤为步骤5至步骤8：
步骤5、将衬套12套在管体11上，然后将管体11和衬套12一起***拼合模内，在拼合模内腔里支撑衬套12，使其与管端处于相对位置，保证双翻边凸缘16有足够的材料；
步骤6、通过扩口凸模的作用，使管体11的端部36处形成如图3所示的外延喇叭状变形；
步骤7、通过缩口凸模，使管体11端部36在外延喇叭之上形成如图4所示的内延喇叭状变形；
步骤8、通过T型凸模，使管体11内表面受到径向挤压，使管体11外表面22与衬套12圆柱形内表面29涨紧结合，同时使管体11端部形成双翻边凸缘16，双翻边凸缘16端平面38成型，双翻边凸缘16内延部分18、外延部分17、衬套12的肩部14形成紧密贴合，形成双翻边凸缘16的外延径向表面23、复合曲线互连表面39。
Claims (5)
1、一种液压管平面密封结构，包括管体(11)，衬套(12)，螺母(13)，其特征在于：所述管体(11)的端部为有弯曲带的双翻边凸缘(16)，衬套(12)由管套(19)和肩部(14)构成，衬套(12)的剖面为L形，管套(19)的内圆柱表面(29)带有内齿，与管体(11)的外表面(22)紧密配合，双翻边凸缘(16)的内廷部分(18)、外延部分(17)与衬套(12)的肩部(14)紧密结合，其中肩部(14)的外表面(37)与双翻边凸缘(16)的外伸径向表面(23)贴合，所述螺母(13)空套在管体(11)上，双翻边凸缘(16)与衬套(12)采用整体成形，管体(11)、翻边凸缘(16)和衬套(12)相应配合表面的形状和轮廓完全一致。
2、根据权利要求1所述的液压管平面密封结构，其特征在于：所述双翻边凸缘(16)向内伸入部分(18)形成的内径小于等于管体(11)的内径，且内伸入部分(18)形成的内径大于等于管体(11)内径的80％。
3、根据权利要求1或2所述的液压管平面密封结构，其特征在于：所述螺母(13)的内螺纹(26)处的内径大于肩部(14)的外径，螺母(13)与相配的带外螺纹接头进行连接时，螺母(13)的内肩部(28)与衬套(12)的肩部(14)的内表面(24)进行压力接触，螺母(13)只接触衬套(12)，不直接接触管(11)和钢管双翻边凸缘(16)的任何部位。
4、根据权利要求1或2所述的液压管平面密封结构，其特征在于：管体(11)、衬套(12)由碳钢制成。
5、一种权利要求1或2所述的液压管平面密封结构的加工方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、将预成型衬套(12)套在管体(11)上，然后将管体(11)和衬套(12)一起***拼合模内，在拼合模内腔里支撑衬套(12)，使其与管端处于相对位置，保证双翻边凸缘(16)有足够的材料；
步骤2、通过扩口凸模的作用，使管体(11)的端部(36)处形成外延喇叭状的变形；
步骤3、通过缩口凸模，使管体(11)端部(36)在外延喇叭之上形成内延喇叭状的变形；
步骤4、通过T型凸模，使管体(11)内表面受到径向挤压，使管体(11)外表面(22)与衬套(12)圆柱形内表面(29)涨紧结合，同时使管体(11)端部形成双翻边凸缘(16)，双翻边凸缘(16)端平面(38)成型，双翻边凸缘(16)内延部分(18)、外延部分(17)、衬套(12)的肩部(14)形成紧密贴合，形成双翻边凸缘(16)的外延径向表面(23)、复合曲线互连表面(39)。
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