CN103170542B - 管接头胀接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管接头胀接的方法，涉及机械加工技术领域，包括以下步骤：使用一种管接头胀接胀套模，将待胀形的管体穿装在所述型腔内，先用第一、第二和第三冲头依次对所述管体端部的内孔进行扩孔，再用所述成型冲头将所述管体端部的内孔扩孔成形和孔口的倒角预成形；再使用一种管接头胀紧成形模，将胀形成形的所述管体端部插装在所述管接头中放置在所述挤压腔内，通过冲入所述管体端部的内孔的冲头将所述管体端部与所述管接头过盈胀接。与现有技术相比，本发明可解决现有焊接的管件连接件合格品率低和生产效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种用于车用空调的管件连接件中的管体的端部与管接头进行胀接连接的工艺方法。
背景技术
车用空调的管件连接件是连接车用空调各部件的重要件，它的好坏直接影响车用空调的性能；现有的车用空调的管件连接件，一般都是将管接头焊接在管体端部上。这种结构的管件连接件在使用过程中存在如下问题：1、由于管接头与管体端部是通过焊接连接，而一般管体及管接头的尺寸均比较小，焊缝里的焊渣难以清理，容易出现管件变形、焊堵、焊接泄露等缺陷，产品合格品率低；2、若焊接时操作不当容易发生过烧现象，导致管接头部分熔化掉需重新进行焊接，生产效率低；3、由于大部分车用空调的管件连接件的管体为细长件，焊接时容易发生变形。因此，许多企业和前人为找到一种不用焊接能将管接头与管体端部连接起来的工艺方法，进行了大量的试验，至今未有获得一种合适的工艺手段和方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种管接头胀接的方法，这种管接头胀接的方法，可解决现有焊接的管件连接件合格品率低和生产效率低的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：这种管件连接件包括设有胀形孔的管接头，所述管接头设有定位套部；穿装在所述胀形孔上的管体端部，所述管体端部与所述管接头的胀形孔过盈胀接，包括以下步骤：
A、胀管：使用一种管接头胀接胀套模，该管接头胀接胀套模包括设有胀管部的多个冲头和设有定形部的成形冲头，设在上夹模座内的上夹模和设在下夹模座内的下夹模；所述上夹模和所述下夹模呈合模状态时，两者之间的型腔设置有成形腔，所述成形腔的形状与所述成形冲头的定形部的形状相对应；
一、分别将所述上夹模座和所述下夹模座装在镦头机上；
二、将把待胀形的管体装在所述下夹模的所述型腔内定位，合模；
三、分别用第一、第二和第三冲头依次对所述管体内孔进行第一、第二和第三次扩孔；
四、用所述成形冲头对完成第三次扩孔的所述管体内孔进行扩孔成形和孔口倒角的预成形；完成胀形的所述管体端部的内孔直径D0为18.2毫米～18.22毫米；
五、打开所述上夹模座卸下完成胀形的所述管体端部；
B、胀接：使用一种管接头胀紧成形模，该管接头胀紧成形模包括设有挤压部的冲头，设在上夹模座内的上夹模和设在下夹模座内的下夹模，所述上夹模和所述下夹模呈合模状态时，两者之间的型腔设有挤压腔，所述挤压腔内设有定位孔，所述定位孔的直径C为24毫米～24.045毫米；
一、将所述管接头胀紧成形模的所述上夹模座和所述下夹模座装在成型机上；
二、将在A步骤中完成胀形的所述管体端部穿装在所述管接头的所述胀接孔上；
三、将所述管接头的定位套部放置在所述下夹模的所述定位孔进行定位，合模；
四、通过冲入所述管体端部内孔的冲头将所述管体端部与所述管接头的胀接孔过盈胀接；完成胀接的所述管体端部的内孔的直径D为18.3毫米～18.31毫米，所述管体端部的孔口的斜角B的角度为30度；
五、打开所述上夹模座卸下管件连接件即完成管接头胀接。
上述管接头胀接的方法技术方案中，更具体的技术方案还可以是：A步骤中的所述成形冲头的定形部设有与胀形柱相对应的成形柱和与所述成形柱连接的定位柱，所述成形柱的直径d为D0+0.11毫米；在所述成形柱与所述定位柱之间连接有倒角成形柱，所述倒角成形柱为前小后大的圆锥体，所述倒角成形柱的斜角b的角度为38度～40度；
所述上夹模与所述下夹模之间的所述成形腔设有与所述成形柱相对应的成形孔和与所述成形孔连接的定位孔，所述成形孔的直径D1为D0+1.91毫米；在所述成形孔与所述定位孔之间连接有倒角成形孔，所述倒角成形孔为前小后大的圆锥孔，所述倒角成形孔的斜角B1的角度为49度～51度；D0为完成胀形的所述管体端部的内孔直径。
进一步的，B步骤中的所述冲头的挤压部设有圆柱形的胀紧柱和与所述胀紧柱连接的定形柱，所述胀紧柱的直径d1为D+0.04毫米；在所述胀紧柱与所述定形柱之间连接有倒角胀紧柱，所述倒角胀紧柱为前小后大的圆锥体，所述倒角胀紧柱的斜角b2的角度为39度～41度；D为完成胀接的所述管件连接件头部的内孔直径。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：1、管接头胀接胀套模采用三个直径依次增大的冲头依对管体端部的内孔进行扩孔，再用成形冲头对管体端部的内孔进行胀形成形，保证管体端部的内孔胀形后不开裂，达到壁厚均匀，内孔及外壁光滑，通过多道加工的方法能更精确的控制产品最终成型尺寸；对管体孔口的倒角预成形采用倒角成形孔的斜角B1大于倒角成形柱的斜角b的角度设置，使管体孔口在受挤压时，孔口部的材料有足够的变形空间，孔口也不会因为受到瞬间冲出而出现裂纹；由于成形冲头的成形柱和与之以应的成形腔的成形孔的配合尺寸是根据材料及冲压特性选配，确保完成胀形的管体端部的内孔直径控制在设计范围内,并为下步的胀接工序提供了技术保证；2、管接头胀紧成型模的冲头采用相对于管体端部的内孔有一定的过盈量的胀紧柱，对穿装在管接头内的管体端部的内孔进行冲压胀紧，使管体端部与管接头过盈胀接；采用倒角胀紧柱的斜角b2的角度为39度～41度，使管体端部的孔口在受到压制时，斜角B达到39度～41度；当退出冲头，管体端部的孔口在弹性应变的作用下回弹至30度，通过由39度到11度收缩成型为30度，使成型管材与管接头30度处形成过盈配合及材料拉挤与管接头端面形成台阶配合，进一步加固了成型管材与管接头的紧固性；3、将胀形成形的管体端部与管接头进行过盈胀接，可避免管件连接件因焊接而引起的焊缝不易清理焊渣、管接头易被熔化、管件连接件易变形、焊堵、焊接泄露等缺陷，产品质量得到大大的提高，产品合格品率、生产效率高。
附图说明
图1是本发明实施例的管体端部的结构示意图。
图2是本发明实施例的管接头胀接胀套模的第一、第二、第三冲头工作时的结构示意图。
图3是本发明实施例的管接头胀接胀套模的成形冲头工作时的结构示意图。
图4是本发明实施例的管接头胀接胀套模的第一、第二、第三冲头的结构示意图。
图5是本发明实施例的管接头胀接胀套模的成形冲头的结构示意图。
图6是本发明实施例的管接头胀接胀套模的上夹模和下夹模呈合模状态下的结构示意图。
图7是本发明实施例的管件连接件的连接部的结构示意图。
图8是本发明实施例的管接头胀紧成形模的结构示意图。
图9是本发明实施例的管接头胀紧成形模的冲头的结构示意图。
图10是发明实施例的管接头胀紧成形模的上夹模和下夹模呈合模状态下的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详述：
实施例1：
如图1所示的为完成胀形管体端部7，管体端部7的内孔的直径D0为18.2毫米；如图7所示的为完成胀接的管件连接件的连接部，连接部的内孔直径D为18.3毫米，孔口的斜角B为30度；管接头8定位套部的直径M为23.993毫米。
管接头胀接的方法，管件连接件包括设有胀形孔的管接头8，管接头8设有定位套部；穿装在胀形孔上的管体端部7，管体端部7与管接头的胀形孔过盈胀接，包括以下步骤：
A、胀管：使用一种管接头胀接胀套模，如图2和图3所示的管接头胀接胀套模包括设有胀管部的多个冲头和设有定形部的成形冲头9；多个冲头分别为第一冲头、第二冲头和第三冲头，这些冲头的胀管部的前段均为圆柱形的导柱4-1，与前段连接的中段均为直径大于导柱4-1的圆柱形的胀形柱4-2，与中段连接的后段均为直径大于胀形柱4-2的圆柱形的定位柱4-3，胀形柱4-2与导柱4-1之间均连接有一段圆滑过渡的前小后大的圆锥体，第一冲头、第二冲头和第三冲头的胀形柱4-2和定位柱4-3的直径依次递增；如图4所示。成形冲头9的胀管部的前段为与导柱4-1相同的导柱，与前段连接的中段为与胀形柱4-2相对应的成形柱9-2，成形柱9-2的直径d为18.31毫米；与中段连接的后段为与定位柱4-3相对应的定位柱9-3；在成形柱9-2与定位柱9-3之间连接有倒角成形柱，倒角成形柱为前小后大的圆锥体，倒角成形柱的斜角b的角度为38度；如图5所示。上夹模座1内装有上夹模3，下夹模座6内装有下夹模5，上夹模3和下夹模5分别通过螺栓2装在上夹模座1和下夹模座6上，如图6所示；上夹模3和下夹模5呈合模状态时，两者之间的型腔设置有成形腔，成形腔的形状与成形冲头9的胀管部的形状相对应；成形腔的前段为与导柱4-1相对应的导柱孔，与前段连接的中段为与成形柱9-2相对应的成形孔，成形孔的直径D1为20.11毫米；与中段连接的后段为与所述定位柱9-3相对应的定位孔，在成形孔与定位孔之间连接有倒角成形孔，倒角成形孔为前小后大的圆锥孔，倒角成形孔的斜角B1的角度为49度。
一、分别将上夹模座1和下夹模座6装在镦头机上；
二、将把待胀形的管体装在下夹模5的型腔内定位，合模；
三、分别用第一、第二和第三冲头依次对管体内孔进行第一、第二和第三次扩孔；
四、用成形冲头9对完成第三次扩孔的管体内孔进行扩孔成形和孔口倒角的预成形；完成胀形的管体端部7的内孔直径D0为18.2毫米；
五、打开上夹模座1卸下完成胀形的管体端部7；
由于采用三个直径依次增大的冲头依对管体的内孔进行扩孔，再用成形冲头9对管体的内孔进行胀形成形。对管体孔口的倒角预成形采用倒角成形孔的斜角B1大于倒角成形柱的斜角b的角度设置，使管体孔口在受挤压时，孔口部的材料有足够的变形空间，孔口也不会因为受到瞬间冲出而出现裂纹。
B、胀接：使用一种管接头胀紧成形模，如图8所示的管接头胀紧成型模包括设有挤压部的冲头9a，冲头9a的挤压部的前段为圆柱形的导柱9a-1，与前段连接的中段为直径大于导柱9a-1的胀紧柱9a-2，胀紧柱9a-2的直径d1为18.34毫米；与中段连接的后段为直径大于胀紧柱9a-2的定形柱9a-3；胀紧柱9a-2与定形柱9a-3之间连接有倒角胀紧柱，倒角胀紧柱为前小后大的圆锥体，倒角胀紧柱的斜角b2的角度为39度；如图9所示。上夹模座1a内装有上夹模3a，下夹模座6a内的装有下夹模5a，上夹模3a和下夹模5a分别通过螺栓2装在上夹模座1a和下夹模座6a上。上夹模3a和下夹模5a呈合模状态时，两者之间的型腔设有挤压腔；挤压腔内设有定位孔3a-2，定位孔3a-2的直径C为24毫米；定位孔3a-2近孔口一侧设有限位台3a-1，限位台3a-1可防止冲头退出时将管体7带出；定位孔3-2另一侧连接有限位孔3a-3。
一、将管接头胀紧成形模的上夹模座1a和下夹模座6a装在成型机上；
二、将在A步骤中完成胀形的管体端部7穿装在管接头8的述胀接孔上；
三、将所述管接头8的定位套部放置在下夹模5a的定位孔3a-2进行定位，合模；
四、通过冲入管体端部7内孔的冲头9a将管体端部7与管接头8的胀接孔过盈胀接；完成胀接的管体端部7的内孔的直径D为18.3毫米，管体端部7的孔口的斜角B的角度为30度；
五、打开上夹模座1a卸下管件连接件即完成管接头胀接。
由于采用相对于管体端部的内孔有一定的过盈量的胀紧柱，对穿装在管接头内的管体端部的内孔进行冲压胀紧，使管体端部与管接头过盈胀接；采用倒角胀紧柱的斜角b2的角度为39度，使管体端部的孔口在受到压制时，斜角B达到39度；当退出冲头，管体端部的孔口在弹性应变的作用下回弹至30度，达到产品的设计要求。
实施例2：
如图1所示的为完成胀形管体端部7，管体端部7的内孔的直径D0为18.22毫米；如图7所示的为完成胀接的管件连接件的连接部，连接部的内孔直径D为18.31毫米，孔口的斜角B为30度；管接头8定位套部的直径M为23.98毫米。
管接头胀接的方法，管件连接件包括设有胀形孔的管接头8，管接头8设有定位套部；穿装在胀形孔上的管体端部7，管体端部7与管接头的胀形孔过盈胀接，包括以下步骤：
A、胀管：使用一种管接头胀接胀套模，如图2和图3所示的管接头胀接胀套模包括设有胀管部的多个冲头和设有定形部的成形冲头9；多个冲头分别为第一冲头、第二冲头和第三冲头，这些冲头的胀管部的前段均为圆柱形的导柱4-1，与前段连接的中段均为直径大于导柱4-1的圆柱形的胀形柱4-2，与中段连接的后段均为直径大于胀形柱4-2的圆柱形的定位柱4-3，胀形柱4-2与导柱4-1之间均连接有一段圆滑过渡的前小后大的圆锥体，第一冲头、第二冲头和第三冲头的胀形柱4-2和定位柱4-3的直径依次递增；如图4所示。成形冲头9的胀管部的前段为与导柱4-1相同的导柱，与前段连接的中段为与胀形柱4-2相对应的成形柱9-2，成形柱9-2的直径d为18.33毫米；与中段连接的后段为与定位柱4-3相对应的定位柱9-3；在成形柱9-2与定位柱9-3之间连接有倒角成形柱，倒角成形柱为前小后大的圆锥体，倒角成形柱的斜角b的角度为40度；如图5所示。上夹模座1内装有上夹模3，下夹模座6内装有下夹模5，上夹模3和下夹模5分别通过螺栓2装在上夹模座1和下夹模座6上，如图6所示；上夹模3和下夹模5呈合模状态时，两者之间的型腔设置有成形腔，成形腔的形状与成形冲头9的胀管部的形状相对应；成形腔的前段为与导柱4-1相对应的导柱孔，与前段连接的中段为与成形柱9-2相对应的成形孔，成形孔的直径D1为20.13毫米；与中段连接的后段为与所述定位柱9-3相对应的定位孔，在成形孔与定位孔之间连接有倒角成形孔，倒角成形孔为前小后大的圆锥孔，倒角成形孔的斜角B1的角度为51度。
一、分别将上夹模座1和下夹模座6装在镦头机上；
二、将把待胀形的管体装在下夹模5的型腔内定位，合模；
三、分别用第一、第二和第三冲头依次对管体内孔进行第一、第二和第三次扩孔；
四、用成形冲头9对完成第三次扩孔的管体内孔进行扩孔成形和孔口倒角的预成形；完成胀形的管体端部7的内孔直径D0为18.22毫米；
五、打开上夹模座1卸下完成胀形的管体端部7；
B、胀接：使用一种管接头胀紧成形模，如图8所示的管接头胀紧成型模包括设有挤压部的冲头9a，冲头9a的挤压部的前段为圆柱形的导柱9a-1，与前段连接的中段为直径大于导柱9a-1的胀紧柱9a-2，胀紧柱9a-2的直径d1为18.35毫米；与中段连接的后段为直径大于胀紧柱9a-2的定形柱9a-3；胀紧柱9a-2与定形柱9a-3之间连接有倒角胀紧柱，倒角胀紧柱为前小后大的圆锥体，倒角胀紧柱的斜角b2的角度为41度；如图9所示。上夹模座1a内装有上夹模3a，下夹模座6a内的装有下夹模5a，上夹模3a和下夹模5a分别通过螺栓2装在上夹模座1a和下夹模座6a上。上夹模3a和下夹模5a呈合模状态时，两者之间的型腔设有挤压腔；挤压腔内设有定位孔3a-2，定位孔3a-2的直径C为24.045毫米；定位孔3a-2近孔口一侧设有限位台3a-1，限位台3a-1可防止冲头退出时将管体7带出；定位孔3-2另一侧连接有限位孔3a-3；如图10所示。
一、将管接头胀紧成形模的上夹模座1a和下夹模座6a装在成型机上；
二、将在A步骤中完成胀形的管体端部7穿装在管接头8的述胀接孔上；
三、将所述管接头8的定位套部放置在下夹模5a的定位孔3a-2进行定位，合模；
四、通过冲入管体端部7内孔的冲头9a将管体端部7与管接头8的胀接孔过盈胀接；完成胀接的管体端部7的内孔的直径D为18.31毫米，管体端部7的孔口的斜角B的角度为30度；
五、打开上夹模座1a卸下管件连接件即完成管接头胀接。
由于采用相对于管体端部的内孔有一定的过盈量的胀紧柱，对穿装在管接头内的管体端部的内孔进行冲压胀紧，使管体端部与管接头过盈胀接；采用倒角胀紧柱的斜角b2的角度为39度～41度，使管体端部的孔口在受到压制时，斜角B达到39度～41度；当退出冲头，管体端部的孔口在弹性应变的作用下回弹至30度，达到产品的设计要求。
Claims (3)
1.一种管接头胀接的方法，其特征在于：管件连接件包括设有胀形孔的管接头（8），所述管接头（8）设有定位套部；穿装在所述胀形孔上的管体端部（7），所述管体端部（7）与所述管接头的胀形孔过盈胀接，包括以下步骤：
A、胀管：使用一种管接头胀接胀套模，该管接头胀接胀套模包括设有胀管部的多个冲头和设有定形部的成形冲头（9），设在上夹模座（1）内的上夹模（3）和设在下夹模座（6）内的下夹模（5）；所述上夹模（3）和所述下夹模（5）呈合模状态时，两者之间的型腔设置有成形腔，所述成形腔的形状与所述成形冲头（9）的定形部的形状相对应；
一、分别将所述上夹模座（1）和所述下夹模座（6）装在镦头机上；
二、将把待胀形的管体装在所述下夹模（5）的所述型腔内定位，合模；
三、分别用第一、第二和第三冲头依次对所述管体内孔进行第一、第二和第三次扩孔；
四、用所述成形冲头（9）对完成第三次扩孔的所述管体内孔进行扩孔成形和孔口倒角的预成形；完成胀形的所述管体端部（7）的内孔直径D0为18.2毫米～18.22毫米；
五、打开所述上夹模座（1）卸下完成胀形的所述管体端部（7）；
B、胀接：使用一种管接头胀紧成形模，该管接头胀紧成形模包括设有挤压部的冲头（9a），设在上夹模座（1a）内的上夹模（3a）和设在下夹模座（6a）内的下夹模（5a），所述上夹模（3a）和所述下夹模（5a）呈合模状态时，两者之间的型腔设有挤压腔，所述挤压腔内设有定位孔（3a-2），所述定位孔（3a-2）的直径C为24毫米～24.045毫米；
一、将所述管接头胀紧成形模的所述上夹模座（1a）和所述下夹模座（6a）装在成型机上；
二、将在A步骤中完成胀形的所述管体端部（7）穿装在所述管接头（8）的胀接孔上；
三、将所述管接头（8）的定位套部放置在所述下夹模（5a）的所述定位孔（3a-2）进行定位，合模；
四、通过冲入所述管体端部（7）内孔的冲头（9a）将所述管体端部（7）与所述管接头（8）的胀接孔过盈胀接；完成胀接的所述管体端部（7）的内孔的直径D为18.3毫米～18.31毫米，所述管体端部（7）的孔口的斜角B的角度为30度；
五、打开所述上夹模座（1a）卸下管件连接件即完成。
2.根据权利要求1所述的管接头胀接的方法，其特征在于：A步骤中的所述成形冲头（9）的定形部设有与胀形柱（4-2）相对应的成形柱（9-2）和与所述成形柱（9-2）连接的定位柱（9-3），所述成形柱（9-2）的直径d为D0+0.11毫米；在所述成形柱（9-2）与所述定位柱（9-3）之间连接有倒角成形柱，所述倒角成形柱为前小后大的圆锥体，所述倒角成形柱的斜角b的角度为38度～40度；
所述上夹模（3）与所述下夹模（5）之间的所述成形腔设有与所述成形柱（9-2）相对应的成形孔和与所述成形孔连接的定位孔，所述成形孔的直径D1为D0+1.91毫米；在所述成形孔与所述定位孔之间连接有倒角成形孔，所述倒角成形孔为前小后大的圆锥孔，所述倒角成形孔的斜角B1的角度为49度～51度；D0为完成胀形的所述管体端部（7）的内孔直径。
3.根据权利要求1所述的管接头胀接的方法，其特征在于：B步骤中的所述冲头（9a）的挤压部设有圆柱形的胀紧柱（9a-2）和与所述胀紧柱（9a-2）连接的定形柱（9a-3），所述胀紧柱（9a-2）的直径d1为D+0.04毫米；在所述胀紧柱（9a-2）与所述定形柱（9a-3）之间连接有倒角胀紧柱，所述倒角胀紧柱为前小后大的圆锥体，所述倒角胀紧柱的斜角b2的角度为39度～41度；D为完成胀接的所述管件连接件头部的内孔直径。
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