CN104511543B - 用于管件的封口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于管件的封口装置，包括：第一冲压件，包括第一本体和设置在第一本体上的凹槽；第二冲压件，包括第二本体和设置在第二本体上的凸起，凸起与凹槽相对应地设置，且凸起具有与凹槽相配合的形状。本发明的封口装置采用凸起与凹槽配合的形式挤压管件，使得管件上的受力面增加，实现了应力分散，有效避免了管件由于应力集中造成的强度降低或裂痕，进而提高了管件封口的密封性，并提高了管件的封口质量。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，更具体地，涉及一种用于管件的封口装置。
背景技术
空调器管路***中的工艺管是空调器抽真空、灌注冷媒的主要部件，在管路装配过程中要对工艺管进行封口，工艺管的封口的密封性及强度直接影响空调器管路***的可靠性及质量。
现有技术中主要采用火焰钎焊的方式进行工艺管封口，并使用刃口工具辅助封口。刃口工具的操作方式为将待密封的工艺管置于两夹刃之间，两夹刃向内挤压工艺管，将工艺管夹扁，实现封口。该刃口型制冷***管路封口结构虽然能有效防止制冷剂泄漏，完成封口操作，但由刃口工具夹扁的工艺管的夹扁处应力非常集中，若受外力反复弯折极易出现裂纹，甚至发生断裂。此外，对被封口的工艺管的样件进行力学分析及微观金相分析可知，刃口工具会在管路夹扁处的两端形成应力重合区(封口夹扁应力和制冷***内部压力重合)，并造成微小裂纹，并在制冷***运行过程中不断扩展直至出现裂漏。
发明内容
本发明旨在提供一种用于管件的封口装置，以解决现有技术的对管件进行封口时容易在封口位置发生应力集中，破坏管件的结构甚至使管件发生泄漏的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于管件的封口装置，包括：第一冲压件，包括第一本体和设置在第一本体上的凹槽；第二冲压件，包括第二本体和设置在第二本体上的凸起，凸起与凹槽相对应地设置，且凸起具有与凹槽相配合的形状。
进一步地，凹槽在第一本体的上表面上的开口呈圆形。
进一步地，凹槽包括第一段和第二段，第二段设置在第一段的底部，第二段与第一段的交界处的开口直径小于或等于第一段在第一本体的上表面上的开口直径的三分之一。
进一步地，第二段的与第一段的交界处的开口直径是管件的直径的83.3％至116.7％。
进一步地，第一冲压件还包括两个凸块，两个凸块朝向第一冲压件的方向突出于第一本体，凹槽设置在两个凸块之间。
进一步地，凸块的远离第一本体的端部呈凹弧形。
进一步地，两个凸块间的距离为管件的直径的33.3％至66.7％。
进一步地，凹槽的最大深度为管件的直径的50％至83.3％。
进一步地，封口装置还包括相互铰接的第一操作臂和第二操作臂，第一本体设置在第一操作臂上，第二本体设置在第二操作臂上。
进一步地，封口装置还包括活塞缸，第一操作臂与活塞缸的缸体连接，第二操作臂与活塞缸的活塞杆连接。
本发明的封口装置采用凸起与凹槽配合的形式挤压管件，使得管件上的受力面增加，实现了应力分散，有效避免了管件由于应力集中造成的强度降低或裂痕，进而提高了管件封口的密封性，并提高了管件的封口质量。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明中的一种封口装置的剖视图；
图2示意性示出了本发明中的图1中的封口装置的侧视图；
图3示意性示出了本发明中的另一种封口装置的剖视图；
图4示意性示出了本发明中的图3中的封口装置的侧视图；
图5示意性示出了本发明中的图3和图4中的封口装置的立体示意图；
图6示意性示出了本发明中的封口装置进行封口操作的步骤1的示意图；
图7示意性示出了本发明中的封口装置进行封口操作的步骤2的示意图；以及
图8示意性示出了本发明中的封口装置进行封口操作的步骤3的示意图。
图中附图标记：10、第一冲压件；11、第一本体；12、凹槽；20、第二冲压件；21、第二本体；22、凸起；13、凸块；30、第一操作臂；40、第二操作臂；50、管件；60、快速接头；70、封口胶；121、第一段；122、第二段。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种用于管件的封口装置，如图1至8所示，该封口装置包括：第一冲压件10，包括第一本体11和设置在第一本体11上的凹槽12；第二冲压件20，包括第二本体21和设置在第二本体21上的凸起22，凸起22与凹槽12相对应地设置，且凸起22具有与凹槽12相配合的形状。
本发明的封口装置采用凸起22与凹槽12配合的形式挤压管件50，使得管件50上的受力面增加，实现了应力分散，有效避免了管件50由于应力集中造成的强度降低或裂痕，进而提高了管件50封口的密封性，并提高了管件50的封口质量。
优选地，如图1和2所示，凹槽12在第一本体11的上表面上的开口呈圆形。在凹槽12与凸起22在管件50的轴向呈弧形，能够有效增加挤压管件50使的受力面积，避免应力集中。
优选地，凹槽12包括第一段121和第二段122，第二段122设置在第一段121的底部，第二段122与第一段121的交界处的开口直径小于或等于第一段121在第一本体11的上表面上的开口直径的三分之一。第二段122会在管件50上形成凸点结构，这样可以增加封口处的结构强度，保证管件50封口的密封性。
优选地，第二段122的与第一段121的交界处的开口直径是管件50的直径的83.3％至116.7％。优选地，凹槽12的最大深度为管件50的直径的50％至83.3％。优选地，管件50上的封口成型的总长度为工艺管直径的133％至200％。
以Φ6的管件50为例，封口成型的总长度约8mm至12mm，封口处的中间凸点的直径约为5mm至7mm，封口操作时凸起22进入凹槽12的深度约为3mm至5mm。
优选地，如图3至5，第一冲压件10还包括两个凸块13，两个凸块13朝向第一冲压件10的方向突出于第一本体11，凹槽12设置在两个凸块13之间。在封口操作时，凸块13会在管件50上形成型槽，型槽可以增加管件50的封口处的强度，增加封口处的密封性。
优选地，凸块13的远离第一本体11的端部呈凹弧形。优选地，两个凸块13的端部的凹弧形同轴。凹弧形可以增加管件50的受力面，避免应力集中。
优选地，两个凸块13间的距离为管件50的直径的33.3％至66.7％。优选地，凹槽12的最大深度为管件50的直径的50％至83.3％。优选地，管件50上的封口成型的总长度为工艺管直径的133％至200％。
以Φ6的管件50为例，封口成型的总长度约8mm至12mm，封口处的由凸块13形成的型槽间的距离约为2mm至4mm，封口操作时凸起22进入凹槽12的深度约为3mm至5mm。
优选地，如图6至8所示，封口装置还包括相互铰接的第一操作臂30和第二操作臂40，第一本体11设置在第一操作臂30上，第二本体21设置在第二操作臂40上。封口装置可以制作成封口钳，由于封口装置采用冲压形式封口，所以不需要精确掌握力度，只要保证冲压深度足够就可以保证封口的密封性，而且不易剪断管件50，操作方便。
优选地，封口装置还包括活塞缸，第一操作臂30与活塞缸的缸体连接，第二操作臂40与活塞缸的活塞杆连接。封口装置的第一本体11和第二本体21也可以与活塞部件配合，如液压钳或气压钳，以便借助外力完成封口操作。此种封口装置并未在本申请的附图中示出。
封口操作的步骤主要分三步，图6至8分别示出了该三个步骤：首先用封口装置对管件50进行一次封口，封口后松开封口装置，取下快速接头60后，要求管件无明显工质泄漏；然后从管件的开口端灌入0.1ml至0.3ml的封口胶70，优选地封口胶70为厌氧性结构胶，胶液应深入管口内6mm至8mm，保证二次封口时管件50内有足够胶液附着；最后在灌胶后1分钟内，用封口装置对管件50的端口位置进行二次封口，封口后目测封口处无明显缝隙，电子检漏仪检漏无报警。
以下将从理论上推导本发明的封口装置如何能够实现避免应力集中，实现应力分散的效果。
如果存在一个力使得管件50断裂，必定存在一个临界应力，即第二强度理论：无论材料处于什么应力状态,只要发生脆性断裂,都是由于微元内的最大拉应变(线变形)达到简单拉伸时的破坏伸长应变数值。
根据二向状态应力分析，解析法中，根据刘鸿文版本材料力学第七章应力应变分析中的二向状态应力分析公式得，此微元斜截面上的最大应力为：
假设微元斜截面面积为S0，则带入上式得：
σmax＝2F/S0；
根据刘鸿文版本材料力学第七章应力应变分析中的二向状态应力分析公式得，此微元斜截面上的最大应力：
假设微元斜截面面积为S2，则带入上式得：
σmax＝2F/S2；
根据刘鸿文版本材料力学第七章应力应变分析中的二向状态应力分析公式得，此微元斜截面上的最大应力：
假设微元斜截面面积为S3，则带入上式得：
σmax＝2F/S3；
通过几种结构的模型应力分析可知：在施加同样拉力F、压力F的情况下，现有技术中的刃口工具在管件50上形成的封口结构、本发明中的第一种封口装置形成的封口结构和本发明中的第二种封口装置形成的封口结构的应力集中区的最大应力分别为：
2F/S0、2F/S2、2F/S3；
从以上几种结构模型又知：
S0<S2，S2<S3；
从而得出：
2F/S0>2F/S2、2F/S0>2F/S3。
结论：使用本发明的封口装置在管件50形成的封口结构与使用刃口工具形成的封口结构相比，受力面增加，应力更加分散。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于管件的封口装置，其特征在于，包括：
第一冲压件(10)，包括第一本体(11)和设置在所述第一本体(11)上的凹槽(12)；
第二冲压件(20)，包括第二本体(21)和设置在所述第二本体(21)上的凸起(22)，所述凸起(22)与所述凹槽(12)相对应地设置，且所述凸起(22)具有与所述凹槽(12)相配合的形状；
所述凹槽(12)在所述第一本体(11)的上表面上的开口呈圆形；
所述第一冲压件(10)还包括两个凸块(13)，所述两个凸块(13)朝向所述第一冲压件(10)的方向突出于所述第一本体(11)，所述凹槽(12)设置在所述两个凸块(13)之间。
2.根据权利要求1所述的封口装置，其特征在于，所述凹槽(12)包括第一段(121)和第二段(122)，所述第二段(122)设置在所述第一段(121)的底部，所述第二段(122)与所述第一段(121)的交界处的开口直径小于或等于所述第一段(121)在所述第一本体(11)的上表面上的开口直径的三分之一。
3.根据权利要求2所述的封口装置，其特征在于，所述第二段(122)的与所述第一段(121)的交界处的开口直径是所述管件(50)的直径的83.3％至116.7％。
4.根据权利要求1所述的封口装置，其特征在于，所述凸块(13)的远离所述第一本体(11)的端部呈凹弧形。
5.根据权利要求1所述的封口装置，其特征在于，所述两个凸块(13)间的距离为所述管件(50)的直径的33.3％至66.7％。
6.根据权利要求1所述的封口装置，其特征在于，所述凹槽(12)的最大深度为所述管件(50)的直径的50％至83.3％。
7.根据权利要求1所述的封口装置，其特征在于，所述封口装置还包括相互铰接的第一操作臂(30)和第二操作臂(40)，所述第一本体(11)设置在所述第一操作臂(30)上，所述第二本体(21)设置在所述第二操作臂(40)上。
8.根据权利要求7所述的封口装置，其特征在于，所述封口装置还包括活塞缸，所述第一操作臂(30)与所述活塞缸的缸体连接，所述第二操作臂(40)与所述活塞缸的活塞杆连接。
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