[发明专利]一种金属波纹管内外增量成形装置

说明书

本发明公开的一种金属波纹管内外增量成形装置，包括有连接于机床上的成形系统、数字控制装置；成形系统包括有定心卡盘，且定心卡盘与机床的主轴连接，定心卡盘的中央垂直连接有芯轴，定心卡盘的中央还设置有卡爪；成形系统还包括有波峰内增量成形工具轮和波谷外增量成形工具轮，波峰内增量成形工具轮的工具杆连接波峰成形刀架，波谷外增量成形工具轮的工具杆连接波谷成形刀架，波峰成形刀架、波谷成形刀架均与数字控制装置连接，波谷成形刀架、波峰成形刀架均设置于机床的导轨上，波谷成形刀架相对波峰成形刀架靠近定心卡盘设置。本发的金属波纹管内外增量成形装置，能提高金属波纹管成形件的成形质量。

技术领域

本发明属于金属管塑性成形设备技术领域，具体涉及一种金属波纹管内外增量成形装置。

背景技术

金属波纹管因具有质量轻、无磁性且耐腐蚀等众多特点，被广泛应用于油气开采运输、工程机械、航空航天、军事国防及化工等领域。在金属波纹管制造领域，传统的金属波纹管成形方式有焊接成形、机械胀形及液压胀形，但是这些方式均具有成形过程工序多的问题，容易造成质量缺陷，导致不合格品产出，无法保证最终成形产品质量和产量的稳定性。

增量成形技术引入“分层制造”的思想，整个塑性成形过程不需要任何模具，由一个简单成形工具施加载荷，按照规定的成形路径成形，逐次分层得到需要的成形零件，并通过设定不同的成形路径制造多种复杂的成形零件，而该成形工艺不需要预先制造成形模具，且成形压力机吨位要求小、所需制造周期更短，适应多品种小批量生产和低成本快速成形新系列产品。

为了提高金属波纹管成形件的成形质量，减少不合格品的产出，将增量成形工艺与管成形结合，创新出一种金属波纹管内外增量成形的新工艺，该成形工艺由成形工具轮施加载荷，能按规定的成形路径逐层对管壁加工，累积成形金属波纹管波峰和波谷，从而实现快速成形多种复杂波纹管零件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属波纹管内外增量成形装置，在成形过程中具有成形力小的特点，能提高金属波纹管成形件的成形质量。

本发明所采用的技术方案是，一种金属波纹管内外增量成形装置，包括有安装于机床上的成形系统、数字控制装置；成形系统包括有定心卡盘，且定心卡盘与机床的主轴连接，定心卡盘的中央垂直连接有芯轴，定心卡盘的中央还设置有卡爪；成形系统还包括有波峰内增量成形工具轮和波谷外增量成形工具轮，波峰内增量成形工具轮的工具杆连接波峰成形刀架，波谷外增量成形工具轮的工具杆连接波谷成形刀架，波峰成形刀架、波谷成形刀架均与数字控制装置连接，波谷成形刀架、波峰成形刀架均设置于机床的导轨上，波谷成形刀架相对波峰成形刀架靠近定心卡盘设置。

本发明的特点还在于：

卡爪设置有三个。

数字控制装置采用FANUC oi-TD车床用计算机数字控制系统，其型号为A02B-0319-B500。

机床选用CA6140卧式车床。

波谷成形刀架通过螺母与波谷外增量成形工具轮的工具杆连接；波峰成形刀架通过螺母与波峰内增量成形工具轮的工具杆连接。

波峰内增量成形工具轮和波谷外增量成形工具轮均由轮体和工具杆经连接构成。

波峰内增量成形工具轮和波谷外增量成形工具轮均采用合金工具钢制成。

本发明的有益效果在于：

(1)与传统波纹管成形技术相比，本发明的金属波纹管内外增量成形装置将一次进给成形过程分化为分层面上的一系列加工轨迹，通过数字控制装置控制波峰内增量成形工具轮和波谷外增量成形工具轮进给，对金属管料进行成形，逐次分层得到需要的成形零件，由于成形过程中逐次分层成形，所以每次进给量小、成形力小，并且成形后管壁回弹小、成形精度高；