[发明专利]镍钛基形状记忆合金管接头热旋压成形加工装置及方法

说明书

本发明提供一种镍钛基形状记忆合金管接头热旋压成形加工装置及方法，包括芯模镶块、底板、垫板、螺钉、定位块和销钉；芯模镶块有五个，第一芯模镶块和第三芯模镶块结构相同、相互对称且内壁上分别设置有第一燕尾槽和第二燕尾槽，第二芯模镶块的外壁设置有第一燕尾和第二燕尾，第一燕尾槽和第二燕尾槽分别与第一燕尾和第二燕尾相配合；第四芯模镶块和第五芯模镶块结构相同、相互对称且底部分别设置有第三燕尾和第四燕尾，垫板上设置有第三燕尾槽，第三燕尾和第四燕尾与第三燕尾槽相配合；本发明解决了环形内筋成形后难以脱模的难题；可实现形状记忆合金管接头内筋的精确成形，内筋处不留有加工痕迹，可提高管接头的抗应力腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种管接头加工装置及方法，尤其涉及一种镍钛基形状记忆合金管接头旋压成形加工装置及方法，属于旋压成形加工领域。

背景技术

镍钛基形状记忆合金因为具有形状记忆效应而在航空航天、舰船领域得到了广泛的应用，其中最典型的应用案例就是形状记忆合金管接头。镍钛基形状记忆合金管接头应用的基本原理如下：在低温马氏体相将内径小于被连接管外径的形状记忆合金管接头进行扩径变形，使其内径大于被连接管的外径，然后将被连接管插入到管接头内部后再将管接头加热至奥氏体相，使管接头因形状记忆效应而发生收缩变形，对被连接管产生约束应力，从而实现连接。与螺纹连接和焊接连接相比，形状记忆合金管接头连接安装方便、可靠性高、无泄漏、重量轻，尤其适合异种管材的连接。目前，镍钛基形状记忆合金管接头成形制造的核心技术仍为西方发达国家所垄断，我国目前所采用的镍钛基形状记忆合金管接头主要依赖进口，价格相当昂贵。由于面接触难以实现较好的密封效果，镍钛基形状记忆合金管接头通常设计成带有多道环形内筋的结构来实现线接触，从而显著地提高了密封效果。但是，由于这些环形筋处于管接头内壁，通常采用机械加工的方式加工出来，然而镍钛基形状记忆合金加工难度较大，刀具磨损严重，另外镍钛基形状记忆合金弹性较大，尺寸精度难以保证。因此，本发明针对镍钛基形状记忆合金管接头国产化的迫切需求，提出了采用旋压成形实现镍钛基形状记忆合金管接头精确制造的新方法。

发明内容

本发明的一个目的是为了提供一种能将镍钛基形状记忆合金管接头顺利取出的镍钛基形状记忆合金管接头热旋压成形加工装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种镍钛基形状记忆合金管接头热旋压成形加工装置，包括芯模镶块、底板、垫板、螺钉、定位块和销钉；所述芯模镶块有五个，第一芯模镶块和第三芯模镶块结构相同、相互对称且内壁上分别设置有第一燕尾槽和第二燕尾槽，第二芯模镶块的外壁设置有第一燕尾和第二燕尾，所述第一燕尾槽和第二燕尾槽分别与第一燕尾和第二燕尾相配合；第四芯模镶块和第五芯模镶块结构相同、相互对称且底部分别设置有第三燕尾和第四燕尾，垫板上设置有第三燕尾槽，所述第三燕尾和第四燕尾与第三燕尾槽相配合；所述底板套在垫板的外缘上且用螺钉固定，所述定位块安装在底板上且用销钉固定。

本发明还包括这样一些结构特征：

1、第二芯模镶块上设置有通孔；

2、还包括手柄，所述手柄可以插入通孔内；

3、所述加工装置的材料为热作模具钢H13钢。

本发明的另一个目的是为了提供一种能将镍钛基形状记忆合金管接头管个环形内筋同时精确成形的镍钛基形状记忆合金管接头热旋压成形加工方法。

一种镍钛基形状记忆合金管接头热旋压成形加工方法，包括如下步骤：

步骤一：确定镍钛基形状记忆合金管坯尺寸：内径d₀、壁厚t₀和长度l₀；

d₀与管接头内径相同，壁厚t₀和长度l₀根据如下公式计算：

t₀＝t_w/φ