一种薄壁铝管管壁形变的矫正方法及装置与流程

本发明涉及管道修复技术领域，更具体地说，涉及一种薄壁铝管管壁形变的矫正方法及装置。

背景技术：

铝管广泛用于各行各业，特别是航空航天产业。由于航空发动机产业里，单类型铝管零件的批量很小，但精度和外观要求很高，所以造价也很高。由于铝材较软，航空发动机装配或修理时，难免会有所磕碰损伤，特别是薄壁铝管管壁向内凹陷变形后，基本不能恢复原有的精度和外观，一般都是报废处理，造成很大的浪费。

现有技术中的矫正方式一般是通过挤压旋转或敲打外壁等方式进行矫正，此方式校正成功率很低、校正后的铝管内径的精度很低、校正后的铝管外壁外观一般会有皱痕等缺陷，此外，此方式只能适用于直管或弯曲小铝管。

综上所述，如何提供一种提升薄壁铝管管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广的矫正方法及装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种可以提升薄壁铝管管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广的矫正方法及装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种薄壁铝管管壁形变的矫正方法，包括：

夹持铝管；

将直径与所述铝管的正常部分内周相适配的球体沿所述铝管的开口放入所述铝管中至遇到阻塞后，处于所述开口处的球体凸出所述开口的端面；

沿所述铝管的开口轴向方向敲击处于所述开口处的、且露出所述开口的端面的球体至通过所述阻塞。

优选地，所述球体为淬火钢球。

优选地，利用两个模具夹持所述铝管。

一种薄壁铝管管壁形变的矫正装置，包括用于夹持铝管的夹持装置、用于向所述铝管中放入直径与所述铝管的正常部分内周相适配的球体的输送机构、用于敲击凸出所述铝管的开口端面的所述球体进入所述铝管的击打部、用于识别所述球体凸出于所述铝管的开口端面的识别系统及控制系统，所述夹持装置、所述输送机构、所述识别系统及所述击打部均与所述控制系统控制连接。

优选地所述夹持装置包括用于夹持所述铝管的夹持部、用于控制所述夹持部开合的驱动系统，所述驱动系统与所述控制系统控制连接。

优选地，所述夹持部为两个对称的模具，两个所述模具上均设有用于夹持所述铝管的条形槽。

优选地，所述驱动系统包括分别连接于所述模具上与所述条形槽的设置面背对的面上的油缸，所述油缸用于驱动两个所述模具设有所述条形槽的侧面贴合或分离，所述油缸与所述控制系统控制连接。

优选地，所述识别装置为用于发射红外线的红外装置，当所述红外装置照射的红外线被凸出所述铝管开口端面的球体挡住时，所述红外装置发送信号至控制系统，所述控制系统控制所述输送机构停止输送球体，并控制所述击打部击打凸出所述铝管开口端面的球体。

优选地，所述击打部包括机械臂及设置于所述机械臂上的击打锤。

优选地，所述模具为金属模具。

本发明提供的一种薄壁铝管管壁形变的矫正方法，包括：夹持铝管；将直径与铝管的正常部分内周相适配的球体沿铝管的开口放入铝管中至遇到阻塞后，处于开口处的球体凸出开口的端面；沿铝管的开口轴向方向敲击处于开口处的、且露出开口的端面的球体至通过阻塞。

夹持铝管使铝管稳定，当铝管的侧壁有凹陷时，依次放入铝管中的球体会遇到阻塞，处于阻塞处的球体会停止运动，所有处于铝管中的球体会向上叠加，直到凸出铝管的开口端面，此时可以沿铝管开口的轴向方向敲击凸出铝管的开口端面的球体，使这个球体向其下方的所有球体传递沿铝管方向的力，在球体的膨胀作用下，会将凹陷顶起，并通过阻塞，从而可以修复凹陷。本方法可以提升薄壁铝管管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广。

本发明提供的一种薄壁铝管管壁形变的矫正装置，包括用于夹持铝管的夹持装置、用于向铝管中放入直径与铝管的正常部分内周相适配的球体的输送机构、用于敲击凸出铝管的开口端面的球体进入铝管的击打部、用于识别球体凸出于铝管的开口端面的识别系统及控制系统，夹持装置、输送机构、识别系统及击打部均与控制系统控制连接。

控制系统控制夹持装置夹持铝管，可以起到稳定铝管的作用，之后控制系统控制输送机构向夹持装置夹持的铝管中放入球体，当识别系统识别到球体凸出于铝管的开口端面后，传递信号给控制系统，控制系统控制输送机构停止输送，并控制击打部对球体进行击打，直到球体进入铝管中，且识别系统不能识别到球体凸出铝管的开口端面，之后识别系统将信号发送至控制系统，控制系统控制击打部停止击打，并控制输送机构向铝管中放入球体，反复操作，直到铝管内的球体运动通畅无阻塞，可知铝管上的凹陷修复完成。

本发明所提供的薄壁铝管管壁形变的矫正装置结构简单、操作方便，可以提升薄壁铝管管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的薄壁铝管管壁形变的矫正方法的流程图；

图2为本发明所提供的夹持装置夹持铝管的内部示意图；

图3为本发明所提供的夹持装置夹持铝管的外部示意图；

图4为本发明所提供的被夹持的铝管中淬火钢球的分布图；

图5为本发明所提供的淬火钢球遇到阻塞的示意图。

图1-5中：

1-铝管、2-淬火钢球、3-螺钉、4-模具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种可以提升薄壁铝管管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广的矫正方法及装置。

请参考图1，图1为本发明所提供的薄壁铝管管壁形变的矫正方法的流程图；图2为本发明所提供的夹持装置夹持铝管的内部示意图；图3为本发明所提供的夹持装置夹持铝管的外部示意图；图4为本发明所提供的被夹持的铝管中淬火钢球的分布图；图5为本发明所提供的淬火钢球遇到阻塞的示意图。

一种薄壁铝管管壁形变的矫正方法，包括：

s1、夹持铝管1；

s2、将直径与铝管1的正常部分内周相适配的球体沿铝管1的开口放入铝管1中至遇到阻塞后，处于开口处的球体凸出开口的端面；

s3、沿铝管1的开口轴向方向敲击处于开口处的、且露出开口的端面的球体至通过阻塞。

当球体放入铝管1中遇到阻塞后会停止，后续塞入铝管1中的球体会依次叠加，叠至铝管1的放入球体的开口端面后不能继续塞入球体，通过击打会使球体传递击打力，此时需要铝管1进行稳定，所以在击打前将铝管1夹住可以保证击打时铝管1不会摇晃。

夹持铝管1使铝管1稳定，当铝管1的侧壁有凹陷时，依次放入铝管1中的球体会遇到阻塞，处于阻塞处的球体会停止运动，所有处于铝管1中的球体会向上叠加，直到凸出铝管1的开口端面，此时可以沿铝管1开口的轴向方向敲击凸出铝管1的开口端面的球体，使这个球体向其下方的所有球体传递沿铝管1方向的力，在球体的膨胀作用下，会将凹陷顶起，并通过阻塞，从而可以修复凹陷。本方法可以提升薄壁铝管1管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广。

在上述实施例的基础上，由于球体需要一定的硬度及强度撑开铝管1的凹陷部，优选地，球体为淬火钢球2。钢的淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，使用淬火工序处理过的钢球具有较强的刚性、硬度，可以保证在击打力的作用下，淬火钢球2可以撑起铝管1的凹陷部。此外，淬火钢球2较强的耐磨性、疲劳强度及韧性可以增加淬火钢球2的使用寿命。

在上述实施例的基础上，利用两个模具4夹持铝管1。两个模具4上均设有凹槽，凹槽的形状可根据实际需要夹持的铝管1外形进行加工，模具夹持铝管1时，铝管1恰好处于两个模具4上设置的凹槽内。为了便于加工凹槽且降低成本，可以使用金属制作模具4，优选地，采用钢制作模具。

除了上述薄壁铝管管壁形变的矫正方法，本发明还提供一种薄壁铝管管壁形变的矫正装置，包括用于夹持铝管1的夹持装置、用于向铝管1中放入直径与铝管1的正常部分内周相适配的球体的输送机构、用于敲击凸出铝管1的开口端面的球体进入铝管1的击打部、用于识别球体凸出于铝管1的开口端面的识别系统及控制系统，夹持装置、输送机构、识别系统及击打部均与控制系统控制连接。

需要说明的是，夹持装置可以为夹板、夹爪等装置，输送机构可以为开口可以开闭的输送管道或者漏斗等装置，输送机构的开闭由控制系统控制，击打部可以为击打杆或者击打锤等装置，击打杆或者击打锤的外径最好与铝管1的内径相适配，在击打时可以防止击打杆或者击打锤击打到铝管1。

本发明在使用时，输送机构每输送一个球体，识别系统即进行识别，若铝管1的开口端面凸出有球体，即向控制系统发送信号，控制系统控制输送机构停止输送，控制击打部击打凸出于铝管1的开口端面的球体，若铝管1的开口端面并未凸出球体，即向控制系统发送信号，控制系统控制输送机构继续输送。

控制系统控制夹持装置夹持铝管1，可以起到稳定铝管1的作用，之后控制系统控制输送机构向夹持装置夹持的铝管1中放入球体，当识别系统识别到球体凸出于铝管1的开口端面后，传递信号给控制系统，控制系统控制输送机构停止输送，并控制击打部对球体进行击打，直到球体进入铝管1中，且识别系统不能识别到球体凸出铝管1的开口端面，之后识别系统将信号发送至控制系统，控制系统控制击打部停止击打，并控制输送机构向铝管1中放入球体，反复操作，直到铝管1内的球体运动通畅无阻塞，可知铝管1上的凹陷修复完成。

本发明所提供的薄壁铝管管壁形变的矫正装置结构简单、操作方便，可以提升薄壁铝管1管壁凹陷的矫正成功率并提升精度、减少外观缺陷、且适用范围广。

在上述实施例的基础上，夹持装置包括用于夹持铝管1的夹持部、用于控制夹持部开合的驱动系统，驱动系统与控制系统控制连接。驱动系统可以为多种，比如齿轮齿条系统、液压系统、涡轮蜗杆机构等装置，只要是可以驱动夹持部开合的驱动系统，均可应用于本申请的技术方案中。通过驱动系统与控制系统的控制连接，可以使控制系统间接操控夹持部。

优选地，夹持部为两个对称的模具4，两个模具4上均设有用于夹持铝管1的条形槽。条形槽与铝管1的外壁匹配，条形槽的深度可以是待矫正铝管1的外径的一半，由于两个模具4是对称的，两个模具4可以分别夹持在铝管1的两侧，以使铝管1稳定，两个模具4之间可以采用螺钉3进行紧固连接。本实施例结构简单、便于加工、可操作性强，且对铝管1的固定效果好。

在上述实施例的基础上，优选地，驱动系统包括分别连接于模具4上与条形槽的设置面背对的面上的油缸，油缸用于驱动两个模具4设有条形槽的侧面贴合或分离，油缸与控制系统控制连接。如此设置，可以利用油缸的往复运动带动两个模具4往复运动实现开合，油缸驱动属于液压系统，较为稳定，精度高、反应快、使用寿命长，并且结构简单，便于生产和安装。

在上述实施例的基础上，识别装置为用于发射红外线的红外装置，当红外装置照射的红外线被凸出铝管1开口端面的球体挡住时，红外装置发送信号至控制系统，控制系统控制输送机构停止输送球体，并控制击打部击打凸出铝管1开口端面的球体。红外装置发射的红外线平行于铝管1开口的外端面，并且与铝管1开口之间设有预设距离，当球体凸出阻挡红外线时，红外装置即反馈信号至控制系统，控制系统控制输送机构停止输送球体，并且控制击打部击打凸出的铝管1开口端面的球体。红外装置敏感度高、成本较低，可以使球体的探测更为精准。

可选的，也可以使用摄像头利用图像识别功能对凸出铝管1开口的球体进行识别，并与控制系统控制连接。

在上述实施例的基础上，击打部包括机械臂及设置于机械臂上的击打锤。击打锤包括手柄及设置于手柄端部的锤体，锤体的外径略小于铝管1的内径，并且在击打时，锤体的轴线与铝管1的开口端面的轴线共线，即使锤体敲击至铝管1内部，也不会伤及铝管1。

在上述实施例的基础上，优选地，模具4为金属模具。金属模具具有良好的夹持力，可以稳定夹持铝管1，可以采用低价金属例如铁等进行制作，可以降低成本。

该薄壁铝管管壁形变的矫正装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的薄壁铝管管壁形变的矫正方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。