专利名称：金属螺旋波纹扁管制造方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属螺旋波纹扁管的制造方法和设备。
建筑业的发展，需要金属螺旋波纹管，有圆管也有扁管，94111530.5，本人提出了一种金属螺旋波纹圆管的制造方法及设备，解决了金属波纹圆管技术难题。金属螺旋波纹扁管是将金属螺旋波纹圆管压成椭圆形而成型为金属螺旋波纹扁管，并保持原有波纹及螺旋角为β的螺旋形故压扁工艺较为困难。
本发明的任务是提出一种能成型精致、保持圆管螺纹特色，强度高、刚度好的金属螺旋波纹扁管的制造方法及设备。
本发明的技术方案是带型薄钢板经压波纹、折咬合边、卷管、压边制成金属螺旋波纹圆管后，压扁成型为金属螺旋波纹扁管，成型扁管方法由圆管端头局部压扁工艺，整体压扁工艺，及校直工艺组成，整体压扁工艺采用斜角为β的非标圆柱斜齿轮付进行对压，β是金属螺旋波纹管的螺旋角，对压斜齿轮的模数Mn符合Mn＝Pn/(n＋1)π其中Pn为金属螺旋波纹圆管的法向螺距，n为波纹数，可以是0，1，2，3，4，···。
整体压扁工艺可分二道工艺进行，第一道是初压扁工艺，第二道是整压定型，二道加压同步进行，二加压齿轮付在螺旋波纹管上加压点相同。
适应工艺要求，本发明金属螺旋波纹扁管的压扁制造设备由圆管端头部局部压扁机构，整体压扁机构和校直机构三部份组成，整体压扁机构的加压装备是加压齿轮付，加压齿轮是非标准圆柱斜齿轮，斜角为β，β即金属螺旋波纹管的螺旋角，非标准圆柱斜齿轮的模数Mn为M＝Pn/(n＋1)πPn为金属螺旋波纹圆管的法向螺距，n为波纹条数n＝0、1、2、3、4···。
整体压扁机构的加压齿轮付可以有二对，分为初压扁齿轮付及整压定型齿轮轮付，二对齿付的斜角都为β，模数Mn相同。
由于加压斜齿轮的斜角为β，相同于金属螺旋波纹管的螺旋角，加上新的模数设计能保证良好的加压点，能压出精致、波纹不破坏，保持原有状态并加强原有螺旋波纹有的刚、强度，完成发明任务。
图1是金属螺旋波纹扁管外型图。
图2是图1的俯视图。
图3是金属螺旋波纹扁管压扁设备，端压及整压机构的总体设计。
图4是图3的俯视图。
图5是图4的F-F剖视图。
图6是初压扁齿轮付的齿面设计实施例之一。
图7是头部局部压扁机构实施例。
图8是芯棒实施例。
以下结合附图详细叙述本发明。
金属螺旋波纹扁管是将金属螺旋波纹圆管压扁成椭圆形扁管而成型的。是带型薄钢板经压波纹、折咬合边、卷管、压边制成金属螺旋波纹圆管，再将圆管经压扁工艺压扁成椭圆形扁管。压扁工艺又分为圆管端头局部压扁工艺，整体压扁工艺及校直工艺三部份组成，整体压扁工艺是压扁工艺技术难题，本发明的整体压扁工艺提出采用斜角为β的非标准圆柱斜齿轮付上下对压，β是金属螺旋波纹管的螺旋角，非标准圆柱斜齿轮的模数为Mn＝Pn/(n＋1)πPn是金属螺旋波纹管的法向螺距，n是波纹数，可以是0、1、2、3、4···。n＝0，即本发明不但适用于有波纹的螺旋管，也适用于无波纹的平扁管，这时圆管的工艺中无压波纹工艺。在有波纹的情况下，波纹条数可任意设计。
加压齿轮付可以设计成二对，第一对是初压扁变形齿轮付，第二对是整压定型齿轮付，二齿轮付顺序加压同步进行，加压点相同。
相适应工艺要求，本发明金属螺旋波纹扁管的制造设备由圆管端头局部压扁机构，整体压扁机构及校直机构组成，整体压扁机构中扁压装备是对压齿轮付，是斜角为β的非标准圆柱斜齿轮，齿轮的模数Mn为Mn＝Pn/(n＋1)π其中Pn为金属螺旋波纹管的法向螺距，n为波纹数，可以是0、1、2、3、4···。β是螺旋角。n可以为0，即是说，本设备可适用于无波纹扁管，只是制造工艺中无压波纹而已。
整体压扁机构中的加压齿轮付可以设计成二对，第一对称之谓变形轮付(611—1)(611-2)(图3、图4)，第二对称之谓整形轮付(616—1)(616—2)，二轮付同步加压，加压点相同。
金属螺旋波纹扁管(636)(图1、图2)的制造是将金属螺旋波纹圆管经压扁工艺成型为金属螺旋波纹扁管，整个压扁工艺可以是管中放置有芯模(604)(图3)下进行，也可以不放置芯模。芯模(604)可以是扁形条板，有三个部份(图8)，一部份宽度近似圆管内径，另一部份宽度是近似扁形(椭圆形)的长轴内径。二部份之间有过度区(604—5)。芯模(604)固定在压扁机构的中心位置，芯模(604)一端有定位部件(605)定位圆管、扁管中心线。其压扁工艺流程是定位后的金属螺旋波纹圆管经导套(606)进入管头端部局部压扁机构，进行圆管头部局部压扁工艺，圆管端头局部压扁后，进入整体压扁机构进行整体压扁工艺。整体压扁工艺是在芯模(604—3)位置由变形齿轮付(611)加压，至芯模(604—4)位置由整形齿轮付(616—1)(616—2)整压定型。管端头部局部压扁工艺是在芯模(604—1)至(604—2)位置进行(图3、图8)。
圆管端头部局部压扁机构是由导套(604)、活动板(608-1)(608—2)，齿条板(607—1)(607—2)构成，齿条板由连接件(623)固定在活动板内侧(图3、图4、图7)导套固定在导套座(609)，导套座固定在箱体(610)上，活动板是铰链结构。活动板(608)一端由铰链销(631)固定在板架(630)上，活动板可绕销子中心轴线转动，形成铰链结构。活动板(608)另一端由连杆销(633)与连杆(603)相连，二连杆间有凸轮机构(602)，凸轮机构使二连杆能开与闭合。闭合时进行圆管端头部局部压扁工艺，头部压扁成型(636)。开时圆管由导套通过进入整体压扁工艺。板架(630)由固定架(640)，固定在机体(610)上。座(641)上固定凸轮机构。凸轮机构可以由部件(601)操纵工作。(图3、图4、图7)整体压扁工艺在整体压扁机构中进行，整体压扁工艺由二道工艺组成，第一道是变形齿轮付用齿顶对压，第二道是整形齿轮付用齿顶对压。变形齿轮及整形齿轮都是斜角为β的非标准圆柱斜齿轮，模数Mn＝Pn/(n＋1)π，Pn为法向螺距，n是波纹条数，齿顶圆弧与波纹底宽相配，加压时上下齿轮的齿顶部同时压入波纹底谷部(即二条波纹之间的凹区)，加压变形至与芯模(604)表面密贴。变形齿轮在齿宽方向有凹区(635)，凹区呈圆弧形(图6)。
整体压扁机构由变形齿轮付(611-1)(611—2)、整压定型的整形齿轮付(616—1)、(616—2)构成，变形齿轮付有轮轴(612—1)(612—2)，整形齿轮付有轴(615—1)、(615—2)，变形轮轴(612)有轴承轴座将轮轴(612)固定在机体(610)上，变形轮轴(612)一端有动力齿轮(624)传递动力。动力齿轮(614)与介轮(623)啮合，介轮与整形轮轴(615)一端的传动齿轮(622)啮合，保证二加压齿轮付同步进行加压、压力点相同，变形齿轮付(611)的轴(612)另一端有变形齿轮的同步齿轮(619)及传递动力的联轴器(图3、图4)。整形轮轴(615)的另一端上有整形齿轮的同步齿轮(621)。调正整形齿轮与变形齿轮加压点同位，保证加压点相同。
变形齿轮付(611)的齿形在齿宽方向有凹区(635)(图6)，凹区可以是圆弧形。凹区的设计保证初变形工艺加压时均匀受力变形，不破坏波纹形态、刚度、强度。
整形齿轮轴(615)是固定在轴座(617)上，轴座又固定在箱体(610)。整形齿轮付(616)轴座上有导柱螺栓，导柱螺栓二端有蝶形弹簧(618)及螺母(614)，蝶形弹簧(618)是用来调节整形轮付间的压力。(图3、4)。
变形轮付及整形轮付有调正上下轮齿加压点的调正机构(图5)，在齿轮轮轴(612—1)及(615—1)上有孔，孔内有销(628)。(628)一端有调正螺丝(627)，旋转调正螺丝可使轴向任一方向移动可使同步齿轮(619)、(621)，动力轮(624)转动，从而使变形齿轮付的上下轮或整形齿轮付的上下轮之间有少量错位，以调正上下齿轮的加压点，保证上下齿同时压入螺旋管波纹底谷部。同时保证二对加压轮加压点的同位。
经整体压扁工艺成型为金属螺旋波纹扁管，由整形轮付间输出，由于螺旋角β，扁管有弯曲倾向故需校直工艺校直，校直工艺可在一限制弯曲的导框架中进行即可。导框架即校直机构。
圆管端头部局部压扁工艺，也可以由二～三道工艺逐步扁压而成，例如用几付齿轮付几次加压而成，每一加小量变形，几次加压后端头部压扁。相应的设备是增加几个端头加压齿轮付。
应用本发明方法及设备能制造出保持圆管波纹及刚度、强度的金属螺旋波纹扁管，扁管外形精美。
权利要求
1.一种金属螺旋波纹扁管制造方法，是带型薄钢经压波纹、折咬合边、卷管、压边，制成金属螺旋波纹圆管后压扁成型为金属螺旋波纹扁管，成型扁管方法由圆管端头局部压扁工艺、整体压扁工艺、校直工艺组成，其特征是整体压扁工艺采用斜角为β的圆柱斜齿轮付进行对压，β是金属螺旋波纹管的螺旋角，对压斜齿轮的模数Mn为Mn＝Pn/(n＋1)π其中Pn为金属螺旋波纹圆管的法向螺距，n是波纹数，可以是0、1、2、3、4···。
2.由权利要求1所述的金属螺旋波纹扁管制造方法，其特征是整体压扁工艺由二道工艺完成，第一道初压扁，第二道精压定型，二道加压顺序同步进，加压点相同。
3.由权利要求1、2所述的金属螺旋波纹扁管制造方法，其特征是第一道初压变形齿轮的齿宽方向有凹区(635)。
4.由权利要求1、2、3所示的金属螺旋波纹管的制造方法，其特征是初压变齿轮的齿宽方向的凹区(635)是圆弧形。
5.由权利要求1所述的金属螺旋波纹扁管制造方法，其特征是压扁工艺是金属螺旋波纹管内放置着芯模下进行的。
6.一种将金属螺旋波纹管压扁成金螺旋波纹扁管的制造设备，由管端头部局部压扁机构，整体压扁机构及校直机构组成，其特征是整体压扁机构的加压部件是对压齿轮付，齿轮是非标准圆柱斜齿轮，斜角β，β是金属螺旋波纹管的螺旋角，齿轮模数Mn为Mn＝Pn(n＋1)Pn为法向螺距，n为波纹条数，n可以为0，1，2，3，4···。
7.由权利要求6所述金属螺旋波纹扁管制造设备，其特征是整体压扁机构中的齿轮付有变形齿轮付(611)及整形齿轮付(616)二对。
8.由权利要求6、7所述的金属螺旋波纹扁管制造设备，其特征是变形齿轮付(611)的轮齿在齿宽有凹区(635)。
全文摘要
一种金属螺旋波纹扁管的制造方法和设备，金属螺旋波纹扁管是将金属螺旋圆管经压扁工艺成型为扁管，压扁工艺由圆管端部局部压扁工艺、整体压扁工艺及校直工艺三部分组成，整体压扁工艺是采用斜角为β的圆柱斜齿轮副进行对压成型。齿轮副齿轮的模数为Mn＝Pn/(n+1)π，Pn为法向螺距，n为波纹条数，n可以为0，1，2，3，4…，相应设备中整体压扁机构也是对压齿轮副，本发明工艺先进，设备结构简单。
文档编号B21D15/00GK1123720SQ9411154
公开日1996年6月5日 申请日期1994年12月26日 优先权日1994年12月26日
发明者奚生林 申请人:奚生林