专利名称：一种浮动支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大变形量扩径技术，具体为一种用于记忆合金管接头或记忆合金环大变形量(≥10％)扩径的浮动支撑装置。
背景技术：
记忆合金管接头或记忆合金环大变形量扩径装置与扩径技术是记忆合金形状记忆功能热机械处理的关键技术。NiTiFe形状记忆合金管接头是七十年代发展起来的一种新型的管路连接材料和连接技术，原理是用记忆合金做成一小段管套，即管接头，其原始内径小于被接管的外径，在低温下扩径变形，扩径后的管接头内径略大于被接管的外径，从而可以进行管路连接装配，然后加热管接头，随着马氏体向奥氏体相变，扩径前的形状得以恢复。由于管接头的原始内径小于被接管的外径，产生过盈配合，牢牢地把被接管子抱住，方便地实现管路连接。
以往的扩径装置如图1所示。扩径装置由推杆1、模冲2、支撑环4、下平台5和主柱6构成。管接头3垂直坐在支撑环4上，将管接头3与模冲装配好后，放在下平台5的支承环4上，并用定位环固定，置于环境室中，这样液压机(未标出)产生的径向力通过推杆1使锥形模冲2缓慢向下移动，随着锥形模冲2的下移，管接头直径逐渐扩大，当模冲2完全通过管接头，掉入低温桶中，即完成管接头的低温扩径。
Ti44Ni47Nb9合金是一种新型的宽热滞形状记忆合金，该合金的Ms点在-90℃左右，合金经低温过变形后，依靠合金中β-Nb相产生塑性变形吸收形变过程中感生马氏体的弹性应变能，使马氏体逆转变开始温度从无变形状态的As点升高到A′s点，形变量越大、A′s点越高。当变形量大于14％，A′s点高于室温，这就说明大变形扩径后管接头可以在室温下储存、运输和装配。
NiTiFe合金管接头扩径变形量在8％左右。在这里扩径变形量为(扩径模具直径-管接头内径)/管接头内径。对于TiNiNb合金管接头，为实现管接头在室温下的储存、运输和装配，扩径变形量必须大于14％。扩径过程中扩径装置对管接头要有平衡的支撑，同时扩径模冲又要通过管接头，对于薄壁管接头大变形扩径，扩径模冲直径往往大于管接头的外径，图1所示的管接头扩径支撑装置无法实现扩径。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以适用于薄壁记忆合金管接头或记忆合金环大变形扩径的浮动支撑装置。
本实用新型的技术方案是一种浮动支撑装置，包括带孔的底座、浮动垫圈、限位元件，底座开有内凹槽，凹槽内装有浮动垫圈，浮动垫圈与凹槽之间装有限位元件，底座、浮动垫圈、限位元件三者在同一轴线上，浮动垫圈的内径可以沿径向扩张。
所述浮动垫圈由径向均匀分布的分离垫块构成，或垫块由弹性元件铰连在一起构成，垫块数量为至少两个。
所述底座的凹槽内侧面为倒锥面，限位元件的内径与浮动垫圈的外径相同，其外沿与底座凹槽的内锥面相配合。
所述限位元件为弹性或脆性元件。其中弹性物质为弹簧片、橡胶、高分子材料等，脆性物质为石墨、石膏等。
本实用新型的优点及有益效果是1、本实用新型可以代替现有技术中扩径装置的支撑环，实现了记忆合金管接头或记忆合金环薄壁、大变形量的扩径，在扩径过程中，随着记忆合金环或管接头直径的增大向外浮动，通过采用浮动支撑装置实现了扩径过程中的平稳支撑，同时模冲能顺利通过。
2、本实用新型采用的记忆合金管接头或记忆合金环可以是光管，也可以是内脊型的；扩径温度可以从液氮温度到室温；扩径变形量在14％～40％；被扩径的记忆合金管接头的壁厚0.5mm～10mm。
图1为现有技术中扩径装置示意图。
图2为本实用新型结构示意图。
图3为图2的俯视图。
具体实施方式
实施例1如图2～3所示，本实用新型浮动支撑装置是由带孔的底座7、浮动垫圈8、限位元件9组成，底座7开有内凹槽，凹槽内装有浮动垫圈8，浮动垫圈8与凹槽之间装有限位元件9，底座7、浮动垫圈8、限位元件9三者在同一轴线上，浮动垫圈的内径可以沿径向扩张。其中浮动垫圈8是由径向均匀分布的分离的或由弹性元件铰连在一起的分离垫块，记忆合金管接头3座在浮动垫圈8上，并与其保持同轴，本实施例浮动垫圈8采用四块径向均匀分布的分离垫块10构成，限位元件9为弹性或脆性元件，用来固定或限制浮动垫圈8，它可以是弹性物质如弹簧片、橡胶、高分子材料，也可以是脆性物质如石墨、石膏等，本实施例采用石墨套，限位元件9的内径与浮动垫圈8的外径相同，而它的外沿呈锥面并与底座的内锥面相吻合，从而起到限位作用，保证被扩径的记忆合金管接头与扩径模冲在同一轴线上。在扩径过程中，浮动垫圈8在不断扩张的管接头3和外圈限位元件9的共同作用下，支撑不断扩张的管接头3的同时，在底座7上向外滑动，随着模冲的下移，管接头直径逐渐扩大、浮动垫圈的内径不断扩大、直到模冲完全通过管接头，即实现了大变形量记忆合金管接头的扩径。管接头经过扩径其马氏体逆转变开始温度从无变形状态的As点升高到A′s点，形变量越大、A′s点越高，实现了大变形量和薄壁记忆合金管接头的扩径，扩径后可以在室温下的储存、运输和装配。
本实施例采用内径为14.1mm，壁厚为1.6mm的Ti44Ni47Nb9记忆合金管接头，用直径为16.5mm的模冲在-65℃扩径，扩径变形量为17.0％，扩径后管接头的恢复温度为37℃，扩径后的管接头在室温下保存。
实施例2与实施例1不同之处是采用内径为36.2mm，壁厚为3mm的Ti44Ni47Nb9记忆合金管接头，用直径为43.4mm的模冲在-65℃扩径，扩径变形量为19.9％，扩径后管接头的恢复温度为43℃，扩径后的管接头在室温下保存。
实施例3与实施例1不同之处是采用内径为7.0mm，壁厚为1.0mm的Ti44Ni47Nb9记忆合金管接头，用直径为8.4mm的模冲在-65℃扩径，扩径变形量为20％，扩径后管接头的恢复温度为39℃，扩径后的管接头在室温下保存，当两端分别插入外径为8mm的不锈钢管连接后加温到200℃，记忆合金管接头恢复收缩，实现了两段不锈钢管的紧密连接。
权利要求1.一种浮动支撑装置，其特征在于包括带孔的底座(7)、浮动垫圈(8)、限位元件(9)，底座(7)开有内凹槽，凹槽内装有浮动垫圈(8)，浮动垫圈(8)与凹槽之间装有限位元件(9)，底座(7)、浮动垫圈(8)、限位元件(9)三者在同一轴线上。
2.按照权利要求1所述的浮动支撑装置，其特征在于所述浮动垫圈(8)由径向均匀分布的分离垫块(10)构成，或垫块(10)由弹性元件铰连在一起构成，垫块(10)数量为至少两个。
3.按照权利要求1所述的浮动支撑装置，其特征在于所述底座(7)的凹槽内侧面为倒锥面，限位元件(9)的内径与浮动垫圈(8)的外径相同，其外沿与底座(7)凹槽的内锥面相配合。
4.按照权利要求1所述的浮动支撑装置，其特征在于所述限位元件(9)为弹性或脆性元件。
专利摘要本实用新型涉及大变形量扩径技术，具体为一种用于记忆合金管接头或记忆合金环大变形量(≥10％)扩径的浮动支撑装置，包括带孔的底座(7)、浮动垫圈(8)、限位元件(9)，底座(7)开有内凹槽，凹槽内装有浮动垫圈(8)，浮动垫圈(8)与凹槽之间装有限位元件(9)，底座(7)、浮动垫圈(8)、限位元件(9)三者在同一轴线上。本实用新型实现了记忆合金管接头或记忆合金环薄壁、大变形量的扩径，在扩径过程中，随着记忆合金环或管接头直径的增大向外浮动，通过采用浮动支撑装置实现了扩径过程中的平稳支撑，同时模冲能顺利通过。
文档编号B21D39/08GK2625071SQ0321395
公开日2004年7月14日 申请日期2003年7月7日 优先权日2003年7月7日
发明者金伟, 曹名洲, 王健 申请人:中国科学院金属研究所