复合管的连接组件、装配设备及其内壁嵌压成型工艺的制作方法

本发明涉及复合管生产制造领域，更具体地说，它涉及复合管的连接组件、装配设备及其内壁嵌压成型工艺。

背景技术：

1、在供水、化工等领域，复合管因兼具塑料管的耐腐蚀性和金属管的力学强度而得到应用。常见的一类复合管包括塑料管材主体和贴合于其内壁的不锈钢内衬，内衬用于隔离输送介质与塑料主体，以保证水质或介质纯度，同时提供结构支撑。在将此类复合管与阀门、管件或其他管路附件连接时，通常在管端设置连接法兰。

2、目前，将法兰连接于复合管端的工艺主要存在以下问题：

3、其一，对于采用焊接方式固定的方案，常需将法兰直接焊接于不锈钢内衬的翻边上。由于焊缝紧邻内衬内壁，焊接过程中产生的高温容易导致不锈钢内衬发生局部氧化、热变形，甚至引起内衬与塑料管材主体之间的热应力脱离，影响管端密封效果和复合管的整体使用寿命。此外，焊缝长期处于介质直接冲刷的内壁区域，电化学腐蚀风险较高，进而可能影响输送水质。

4、其二，对于采用机械压紧固定的方式，内衬翻边的尺寸精度和形状一致性在实际生产中较难稳定控制。翻边尺寸波动会导致法兰装配后压紧面位置存在偏差，各批次的连接可靠性不易保持均一，且接头处的台阶部位可能存在密封不完全的隐患，使外部流体或湿气渗入管材主体与内衬之间的夹层。

5、其三，部分现有技术采用独立的压紧环或锁紧环结构进行装配，但工序较为烦琐，需要在管端依次套装和定位多个零件，难以实现自动化连续生产，导致装配效率不高，制造成本上升。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供复合管的连接组件、装配设备及其内壁嵌压成型工艺，解决了焊缝靠近内壁易导致腐蚀风险增高、影响水质以及台阶处密封不佳的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供一种复合管的连接组件，包括管材主体和设于管材主体内壁的不锈钢内衬，不锈钢内衬的一端伸出管材主体并与管材主体的管口之间形成台阶；还包括钢圈和法兰，钢圈套设于不锈钢内衬的伸出部分上且一端抵接台阶；不锈钢内衬的伸出部分形成将钢圈轴向压紧于台阶的第一翻边，以及由第一翻边的外边缘向外翻卷并包裹钢圈外周面的第二翻边；法兰空套在管材主体上，且法兰具有将第一翻边压紧于不锈钢内衬端面的压紧部。

4、根据本发明的一个实施方式，所述压紧部为设于法兰内圈的凹陷，凹陷镶嵌由第一翻边、第二翻边和钢圈构成的包裹结构，以将第一翻边压紧在不锈钢内衬的端面。

5、根据本发明的一个实施方式，所述钢圈为锥形环状结构，其内径与不锈钢内衬的外径相适配，外径向远离不锈钢内衬内壁的方向延伸。

6、本发明还提供一种复合管的连接组件的装配设备，用于装配上述实施方式的复合管的连接组件，包括管材输送流水线以及沿管材输送流水线布置的端封机组和翻边机组；端封机组用于在台阶处注塑形成塑料涂覆层；翻边机组包括法兰夹具、第二管材夹具、冲压头和翻边辊，第二管材夹具用于夹持复合管并可轴向进给，冲压头用于对不锈钢内衬的伸出部分进行冲压以形成第一翻边，翻边辊用于对第一翻边的外边缘进行滚压以形成第二翻边，法兰夹具与第二管材夹具配合将法兰压装至由第一翻边、第二翻边和钢圈构成的包裹结构上。

7、根据本发明的一个实施方式，所述端封机组包括加热模组、第一管材夹具和端封成型模组，第一管材夹具通过第一滑移模组将复合管送入端封成型模组；端封成型模组包括能够合模的第一模具和第二模具，合模后与管材主体、不锈钢内衬之间形成环绕台阶的型腔，第一模具和第二模具上均设有与型腔连通的注入腔；端封机组还包括能插入不锈钢内衬内腔并胀紧的内撑夹具。

8、根据本发明的一个实施方式，所述翻边机组还包括机体、翻边固定夹具和旋转固定夹具；机体一侧设有第一窗口，顶部设有第二窗口，冲压头设于机体内并与复合管端部对正；翻边固定夹具用于在冲压时夹紧复合管并固定钢圈；旋转固定夹具用于在滚压时夹紧并驱动复合管旋转；翻边辊安装于能沿第二窗口在水平及竖直方向移动的翻边模组上。

9、根据本发明的一个实施方式，所述法兰夹具与第二管材夹具能沿复合管轴向相对移动，以将法兰的凹陷扣合在包裹结构上。

10、根据本发明的一个实施方式，所述法兰夹具用于夹紧法兰，包括上移动座、下移动座，以及分别安装于二者上的上夹块、下夹块；所述第二管材夹具用于夹持固定复合管，其底部通过第二滑移模组安装在底座上。

11、根据本发明的一个实施方式，所述管材输送流水线与端封机组之间设有第一牵引机，与翻边机组之间设有第二牵引机。

12、本发明还提供一种复合管的连接组件的内壁嵌压成型工艺，使用上述实施方式的装配设备，包括具体步骤如下：s1、提供复合管，其不锈钢内衬一端伸出管材主体并在管口形成台阶；s2、利用端封机组在台阶处注塑形成塑料涂覆层；s3、将法兰空套在管材主体上；s4、将钢圈套于不锈钢内衬的伸出部分上，并使其一端抵接台阶；s5、利用冲压头对伸出部分的端部进行冲压，形成垂直向外翻折的第一翻边，将钢圈轴向压紧于台阶；s6、利用翻边辊对第一翻边的外边缘进行滚压，使其向外翻卷形成包裹钢圈外周面的第二翻边，得到嵌压包裹结构；s7、轴向移动法兰，使其压紧部将第一翻边压紧于不锈钢内衬的端面；s8、在法兰内圈凹陷与第二翻边的接合处进行环缝焊接。

13、综上，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

14、1、在本发明中，通过锥形钢圈和两次翻边构成的嵌压包裹结构，使法兰凹陷与第二翻边的焊接接合处向远离不锈钢内衬内壁的方向偏移，焊缝避开了介质直接冲刷的内壁区域，降低了焊缝处发生腐蚀的风险，有利于保障输送水质。

15、2、在本发明中，第一翻边轴向压紧钢圈、第二翻边包裹钢圈外周，再通过法兰凹陷反向压紧第一翻边，实现了对钢圈的多重机械嵌固，连接组件具有良好的轴向承载能力和抗松动能力。

16、3、在本发明中，端封成型模组在管材主体与不锈钢内衬相接的台阶处注塑形成塑料涂覆层，有效封闭该处的间隙，阻止流体或湿气渗入管材主体与内衬之间的夹层，延长复合管的使用寿命。

17、4、在本发明中，采用先空套法兰再进行翻边和扣合法兰的装配顺序，法兰凹陷能够容纳并压紧整个嵌压包裹结构，在焊接前完成机械定位，为后续的环缝焊接提供稳定的装配状态。

1.一种复合管的连接组件，其特征在于，包括管材主体（101）和设于管材主体（101）内壁的不锈钢内衬（102），不锈钢内衬（102）的一端伸出管材主体（101）并与管材主体（101）的管口之间形成台阶；

2.根据权利要求1所述的复合管的连接组件，其特征在于，所述压紧部为设于法兰（103）内圈的凹陷，凹陷镶嵌由第一翻边（1021）、第二翻边（1022）和钢圈（104）构成的包裹结构，以将第一翻边（1021）压紧在不锈钢内衬（102）的端面。

3.根据权利要求2所述的复合管的连接组件，其特征在于，所述钢圈（104）为锥形环状结构，其内径与不锈钢内衬（102）的外径相适配，外径向远离不锈钢内衬（102）内壁的方向延伸。

4.一种复合管的连接组件的装配设备，用于装配权利要求3所述的复合管的连接组件，其特征在于，包括管材输送流水线（2）以及沿管材输送流水线（2）布置的端封机组（3）和翻边机组（4）；

5.根据权利要求4所述的复合管的连接组件的装配设备，其特征在于，所述端封机组（3）包括加热模组（301）、第一管材夹具（302）和端封成型模组（303），第一管材夹具（302）通过第一滑移模组（304）将复合管（1）送入端封成型模组（303）；端封成型模组（303）包括能够合模的第一模具（30331）和第二模具（30332），合模后与管材主体（101）、不锈钢内衬（102）之间形成环绕台阶的型腔（3036），第一模具（30331）和第二模具（30332）上均设有与型腔（3036）连通的注入腔（30333）；端封机组（3）还包括能插入不锈钢内衬（102）内腔并胀紧的内撑夹具（3035）。

6.根据权利要求4所述的复合管的连接组件的装配设备，其特征在于，所述翻边机组（4）还包括机体（403）、翻边固定夹具（405）和旋转固定夹具（406）；

7.根据权利要求6所述的复合管的连接组件的装配设备，其特征在于，所述法兰夹具（401）与第二管材夹具（402）能沿复合管（1）轴向相对移动，以将法兰（103）的凹陷扣合在包裹结构上。

8.根据权利要求7所述的复合管的连接组件的装配设备，其特征在于，所述法兰夹具（401）用于夹紧法兰（103），包括上移动座（4011）、下移动座（4012），以及分别安装于二者上的上夹块（4013）、下夹块（4014）；所述第二管材夹具（402）用于夹持固定复合管（1），其底部通过第二滑移模组（407）安装在底座上。

9.根据权利要求4所述的复合管的连接组件的装配设备，其特征在于，所述管材输送流水线（2）与端封机组（3）之间设有第一牵引机（5），与翻边机组（4）之间设有第二牵引机（6）。

10.一种复合管的连接组件的内壁嵌压成型工艺，使用权利要求4至9任一项所述的装配设备，其特征在于，包括具体步骤如下：