一种非等径活动弯头制造装置及方法与流程

1.本发明属于流体运输设备技术领域，特别涉及一种非等径活动弯头制造装置及方法。


背景技术：

2.活动弯头被大量应用于流体运输中，其主要作用是调整和改变被运输介质的速度方向。被输送介质高速流动时，介质中的固体颗粒会对活动弯头内壁产生冲蚀效应，使活动弯头管壁变薄，在管道内部高压的共同作用下，弯头出现穿孔或破裂等情况。
3.从设计上来说，目前活动弯头基本上采用内外圆弧等壁厚结构，或者将外圆弧整体加厚。由于未对冲蚀区域进行深入分析，加厚区域没有针对性，材料消耗多，加厚效果不明显。
4.从制造上来说，目前活动弯头的成型工艺主要采用煨弯。它主要以下几个缺点：1、煨弯时外圆弧壁受拉伸变形，晶粒拉长，对微观组织性能有一定影响，且易导致材料微观缺陷的扩大；2、煨弯产品的外圆弧壁拉升过程中，壁厚会明显减薄，且成型后的壁厚无法精确控制；3、煨弯产品的内圆孔一般呈椭圆形，和图纸的圆形差别较大，流道内阻较大。
5.在加工活动弯头的过程中，由于活动弯头为弯曲的，因此需要从两端进行加工，需要频繁的更换活动弯头的夹持姿态，操作效率低，但是，现有的非等径活动弯头制造装置不能够解决上述问题，加工的效率还能够进一步提高，为此，本发明提出一种非等径活动弯头制造装置及方法。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种非等径活动弯头制造装置及方法，该非等径活动弯头制造装置及方法设计合理，固定座与安装板之间通过凸型转动座与凸型安装槽配合连接，因此能够实现转动，而且凸型转动座、横向夹持直槽和弧形夹持槽的中线交叉在同一点，因此，当活动夹持座和固定夹持座将活动弯头夹持后，安装板转动90
°
，能够转换活动弯头的两端，并同时使两端处于的位置相同，能够通过机床直接加工，不需要重新夹持，能够有效地提高加工的效率和精度。
7.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种非等径活动弯头制造装置，包括活动夹持座、固定夹持座、安装板和固定座，所述安装板的一端固定安装有边座，所述边座的一侧固定安装有电动推杆，所述活动夹持座固定安装在电动推杆的输出轴上，所述固定夹持座固定安装在安装板的另一端，所述活动夹持座和固定夹持座上均开设有横向夹持直槽、弧形夹持槽和竖向夹持直槽，所述横向夹持直槽、弧形夹持槽和竖向夹持直槽依次连通，所述安装板的后侧固定镶嵌有凸型转动座，所述凸型转动座、横向夹持直槽和弧形夹持槽的中线交叉在同一点，所述固定座上开设有凸型安装槽，所述凸型转动座活动安装在凸型安装槽内，所述凸型转动座的外边侧开设有伸缩槽，所述伸缩槽远离开口端的内侧壁上固定连接有弹簧，所述弹簧的一端固定连接有圆头弹子，所述凸型安装槽的
内边侧开设有限位槽，所述安装板的后侧固定安装有限位滑环，所述固定座上开设有环形滑槽，所述限位滑环活动插接在环形滑槽内。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述固定座的顶部和底部均固定安装有安装座，所述安装座上开设有若干个螺孔。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述限位槽的数量为4个，每相邻的两个所述限位槽之间的角度为90
°
。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述圆头弹子的一端活动插接在限位槽内。
11.作为本发明的一种优选实施方式，所述限位滑环和环形滑槽的直径相同。
12.作为本发明的一种优选实施方式，所述固定夹持座的前侧设置有加厚标识区。
13.一种非等径活动弯头制造方法，包括具体步骤如下：
14.步骤一：实心毛坯制作；先采用模压成型制作实心毛坯，以实现设计要求的非等径效果，同时保证组织致密度相对于传统煨弯工艺有大幅提升，对活动弯头冲蚀磨损最严重区域60
°
到75
°
区间加厚，加厚区为弧形，加厚区从60
°
到67.5
°
之间逐渐增厚，从67.5
°
到75
°
厚度逐渐降低，由于活动弯头使用过程中，进出口端是根据实际需要来确定的，因此，对60
°
到75
°
区间加厚的同时，也要对15
°
到30
°
的区间加厚，以便于流体从另一端进入时也能达到同样的效果。将弯头不同部位的壁厚用如下字母表示：
[0015]0°
和90
°
处外圆弧的壁厚值为a；
[0016]
15
°
、30
°
、60
°
、75
°
处外圆弧的壁厚值为b；
[0017]
22.5
°
、67.5
°
处外圆弧的壁厚值为c；
[0018]
45
°
处外圆弧的壁厚值为d；
[0019]
内圆弧的壁厚值为e；
[0020]
它们的关系为：
[0021]
e＜d≤a＜b≤c；
[0022]
步骤二：直孔加工；通过非等径活动弯头制造装置将实心毛坯以固定的姿态夹持，机械加工直孔及弹道相关特征；
[0023]
步骤三：圆弧段内孔加工；采用电加工工艺完成圆弧段内孔加工，其实施方法为使电极先从圆弧的一端进入，轨迹覆盖一半的圆弧区域，完成1/2圆弧段加工；然后电极从另一端进入，完成剩余1/2圆弧段加工。
[0024]
本发明的有益效果：本发明的一种非等径活动弯头制造装置，包括活动夹持座、固定夹持座、安装板、固定座、边座、电动推杆、横向夹持直槽、弧形夹持槽、竖向夹持直槽、加厚标识区、凸型转动座、凸型安装槽、伸缩槽、弹簧、圆头弹子、限位槽、限位滑环、环形滑槽、安装座和螺孔。
[0025]
1、此非等径活动弯头制造装置的固定座与安装板之间通过凸型转动座与凸型安装槽配合连接，因此能够实现转动，而且凸型转动座、横向夹持直槽和弧形夹持槽的中线交叉在同一点，因此，当活动夹持座和固定夹持座将活动弯头夹持后，安装板转动90
°
，能够转换活动弯头的两端，并同时使两端处于的位置相同，能够通过机床直接加工，不需要重新夹持，能够有效地提高加工的效率和精度。
[0026]
2、此非等径活动弯头制造装置的凸型转动座外边侧安装了能够伸缩的圆头弹子，当转动安装板时，能够通过圆头弹子与限位槽配合，直接将安装板精准的转动90
°
并保持一
定的稳定性，从而能够进一步提高加工的效率。
[0027]
3、此非等径活动弯头制造方法先采用模压成型制作实心毛坯，在进行内孔的加工，因此，活动弯头外圆弧壁不会受拉伸变形，也不会使晶粒拉长，从而不会对微观组织性造成不利影响影响，能够保证组织致密度相对于传统煨弯工艺有大幅提升，并且，后续加工的内圆孔不会呈椭圆形，保证和图纸的圆形相同，防止流道内阻较大，同时，对活动弯头冲蚀磨损最严重区域60
°‑
75
°
和15
°‑
30
°
区间进行了加厚，能够有效地提高活动弯头的使用寿命。
附图说明
[0028]
图1为本发明一种非等径活动弯头制造装置的结构示意图；
[0029]
图2为本发明一种非等径活动弯头制造装置的剖面示意图；
[0030]
图3为本发明一种非等径活动弯头制造装置的凸型转动座剖面示意图；
[0031]
图4为本发明一种非等径活动弯头制造装置的固定座横切面示意图；
[0032]
图5为本发明一种非等径活动弯头制造方法的流程示意图；
[0033]
图中：1、活动夹持座；2、固定夹持座；3、安装板；4、固定座；5、边座；6、电动推杆；7、横向夹持直槽；8、弧形夹持槽；9、竖向夹持直槽；10、加厚标识区；11、凸型转动座；12、凸型安装槽；13、伸缩槽；14、弹簧；15、圆头弹子；16、限位槽；17、限位滑环；18、环形滑槽；19、安装座；20、螺孔。
具体实施方式
[0034]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0035]
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种非等径活动弯头制造装置，包括活动夹持座1、固定夹持座2、安装板3和固定座4，所述安装板3的一端固定安装有边座5，所述边座5的一侧固定安装有电动推杆6，所述活动夹持座1固定安装在电动推杆6的输出轴上，所述固定夹持座2固定安装在安装板3的另一端，所述活动夹持座1和固定夹持座2上均开设有横向夹持直槽7、弧形夹持槽8和竖向夹持直槽9，所述横向夹持直槽7、弧形夹持槽8和竖向夹持直槽9依次连通，所述安装板3的后侧固定镶嵌有凸型转动座11，所述凸型转动座11、横向夹持直槽7和弧形夹持槽8的中线交叉在同一点，所述固定座4上开设有凸型安装槽12，所述凸型转动座11活动安装在凸型安装槽12内，所述凸型转动座11的外边侧开设有伸缩槽13，所述伸缩槽13远离开口端的内侧壁上固定连接有弹簧14，所述弹簧14的一端固定连接有圆头弹子15，所述凸型安装槽12的内边侧开设有限位槽16，所述安装板3的后侧固定安装有限位滑环17，所述固定座4上开设有环形滑槽18，所述限位滑环17活动插接在环形滑槽18内。
[0036]
作为本发明的一种优选实施方式，所述固定座4的顶部和底部均固定安装有安装座19，所述安装座19上开设有若干个螺孔20。
[0037]
作为本发明的一种优选实施方式，所述限位槽16的数量为4个，每相邻的两个所述限位槽16之间的角度为90
°
。
[0038]
作为本发明的一种优选实施方式，所述圆头弹子15的一端活动插接在限位槽16
内。
[0039]
作为本发明的一种优选实施方式，所述限位滑环17和环形滑槽18的直径相同。
[0040]
作为本发明的一种优选实施方式，所述固定夹持座2的前侧设置有加厚标识区10。
[0041]
一种非等径活动弯头制造方法，包括具体步骤如下：
[0042]
步骤一：实心毛坯制作；先采用模压成型制作实心毛坯，以实现设计要求的非等径效果，同时保证组织致密度相对于传统煨弯工艺有大幅提升，对活动弯头冲蚀磨损最严重区域60
°
到75
°
区间加厚，加厚区为弧形，加厚区从60
°
到67.5
°
之间逐渐增厚，从67.5
°
到75
°
厚度逐渐降低，由于活动弯头使用过程中，进出口端是根据实际需要来确定的，因此，对60
°
到75
°
区间加厚的同时，也要对15
°
到30
°
的区间加厚，以便于流体从另一端进入时也能达到同样的效果。将弯头不同部位的壁厚用如下字母表示：
[0043]0°
和90
°
处外圆弧的壁厚值为a；
[0044]
15
°
、30
°
、60
°
、75
°
处外圆弧的壁厚值为b；
[0045]
22.5
°
、67.5
°
处外圆弧的壁厚值为c；
[0046]
45
°
处外圆弧的壁厚值为d；
[0047]
内圆弧的壁厚值为e；
[0048]
它们的关系为：
[0049]
e＜d≤a＜b≤c；
[0050]
步骤二：直孔加工；通过非等径活动弯头制造装置将实心毛坯以固定的姿态夹持，机械加工直孔及弹道相关特征；
[0051]
步骤三：圆弧段内孔加工；采用电加工工艺完成圆弧段内孔加工，其实施方法为使电极先从圆弧的一端进入，轨迹覆盖一半的圆弧区域，完成1/2圆弧段加工；然后电极从另一端进入，完成剩余1/2圆弧段加工。
[0052]
作为本发明的一种优选实施方式，在使用时，通过螺栓将安装座19安装在机床上合适的位置，通过电线将电动推杆6与机床的控制系统连接，将活动弯头放置在固定夹持座2上的横向夹持直槽7、弧形夹持槽8和竖向夹持直槽9内，控制电动推杆6伸展将活动弯头夹持，固定座4与安装板3之间通过凸型转动座11与凸型安装槽12配合连接，因此能够实现转动，而且凸型转动座11、横向夹持直槽7和弧形夹持槽8的中线交叉在同一点，因此，当活动夹持座1和固定夹持座2将活动弯头夹持后，安装板3转动90
°
，能够转换活动弯头的两端，并同时使两端处于的位置相同，能够通过机床直接加工，不需要重新夹持，能够有效地提高加工的效率和精度，凸型转动座11外边侧安装了能够伸缩的圆头弹子15，当转动安装板3时，圆头弹子15在扭转力的作用下被压入伸缩槽13，继续转动凸型转动座11，当圆头弹子15遇到相邻的限位槽16时，在弹簧的弹力作用下，圆头弹子15进入限位槽16，将凸型转动座11固定，实现定位的效果，能够通过圆头弹子15与限位槽16配合，直接将安装板3精准的转动90
°
并保持一定的稳定性，从而能够进一步提高加工的效率，先采用模压成型制作实心毛坯，在进行内孔的加工，因此，活动弯头外圆弧壁不会受拉伸变形，也不会使晶粒拉长，从而不会对微观组织性造成不利影响影响，能够保证组织致密度相对于传统煨弯工艺有大幅提升，并且，后续加工的内圆孔不会呈椭圆形，保证和图纸的圆形相同，防止流道内阻较大，同时，对活动弯头冲蚀磨损最严重区域60
°‑
75
°
和15
°‑
30
°
区间进行了加厚，能够有效地提高活动弯头的使用寿命。
[0053]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0054]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。