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CN108480970B - 一种基于旋压的铝合金管件塑性连接方法 - Google Patents

一种基于旋压的铝合金管件塑性连接方法 Download PDF

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CN108480970B
CN108480970B CN201810228181.1A CN201810228181A CN108480970B CN 108480970 B CN108480970 B CN 108480970B CN 201810228181 A CN201810228181 A CN 201810228181A CN 108480970 B CN108480970 B CN 108480970B
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李锐
陈淑婉
樊晓光
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    • F16L13/141Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
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Abstract

一种基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,采用内旋工艺将外旋连接用小径管件连接端的外表面加工出齿形凹槽,在凹槽内装上O型密封圈,然后将铝合金内管和铝合金外管以预套接安装在旋压机床上,通过外旋工艺使铝合金外管发生金属塑性流动变形来填充齿形凹槽并压紧O型密封圈,实现管件的密封连接。与传统的铝合金管件连接方法相比较,本发明采用基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,由于旋压工艺属于局部点加载,不产生金属切屑且不破坏金属流线,连接过程省力、少损伤,设备、工装、模具简单;连接时充分利用了金属的塑性来填充齿形凹槽并压紧O型密封圈,实现了少损伤、无屑的绿色管件可靠连接。

Description

一种基于旋压的铝合金管件塑性连接方法
技术领域
本发明涉及一种用于铝合金管件连接或密封连接的工艺方法,属于金属管材连接技术领域。
背景技术
金属管件广泛应用于航空、航天、航海装备、汽车制造,石油化工等重要工业领域,管件与管件的连接质量直接影响了装备运行工作的稳定性和使用寿命。传统的金属管件连接方法通常采用螺纹连接、沟槽连接、焊接等,这些连接方式需要对管件连接部分加工出内外螺纹、沟槽或利用外加热源进行熔焊等,而这样就损伤了被连接管件,削弱了管件连接接头的强度。从而在气/液工作管路中,就会影响了管件连接后的抗压、抗拉拔性能;在密封要求较高的使用场合,这些传统的连接方法的密封性都不是很好,很容易产生泄漏,连接的可靠度较低;同时在薄壁管件的连接场合,传统的连接方法明显已经不再适用;除此之外,从现代绿色制造和节约成本的角度出发,传统的连接工艺方法也不占优势。
在国内,西北工业大学(精确塑性成形课题组的杨合、詹梅等)长期致力于金属塑性成形的相关研究,对于金属管材的旋压成形及其连接技术积累了大量的理论基础和工程经验。吕昕宇等在(连接管件内径滚压成形有限元模型的建立及分析.塑性工程学报,2005,(01):85-88)中介绍了一种利用内径滚压变形实现管件连接的方法。其原理是变形时随着芯轴的旋转,滚珠沿管坯内壁旋转,同时芯轴沿轴向不断送进,使滚珠沿切向移动,实现对管坯胀挤的成形过程,最终实现管件连接。曾元松等在(连接管件的先进塑性成形技术试验研究.金属成形工艺,2003,(03):4-7)中也介绍了这种通过内径滚压成形方法实现钛合金管接头连接。但该种方法工艺较复杂,需要滚珠、芯轴等专用的工装夹具,连接时所需的变形力大,管壁易出现破裂。周立强等在(一种新型的管道连接技术.化工设备与管道,2004,(02):15-16+19-3)中介绍了一种新型的冷挤压管道连接技术,其连接机理是调整好所连接管道的管径,在连接处内套管外表面滴上一小滴密封剂,将箍紧环沿轴向推入并箍紧管道,使两管道实现相互连接,属于挤压连接,但该方法连接薄-壁类金属管件管壁有产生压溃变形的风险,因此针对薄壁类金属管件有一定的局限性。并且随着内套管、外套管的强度增大,则为了使它发生塑性变形所需的推力就越大,能耗也越大。刘飞飞等在(异种金属管复合塑性流动连接的流动分析.锻压技术,2010,(04):112-115)中提出了提出一种基于复合塑性流动的异种金属管材连接新技术,是一种固相连接技术,在高速旋转的旋压头和动态模具旋滚运动作用下使被连接的金属在塑性状态下相互掺和而融为一体,从而实现异种金属间的连接,但该方法连接的金属管件接头处的机械性能受到削弱并可能存在组织缺陷,从而影响连接件的可靠性和使用寿命。张云等公开了一种改进型管件连接装置(中国专利,公开号CN106523829A,公开日期2017年3月22日),该装置实质上是在第二管件本体的开口端的外壁等距设置凸筋或放置粘接剂的储料凹槽,通过凸筋或凹槽内的粘结剂来实现管件的连接和密封,但该方法预制加工出凸筋或凹槽,因此在一定程度上削弱了管材强度且不属于绿色无屑连接,不能满足高密封、高可靠性要求场合的使用。杨三龙等公开了一种旋压式管件的连接结构(中国实用新型专利,公开号CN202100849U,公开日期2012年1月4日),该结构由管接头、管子和连接螺母构成,所述的管接头的外端内圈设有内螺纹,连接螺母的外圈设有与内螺纹相配合的外螺纹,连接螺母旋接在管接头内,管子的端部外圈设有环形凸起,环形槽内设置有O型O型密封圈,通过旋紧内外螺纹而使连接结构压紧O型O型密封圈实现密封连接,属于传统螺纹连接范畴。该种连接结构需要提前通过机械加工制出连接螺纹和连接接头,不属于塑性连接,因此在薄壁类管件连接会削弱连接件的强度和可靠性,也无法实现无切削绿色制造。李军公开了一种内丝旋压式管道连接件(中国实用新型专利,公开号CN204879153U,公开日期2015年12月16日),连接件包括第一管件,即依次安装于第一管件内测的O形O型密封圈、平垫、弹簧波垫、卡环、紧固件和第二管件,通过旋紧内外螺纹实现密封连接,属于传统螺纹连接范畴,且该种连接连接结构件数量多、连接复杂,在薄壁管连接场合由于螺纹的存在以及随着螺纹的旋紧管材易被压溃变形。
在国外,Pasek J等提出了一种薄壁管与管块的胀形连接方法(美国专利,公开号US3787945 A,公开日期1974年1月29日),其原理是利用挤压胀形使管壁扩大并压紧密封圈来实现连接,但该种方法在管与管之间的连接以及厚壁管之间的连接有一定的局限性。Vijay K.Puri采用套筒和锁定件来实现金属管件的连接(美国专利,公开号US4482174 A,公开日期1984年11月13日),但该种连接方法增加了接头重量并使管件发生形变,无法达到轻量化无损连接的要求。Amir P.Hosseinian提出了一种利用挤压装置挤压与锥形套管连接的套筒,套筒被压缩向内推挤,管件表面变形并与套管凹槽配合实现连接(美国专利,公开号US5088771A,公开日期1992年2月18日),但该种方法多适用于薄壁小管径的连接,在大口径厚壁管密封性要求较高的场合有一定的局限性。A.
Figure BDA0001601847160000031
等阐述了一种非对称塑性失稳管件连接方法(
Figure BDA0001601847160000032
A,Alves L M,Martins P A F.Tube joining byasymmetric plastic instability[J].Journal of Materials Processing Technology,2014,214(1):132-140),L.M.Alves等提出了一种利用塑性变形工艺实现两种不同材料管件连接的方法(Alves L M,Nielsen C V,Silva C M A,et al.Joining end-to-endtubing of dissimilar materials by forming[J].International Journal ofPressure Vessels&Piping,2016,149:24-32),这两篇文献中提到的管件连接方法都是采用上模具和下模具的作用使管材发生屈曲的塑性失稳从而实现管件的连接。该方法在管件连接时都需要设计制造专用的模具,对于大型厚壁管件需要很大的加载力来实现连接。综上所述,为了保持被连接管件的机械性能、提高连接的可靠性和经济性、解决薄壁管件密封连接难的问题,实现管件的少损伤、绿色连接,有必要发明一种基于旋压的金属管件塑性连接工艺方法。
发明内容
为克服现有技术中存在的当螺纹旋紧时易导致管材被压溃变形的不足,本发明提出了一种基于旋压的铝合金管件塑性连接方法。
本发明的具体过程是:
步骤1、铝合金内管连接端外表面齿槽的成形
所述在铝合金内管连接端外表面加工齿槽的具体过程是:
Ⅰ将内旋芯模安装在旋压机床主轴连接法兰上,将铝合金内管装入所述内旋芯模内,并使该铝合金内管连接端位于所述内旋芯模的型腔端。
所述的内旋芯模的内径与所述铝合金内管的外径相同。该内旋芯模的一端为型腔端,该型腔端的内表面有多个齿槽,所述齿槽的数量及尺寸均根据设计要求确定。各齿槽相邻的槽壁之间的距离为l,各齿槽的深度为h,各齿槽的槽宽为b,并使各齿槽分布在内旋芯模一端端口至该内旋芯模中部的连接段内。
根据体积不变原则,材料流入齿槽中的体积V须小于1/3的铝合金外管连接端材料的体积V
确定所述铝合金外管连接端材料的体积V的过程:
V≈n·s1·l, (1)
V=s2·h2, (2)
式中:
n为齿槽数量;在确定齿槽数量时,位于所述型腔两端的各凸台的外侧分别多计入一个齿槽。
s1为齿槽小径r1与大径r2构成的圆环的面积,s1=πr1 2-πr2 2
h1为各齿槽相邻的槽壁之间的距离l的总和。
s2为铝合金外管连接端大径r3与小径r4构成的底面积,s2=πr3 2-πr4 2
h2为铝合金内管连接端齿槽和凸台的总长。
判断材料流入齿槽中的体积V是否小于1/3的铝合金外管连接端材料的体积V
Figure BDA0001601847160000041
故齿槽参数l、h、b取值合适。
Ⅱ旋压前的准备。以铝合金内管位于所述内旋芯模型腔端的端口内表面为起旋点。调整旋轮安装角为0°,旋轮圆角半径为6mm。
Ⅲ启动旋压机床,对铝合金内管进行旋压。旋压两道次。
成形铝合金内管连接端外表面齿槽的中,第一道次旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为3mm,X轴方向进给率为50mm/min。第一道次旋压结束后,旋压头回到起旋点,进行第二道次旋压。
第二道次旋压时,主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为40mm/min。
经过两道次的旋压,材料充分流入内旋芯模型腔,在所述铝合金内管连接端的外表面形成铝合金内管的连接齿,齿缘倒圆角为R1。
Ⅳ第二道次旋压结束后,旋压机床沿Z轴方向退出旋轮,X轴方向退出工作台,卸载加工好的铝合金内管。
步骤2、旋压连接。
旋压连接的具体操作如下:
Ⅰ将O型密封圈安装在铝合金内管的各连接齿之间的凹槽内。
Ⅱ将外旋芯模安装在旋压机床主轴连接法兰上。将安装有密封圈的铝合金内管套装在该外旋芯模上,并使该铝合金内管的连接端远离旋压机床主轴。
Ⅲ将所述铝合金外管待连接一端套装在所述铝合金内管的连接齿上,使铝合金内管与铝合金外管呈现预套接状态,并使外旋连接用铝合金外管完全覆盖铝合金内管的连接齿。
Ⅳ旋压前的准备。以铝合金外管位于所述铝合金内管端口的外表面为起旋点。采用双旋轮对旋,调整旋轮安装角为0°,旋轮圆角半径为6mm。
Ⅴ启动旋压机床,对铝合金外管进行旋压。旋压三个道次。旋轮进给方向为箭头所指方向,使得外旋连接用铝合金外管发生塑性流动变形,材料流入铝合金内管的齿槽中,随着旋轮的继续进给,外旋连接用铝合金外管的材料逐步填充压紧铝合金内管的齿槽中的O型密封圈。
所述旋压连接的具体过程是:
a)第一道次旋压。旋轮自起旋点开始对所述铝合金外管进行旋压。旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为50mm/min,使铝合金外管2的材料开始变形流动并逐步填充铝合金内管表面连接齿之间的凹槽。
b)第二道次旋压。旋轮回到起旋点开始对所述铝合金外管进行第二道次旋压。旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为40mm/min。随着铝合金外管的材料继续变形流动,铝合金内管表面连接齿之间的凹槽中的O型密封圈开始被压紧。
c)第三道次旋压。旋轮回到起旋点开始对所述铝合金外管进行第三道次旋压。旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为1mm,X轴方向进给率为40mm/min。经过第三道次的旋压,铝合金内管表面连接齿之间的凹槽完全被填充,并压紧O型密封圈。
Ⅵ退出旋轮和旋压机床的工作台。取下连接在一起的铝合金管件;至此完成对基于旋压的铝合金管件塑性连接全过程。
本发明采用基于旋压的铝合金管件塑性连接工艺方法步实现管件的连接。连接过程采用外旋工艺方式实现连接,外旋工艺方式连接是指采用旋压技术的外旋工艺,通过外旋使管件发生塑性变形以实现管件的连接,实现对薄壁铝合金管件之间的少损伤、高可靠度、高密封性、绿色连接,同时弥补对薄壁铝合金管件不易采用螺纹、焊接等传统机械连接方式进行连接的问题。
本发明通过合理安排工艺,利用旋压成形技术,首先采用内旋工艺将外旋连接用小径管件连接端的外表面加工出齿形凹槽,在凹槽内装上O型密封圈,然后将铝合金内管和铝合金外管以预套接安装在旋压机床上,通过外旋工艺使铝合金外管发生金属塑性流动变形来填充齿形凹槽并压紧O型密封圈,实现管件的密封连接。与传统的铝合金管件连接方法相比较,本发明采用基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,由于旋压工艺属于局部点加载,不产生金属切屑且不破坏金属流线,连接过程省力、少损伤,设备、工装、模具简单;连接时充分利用了金属的塑性来填充齿形凹槽并压紧O型密封圈,实现了少损伤、无屑的绿色管件可靠连接。
附图说明
图1为本发明的技术路线流程图。
图2为本发明的外旋加工工艺示意图。
图3为本发明的内旋加工工艺示意图。
图4为本发明在金属管材外表面加工出的齿形及凹槽示意图。
图5为本发明为铝合金外管与铝合金内连接过程示意图。
图6为连接后的金属管材的示意图。
图7为采用基于外旋旋压的铝合金管件塑性连接完成的管件接头三维示意图。
图8为本发明的流程图。
图中:
1.旋压机床主轴连接法兰;2.铝合金外管;3.旋轮;4.外旋芯模;5.内旋芯模;6.铝合金内管;7.O型密封圈。
具体实施方式
本实施例是一种采用旋压工艺进行铝合金外管与铝合金内管之间的套接;所述的铝合金外管的外径×长×壁厚为Φ300×500×15mm,所述的铝合金内管的外径×长×壁厚为Φ280×500×15mm。
本实施例的具体过程是:
步骤1、铝合金内管连接端外表面齿槽的成形。
根据设计要求,在所述铝合金内管连接端外表面加工出齿槽,具体操作如下:
Ⅰ将内旋芯模5安装在旋压机床主轴连接法兰1上,将铝合金内管装入所述内旋芯模内,并使该铝合金内管连接端位于所述内旋芯模的型腔端。
所述的内旋芯模5的内径与所述铝合金内管6的外径相同。该内旋芯模的一端为型腔端,该型腔端的内表面有多个齿槽,所述齿槽的数量及尺寸均根据设计要求确定。本实施例中,各齿槽相邻的槽壁之间的轴向距离l为5mm,各齿槽的径向深度h为5mm,各齿槽的槽宽b为5mm,并使各齿槽分布在内旋芯模一端端口至该内旋芯模中部的45mm的长度范围内。
考虑到管件的强度,根据体积不变原则,材料流入齿槽中的体积V须小于1/3的铝合金外管连接端材料的体积V
其中,
V≈n·s1·l (1)
V=s2·h2, (2)
式中:
n为齿槽数量;在确定齿槽数量时,位于所述型腔两端的各凸台的外侧分别多计入一个齿槽。
s1为齿槽小径r1与大径r2构成的圆环的面积,s1=πr1 2-πr2 2
l为各齿槽相邻的槽壁之间的距离。
s2为铝合金外管连接端大径r3与小径r4构成的底面积,s2=πr3 2-πr4 2
h2为铝合金内管连接端齿槽和凸台的总长。
计算连接中材料填充体积V
通过公式(1)确定材料填充体积V
Figure BDA0001601847160000081
通过公式(2)确定铝合金外管连接端材料的体积V
Figure BDA0001601847160000082
判断材料流入齿槽中的体积V是否小于1/3的铝合金外管连接端材料的体积V
Figure BDA0001601847160000083
故齿槽参数l、h、b取值合适。
Ⅱ旋压前的准备。以铝合金内管位于所述内旋芯模型腔端的端口内表面为起旋点。调整旋轮安装角为0°,旋轮圆角半径为6mm。
Ⅲ启动旋压机床,对铝合金内管进行旋压。旋压两道次。
第一道次旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为3mm,X轴方向进给率为50mm/min。第一道次旋压结束后,旋压头回到起旋点,进行第二道次旋压。
第二道次旋压时,主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为40mm/min。
经过两道次的旋压,材料充分流入内旋芯模型腔,在所述铝合金内管连接端的外表面形成凸台,该凸台即为铝合金内管的连接齿,齿缘倒圆角为R1,如图4所示。
Ⅳ第二道次旋压结束后,旋压机床沿Z轴方向退出旋轮,X轴方向退出工作台,卸载加工好的铝合金内管。
步骤2、旋压连接。
旋压连接的具体操作如下:
Ⅰ将O型密封圈7安装在铝合金内管的各连接齿之间的凹槽内。
Ⅱ将外旋芯模4安装在旋压机床主轴连接法兰1上。将安装有密封圈的铝合金内管套装在该外旋芯模上,并使该铝合金内管的连接端远离旋压机床主轴。
Ⅲ将所述铝合金外管2待连接一端套装在所述铝合金内管6的连接齿上,使铝合金内管6与铝合金外管2呈现预套接状态,并使外旋连接用铝合金外管2完全覆盖铝合金内管6的连接齿。
Ⅳ旋压前的准备。以铝合金外管位于所述铝合金内管端口的外表面为起旋点。采用双旋轮对旋,调整旋轮安装角为0°,旋轮圆角半径为6mm。
Ⅴ启动旋压机床,对铝合金外管进行旋压。旋压三个道次。旋轮3进给方向为箭头所指方向,使得外旋连接用铝合金外管2发生塑性流动变形,材料流入铝合金内管6的齿槽中,随着旋轮的继续进给,外旋连接用铝合金外管2的材料逐步填充压紧铝合金内管6的齿槽中的O型密封圈7。具体过程是:
a)第一道次旋压。旋轮自起旋点开始对所述铝合金外管进行旋压。旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为50mm/min,使铝合金外管2的材料开始变形流动并逐步填充铝合金内管表面连接齿之间的凹槽。
b)第二道次旋压。旋轮回到起旋点开始对所述铝合金外管进行第二道次旋压。旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为40mm/min。随着铝合金外管2的材料继续变形流动,铝合金内管表面连接齿之间的凹槽中的O型密封圈开始被压紧。
c)第三道次旋压。旋轮回到起旋点开始对所述铝合金外管进行第三道次旋压。旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为1mm,X轴方向进给率为40mm/min。经过第三道次的旋压,铝合金内管表面连接齿之间的凹槽完全被填充,并压紧O型密封圈7。
Ⅵ沿Z方向退出旋轮3,沿X方向退出旋压机床的工作台。取下连接在一起的铝合金管件,完成对所述铝合金内管与铝合金外管的连接。
至此完成对基于旋压的铝合金管件塑性连接全过程。

Claims (5)

1.一种基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,其特征在于,具体过程是:
步骤1、铝合金内管连接端外表面齿槽的成形;
步骤2、旋压连接;
旋压连接的具体操作如下:
Ⅰ将O型密封圈安装在铝合金内管的各连接齿之间的凹槽内;
Ⅱ将外旋芯模安装在旋压机床主轴连接法兰上;将安装有密封圈的铝合金内管套装在该外旋芯模上,并使该铝合金内管的连接端远离旋压机床主轴;
Ⅲ将所述铝合金外管待连接一端套装在所述铝合金内管的连接齿上,使铝合金内管与铝合金外管呈现预套接状态,并使外旋连接用铝合金外管完全覆盖铝合金内管的连接齿;
Ⅳ旋压前的准备;以铝合金外管位于所述铝合金内管端口的外表面为起旋点;采用双旋轮对旋,调整旋轮安装角为0°,旋轮圆角半径为6mm;
Ⅴ启动旋压机床,对铝合金外管进行旋压;旋压三个道次;旋轮进给方向为旋压机床主轴方向,使得外旋连接用铝合金外管发生塑性流动变形,材料流入铝合金内管的齿槽中,随着旋轮的继续进给,外旋连接用铝合金外管的材料逐步填充压紧铝合金内管的齿槽中的O型密封圈;
Ⅵ退出旋轮和旋压机床的工作台;取下连接在一起的铝合金管件;至此完成对基于旋压的铝合金管件塑性连接全过程。
2.如权利要求1所述基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,其特征在于,
所述在铝合金内管连接端外表面加工齿槽的具体过程是:
Ⅰ将内旋芯模安装在旋压机床主轴连接法兰上,将铝合金内管装入所述内旋芯模内,并使该铝合金内管连接端位于所述内旋芯模的型腔端;
所述的内旋芯模的内径与所述铝合金内管的外径相同;该内旋芯模的一端为型腔端,该型腔端的内表面有多个齿槽,所述齿槽的数量及尺寸均根据设计要求确定;各齿槽相邻的槽壁之间的距离为l,各齿槽的深度为h,各齿槽的槽宽为b,并使各齿槽分布在内旋芯模一端端口至该内旋芯模中部的连接段内;
根据体积不变原则,材料流入齿槽中的体积V须小于1/3的铝合金外管连接端材料的体积V
判断材料流入齿槽中的体积V是否小于1/3的铝合金外管连接端材料的体积V
Figure FDA0002194225250000021
故齿槽参数l、h、b取值合适;
Ⅱ旋压前的准备;以铝合金内管位于所述内旋芯模型腔端的端口内表面为起旋点;调整旋轮安装角为0°,旋轮圆角半径为6mm;
Ⅲ启动旋压机床,对铝合金内管进行旋压;旋压两道次;
Ⅳ第二道次旋压结束后,旋压机床沿Z轴方向退出旋轮,X轴方向退出工作台,卸载加工好的铝合金内管。
3.如权利要求2所述基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,其特征在于,确定所述铝合金外管连接端材料的体积V的过程:
V≈n·s1·l, (1)
V=s2·h2, (2)
式中:
n为齿槽数量;在确定齿槽数量时,位于所述型腔两端的各凸台的外侧分别多计入一个齿槽;
s1为齿槽小径r1与大径r2构成的圆环的面积,s1=πr1 2-πr2 2
l为各齿槽相邻的槽壁之间的距离;
s2为铝合金外管连接端大径r3与小径r4构成的底面积,S2=πr3 2-πr4 2
h2为铝合金内管连接端齿槽和凸台的总长。
4.如权利要求2所述基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,其特征在于,成形铝合金内管连接端外表面齿槽的中,第一道次旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为3mm,X轴方向进给率为50mm/min;第一道次旋压结束后,旋压头回到起旋点,进行第二道次旋压;
第二道次旋压时,主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为40mm/min;
经过两道次的旋压,材料充分流入内旋芯模型腔,在所述铝合金内管连接端的外表面形成铝合金内管的连接齿,齿缘倒圆角为R1。
5.如权利要求1所述基于旋压的铝合金管件塑性连接方法,其特征在于,所述旋压连接的具体过程是:
a)第一道次旋压;旋轮自起旋点开始对所述铝合金外管进行旋压;旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为50mm/min,使铝合金外管的材料开始变形流动并逐步填充铝合金内管表面连接齿之间的凹槽;
b)第二道次旋压;旋轮回到起旋点开始对所述铝合金外管进行第二道次旋压;旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为2.5mm,X轴方向进给率为40mm/min;随着铝合金外管的材料继续变形流动,铝合金内管表面连接齿之间的凹槽中的O型密封圈开始被压紧;
c)第三道次旋压;旋轮回到起旋点开始对所述铝合金外管进行第三道次旋压;旋压时,旋压机床主轴转速为80r/min,Z轴方向旋轮压下量为1mm,X轴方向进给率为40mm/min;经过第三道次的旋压,铝合金内管表面连接齿之间的凹槽完全被填充,并压紧O型密封圈。
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