整体成型碟形波纹管制作方法.pdf

一种整体成型碟形波纹管制作方法，其采用成型模具设计制造—下料—波纹管管坯制备—整体液压成型的工艺路线；成型模具由上模盖、中模片、下模盖组成，中模片采用数控加工成所需波纹形状，中模片采用分半结构，由一对连接片通过销轴定位型式连接中模片；该碟形波纹管在油压机上进行整体液压成型。本发明由于在波峰和波谷处没有焊缝，其承压能力、稳定性及疲劳性能明显高于焊接金属波纹管，大大提高了该类金属波纹管的安全性可靠性及其他使用性能，同时可以实现真正的多层碟形波纹管结构，满足不同工况的使用要求，可广泛应用于船舶行业、石油化工行业、制冷行业的各类泵、反应釜、高速离心压缩机等设备的机械密封中及航空航天工业的管路及设备中。

1、  一种整体成型碟形波纹管制作方法，其特征在于：所述的波纹管制作方法，其采用的工艺路线为：成型模具设计制造-下料-波纹管管坯制备-整体液压成型；成型模具由上模盖、中模片、下模盖组成，中模片采用数控加工成所需波纹形状，中模片采用分半结构，由一对连接片通过销轴定位型式连接中模片；该碟形波纹管在油压机上进行整体液压成型。

2、  根据权利要求1所述的整体成型碟形波纹管，其特征在于：该波纹管的波峰、波谷处由很小的圆弧过度，波纹侧壁形状可根据需要设计成多段圆弧组成。

整体成型碟形波纹管制作方法
技术领域：
本发明涉及机械密封装置、管路附件技术领域，一种整体成型碟形波纹管制作方法。
背景技术：
目前焊接成型的金属波纹管广泛应用于船舶行业、石油化工行业、制冷行业的各类泵、反应釜、高速离心压缩机等设备的机械密封中，同时应用于航空航天工业的管路及设备中，以吸收管路(设备)的位移和减小设备的振动传递，主要起密封和减振降噪作用。目前国内外焊接成型的金属波纹管的制造全部是采用焊接方法成型，先压制成圆环板，然后在波峰、波谷处形成环焊缝组成波纹管。但由于焊接波纹管的波高、波距(一般为3～5mm)小，波数多(20～30个波)，普遍存在安全可靠性差、制造工艺复杂、制造质量差、废品率高、生产效率低等缺点，不能满足设备的使用要求。国内外资料显示，未见有采用整体液压成型方法制造的报道。
发明内容：
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种整体成型碟形波纹管制作方法，以克服焊接金属波纹管的不足，提高碟形波纹管的安全可靠性。
本发明是采用如下技术方案实现的：
所述的整体成型碟形波纹管制作方法，其采用的工艺路线为：成型模具设计制造—下料—波纹管管坯制备—整体液压成型；成型模具由上模盖、中模片、下模盖组成，中模片采用数控加工成所需波纹形状，中模片采用分半结构，由一对连接片通过销轴定位型式连接中模片；该碟形波纹管在油压机上进行整体液压成型。
所述的整体成型碟形波纹管，其波纹管的波峰、波谷处由很小的圆弧过度，波纹侧壁形状可根据需要设计成多段圆弧组成。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明通过设计合理的成型模具，选择合适的成型工艺，采用了液压整体成型的碟形波纹管制作工艺方法，克服了焊接金属波纹管的不足，大大提高了碟形波纹管地安全可靠性及其他使用性能，同时其使用性能明显高于焊接金属波纹管，与同类焊接金属波纹管相比，由于在波峰和波谷处没有焊缝，其承压能力、稳定性及疲劳性能明显高于焊接金属波纹管，同时可以实现真正的多层碟形波纹管结构，满足设备在不同工况的使用要求。
附图说明：
图1是整体成型碟形波纹管的结构示意图；
图2是整体成型碟形波纹管的I放大图。
具体实施例：
本发明是根据金属塑性变形理论和金属压力加工原理，在液体内压作用下，使两端密封的波纹管管坯的几何形状发生变化，呈腰鼓状，在与轴向力的配合下，管坯产生缓慢而有规律地固态流动，使金属原子间失去原有的平衡位置，产生了新的平衡位置，产生了塑性变形，依靠采用数控加工成所需波纹形状的中模片的作用，进而形成了所需要的波纹形状。
本发明采用的工艺路线为：
成型模具设计制造—下料—波纹管管坯制备—整体液压成型。
碟形波纹管的波形参数为：
波根直径(mm)：50～600
波高(mm：8～15
波距(mm)：3～8
层数：1～3
厚度(mm)：0.12～0.3
波数：10～30
波纹管材料：0Cr18Ni9
如图1、2中所示，碟形波纹管的波峰、波谷处没有焊缝，由很小的圆弧过度，波纹侧壁形状可根据需要设计成多段圆弧组成。
整体液压成型在油压机上进行，成型模具由上模盖、中模片、下模盖组成，中模片采用数控加工成所需波纹形状，为便于拆卸，中模片宜采用分半结构，采用一对连接片通过销轴定位型式解决中模片连接问题；整体液压成型时要严格控制成型时的成型压力，随着波纹管波高的逐步形成，长径比相应减少，产生柱失稳程度逐渐降低，当达到不足以产生柱失稳时完成整个成型过程。
本发明采用液压整体成型的方法，成功制造出了满足设计要求的碟形波纹管，试验表明其承压能力、稳定性及疲劳性能明显高于焊接金属波纹管。本发明大大提高了该类金属波纹管的安全性可靠性及其他使用性能，可广泛应用于船舶行业、石油化工行业、制冷行业的各类泵、反应釜、高速离心压缩机等设备的机械密封中，同时应用于航空航天工业的管路及设备中。