管徑膨脹裝置以及用于其的膨脹錐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，特別涉及一種用于膨脹管材內(nèi)徑的膨脹裝置。本發(fā)明還涉及用于這種膨脹裝置的膨脹錐。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械制造中，通常需要將現(xiàn)有的管材的部分區(qū)域進(jìn)行膨脹以使其適用于不同的目的。
[0003]現(xiàn)有的管材膨脹裝置包括:外徑大于管材內(nèi)徑的膨脹錐體，膨脹錐體的后部安裝有作用力施加部件，前部安裝有膨脹錐體限位部件。通過在作用力施加部件上施加推力推動膨脹錐體向前運(yùn)動到管材內(nèi)部，即可實(shí)現(xiàn)將管材的內(nèi)徑脹大。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的膨脹錐一端大一端小，大體呈錐形，其僅適合于從管材的一個(gè)端部進(jìn)入并且從另一個(gè)端部鉆出，而不適合于對管材的部分區(qū)域進(jìn)行膨脹。這是由于在將管材膨脹完之后，管口在應(yīng)力作用下尺寸會縮小，這使得錐形的膨脹錐在管材內(nèi)運(yùn)動到一半后原路返回會受到極大的阻力，甚至極易對管材產(chǎn)生破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種膨脹錐。這種膨脹錐能夠?qū)⒒乜s的管口部分再次脹開。此外，本發(fā)明還涉及使用這種膨脹錐的管徑膨脹裝置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種膨脹錐，其包括外徑朝向相應(yīng)端部逐漸縮小的前引導(dǎo)斜面和后引導(dǎo)斜面以及處于前引導(dǎo)斜面和后引導(dǎo)斜面之間的具有一定寬度的平直部，平直部是膨脹錐的直徑最大的區(qū)域。
[0007]根據(jù)這種膨脹錐，平直部是膨脹錐的用于實(shí)施膨脹的部分。前引導(dǎo)斜面能降低膨脹錐在管材內(nèi)向前運(yùn)動的阻力，從而可以以較小的力驅(qū)動膨脹錐在待膨脹管材內(nèi)前行。申請人還發(fā)現(xiàn)，在將管材膨脹完之后管口在應(yīng)力作用下會略微回縮，通過后引導(dǎo)斜面，在將膨脹錐從管材內(nèi)取出時(shí)，后引導(dǎo)斜面能夠平緩地對回縮的管口施加力并將其再次脹開，從而提高了管材膨脹品質(zhì)。此外，具有一定寬度的平直部使得所膨脹的管材的內(nèi)表面比較光滑，不存在環(huán)形凹陷，進(jìn)一步提高了管材膨脹品質(zhì)。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，在前引導(dǎo)斜面和/或后引導(dǎo)斜面上設(shè)置有沿軸向分布的多條狹縫。通過設(shè)置這些狹縫，在膨脹錐放入到待膨脹管材和驅(qū)動其在待膨脹管材內(nèi)運(yùn)動時(shí)，前引導(dǎo)斜面的直徑會進(jìn)一步縮小，從而進(jìn)一步降低了膨脹錐在管材內(nèi)向前運(yùn)動的阻力，有助于以較小的力驅(qū)動膨脹錐在待膨脹管材內(nèi)前行。同樣，在將膨脹錐從所膨脹的管材中取出時(shí)，后引導(dǎo)斜面的直徑也會由于其上的狹縫而進(jìn)一步縮小而有助于取出膨脹錐。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，在平直部的內(nèi)表面設(shè)置有與前引導(dǎo)斜面的狹縫和后引導(dǎo)斜面的狹縫連通的凹槽。這樣，在膨脹一端封閉的管材時(shí)，前引導(dǎo)斜面的狹縫、凹槽和后引導(dǎo)斜面的狹縫形成了管材內(nèi)的封閉區(qū)與外界環(huán)境連通的通道，這方便了該封閉的管材區(qū)域內(nèi)的流體流出，從而有助于膨脹加工的順利進(jìn)行。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，在平直部上沿周向能拆卸地設(shè)置有凸出到平直部之外的多個(gè)膨脹塊。僅通過更換這些膨脹塊，就可以改變平直部的外徑，從而改變膨脹錐所能實(shí)現(xiàn)的膨脹量，而無需更換整個(gè)膨脹錐，方便了使用。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，在膨脹塊的表面上構(gòu)造有降低摩擦力的涂層。通過在膨脹塊上構(gòu)造這種涂層，能夠進(jìn)一步降低膨脹錐與待膨脹管材之間的摩擦力，從而能進(jìn)一步降低推動力。此外，構(gòu)造這種涂層的成本較高，由于僅需要在膨脹塊上構(gòu)造這種涂層而不是膨脹錐上，從而大大降低了膨脹錐的生產(chǎn)成本。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，多個(gè)膨脹塊包括至少兩組，其中同組的膨脹塊沿同一圓周間隔式布置，所有膨脹塊的軸向投影為完整的圓。這樣布置的膨脹塊能夠獨(dú)立安裝和更換，從而大大方便了膨脹塊的加工和裝配。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，在平直部內(nèi)間隔設(shè)置有多個(gè)用于安裝膨脹塊的貫穿的安裝孔，并且安裝孔的外部開口尺寸小于內(nèi)部開口尺寸。這種結(jié)構(gòu)的安裝孔使得必須從膨脹錐的內(nèi)部安裝膨脹塊，從而避免了在膨脹錐在管材內(nèi)運(yùn)動期間膨脹塊脫落的風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，安裝孔為臺階孔。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種管徑膨脹裝置，其包括柱形座，柱形座的第一端為受力端，在柱形座的第二端設(shè)置有用于承載根據(jù)本發(fā)明的第二方面的膨脹錐的承載部。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，在柱形座上構(gòu)造有從柱形座的第二端的端面貫穿式延伸到柱形座的在第二端之前的區(qū)域的過流槽。這樣，在使用這種管徑膨脹裝置對一端封閉的管材進(jìn)行膨脹時(shí)，在管材的封閉區(qū)域內(nèi)的氣體或其他流體能夠經(jīng)過流槽流到外界環(huán)境中，管徑膨脹裝置的運(yùn)動阻力也因此大幅減小，有利于膨脹加工。
[0015]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，過流槽包括構(gòu)造在柱形座的第二端的表面的橫向段，和與橫向段連通的徑向貫穿式延伸到柱形座的周向表面的徑向段，橫向段延伸穿過承載部。這種過流槽并不設(shè)置為從柱形座的第一端貫穿到第二端，從而從整體上提高了柱形座的強(qiáng)度。特別是在柱形座的第一端內(nèi)沒有過流槽，從而保證了即使對柱形座的第一端施加較大的推力，也不會破壞柱形座。此外，由于溝槽延伸穿過承載部，使用者在安裝膨脹錐時(shí)能夠方便地觀察溝槽是否暢通，方便了使用者的使用和維護(hù)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出了一種管徑膨脹裝置，包括柱形座，在柱形座的第一端設(shè)置有受力槽，第二端設(shè)置有承載部，安裝在受力槽內(nèi)的彈性件，彈性件能夠接受推力并由此驅(qū)動柱形座運(yùn)動，安裝在承載部內(nèi)的膨脹錐，彈性件能吸收瞬間加載的推力，然后才驅(qū)動柱形座運(yùn)動。
[0017]根據(jù)本發(fā)明第三方面的管徑膨脹裝置，由于彈性件具有彈性，因此在瞬間施加推力時(shí)，彈性件會吸收推力，然后才驅(qū)動柱形座運(yùn)動。這樣，在施加了推力后才發(fā)現(xiàn)管徑膨脹裝置設(shè)置為與管材不同軸的情況下，可以及時(shí)卸載推力并將管徑膨脹裝置和管材調(diào)整為同軸，這就避免了現(xiàn)有技術(shù)中將管材脹偏并難以校正的問題，并且管材也不會因此而報(bào)廢，從而節(jié)省了材料。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，在柱形座的第一端上軸向滑動式套裝有對彈性件施加推力的施力套。這方便了對管徑膨脹裝置施加推力。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，施力套朝向柱形座的第二端延伸并越過受力槽。這樣，施力套就覆蓋在彈性件上，對其產(chǎn)生保護(hù)作用。
[0019]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在施力套上設(shè)置有沿軸向的條形孔，限位銷釘穿過條形孔與柱形座固定相連。通過設(shè)置限位銷釘和條形槽可以使施力套能夠軸向滑動，此外限位銷釘還能夠防止將施力套從柱形座的第一端上拉下來，方便了使用者的使用。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，在柱形座內(nèi)構(gòu)造有從柱形座的第二端的端面貫穿式延伸到柱形座的在第二端之前的區(qū)域的過流槽。這樣，在使用管徑膨脹裝置對一端封閉的管材進(jìn)行膨脹時(shí)，在由管徑膨脹裝置封閉的管材區(qū)域內(nèi)的氣體或其他流體能夠經(jīng)過流槽流到外界環(huán)境中，管徑膨脹裝置的運(yùn)動阻力也因此大幅減小，有利于膨脹加工。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，過流槽包括從柱形座的第二端的端面開始沿軸向延伸的橫向段，和與橫向段連通的徑向貫穿式延伸到柱形座的周向表面的徑向段。這種過流槽并不設(shè)置為從柱形座的第一端貫穿到第二端，從而從整體上提高了柱形座的強(qiáng)度。特別是在柱形座的第一端內(nèi)沒有過流槽，從而保證了即使對柱形座的第一端施加較大的推力，也不會破壞柱形座。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，過流槽的橫向段為構(gòu)造在柱形座的第二端的表面的溝槽。優(yōu)選地，溝槽延伸穿過承載部。由此，使用者在安裝膨脹錐時(shí)能夠方便地觀察溝槽是否暢通，方便了使用者使用和維護(hù)管徑膨脹裝置。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，管徑膨脹裝置還包括能拆卸地安裝在承載部上的鎖緊套以將膨脹錐鎖緊。通過設(shè)置鎖緊套，能夠方便地安裝和拆卸鎖緊套，方便了使用。
[0024]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，鎖緊套與承載部之間為螺紋連接。螺紋連接能夠?qū)㈡i緊套與承載部連接的同時(shí)，仍保證溝槽的暢通。
[0025]在本申請中，用語“前”是指朝向柱形座的第二端的方向。用語“后”是指與前相反的方向。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)根據(jù)本發(fā)明的膨脹錐，平直部是膨脹錐的用于實(shí)施膨脹的部分。前引導(dǎo)斜面能降低膨脹錐在管材內(nèi)向前運(yùn)動的阻力，從而可以較小的力驅(qū)動膨脹錐在待膨脹管材內(nèi)前行。(2)在將膨脹錐從管材內(nèi)取出時(shí)，后引導(dǎo)斜面能夠平緩地對回縮的管口施加力并將其再次脹開，從而提高了管材膨脹品質(zhì)。
【附圖說明】
[0027]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0028]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種管徑膨脹裝置。
[0029]圖2示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種膨脹錐。
[0030]圖3是安裝有圖2所述的膨脹錐的管徑膨脹裝置。
[0031]圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一種膨脹錐。
[0032]圖5是圖4的側(cè)視圖。
[0033]圖6是安裝有圖4所述的膨脹錐的管徑膨脹裝置。
[0034]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0036]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種管徑膨脹裝置100的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，管徑膨脹裝置100包括柱形座2，用于承受推動力的彈性件4和用于