[發明專利]一種利用管材塑性變形實現管材與板材連接的方法及裝置

有效

• 申請號: 202010001819.5
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111054830B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王朋義;萬戈輝;金加庚;馬澤;相楠;趙雪妮
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B21D39/06
• 分類號: B21D39/06;B21D37/16;B21D19/08;B21D41/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

1.一種利用管材塑性變形實現管材與板材連接的方法，其特征在于，包括板材翻邊、管材縮口和板材與管材連接三道工序：

板材翻邊：在板材上的擬連接部位預制圓孔，固定板材，在圓孔處進行翻邊形成圓環狀凸緣；

管材縮口：固定管材，在管材擬連接的一端進行縮口，縮口端的口徑大于板材凸緣的外徑；

板材與管材連接：將管材的縮口端套在板材的凸緣外側，固定板材和管材，對板材的凸緣施加壓力，使板材的凸緣產生折彎并緊貼管材的縮口端；對管材非連接端施加壓力，使管材塑性失穩產生內凹的皺紋；固定板材并夾緊管材，繼續施加壓力至皺紋折疊并與板材凸緣產生的折彎緊密連接，完成板材與管材的連接；在對板材的凸緣施加壓力前，對板材的凸緣部位進行電磁感應加熱；在對管材非連接端施加壓力前，對管材的待變形區域進行電磁感應加熱。

2.根據權利要求1所述的利用管材塑性變形實現管材與板材連接的方法，其特征在于，縮口端的口徑為板材凸緣的外徑的105%~120%。

3.一種實現權利要求1~2任意一項所述利用管材塑性變形實現管材與板材連接方法的裝置，其特征在于，包括板材翻邊裝置、管材縮口裝置、板材凸緣折彎裝置和管材塑性連接裝置；

板材翻邊裝置，包括翻邊凸模（1）、壓邊圈（2）和翻邊凹模（4）；壓邊圈（2）和翻邊凹模（4）協同配合，用于板材的固定；翻邊凸模（1）用于板材的翻邊；

管材縮口裝置，包括縮口凹模（5）、擋塊（7）和縮口凸模（9）；縮口凹模（5）和縮口凸模（9）對應設置，用于管材的縮口；擋塊（7）與縮口凹模（5）連接，擋塊（7）用于控制縮口端的口徑；

板材凸緣折彎裝置，包括固定上模（10）、固定下模（11）和壓邊凸模（12）；固定上模（10）和固定下模（11）協同配合，用于板材和管材的固定；壓邊凸模（12）用于對板材的凸緣施加壓力；

管材塑性連接裝置包括上模（13），固定外模（14）和連接凸模（15）；上模（13）和固定外模（14）協同配合，用于板材的固定；固定外模（14）和連接凸模（15）協同配合，用于管材的夾緊和對管材非連接端施加壓力。

4.根據權利要求3所述的實現利用管材塑性變形實現管材與板材連接方法的裝置，其特征在于，擋塊（7）與縮口凹模（5）通過連接件（6）可拆卸的連接。

5.根據權利要求3所述的實現利用管材塑性變形實現管材與板材連接方法的裝置，其特征在于，翻邊凸模（1）和壓邊凸模（12）的端部為球面或錐形面。

6.根據權利要求3所述的實現利用管材塑性變形實現管材與板材連接方法的裝置，其特征在于，縮口凹模（5）的底部為圓角。

7.根據權利要求3所述的實現利用管材塑性變形實現管材與板材連接方法的裝置，其特征在于，翻邊凹模（4）的加工圓角的半徑為板材厚度的2倍；縮口凹模（5）的加工圓角的半徑為管材厚度的2倍；壓邊凸模（12）的加工圓角的半徑為管材厚度的2倍。