一种超高波型的金属波纹管的制作方法

本发明涉及金属波纹管，尤其涉及一种超高波型的金属波纹管。

背景技术：

波纹管是由一个个环形波纹相连接而成，是一个密闭的具有轴向弹性的薄壳容器，跟工业弹簧性能相似，在外力的作用下可以轴向延伸和压缩。

因为316l、304、321材质的不锈钢材料延伸率不超过45%，所以国内jb/t6169-2006金属波纹管标准中将各种规格的波纹管外径与内径之比都设计在1.5倍之内。

随着国内现代化工业的发展，自动化仪表中的传感器对波纹管的敏感性有了更高的要求。例如温度控制器，密闭容器内的压力传感器，石化企业，反应塔中自动液位测量装置，其核心元件就是波纹管。随着温度、气体压力、液体容积的变化，波纹管长度就会伸长或压缩。由于仪器测量的精度越来越高，要求波纹管每次拉伸或压缩后要精确的回到原先的位置，要求塑性变形量（行业俗称“残余变形”）越小越好。依据国内jb/t6169-2006标准所例举的技术参数很难达到用户提出的技术要求，近10年来波纹管厂家从不锈钢牌号选型、材料状态（硬度）、材料壁厚、工艺上二次热处理、波纹间距的变化，更多地考虑到用增加波纹的高度来减少“塑性变形量”，可是受到材料延伸率的限制，波纹管外径与内径比例超过1.65倍，原材料就会破裂，合格率大大降低。波纹管如何进一步减小塑性变形量成了生产工艺的一道难题。

技术实现要素：

本发明目的就是克服原波纹管生产工艺存在的不足，克服材料延伸率不够的客观情况，采取滚压改变生产坯料内径的新工艺，生产出一种超高波型的金属波纹管。

本发明的技术方案为：一种超高波型的金属波纹管，管体与环形凸部一体成型，环形凸部具有第一受挤压面和第二受挤压面，第一受挤压面贴合在成形模片的挤压面上，第二受挤压面贴合在成形模片的凹槽面上，同一个环形凸部上的第一受挤压面与第二受挤压面之间的垂直距离等于成形模片的凹槽的深度，环形凸部的第二受挤压面与相邻的一个环形凸部的第二受挤压面之间的垂直距离等于同一个成形模片的凹槽面与挤压面之间的垂直距离；环形凸部的顶部为波峰，相邻的两个环形凸部之间为凹陷部，凹陷部为波谷，管体的上下对应的两个波峰之间的距离为波纹管的外径r，管体的上下对应的两个波谷之间的距离为波纹管的内径r，外径r与内径r之比超过1.8倍。

进一步地，所述超高波纹的金属波纹管采用大于波纹管内径30%的薄壁管坯，在管坯上向内挤出若干个等间距的圆槽，然后将具有圆槽的管坯装入波纹管自动成型机内采用液压工艺制成。

进一步地，所述环形凸部的顶部为向外突出的圆弧形状，凹陷部为向内凹陷的圆弧形状。

进一步地，所述凹陷部的最底部与管体的外壁相平齐。

进一步地，所述管体上波的数量在2~20个之间。

进一步地，所述管体的壁厚为0.15mm~2mm。

进一步地，所述波纹管采用不锈钢制成。

本发明的有益效果为：波纹管的外径增大，波纹管的外径与内径之比提高，管坯材料的延伸率提高，波纹的弹性性能大大提高，经过对波纹管的测试，压缩后回弹的波纹管塑性变形量几乎为零了，波纹管塑性变形量降低了一个数量级。

附图说明

图1为实施例中的管坯。

图2为实施例中的第一次工艺成型后的结构示意图。

图3为在成形模片上第二次工艺成型后的示意图。

图4为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例：

如图1、2所示，采用外径为62mm管坯，通过挤压工序向内挤压管坯，得到具有若干个等间距的圆槽的管坯，此时，管坯内径变为48mm，材料变形量为30%。再将具有圆槽的管坯放入波纹管自动成型机内，波纹管自动成型机上的成形模片4的上下模相对挤压，同时向管坯内充入带压力的介质，管坯向外鼓胀，外径尺寸由62mm变成87mm，材料延伸率在40%，制成超高波纹的金属波纹管，金属波纹管的内外径比例为1.8倍。在成型过程中，管坯材料的延伸率基本控制在45%范围内。

由于采用了二次成型工艺，波纹管的外径与内径之比从1.45倍增加到1.8倍，波纹高度增加了，波纹的弹性性能大大提高，经过对波纹管的测试压缩后回弹的波纹管塑性变形量几乎为零。

超高波型的金属波纹管包括管体1、环形凸部2、第一受挤压面201、第二受挤压面202、顶部203、凹陷部3、成形模片4、挤压面401、凹槽面402。

如图3、4所示，管体1与环形凸部2一体成型，环形凸部2具有第一受挤压面201和第二受挤压面202，第一受挤压面201贴合在成形模片4的挤压面401上，第二受挤压面202贴合在成形模片4的凹槽面402上。同一个环形凸部2上的第一受挤压面201与第二受挤压面202之间的垂直距离等于成形模片4的凹槽的深度，环形凸部2的第二受挤压面202与相邻的一个环形凸部2的第二受挤压面201之间的垂直距离等于同一个成形模片4的凹槽面402与挤压面401之间的垂直距离。

如图4所示，相邻的两个环形凸部2之间为凹陷部3，环形凸部2的顶部203为向外突出的圆弧形状，凹陷部3为向内凹陷的圆弧形状，凹陷部3的最底部与管体1的外壁相平齐。

环形凸部2与相邻的凹陷部3之间构成连续的波，金属波纹管上波的数量可以在2~20个之间。环形凸部2的顶部203为波峰，凹陷部3为波谷，管体1的上下对应的两个波峰之间的距离为波纹管的外径r，管体1的上下对应的两个波谷之间的距离为波纹管的内径r，一般的波纹管的外径r与内径r之间比例只能在1.5倍内，而在本发明中，由于将管坯进行向内挤压，波峰与波谷之间的距离增大，外径r与内径r之比可以超过1.8倍。

波纹管内径在15mm~400mm之间，管体1的壁厚为0.15mm~2mm，管体1为1层结构，波纹管采用不锈钢制成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超高波型的金属波纹管，管体与环形凸部一体成型，环形凸部具有第一受挤压面和第二受挤压面，第一受挤压面贴合在成形膜片的挤压面上，第二受挤压面贴合在成形膜片的凹槽面上，同一个环形凸部上的第一受挤压面与第二受挤压面之间的垂直距离等于成形模片的凹槽的深度，环形凸部的第二受挤压面与相邻的一个环形凸部的第二受挤压面之间的垂直距离等于同一个成形模片的凹槽面与挤压面之间的垂直距离；环形凸部的顶部为波峰，相邻的两个环形凸部之间为凹陷部，凹陷部为波谷，管体的上外径R与内径r之比达1.8倍，本发明管坯材料的延伸率提高，波纹的弹性性能提高，波纹管的塑性变形量降低了一个数量级。

技术研发人员：李勇健;李自强;贾华兵;李君;刘涛
受保护的技术使用者：江苏省埃迪机电设备实业有限公司
技术研发日：2017.05.25
技术公布日：2017.08.04