一种用于形状记忆补贴管的赋型模具及赋型方法与流程

本发明涉及一种用于形状记忆补贴管的赋型模具及赋型方法，属于工业传输管道修复技术领域。

背景技术：

在工业生产领域，高压气体液体管道、易燃易爆及有毒腐蚀性气体液体特种传输管道面临许多现实问题，即由于长时间传输腐蚀性气体及液体，同时受外界自然条件的作用，对传输管道产生很大的腐蚀，造成其局部结构的破损。过去常规的修复方法(切割、焊接、补焊等)受现场施工条件限制较大，且很多缺陷破损部位无法完全修复，因此急需一种能够克服现场条件限制及常规修复手段局限性的方法。

申请人于2018年09月21日提交的申请号为2018111074897的发明专利申请请求保护了一种形状记忆补偿管及用于制作该补偿管的赋型模具，其中利用该赋型模具能够对形状记忆补偿管的赋型，申请人在此基础上对赋型模具进行进一步的研究发现，在对三瓣及三瓣以上的补贴管(即上述专利申请中所涉及的补偿管)进行加热赋型时，因压力机只能上下动作，所以每次加热可以实现一个凹面或者上下对称的两个凹面的赋型，对其它位置进行凹面赋型时，需要先将压型模具撤掉，再将补贴管进行周向转动后，再重复之前的赋型操作；由于只有对补贴管加热到玻璃化转变温度之上时才能对补贴管进行加压赋型，但是对已赋型部分的补贴管加热，该位置的补贴管会发生回弹现象，如此会导致最终加压赋型后的补贴管各个瓣形不均匀，影响补贴管与待修复管道之间的360度全面贴合，进而造成待修复管道内运输的气体或液体的泄漏。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有的赋型模具在对多瓣形补贴管进行加压赋型时易导致补贴管回弹的问题，进而提供了一种用于形状记忆补贴管的赋型模具及赋型方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于形状记忆补贴管的赋型模具，它包括赋型柱、底座及压型杆，所述赋型柱同轴穿设在水平设置的补贴管内且其横截面呈多瓣型，补贴管水平设置在底座上，它还包括至少两个固型杆，底座上端面沿其长度方向加工有第一弧形凸棱，压型杆水平固接在压力机的压头上且位于补贴管的正上方，所述固型杆的数量为偶数个且两两相对设置在补贴管的外侧，固型杆上靠近补贴管的一侧面加工有第二弧形凸棱，相对设置的两个固型杆两端部均通过螺栓固接，所述压型杆、所述第一弧形凸棱及所述第二弧形凸棱一一对应压设在赋型柱上每相临两瓣之间的凹槽内。

进一步地，第一弧形凸棱与压型杆上下正对设置。

进一步地，压型杆的下端面形状与第一弧形凸棱的形状相同。

进一步地，所述第二弧形凸棱的形状与第一弧形凸棱的形状相同。

进一步地，压型杆的下端面形状、第一弧形凸棱的形状、第二弧形凸棱的形状均与赋型柱上相临两瓣之间的凹面形状相同。

进一步地，底座的横截面呈u形，第一弧形凸棱设置在底座的内部底端面上，固型杆设置在底座的侧壁与补贴管之间，且与底座侧壁间隙配合。

进一步地，相对设置的两个固型杆的两端部分别通过两个螺栓固接。

一种使用上述赋型模具的赋型方法，它包括如下步骤：

步骤一、将底座放置在压力机工作平台上，并将压型杆固定在压力机的压头上；

步骤二、将穿装有赋型柱的圆形补贴管水平放置在底座上，并将赋型柱上相背对设置的两个凹面上下正对设置在压型杆与第一弧形凸棱之间，该位置为压型位置；

步骤三、对补贴管加热至玻璃化转变温度tg后，启动压力机控制压头下压，使压型杆将补贴管配合压入赋型柱上开口向上的凹槽内，同时使第一弧形凸棱将补贴管配合压入赋型柱上开口向下的凹槽内；

步骤四、保持压制状态并将补贴管的温度降低至tg以下，冷却至室温，完成补贴管上第一对凹面的压制；

步骤五、控制压头升起，然后将补贴管及赋型柱同时旋转，至赋型柱上另外两个相背对设置的凹面到达压型位置为止；

步骤六、取两个固型杆，并将所述两个固型杆上的第二弧形凸棱对应配合放置在补贴管两侧已压型成功的两个凹面内，通过螺栓将所述两个固型杆的两端部固定；

步骤七、重复步骤三、四的操作，完成补贴管上第二对凹面的压制；

步骤八、已经固定好的固型杆位置不变，重复步骤五至七的操作，直至补贴管上的所有凹面赋型完成。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本申请通过压型杆及第一弧形凸棱实现对补贴管的压型，通过设置固型杆实现对已压型部分的约束，有效防止加热回弹现象的发生。与现有技术相比，赋型后的回弹率大大降低，进而形成补贴管与修复管道之间的无盲点贴合。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为通过横截面为四瓣形的赋型柱赋型后补贴管的结构示意图；

图3为压型杆的结构示意图；

图4为底座的结构示意图；

图5为固型杆的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～5说明本实施方式，一种用于形状记忆补贴管的赋型模具，它包括赋型柱1、底座2及压型杆3，所述赋型柱1同轴穿设在水平设置的补贴管100内且其横截面呈多瓣型，补贴管100水平设置在底座2上，它还包括至少两个固型杆4，底座2上端面沿其长度方向加工有第一弧形凸棱21，压型杆3水平固接在压力机的压头上且位于补贴管100的正上方，所述固型杆4的数量为偶数个且两两相对设置在补贴管100的外侧，固型杆4上靠近补贴管100的一侧面加工有第二弧形凸棱41，相对设置的两个固型杆4两端部均通过螺栓5固接，所述压型杆3、所述第一弧形凸棱21及所述第二弧形凸棱41一一对应压设在赋型柱1上每相临两瓣之间的凹槽内。

形状记忆复合材料具有较高的弹性模量和强度，其在回复过程中具有较好的稳定性和可靠性，变形回复力和形变率较大、回复率较高，密度较低且成本较小，同时，可以根据现场情况进行各种赋型，不会受到现场条件的限制，更重要的是能够达到工况运行的各种参数要求且修复不留盲点，最大程度上达到了修复的目的。赋型柱1的一端固接有把手。赋型柱1与补贴管100之间为间隙配合，便于赋型时以及赋型后，赋型柱1能够顺利的从补贴管100中移出。赋型柱1的横截面瓣数为偶数个。

底座2放置或因达到在压力机的工作台上，在对补贴管100进行加压赋型的过程中，由于压力机的压头只能上下动作，若要将补贴管100压制成赋型柱1的形状，最优的方式是选择对称加压压型，而在压型过程中，只有对补贴管100加热到玻璃化转变温度tg之上时才能对补贴管100进行加压赋型。

本申请通过设置固型杆4实现对已压型部分的约束，有效防止加热回弹现象的发生。如赋型柱1的横截面形状为四瓣形，通过压力机上的压型杆3及底座2上的第一弧形凸棱21，压制出上下对称的两个凹面，待温度降低至tg以下，并保持一段时间之后，将补贴管100及赋型柱1同时转动方向，并利用两个固型杆4对已压制成型的凹面进行固定，并用螺栓5把紧，防止在升温加压赋型的过程中，已成型的凹面回弹。通过固型杆4的外加固定限型作用，能够有效保证变形后的补贴管100外径尺寸小于修复管道的内径尺寸，能够使补贴管100顺利安装在待修复管道上所需要修复的位置。

补贴管100安装到指定位置后，对其进行加热升温至tg，从而达到解锁使补贴管100逐步恢复到初始状态，形成对传输管道损伤部位的完全无盲点贴合。

第一弧形凸棱21与压型杆3上下正对设置。保证压制过程中补贴管100上的受力均匀。

压型杆3的下端面形状与第一弧形凸棱21的形状相同。使得补贴管100上被压出的凹面形状相同。

所述第二弧形凸棱41的形状与第一弧形凸棱21的形状相同。使得固型杆4与补贴管100上被压出的凹面紧密贴合，以达到更好的固型。

压型杆3的下端面形状、第一弧形凸棱21的形状、第二弧形凸棱41的形状均与赋型柱1上相临两瓣之间的凹面形状相同。

底座2的横截面呈u形，第一弧形凸棱21设置在底座2的内部底端面上，固型杆4设置在底座2的侧壁与补贴管100之间，且与底座2侧壁间隙配合。底座2的两侧壁起到对固型杆4的初步限位作用，便于对相对设置的两个固型杆4之间的螺栓5连接及把紧。

相对设置的两个固型杆4的两端部分别通过两个螺栓5固接。保证两个固型杆4之间的连接稳定性，防止补贴管100的加热回弹。

一种使用上述赋型模具的赋型方法，它包括如下步骤：

步骤一、将底座2放置在压力机工作平台上，并将压型杆3固定在压力机的压头上；

步骤二、将穿装有赋型柱1的圆形补贴管100水平放置在底座2上，并将赋型柱1上相背对设置的两个凹面上下正对设置在压型杆3与第一弧形凸棱21之间，该位置为压型位置；

步骤三、对补贴管100加热至玻璃化转变温度tg后，启动压力机控制压头下压，使压型杆3将补贴管100配合压入赋型柱1上开口向上的凹槽内，同时使第一弧形凸棱21将补贴管100配合压入赋型柱1上开口向下的凹槽内；

步骤四、保持压制状态并将补贴管100的温度降低至tg以下，冷却至室温，完成补贴管100上第一对凹面的压制；

步骤五、控制压头升起，然后将补贴管100及赋型柱1同时旋转，至赋型柱1上另外两个相背对设置的凹面到达压型位置为止；

步骤六、取两个固型杆4，并将所述两个固型杆4上的第二弧形凸棱41对应配合放置在补贴管100两侧已压型成功的两个凹面内，通过螺栓5将所述两个固型杆4的两端部固定；

步骤七、重复步骤三、四的操作，完成补贴管100上第二对凹面的压制；

步骤八、已经固定好的固型杆4位置不变，重复步骤五至七的操作，直至补贴管100上的所有凹面赋型完成。