專利名稱：一種浮動支撐裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及大變形量擴徑技術，具體為一種用于記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)大變形量(≥10％)擴徑的浮動支撐裝置。
背景技術：
記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)大變形量擴徑裝置與擴徑技術是記憶合金形狀記憶功能熱機械處理的關鍵技術。NiTiFe形狀記憶合金管接頭是七十年代發(fā)展起來的一種新型的管路連接材料和連接技術，原理是用記憶合金做成一小段管套，即管接頭，其原始內(nèi)徑小于被接管的外徑，在低溫下擴徑變形，擴徑后的管接頭內(nèi)徑略大于被接管的外徑，從而可以進行管路連接裝配，然后加熱管接頭，隨著馬氏體向奧氏體相變，擴徑前的形狀得以恢復。由于管接頭的原始內(nèi)徑小于被接管的外徑，產(chǎn)生過盈配合，牢牢地把被接管子抱住，方便地實現(xiàn)管路連接。
以往的擴徑裝置如圖1所示。擴徑裝置由推桿1、模沖2、支撐環(huán)4、下平臺5和主柱6構(gòu)成。管接頭3垂直坐在支撐環(huán)4上，將管接頭3與模沖裝配好后，放在下平臺5的支承環(huán)4上，并用定位環(huán)固定，置于環(huán)境室中，這樣液壓機(未標出)產(chǎn)生的徑向力通過推桿1使錐形模沖2緩慢向下移動，隨著錐形模沖2的下移，管接頭直徑逐漸擴大，當模沖2完全通過管接頭，掉入低溫桶中，即完成管接頭的低溫擴徑。
Ti44Ni47Nb9合金是一種新型的寬熱滯形狀記憶合金，該合金的Ms點在-90℃左右，合金經(jīng)低溫過變形后，依靠合金中β-Nb相產(chǎn)生塑性變形吸收形變過程中感生馬氏體的彈性應變能，使馬氏體逆轉(zhuǎn)變開始溫度從無變形狀態(tài)的As點升高到A′s點，形變量越大、A′s點越高。當變形量大于14％，A′s點高于室溫，這就說明大變形擴徑后管接頭可以在室溫下儲存、運輸和裝配。
NiTiFe合金管接頭擴徑變形量在8％左右。在這里擴徑變形量為(擴徑模具直徑-管接頭內(nèi)徑)/管接頭內(nèi)徑。對于TiNiNb合金管接頭，為實現(xiàn)管接頭在室溫下的儲存、運輸和裝配，擴徑變形量必須大于14％。擴徑過程中擴徑裝置對管接頭要有平衡的支撐，同時擴徑模沖又要通過管接頭，對于薄壁管接頭大變形擴徑，擴徑模沖直徑往往大于管接頭的外徑，圖1所示的管接頭擴徑支撐裝置無法實現(xiàn)擴徑。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可以適用于薄壁記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)大變形擴徑的浮動支撐裝置。
本實用新型的技術方案是一種浮動支撐裝置，包括帶孔的底座、浮動墊圈、限位元件，底座開有內(nèi)凹槽，凹槽內(nèi)裝有浮動墊圈，浮動墊圈與凹槽之間裝有限位元件，底座、浮動墊圈、限位元件三者在同一軸線上，浮動墊圈的內(nèi)徑可以沿徑向擴張。
所述浮動墊圈由徑向均勻分布的分離墊塊構(gòu)成，或墊塊由彈性元件鉸連在一起構(gòu)成，墊塊數(shù)量為至少兩個。
所述底座的凹槽內(nèi)側(cè)面為倒錐面，限位元件的內(nèi)徑與浮動墊圈的外徑相同，其外沿與底座凹槽的內(nèi)錐面相配合。
所述限位元件為彈性或脆性元件。其中彈性物質(zhì)為彈簧片、橡膠、高分子材料等，脆性物質(zhì)為石墨、石膏等。
本實用新型的優(yōu)點及有益效果是1、本實用新型可以代替現(xiàn)有技術中擴徑裝置的支撐環(huán)，實現(xiàn)了記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)薄壁、大變形量的擴徑，在擴徑過程中，隨著記憶合金環(huán)或管接頭直徑的增大向外浮動，通過采用浮動支撐裝置實現(xiàn)了擴徑過程中的平穩(wěn)支撐，同時模沖能順利通過。
2、本實用新型采用的記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)可以是光管，也可以是內(nèi)脊型的；擴徑溫度可以從液氮溫度到室溫；擴徑變形量在14％～40％；被擴徑的記憶合金管接頭的壁厚0.5mm～10mm。


圖1為現(xiàn)有技術中擴徑裝置示意圖。
圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的俯視圖。
具體實施方式
實施例1如圖2～3所示，本實用新型浮動支撐裝置是由帶孔的底座7、浮動墊圈8、限位元件9組成，底座7開有內(nèi)凹槽，凹槽內(nèi)裝有浮動墊圈8，浮動墊圈8與凹槽之間裝有限位元件9，底座7、浮動墊圈8、限位元件9三者在同一軸線上，浮動墊圈的內(nèi)徑可以沿徑向擴張。其中浮動墊圈8是由徑向均勻分布的分離的或由彈性元件鉸連在一起的分離墊塊，記憶合金管接頭3座在浮動墊圈8上，并與其保持同軸，本實施例浮動墊圈8采用四塊徑向均勻分布的分離墊塊10構(gòu)成，限位元件9為彈性或脆性元件，用來固定或限制浮動墊圈8，它可以是彈性物質(zhì)如彈簧片、橡膠、高分子材料，也可以是脆性物質(zhì)如石墨、石膏等，本實施例采用石墨套，限位元件9的內(nèi)徑與浮動墊圈8的外徑相同，而它的外沿呈錐面并與底座的內(nèi)錐面相吻合，從而起到限位作用，保證被擴徑的記憶合金管接頭與擴徑模沖在同一軸線上。在擴徑過程中，浮動墊圈8在不斷擴張的管接頭3和外圈限位元件9的共同作用下，支撐不斷擴張的管接頭3的同時，在底座7上向外滑動，隨著模沖的下移，管接頭直徑逐漸擴大、浮動墊圈的內(nèi)徑不斷擴大、直到模沖完全通過管接頭，即實現(xiàn)了大變形量記憶合金管接頭的擴徑。管接頭經(jīng)過擴徑其馬氏體逆轉(zhuǎn)變開始溫度從無變形狀態(tài)的As點升高到A′s點，形變量越大、A′s點越高，實現(xiàn)了大變形量和薄壁記憶合金管接頭的擴徑，擴徑后可以在室溫下的儲存、運輸和裝配。
本實施例采用內(nèi)徑為14.1mm，壁厚為1.6mm的Ti44Ni47Nb9記憶合金管接頭，用直徑為16.5mm的模沖在-65℃擴徑，擴徑變形量為17.0％，擴徑后管接頭的恢復溫度為37℃，擴徑后的管接頭在室溫下保存。
實施例2與實施例1不同之處是采用內(nèi)徑為36.2mm，壁厚為3mm的Ti44Ni47Nb9記憶合金管接頭，用直徑為43.4mm的模沖在-65℃擴徑，擴徑變形量為19.9％，擴徑后管接頭的恢復溫度為43℃，擴徑后的管接頭在室溫下保存。
實施例3與實施例1不同之處是采用內(nèi)徑為7.0mm，壁厚為1.0mm的Ti44Ni47Nb9記憶合金管接頭，用直徑為8.4mm的模沖在-65℃擴徑，擴徑變形量為20％，擴徑后管接頭的恢復溫度為39℃，擴徑后的管接頭在室溫下保存，當兩端分別插入外徑為8mm的不銹鋼管連接后加溫到200℃，記憶合金管接頭恢復收縮，實現(xiàn)了兩段不銹鋼管的緊密連接。
權(quán)利要求1.一種浮動支撐裝置，其特征在于包括帶孔的底座(7)、浮動墊圈(8)、限位元件(9)，底座(7)開有內(nèi)凹槽，凹槽內(nèi)裝有浮動墊圈(8)，浮動墊圈(8)與凹槽之間裝有限位元件(9)，底座(7)、浮動墊圈(8)、限位元件(9)三者在同一軸線上。
2.按照權(quán)利要求1所述的浮動支撐裝置，其特征在于所述浮動墊圈(8)由徑向均勻分布的分離墊塊(10)構(gòu)成，或墊塊(10)由彈性元件鉸連在一起構(gòu)成，墊塊(10)數(shù)量為至少兩個。
3.按照權(quán)利要求1所述的浮動支撐裝置，其特征在于所述底座(7)的凹槽內(nèi)側(cè)面為倒錐面，限位元件(9)的內(nèi)徑與浮動墊圈(8)的外徑相同，其外沿與底座(7)凹槽的內(nèi)錐面相配合。
4.按照權(quán)利要求1所述的浮動支撐裝置，其特征在于所述限位元件(9)為彈性或脆性元件。
專利摘要本實用新型涉及大變形量擴徑技術，具體為一種用于記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)大變形量(≥10％)擴徑的浮動支撐裝置，包括帶孔的底座(7)、浮動墊圈(8)、限位元件(9)，底座(7)開有內(nèi)凹槽，凹槽內(nèi)裝有浮動墊圈(8)，浮動墊圈(8)與凹槽之間裝有限位元件(9)，底座(7)、浮動墊圈(8)、限位元件(9)三者在同一軸線上。本實用新型實現(xiàn)了記憶合金管接頭或記憶合金環(huán)薄壁、大變形量的擴徑，在擴徑過程中，隨著記憶合金環(huán)或管接頭直徑的增大向外浮動，通過采用浮動支撐裝置實現(xiàn)了擴徑過程中的平穩(wěn)支撐，同時模沖能順利通過。
文檔編號B21D39/08GK2625071SQ0321395
公開日2004年7月14日 申請日期2003年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者金偉, 曹名洲, 王健 申請人:中國科學院金屬研究所