專利名稱：薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進(jìn)不銹鋼管水管裝置(簡稱為薄不銹鋼管擴(kuò)口機(jī))，尤其涉及用于加工擴(kuò)口式薄壁不銹鋼管連接口的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)前生活中常用的水管多是由鐵、銅制成，但容易生銹。于是，本申請的發(fā)明人想用薄壁不銹鋼水管來代替鐵、銅輸水管。
現(xiàn)時香港用的銅水管缺點(diǎn)是會生出“銅綠”這一類有毒的物質(zhì)，對健康有一定影響，使用壽命沒有不銹鋼長。而薄壁不銹鋼水管的優(yōu)點(diǎn)不生銹、無毒、耗材少、壽命特別長。銅水管與薄壁不銹鋼管兩者價錢不相上下。
因?yàn)椴讳P鋼材料是目前食用器具最理想的金屬材料，而現(xiàn)在市面上用的不銹鋼水管的外層要加工一道螺紋，管壁就要比較厚，而螺紋的加工非要用機(jī)床不可，所以造成價格昂貴，消費(fèi)者難以接受。本發(fā)明就專門針對降低價格這個議題作了多年的研制，它就是把薄壁不銹鋼管8的管口加工成喇叭型管口的專用工具一薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)。把加工好的薄壁不銹鋼水管安裝在一個錐型水管接頭上(如圖5所示)。可以演變出各種大小規(guī)格不同形式的不銹鋼水管連接裝置，因?yàn)檫@種不銹鋼水管裝置可以節(jié)省很多材料。以1/2”水管為例，現(xiàn)有的非標(biāo)準(zhǔn)螺紋水管壁厚約2.3毫米(標(biāo)準(zhǔn)的為3.5毫米)，而薄壁不銹鋼水管用0.5毫米就足夠，材料就節(jié)省了80％，一個薄壁不銹鋼管的喇叭口加工，只要一個按裝工人在需用的薄壁不銹鋼水管端口，用薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)即場幾分鐘內(nèi)完成，而薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)的整體重量只有0.85kg。如果用薄壁不銹鋼水管裝置，可以做到耗材料少，耐用可靠，加工簡易、價錢平宜，應(yīng)用廣泛，市場潛力非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在傳統(tǒng)的紫銅管手動擴(kuò)口機(jī)(如圖1)的基礎(chǔ)上演變而來，它原本有兩個半圓徑比紫銅管外徑略小的、有內(nèi)螺紋的上部模具1、下部模具2，兩個模在受到壓力時，模內(nèi)螺紋切入銅管外層金屬，紫銅管在壓錐頭3的軸向壓力下，紫銅管無法移動，被迫按模的形態(tài)變成喇叭口。而不銹鋼管就不會象紫銅管那樣容易加工了。因?yàn)椴讳P鋼的材料特性比一般金屬硬、韌、而且具高抗拉，高抗彎，加上不銹鋼管內(nèi)有一道焊縫，焊縫較厚、較硬，沒有經(jīng)退火處理的市面上的長薄壁不銹鋼管是無法經(jīng)退火處理的不銹鋼管強(qiáng)行擴(kuò)口，會在焊縫處爆裂。而不銹鋼管又不能象紫銅管被切入金屬表面而被固定。所以本發(fā)明就利用不銹鋼的高抗彎特性，在上部模具1、下部模具2和芯模7的重要位置各設(shè)一級細(xì)小的臺階(如圖2)，三個模在力的作用下，將夾在中間的不銹鋼管壁微彎曲成“之”字，使它能抵擋住來自滾壓錐頭3的強(qiáng)大的軸向壓力，拆除模具后薄壁不銹鋼管8的“之”字隨即消失，表面又回復(fù)原狀。在管口成形方面，本發(fā)明集合了最原始的滾壓，碾延技術(shù)，使高強(qiáng)度的不銹鋼管口分三個層次(如使用說明)逐一被碾延成喇叭口，而且加工出來的錐口面光潔度很高，大部份加工出來的不銹鋼管口的接觸位，都可以不加“O”型膠圈而滴水不漏薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)主要是用在食用水系統(tǒng)的最末幾級，管徑由1/2″-6″都可以用這種形式、使食用水達(dá)到“無毒”化。
本發(fā)明的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)是用于加工擴(kuò)口式薄壁不銹鋼管而設(shè)置。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)該項(xiàng)產(chǎn)品關(guān)系到民生的衣食住的頭等大事，現(xiàn)代人非常重視健康、不銹鋼是餐具的首選、它一定是水管中的最佳選擇，原來市面用的螺紋不銹鋼水管管壁厚，價錢太貴，這種厚壁管用在低壓上是特大浪費(fèi)，加上螺紋一定要上車床車，所以增加了它的局限性，減低了人們對它的興趣。錐型薄壁不銹鋼水管價錢低(估計(jì)同銅管差不多)而且不需要外出加工，當(dāng)場就能輕易地制作、一定會受人們的唾青。在不遠(yuǎn)的將來會伸延至世間每一幢樓宇，有樓的地方就會見到錐型薄壁不銹鋼輸水管。
同現(xiàn)在香港用的銅水管的差別①香港用的接頭水管無卡口、靠一個半球圈用“士甸膠布”擠塞在與銅管的隙間，再加螺母的壓力去固定水管。如果水管短了3～5毫米，在溫差較大時可能出現(xiàn)漏水。而錐型管口有擴(kuò)大錐口套在螺母內(nèi)，再加軟金屬墊圈或膠圈，上緊螺母，密封非?？煽浚瑢儆诟邏河凸芙Y(jié)構(gòu)而用在低壓水管上。
②現(xiàn)在市面用的銅管擴(kuò)口機(jī)是靠整個錐面接觸，用它來擴(kuò)薄壁不銹鋼管8，根本不可能。而手動滾壓器主要靠2粒柱珠在軸向壓力下，轉(zhuǎn)出鋼珠滾壓相應(yīng)的軌跡使管壁按照模的形態(tài)變形、從而達(dá)到以小吃大，局部成形。
③固定管的開辨模在力的作用下切入銅管金屬的表層去固定銅管，從而達(dá)到抵消軸向擴(kuò)孔的壓力；而薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)的兩辨模是靠外模和芯模有0.16毫米的級差，上下加壓時管壁有輕微的變形，故此能抵檔軸向強(qiáng)大的擴(kuò)口壓力，而拆卸模后，管的表面又不留痕跡。用很小的力能使具有高抗彎強(qiáng)度的不銹鋼貼貼服服。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的用于紫銅管的手動擴(kuò)口機(jī)的示意圖；圖2是本發(fā)明將薄壁不銹鋼管8夾持于模具上的示意圖，薄壁不銹鋼管8管壁在上部模具1、下部模具2和芯模7的偶合作用下呈現(xiàn)“之”形；圖3是本發(fā)明滾壓薄壁不銹鋼管8錐口的裝配圖；
圖4是本發(fā)明模架9的正視圖；圖5是擴(kuò)口薄壁不銹鋼管與錐型接頭結(jié)合示意圖接合示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出現(xiàn)有技術(shù)中用于紫銅管的手動擴(kuò)口機(jī)。該紫銅管手動擴(kuò)口機(jī)具有上部模具1、下部模具2，模具內(nèi)壁有螺旋型的牙，有一個90°的錐型壓錐頭3及壓錐絲桿5。用時將紫銅管放入上部模具1、下部模具2內(nèi)，根據(jù)紫銅管凸出上部模具1、下部模具2的長度而決定紫銅管錐口的大小。再旋緊上部模具1、下部模具2的絲母，由于紫銅很軟，很輕易地被螺旋的牙切入紫銅的金屬內(nèi)層，90°錐頭在力的作用下很輕易地把銅管的口擴(kuò)展成喇叭的口。
在用現(xiàn)有紫銅管手動擴(kuò)口機(jī)去加工薄壁不銹鋼管8時，由于不銹鋼很硬，上部模具1、下部模具2的閉合力沒法抵擋得住90°錐頭的壓力，而將薄壁不銹鋼管8推至與上部模具1、下部模具2端面相平的位置，被迫要終止加工程序。所以要加大上部模具1、下部模具2的閉合力，故此要加裝油壓裝置和芯模7。薄壁不銹鋼管8每次受錐頭施壓后總是在焊縫處爆裂，故此又要在90°錐頭加裝2粒45°斜角的欖型滾珠6，用滾壓的方式去加工薄壁不銹鋼管8的錐口，從此沒有爆裂現(xiàn)象。但是有幾個問題無法解決，由于要切入不銹鋼的金屬表層，上部模具1、下部模具2要選用淬火硬度在洛氏65°的優(yōu)質(zhì)鋼，要用8～10噸的油壓力才勉強(qiáng)成功，要避免鋼管移位短尺造成管的寸口太小，每次要多預(yù)留1毫米，即比上部模具1、下部模具2的端面長出1毫米左右，加工8～10次后，上部模具1、下部模具2的牙鋒口又崩又鈍，每次預(yù)留的長度要在1毫米的基準(zhǔn)上遞增，使錐口的大小極不穩(wěn)定。后來取消上部模具1、下部模具2內(nèi)壁的螺旋型牙，把模具的內(nèi)徑分2級(第一臺階、第二臺階)、一級(第一臺階)直徑少取0.16～0.2毫米，芯模7的外徑也是分2級(第三臺階、第四臺階)，另一級(第三臺階)直徑也是少取0.16～0.2毫米，如圖2的0.08～0.8所示。這樣薄壁不銹鋼管8在上部模具1、下部模具2和芯模7的偶合作用下，管壁輕微扭曲呈“之”字，如圖2示，由于不銹鋼有高抗彎強(qiáng)度的特性，拆開模具后的不銹鋼管口部幾乎不留損傷的痕跡。有了以上的結(jié)構(gòu)，加工出來的錐口尺寸非常穩(wěn)定，而且錐面的光潔度非常好，錐面的接觸閉合得非常好，幾乎不用加裝墊圈都不會漏水。這個薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、使用壽命長、加工出來的產(chǎn)品精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、成品率高(上述的級差值是加工φ16毫米薄壁不銹鋼管徑值)。
用本發(fā)明的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)加工薄壁不銹鋼管8的工作程序拿起薄壁不銹鋼管8，將螺母無螺紋面的孔套入薄壁不銹鋼管8，有螺紋的面向管口，將薄壁不銹鋼管8放入上部模具1、下部模具2之間的孔內(nèi)，薄壁不銹鋼管8的端口與上部模具1、下模2的具有錐面的端面對齊。然后將芯模7放入不銹鋼管口內(nèi)，2粒欖柱型滾珠6碰到不銹鋼管口為止，再旋緊壓模絲桿11，把單向拉力柄10的四方孔套入滾錐頭的四方柱上，然后將壓錐架4的兩只腳對正模架9上的長腰形孔，壓錐絲桿5的內(nèi)孔套入滾錐頭的圓柱桿，壓錐架4的兩只腳的大頭部分要穿過模架9的長腰形孔(如圖3示)，再反時針方向轉(zhuǎn)動壓錐架4達(dá)30°角。由此重復(fù)三次，按旋緊壓錐絲桿5→拉動單向拉力柄10(滾錐頭轉(zhuǎn)2周)，重復(fù)做3次后，可拆開模具，加工程序完成。
以下以舉例的方式對模具直徑的選擇作出進(jìn)一步描述以下是按薄壁不銹鋼管8在φ16～φ25情況選擇，如管徑越大級差值應(yīng)越大。

因?yàn)楸”诓讳P鋼管8的直徑要求越大，管壁的厚度要相應(yīng)地增加，所以上部模具1、下部模具2的內(nèi)徑和芯模7的外徑的級差也相應(yīng)地加大，薄壁不銹鋼管8壁在加工時才能呈現(xiàn)出“之”字形態(tài)，故此級差要有0.08～0.8的范圍。
當(dāng)薄壁不銹鋼管8的直徑要求越大，滾錐頭的錐型滾柱6的數(shù)量相應(yīng)地增加，只有增加錐型滾柱6的數(shù)量才能相應(yīng)地保證滾錐頭3的垂直度。
權(quán)利要求
1.一種用于加工擴(kuò)口式薄壁不銹鋼水管連接口的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其特征在于其包括上部模具(1)，其內(nèi)具有第一臺階和第二臺階；下部模具(2)，其內(nèi)具有第一臺階和第二臺階；錐型滾錐頭(3)，該錐型滾錐頭(3)的錐型面與水平面的夾角(θ)為45°±10°，其用于與不銹鋼管(8)的管口配合；壓模絲桿(11)，其用于對上部模具(1)和下部模具(2)施加作用；壓錐絲桿(5)，其用于對所述錐型壓錐頭(3)施加軸向作用力；壓錐架(4)，其用于支撐所述壓錐絲桿(5)；芯模(7)，其具有第三、第四臺階，在該芯模(7)的后端放置錐形滾柱(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其特征在于所述上部模具(1)和所述下部模具(2)的端面具有錐型面，其錐型面與水平面的夾角(α)為45°±10°，所述不銹鋼管(8)放置于所述上部模具(1)和所述下部模具(2)之間，其管口與所述上部模具(1)和所述下部模具(2)的具有錐形面的端面對齊，再與所述滾柱(6)配合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其特征在于所述上部模具(1)和所述下部模具(2)的內(nèi)徑和所述芯模(7)的外徑分別有0.08～0.8毫米的級差，并能在上、下壓力的作用下，使所述上部模具(1)、所述下部模具(2)向所述芯模(7)擠壓。
4.如權(quán)利要求3所述的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其特征在于所述級差隨著不銹鋼管直徑的增大而增大。
5.如權(quán)利要求1或4所述的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其特征在于所述滾柱(6)為至少2?？勺杂蓾L動的欖柱形鋼珠，其錐型面與水平面的夾角(β)為45°±10°，所述帶滾柱(6)的滾錐頭(3)具有可進(jìn)出的軸向擠壓力并能正反轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其特征在于所述錐形滾柱(6)的數(shù)量隨不銹鋼的管徑增大而增加。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于加工擴(kuò)口式薄壁不銹鋼管連接口的薄壁不銹鋼管手動擴(kuò)口機(jī)，其包括上部模具(1)，其內(nèi)具有第一、第二臺階；下部模具(2)，其內(nèi)具有第一、第二臺階；壓模絲桿(11)，其用于對上部模具(1)和下部模具(2)施加作用；錐型滾錐頭(3)，其用于與不銹鋼管(8)的管口配合；壓錐絲桿(5)，其用于對所述錐型滾錐頭(3)施加作用力；壓錐架(4)，其用于支撐所述壓錐絲桿(5)；芯模(7)，其具有第三、第四臺階，在該芯模(7)的后端放置錐形滾柱(6)。本發(fā)明可將安裝不銹鋼水管的耗用成本大幅度降低，必將水管安裝業(yè)推上一個新的平臺。
文檔編號B21D39/08GK1824424SQ200510052499
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者陳謂雄 申請人:陳謂雄