本發(fā)明涉及滾壓無(wú)擴(kuò)口連接，具體涉及一種用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

1、無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件主要用于飛機(jī)液壓系統(tǒng)，在高壓系統(tǒng)中替代了傳統(tǒng)的擴(kuò)口連接件使用，是影響飛機(jī)安全和可靠性的重要部件。無(wú)擴(kuò)口連接件的優(yōu)勢(shì)在于密封性能好，連接強(qiáng)度大，相比于傳統(tǒng)擴(kuò)口連接件其可靠性更高，目前國(guó)內(nèi)無(wú)擴(kuò)口滾壓系列產(chǎn)品最高工作壓力達(dá)到了35mpa。滾壓無(wú)擴(kuò)口連接技術(shù)是將導(dǎo)管和24°鍍錐面密封的管套通過(guò)內(nèi)徑滾壓的方式連接在一起，導(dǎo)管和管套將通過(guò)滾壓設(shè)備進(jìn)行連接，在這個(gè)過(guò)程中導(dǎo)管產(chǎn)生塑型變形，被壓進(jìn)管套內(nèi)部槽口中，達(dá)到永久性連接的目的。滾壓后的導(dǎo)管組件利用管套與帶24°錐面的接頭通過(guò)螺紋連接在一起保證導(dǎo)管連接密封的一種可拆卸式連接技術(shù)。在導(dǎo)管與管套滾壓連接過(guò)程中，由于導(dǎo)管材料發(fā)生了變形連接位置也成為了無(wú)擴(kuò)口連接技術(shù)下產(chǎn)品的壽命薄弱處。

2、隨著無(wú)擴(kuò)口連接產(chǎn)品的高壓化發(fā)展，其應(yīng)用工況也越來(lái)越苛刻，面對(duì)高壓工作條件，連接件本身的可靠性和安全性也受到了考驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件，壓力越高或是規(guī)格越大疲勞失效風(fēng)險(xiǎn)越大，影響無(wú)擴(kuò)口連接管路件壽命的因素主要集中在滾壓連接工藝環(huán)節(jié)，包括工裝設(shè)計(jì)、滾壓設(shè)備、工藝參數(shù)的選取等等。受國(guó)內(nèi)設(shè)備水平以及滾壓工藝水平限制，由工藝裝備導(dǎo)致的疲勞失效問(wèn)題仍然在產(chǎn)品研制過(guò)程中存在。

3、影響滾壓連接件疲勞壽命的主要機(jī)理為材料的變形造成的應(yīng)力集中或是接觸件中的微動(dòng)磨損。解決應(yīng)力集中問(wèn)題最直接的方法為控制滾壓后材料的變形程度，在《一種不銹鋼無(wú)擴(kuò)口導(dǎo)管滾壓過(guò)渡區(qū)間加工工藝》、《一種工作壓力28mpa不銹鋼導(dǎo)管無(wú)擴(kuò)口成型工藝》專利中作者通過(guò)更改內(nèi)徑工裝滾針結(jié)構(gòu)及滾壓參數(shù)對(duì)滾壓后導(dǎo)管內(nèi)壁變形進(jìn)行了控制，改變了導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)力集中問(wèn)題，這種方案針對(duì)于內(nèi)壁的應(yīng)力問(wèn)題有較好的改善，但在工藝環(huán)節(jié)影響導(dǎo)管壽命的除內(nèi)徑工裝外，外徑工裝也起到至觀重要作用，特別是對(duì)于高壓及鈦合金材料的導(dǎo)管，僅僅調(diào)整內(nèi)部工藝連接件的疲勞失效風(fēng)險(xiǎn)仍然較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)及方法。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)，包括夾模組件、裝配在所述夾模組件內(nèi)的定位套以及裝配在所述定位套內(nèi)的管套，所述管套內(nèi)裝配有導(dǎo)管；

3、所述夾模組件包括第一夾模體以及與所述第一夾模體相對(duì)應(yīng)的第二夾模體，所述第一夾模體與所述第二夾模體內(nèi)形成用于定位套裝配的限位腔。

4、進(jìn)一步地，所述定位套包括定位柱以及設(shè)置在所述定位柱外表面的定位環(huán)，所述定位環(huán)與所述定位柱形成臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，所述定位環(huán)裝配在所述限位腔內(nèi)，所述定位柱裝配在所述第一夾模體和第二夾模體的臺(tái)階槽內(nèi)，所述導(dǎo)管裝配在所述定位柱內(nèi)。

5、進(jìn)一步地，所述定位柱的端面與所述夾模組件的端面相平齊。

6、本發(fā)明還提供了一種提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的方法，采用工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作，包括以下步驟：

7、s1：準(zhǔn)備滾壓連接工藝所需的管套以及導(dǎo)管，并對(duì)導(dǎo)管外徑、導(dǎo)管長(zhǎng)度、管套內(nèi)徑、外徑進(jìn)行測(cè)量，保證零件尺寸在公差范圍內(nèi)；

8、s2：根據(jù)導(dǎo)管的尺寸，選擇相對(duì)應(yīng)尺寸的工裝結(jié)構(gòu)，包括夾模組件及定位套；

9、s3：對(duì)工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔，并將導(dǎo)管和管套進(jìn)行預(yù)裝，組裝后放入定位套內(nèi)，壓下夾模組件固定導(dǎo)管端頭，完成工裝結(jié)構(gòu)的安裝；

10、s4：調(diào)試滾壓設(shè)備，并通過(guò)滾壓設(shè)備作業(yè)完成套管與導(dǎo)管的永久性連接；

11、s5：對(duì)s4中完成連接的組合導(dǎo)管，用專用量具測(cè)量管套根部滾壓部位直徑、滾壓后導(dǎo)管內(nèi)徑、滾壓后導(dǎo)管伸長(zhǎng)量，導(dǎo)管端頭伸出量的尺寸參數(shù)；

12、s6：測(cè)量對(duì)管套尾端位置處的導(dǎo)管所受彎曲應(yīng)變，當(dāng)應(yīng)變達(dá)到要求值后，將導(dǎo)管通壓值35mpa，并根據(jù)應(yīng)變值進(jìn)行疲勞測(cè)試；

13、進(jìn)一步地，步驟s4具體包括以下步驟：

14、s4.1：根據(jù)導(dǎo)管的規(guī)格，確定滾壓參數(shù)；

15、s4.2：根據(jù)滾壓參數(shù)，通過(guò)滾壓設(shè)備抵住導(dǎo)管端頭，開(kāi)始滾壓作業(yè)，完成套管與導(dǎo)管的永久性連接。

16、進(jìn)一步地，步驟s6中，在導(dǎo)管外壁距離管套尾端5mm-7mm處設(shè)置應(yīng)變片，并在垂直方向同樣設(shè)置應(yīng)變片，再將組合導(dǎo)管安裝至旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)設(shè)備中。

17、進(jìn)一步地，進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量時(shí)，首先調(diào)整座頭、尾座位置，保證試件導(dǎo)管同軸，利用千分表度數(shù)確定同軸度，千分表所指示的不對(duì)稱偏移量應(yīng)不大于0.08mm；當(dāng)確定同軸后，測(cè)得應(yīng)變數(shù)據(jù)清除零，利用撓曲度調(diào)定桿給導(dǎo)管一定的偏移，導(dǎo)管通過(guò)偏移獲得撓曲位移，設(shè)置100r/min轉(zhuǎn)速讓設(shè)備開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)變片度數(shù)為彎曲應(yīng)變，當(dāng)彎曲應(yīng)變達(dá)到要求值時(shí)停止調(diào)整偏移量。

18、本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所提供的一種用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)及方法，其結(jié)構(gòu)可靠，使用性能好，利用工裝結(jié)構(gòu)對(duì)滾壓連接的導(dǎo)管、管套進(jìn)行限位和結(jié)構(gòu)變形控制，以改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力，解決35mpa高壓組合導(dǎo)管疲勞測(cè)試失效問(wèn)題，改善了連接處應(yīng)力分布情況，增加了連接件有益的殘余應(yīng)力，對(duì)于連接件在受到彎曲應(yīng)力載荷下的疲勞強(qiáng)度有所提升，最終規(guī)定了滾壓工裝尺寸結(jié)構(gòu)與適用導(dǎo)管的匹配關(guān)系，優(yōu)化了滾壓連接工藝，提升產(chǎn)品安全性能。

技術(shù)特征：

1.一種用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括夾模組件(1)、裝配在所述夾模組件(1)內(nèi)的定位套(2)以及裝配在所述定位套(2)內(nèi)的管套(3)，所述管套(3)內(nèi)裝配有導(dǎo)管(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位套(2)包括定位柱(20)以及設(shè)置在所述定位柱(20)外表面的定位環(huán)(21)，所述定位環(huán)(21)與所述定位柱(20)形成臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，所述定位環(huán)(21)裝配在所述限位腔內(nèi)，所述定位柱(20)裝配在所述第一夾模體(10)和第二夾模體(11)的臺(tái)階槽內(nèi)，所述導(dǎo)管(4)裝配在所述定位柱(20)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位柱(20)的端面與所述夾模組件(1)的端面相平齊。

4.一種提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的方法，其特征在于，步驟s4具體包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的方法，其特征在于，步驟s6中，在導(dǎo)管(4)外壁距離管套(3)尾端5mm-7mm處設(shè)置應(yīng)變片，并在垂直方向同樣設(shè)置應(yīng)變片，再將組合導(dǎo)管(4)安裝至旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)設(shè)備中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提升35mpa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的方法，其特征在于，進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量時(shí)，首先調(diào)整座頭、尾座位置，保證試件導(dǎo)管(4)同軸，利用千分表度數(shù)確定同軸度，千分表所指示的不對(duì)稱偏移量應(yīng)不大于0.08mm；當(dāng)確定同軸后，測(cè)得應(yīng)變數(shù)據(jù)清除零，利用撓曲度調(diào)定桿給導(dǎo)管(4)一定的偏移，導(dǎo)管(4)通過(guò)偏移獲得撓曲位移，設(shè)置100r/min轉(zhuǎn)速讓設(shè)備開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)變片度數(shù)為彎曲應(yīng)變，當(dāng)彎曲應(yīng)變達(dá)到要求值時(shí)停止調(diào)整偏移量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于提升35MPa無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件疲勞壽命的工裝結(jié)構(gòu)及方法，包括夾模組件、裝配在所述夾模組件內(nèi)的定位套以及裝配在所述定位套內(nèi)的管套，所述管套內(nèi)裝配有導(dǎo)管；所述夾模組件包括第一夾模體以及與所述第一夾模體相對(duì)應(yīng)的第二夾模體，所述第一夾模體與所述第二夾模體內(nèi)形成用于定位套裝配的限位腔。其利用工裝結(jié)構(gòu)對(duì)滾壓連接的導(dǎo)管、管套進(jìn)行限位和結(jié)構(gòu)變形控制，以改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力，解決35MPa高壓組合導(dǎo)管疲勞測(cè)試失效問(wèn)題，改善了連接處應(yīng)力分布情況，增加了連接件有益的殘余應(yīng)力，對(duì)于連接件在受到彎曲應(yīng)力載荷下的疲勞強(qiáng)度有所提升。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣藝萌,趙洪亮,賈云鵬,王志成,楊雪琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都凱天電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6