專利名稱：管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種小直徑換熱管弧面鉆孔用裝置，具體涉及管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置
背景技術(shù)：
拉伸試驗是材料力學(xué)性能測試中最常見試驗方法之一。試驗中的彈性變形、塑性變形、斷裂等各階段真實反映了材料抵抗外力作用的全過程。它具有簡單易行、試樣制備方便等特點。拉伸試驗所得到的材料強度和塑性性能數(shù)據(jù)，對于設(shè)計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及設(shè)備的安全和評估都有很重要的應(yīng)用價值和參考價值。對于要進行拉伸試驗的測試材料，需要將其制成拉伸試樣。對于金屬材料，一般需要使用管狀拉伸試樣進行測試。目前高溫器冷堆作為一種技術(shù)先進，安全性能好，可用于高效發(fā)電和高溫供熱的核反應(yīng)堆，是當(dāng)今世界第四代核能系統(tǒng)的首選堆型之一。由我國自主設(shè)計的高溫器冷堆蒸汽發(fā)生器制造已經(jīng)作為國家重大專項課題研究正在緊張有序的進行著。其中關(guān)鍵工序小直徑薄壁換熱管對接焊技術(shù)已成為各國焊接專家的研究對象。在研究中，小直徑同種材料和異種材料的換熱管對接焊技術(shù)的高溫性能成為考核其焊縫質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。根據(jù)試驗機的形式，選用帶有銷孔的弧段作為高溫拉伸試驗的夾持端。然而，常規(guī)的換熱管對接實驗研究也存在很多不足，具體列出如下(I)由于鎳基合金本身較粘，在接焊過程中，容易與模具發(fā)生粘滯，影響拉伸試驗準(zhǔn)確性；(2)換熱管在鉆孔時不牢靠，易打滑，在弧面上鉆孔精度和位置極難保證；(3)換熱管直徑小，鉆孔難度大，端部弧面銷孔的尺寸精度和行為公差直接影響試樣的拉伸試驗結(jié)果。為了順利進行拉伸試驗，精確測量待試小直徑換熱管的力學(xué)性能，需要簡單方便地制造出管狀拉伸試樣，特別是在管狀拉伸試樣上鉆口且對試樣不造成影響。

實用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明人進行研究，發(fā)現(xiàn)可以采用簡單的機械和緊固裝置，利用模具裝置的形式解決小口徑弧管段弧面的鉆口的難題，以便控制換熱管高溫拉伸試樣兩端鉆的同軸及本身精度的問題，保證拉伸試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而完成本實用新型。本實用新型提供以下方面。(I) 一種管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，所述管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置包括上模具和下模具，上模具中開有直筒圓弧狀凹槽，下模具上設(shè)有直筒圓弧狀凸起，圓弧狀凹槽與圓弧狀凸起之間形成圓環(huán)狀間隙，[0015]其中，在上模具中開設(shè)導(dǎo)向孔，在上模具中還開設(shè)固定孔。[0016](2)如上(I)中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具中開設(shè)裝配孔，在下模具中與裝配孔相對位置處開有裝配螺紋孔。(3)如上(I)中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具中四角位置處各開設(shè)ー個裝配孔，在下模具的四角處，在與裝配孔相對的位置處各設(shè)ー個裝配螺紋孔。(4)如上(I)或(2)中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，上模具中的直筒圓弧狀凹槽與管狀拉伸試樣的外徑配合，下模具中的直筒圓弧狀凸起與管狀拉伸試樣的內(nèi)徑配合。(5)如上(I)中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具的固定孔中旋有固定螺釘。(6)如上(5)中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，所述固定螺釘?shù)牡撞考舛藶榍蛎婊⌒巍?7)如上(I)中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具中，沿直筒圓弧狀凹槽的直筒方向，在圓弧最高點處開設(shè)固定孔。(8)如上⑴中所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，下模具裝設(shè)于基座上。本實用新型提供的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置具有以下優(yōu)點(I)采用模具配合，將管狀拉伸試樣固定于上下模具形成的圓環(huán)狀間隙中，降低了換熱管弧面拉伸試樣鉆孔時的滑動，確保銷孔的周向位置要求，鉆孔后換熱管弧面拉伸試樣的鉆孔部位周圍幾乎不發(fā)生形變；(2)利用固定孔和固定螺絲，以及利用裝配螺絲，進一歩固定要鉆孔的換熱管弧面拉伸試樣，進一歩降低換熱管弧面拉伸試樣鉆孔時的滑動；(3)鉆頭經(jīng)導(dǎo)向孔對換熱管弧面拉伸試樣進行鉆孔，確保了鉆孔的周向尺寸要求，鉆孔周向幾乎不發(fā)生形變，有效地保持了高溫拉伸試樣時的裝夾品質(zhì)，有效避免了由于夾持端加工給小直徑薄壁的換熱管拉伸試驗的高溫拉伸試驗精度帶來的不利影響；(4)本實用新型的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置制造容易，成本低廉，為確保高溫氣冷堆示范堆蒸汽發(fā)生器等第四代核電設(shè)備關(guān)鍵エ序-換熱管對接エ序的研究提供有力保障。

圖I示出了根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方式的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出了根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方式的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出了根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方式的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置的上模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方式的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置的下模具的結(jié)構(gòu)示意圖。[0032]附圖標(biāo)記說明I-上模具2_下模具3-固定螺釘4-裝配螺釘5-導(dǎo)向孔 6-固定孔7-裝配孔8-圓弧狀凹槽9-圓弧狀凸起10-圓環(huán)狀間隙11-裝配螺紋孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過具體實施方式
對本實用新型進行詳細(xì)說明。本實用新型的特點和優(yōu)點將隨著這些描述變得更為清楚、明確。在優(yōu)選的實施方式中，如圖I所示，提供ー種管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其包括上模具I和下模具2，上模具I中開有直筒圓弧狀凹槽8，下模具上設(shè)有直筒圓弧狀凸起9，圓弧狀凹槽8與圓弧狀凸起9之間形成圓環(huán)狀間隙10，其中，在上模具I中開設(shè)導(dǎo)向孔5，在上模具中還開設(shè)固定孔6。其中，導(dǎo)向孔5為通孔，用于導(dǎo)向鉆頭，轉(zhuǎn)頭經(jīng)導(dǎo)向孔5導(dǎo)向后，可以在管狀拉伸試樣的弧面上鉆出理想的孔。根據(jù)所需要鉆孔的大小，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)向孔的大小。如采用鉆頭直接在弧面上進行鉆孔，由于鉆頭旋轉(zhuǎn)存在鉆尖偏距，在與弧面接觸時極易打滑，很難控制鉆孔質(zhì)量，通過導(dǎo)向孔將鉆頭在弧面上鉆孔由直接定位改為通過導(dǎo)向孔定位，由于導(dǎo)向孔開設(shè)于上模具中，具有較高的位置精度，從而提高弧面鉆孔質(zhì)量。上模具I中的直筒圓弧狀凹槽8與管狀拉伸試樣的外徑配合，凹槽部分對換熱管拉伸試樣具有向下的支撐作用，避免薄壁管在鉆孔時帶來的軸向變形，下模具2中的直筒圓弧狀凸起9與管狀拉伸試樣的內(nèi)徑配合，凸起部分對換熱管拉伸試樣具有向上支撐作用，避免薄壁管在鉆孔時帶來的軸向變形，圓環(huán)狀間隙10與管狀拉伸試樣配合，管狀拉伸試樣配合能沿直筒方向在圓環(huán)狀間隙10中滑動，這樣當(dāng)對試樣鉆ー個孔后，可以移動試樣而在其他位置鉆孔。由于換熱管內(nèi)外徑自身公差帶來的與上模具I、下模具2之間的裝配間隙，在換熱管弧面拉伸試樣進行鉆孔時，可能發(fā)生微小滑動，影響孔的加工精度，為了避免該微小滑動，在進一步優(yōu)選的實施方式中，在上模具I中開設(shè)固定孔6，其中裝備固定螺釘3，更進ー步地，在上模具中開設(shè)裝配孔7，并在下模具的相應(yīng)位置處開設(shè)裝配螺紋孔11，其中裝備裝配螺釘4，從而將換熱管弧面拉伸試樣緊固在圓弧狀凹槽8和圓弧狀凸起9形成的圓環(huán)狀間隙10中。在進ー步優(yōu)選的實施方式中，在上模具中四角位置處各開設(shè)ー個裝配孔，在下模具的四角處，在與裝配孔相對的位置處各設(shè)ー個裝配螺紋孔。通過四個裝配螺釘將上下模具緊固裝配。在進一步優(yōu)選的實施方式中，在上模具中，沿直筒圓弧狀凹槽8的直筒方向，在圓弧最高點，即圓弧中心處處開設(shè)固定孔5，這樣固定螺釘與管狀拉伸試樣接觸位置均衡，對管狀拉伸試樣的影響最小。在進一步優(yōu)選的實施方式中，固定螺釘3的底部尖端為球面弧形，這樣固定螺釘與管狀拉伸試樣的接觸之間的接觸為點接觸，固定螺釘對于管狀拉伸試樣的硬性最小。在進一步優(yōu)選的實施方式中，將下模具裝設(shè)于基座上，基座形狀可以根據(jù)實際需要調(diào)整，例如為倒U型，這樣的基座可以在倒U型生產(chǎn)線上滑動，則管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置通過基座可以在生產(chǎn)線上滑動，便于應(yīng)用。 以上通過優(yōu)選的具體實施方式
對本實用新型進行了范例性說明。不過需要聲明的是，這些具體實施方式
僅是對本實用新型的闡述性解釋，并不對本實用新型的保護范圍構(gòu)成任何限制，在不超出本實用新型精神和保護范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型技術(shù)內(nèi)容及其實施方式進行各種改進、等價替換或修飾，這些均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。本實用新型的保護范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于， 所述管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置包括上模具和下模具，上模具中開有直筒圓弧狀凹槽，下模具上設(shè)有直筒圓弧狀凸起，圓弧狀凹槽與圓弧狀凸起之間形成圓環(huán)狀間隙， 其中，在上模具中開設(shè)導(dǎo)向孔，在上模具中還開設(shè)固定孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具中開設(shè)裝配孔，在下模具中與裝配孔相對位置處開有裝配螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具中四角位置處各開設(shè)一個裝配孔，在下模具的四角處，在與裝配孔相對的位置處各設(shè)一個裝配螺 紋孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，上模具中的直筒圓弧狀凹槽與管狀拉伸試樣的外徑配合，下模具中的直筒圓弧狀凸起與管狀拉伸試樣的內(nèi)徑配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具的固定孔中旋有固定螺釘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，所述固定螺釘?shù)牡撞考舛藶榍蛎婊⌒巍?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，在上模具中，沿直筒圓弧狀凹槽的直筒方向，在圓弧最高點處開設(shè)固定孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，其特征在于，下模具裝設(shè)于基座上。
專利摘要本實用新型涉及一種管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置，所述管狀拉伸試樣弧面鉆孔裝置包括上模具和下模具，上模具中開有直筒圓弧狀凹槽，下模具上設(shè)有直筒圓弧狀凸起，圓弧狀凹槽與圓弧狀凸起之間形成圓環(huán)狀間隙，其中，在上模具中開設(shè)導(dǎo)向孔，在上模具中還開設(shè)固定孔。本實用新型采用簡單的機械和緊固裝置，利用模具裝置的形式解決小口徑弧管段弧面的鉆口的難題，以便控制換熱管高溫拉伸試樣兩端孔的同軸及本身精度的問題，保證拉伸試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文檔編號B23B47/28GK202367240SQ201120540759
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者倫辛杰, 徐震, 王萍, 鄭明濤, 黃政 申請人:哈電集團(秦皇島)重型裝備有限公司