一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置及成型工艺

技术领域

本发明涉及法兰短管成型技术领域，具体为一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置及成型工艺。

背景技术

法兰短管作为管道系统中较为重要的连接部件，其用途十分广泛，不仅可以应用于电力、钢铁、金属等工业领域的工业加工设备中，如锅炉、冷凝器、换热器，还可以应用于石化、化工、医药、食品等行业的流体运输系统中，用于输送气体、液体、固体和粉末等物质。

在法兰短管成型领域，传统的钢骨架塑料复合管的法兰短管一般采用注塑法生产，即在短管的一端上注塑一层法兰形状的厚层塑料，这种注塑的工艺实现的基础必须使用注塑机和注塑模具，但是使用注塑法生产出来的法兰有两点不可忽略会影响法兰使用的缺陷，一是厚壁法兰注塑件的必然缺陷是转角处存在熔体收缩孔洞，该孔洞的存在会严重影响法兰的强度，二是注塑时钢骨架复合管短管表面是已经成型且已冷却的，注塑时是使用高温熔融态的塑料包裹在复合管表面的过程，工艺控制的手段有限，检测确认的措施也有限，不能降低法兰短管出现缺陷的概率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置及成型工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置，所述成型装置对工件进行焊接，所述工件包括塑料环、电熔件和复合管，所述塑料环上设有密封水线，所述电熔件带锥度的角度为30°，所述复合管为钢骨架塑料材质，所述电熔件内壁布设电阻丝，所述电熔件带锥度部分外壁套设固定环，所述固定环和打磨罩连接，所述固定环为“C”形可打开结构，所述复合管外壁设有两个铜脚，所述铜脚上设有铜脚保护盖，所述成型装置包括工件、固定机构、焊接机构、打磨机构和焊接检测机构，所述固定机构用于对工件进行固定，所述固定机构和焊接机构连接，所述固定机构和打磨机构连接，所述固定机构和焊接检测机构连接。

工件由塑料环、电熔件和复合管这三个部件组合而成，先是复合管和电熔件二者进行电熔焊接，再是一起和塑料环进行热熔焊接，固定环用于对电熔件带锥度的部分进行固定，防止电熔件在和复合管电熔焊接过程中，其带锥度部分发生膨胀形变，固定机构作为主要的安装基础，用于固定工件、焊接机构、打磨机构和焊接检测机构，利用固定基座来固定焊接机构、打磨机构和焊接检测机构，通过法兰转盘固定工件，使得工件可以以一定速度进行旋转，便于打磨。

进一步，所述固定机构包括固定基座、法兰转盘、旋转电机、热熔焊接座和旋转支承座，所述固定基座和旋转支承座紧固连接，所述旋转支承座上设有安装槽，所述旋转电机置于安装槽内，所述旋转电机和旋转支承座紧固连接，所述法兰转盘和旋转电机输出端紧固连接，所述热熔焊接座和旋转支承座紧固连接，所述塑料环和法兰转盘连接，所述固定基座和焊接机构连接，所述固定基座和打磨机构连接，所述固定基座和焊接检测机构连接，所述热熔焊接座和焊接机构连接。

在固定机构中，固定基座和旋转支承座紧固连接，旋转支承座上设有安装槽，旋转电机置于安装槽内，旋转电机输出端和法兰转盘紧固连接，工件放置在法兰转盘上，在旋转电机启动后，旋转电机输出端带动法兰转盘进行旋转，便于对工件的电熔件和复合管之间的连接处进行打磨，热熔焊接座设置在旋转支承座紧固连接，便于放置热熔焊接装置。

进一步，所述焊接机构包括热熔焊接装置、电熔焊机，所述热熔焊接装置包括热熔焊接机和加热片，所述热熔焊接机和加热片紧固连接，所述热熔焊接机和热熔焊接座连接，所述加热片置于塑料环和电熔件交接处，所述热熔焊接机为两个半圆环形结构，所述热熔焊接机的两个半圆型结构通过固定扣连接，所述热熔焊接座和热熔焊接机连接处设置有滑槽，所述热熔焊接机两个半圆形结构底部都和热熔焊接座通过滑槽连接，所述电熔焊机和固定基座通过支撑杆紧固连接。

在焊接机构中，本发明的焊接分为热熔焊接和电熔焊接，先通过电熔焊机进行电熔焊接，电熔焊机用于对复合管和电熔件进行电熔焊接，电熔件外壁设有两个铜脚，铜脚上设有铜脚保护盖，电熔件内壁上布有电阻丝，电熔焊机的两个输出电极接头分别和电熔件外壁的两个铜脚连接，开启电源后，使得电熔件内壁的电阻丝加热，其加热的能量使得复合管和电熔件的连接界面熔融，使得复合管和电熔件焊接在一起，电熔焊接完成、冷却后，可以打开套设在电熔件带锥度部分的固定环，再通过热熔焊接装置对工件的塑料环和电熔件进行焊接，热熔焊接机和热熔焊接座通过滑槽连接，加热片和热熔焊接机紧固连接，设置在塑料环和电熔件之间，热熔焊接机启动对加热片进行加热，当加热到塑料环和电熔件可以粘合时，热熔焊接机带动加热片通过滑槽远离工件。

进一步，所述打磨机构包括打磨头、打磨电机和打磨罩，所述打磨罩和固定基座通过打磨支撑杆紧固连接，所述打磨电机和打磨罩通过打磨支撑板紧固连接，所述打磨头和打磨电机输出端连接，所述打磨头朝向电熔件和复合管交接处。

在打磨机构中，打磨机构设置在焊接机构的对立端，在工件电熔焊接后，焊接处旋转到打磨机构处，通过打磨电机驱动打磨头对复合管和电熔件交接处进行打磨，打磨电机和打磨头外套设一个打磨罩，以减少打磨过程中的粉尘的逸出。

进一步，所述焊接检测机构包括超声波检测仪和检测架，所述超声波检测仪和检测架紧固连接，所述检测架和固定基座紧固连接，所述超声波检测仪检测端朝向电熔件和复合管的焊接处。

在焊接检测机构中，焊接检测机构设置在工件由电熔焊机旋转到打磨机构的路程中间，通过超声波检测仪对电熔焊接完成的地方进行质量检测。

一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置的成型工艺，成型工艺包括以下步骤：

(1)电熔焊接复合管和电熔件，电熔焊接通过利用电熔焊机加热电熔件内壁的电阻丝，使得复合管和电熔件的连接界面熔融进行焊接；

(2)热熔焊接塑料环和电熔件、复合管的整体，热熔焊接利用热熔焊接机使加热片加热，加热片放置在塑料环和电熔件之间，待到塑料环和电熔件接触面熔化，移除加热片使塑料环和电熔件粘合；

(3)打磨机构打磨电熔焊接处，打磨机构通过打磨电机驱动打磨头对复合管和电熔件交接处进行打磨；

(4)焊接检测机构对工件电熔焊接处进行检测，利用超声波检测仪进行质量检测。

本发明先对工件的电熔件和复合管进行电熔焊接，再对塑料环和电熔件进行热熔焊接，并对焊接处进行质量检测以及打磨。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明启动后，先对电熔件和复合管进行电熔焊接，在进行电熔焊接前先将铜脚保护盖取下，再将电熔焊机两个输出电极接头分别和电熔件外壁的两个铜脚连接，开启电源后，使得电熔件内壁的电阻丝加热，其加热的能量使得复合管和电熔件的连接界面熔融，复合管和电熔件焊接在一起，在电熔焊接的过程中，固定环一直套设在电熔件带锥度的部分，防止其发生膨胀变形，电熔焊接完成后，由超声波检测仪进行质量检测，完成后断开电熔焊机和铜脚的连接，旋转电机带动工件旋转进行接口处的打磨，再通过热熔焊接装置对工件的塑料环和电熔件进行焊接，热熔焊接机和热熔焊接座通过滑槽连接，加热片和热熔焊接机紧固连接，设置在塑料环和电熔件之间，热熔焊接机启动对加热片进行加热，当加热到塑料环和电熔件可以粘合时，热熔焊接机带动加热片通过滑槽远离工件，法兰短管完成。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的固定机构结构示意图；

图3是本发明的固定机构剖视图；

图4是图3视图的局部A放大视图；

图5是本发明的焊接机构结构示意图；

图6是本发明的打磨机构剖视图；

图7是本发明的焊接检测机构结构示意图；

图8是本发明的工件实物图；

图9是原有注塑法和现有焊接法对比图(左注塑法，右焊接法)；

图中：1-工件、11-塑料环、12-电熔件、13-复合管、2-固定机构、21-固定基座、22-法兰转盘、23-旋转电机、24-热熔焊接座、25-旋转支承座、3-焊接机构、31-热熔焊接装置、311-热熔焊接机、312-加热片、32-电熔焊机、4-打磨机构、41-打磨头、42-打磨电机、43-打磨罩、5-焊接检测机构、51-超声波检测仪、52-检测架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

如图1、8、9所示，一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置，成型装置对工件1进行焊接，工件1包括塑料环11、电熔件12和复合管13，塑料环11上设有密封水线，电熔件12带锥度的角度为30°，复合管13为钢骨架塑料材质，电熔件12内壁布设电阻丝，电熔件12带锥度部分外壁套设固定环，固定环和打磨罩43连接，固定环为“C”形可打开结构，复合管13外壁设有两个铜脚，铜脚上设有铜脚保护盖，成型装置包括工件1、固定机构2、焊接机构3、打磨机构4和焊接检测机构5，固定机构2用于对工件1进行固定，固定机构2和焊接机构3连接，固定机构2和打磨机构4连接，固定机构2和焊接检测机构5连接。

工件1由塑料环11、电熔件12和复合管13这三个部件组合而成，先是复合管13和电熔件12二者进行电熔焊接，再是一起和塑料环11进行热熔焊接，固定环用于对电熔件12带锥度的部分进行固定，防止电熔件12在和复合管13电熔焊接过程中，其带锥度部分发生膨胀形变，固定机构2作为主要的安装基础，用于固定工件1、焊接机构3、打磨机构4和焊接检测机构5，利用固定基座21来固定焊接机构3、打磨机构4和焊接检测机构5，通过法兰转盘22固定工件1，使得工件1可以以一定速度进行旋转，便于打磨。

如图2～4所示，固定机构2包括固定基座21、法兰转盘22、旋转电机23、热熔焊接座24和旋转支承座25，固定基座21和旋转支承座25紧固连接，旋转支承座25上设有安装槽，旋转电机23置于安装槽内，旋转电机23和旋转支承座25紧固连接，法兰转盘22和旋转电机23输出端紧固连接，热熔焊接座24和旋转支承座25紧固连接，塑料环11和法兰转盘22连接，固定基座21和焊接机构3连接，固定基座21和打磨机构4连接，固定基座21和焊接检测机构5连接，热熔焊接座24和焊接机构3连接。

在固定机构2中，固定基座21和旋转支承座25紧固连接，旋转支承座25上设有安装槽，旋转电机23置于安装槽内，旋转电机23和旋转支承座25紧固连接，旋转电机23输出端和法兰转盘22紧固连接，工件1放置在法兰转盘22上，在旋转电机23启动后，旋转电机23输出端带动法兰转盘22进行旋转，便于对电熔件12和复合管13之间的连接处进行打磨，热熔焊接座24设置在旋转支承座25紧固连接，便于放置热熔焊接装置31。

如图5～6所示，焊接机构3包括热熔焊接装置31、电熔焊机32，热熔焊接装置31包括热熔焊接机311和加热片312，热熔焊接机311和加热片312紧固连接，热熔焊接机311和热熔焊接座24连接，加热片312置于塑料环11和电熔件12交接处，热熔焊接机311为两个半圆形结构，热熔焊接机311的两个半圆型结构通过固定扣连接，热熔焊接座24和热熔焊接机311连接处设置有滑槽，热熔焊接机311两个半圆形结构底部都和热熔焊接座24通过滑槽连接，电熔焊机32和固定基座21通过支撑杆紧固连接。

在焊接机构3中，本发明的焊接分为热熔焊接和电熔焊接，先通过电熔焊机32进行电熔焊接，电熔焊机32用于对复合管13和电熔件12进行电熔焊接，电熔件12外壁设有两个铜脚，铜脚上设有铜脚保护盖，电熔件12内壁布有电阻丝，电熔焊机32的两个输出电极接头分别和电熔件12外壁的两个铜脚连接，开启电源后，使得电熔件12内壁的电阻丝加热，其加热的能量使得复合管13和电熔件12的连接界面熔融，使得复合管13和电熔件12焊接在一起，电熔焊接完成、冷却后，可以打开套设在电熔件带锥度部分的固定环，再通过热熔焊接装置31对工件1的塑料环11和电熔件12进行焊接，热熔焊接机311和热熔焊接座24通过滑槽连接，加热片312和热熔焊接机311紧固连接，设置在塑料环11和电熔件12之间，热熔焊接机311启动对加热片312进行加热，当加热到塑料环11和电熔件12可以粘合时，热熔焊接机311带动加热片312通过滑槽远离工件1。

如图7所示，打磨机构4包括打磨头41、打磨电机42和打磨罩43，打磨罩43和固定基座21通过打磨支撑杆紧固连接，打磨电机42和打磨罩43通过打磨支撑板紧固连接，打磨头41和打磨电机42输出端连接，打磨头41朝向电熔件12和复合管13交接处。

在打磨机构4中，打磨机构4设置在焊接机构3的对立端，在工件1电熔焊接后，焊接处旋转到打磨机构4处，通过打磨电机42驱动打磨头41对复合管13和电熔件12交接处进行打磨，打磨电机42和打磨头41外套设一个打磨罩43，以减少打磨过程中的粉尘的逸出。

如图8所示，焊接检测机构5包括超声波检测仪51和检测架52，超声波检测仪51和检测架52紧固连接，检测架52和固定基座21紧固连接，所述超声波检测仪51检测端朝向电熔件12和复合管13的焊接处。

在焊接检测机构5中，焊接检测机构5设置在工件1由电熔焊机32旋转到打磨机构4的路程中间，通过超声波检测仪51对电熔焊接完成的地方进行质量检测。

一种具有双焊接模式的法兰短管成型装置的成型工艺，成型工艺包括以下步骤：

(1)电熔焊接复合管13和电熔件12，电熔焊接通过利用电熔焊机32加热电熔件12内壁的电阻丝，使得复合管13和电熔件12的连接界面熔融进行焊接；

(2)热熔焊接塑料环11和电熔件12、复合管13的整体，热熔焊接利用热熔焊接机311使加热片312加热，加热片312放置在塑料环11和电熔件12之间，待到塑料环11和电熔件12接触面熔化，移除加热片312使塑料环11和电熔件12粘合；

(3)打磨机构4打磨电熔焊接处，打磨机构4通过打磨电机42驱动打磨头41对复合管13和电熔件12交接处进行打磨；

(4)焊接检测机构5对工件电熔焊接处进行检测，利用超声波检测仪51进行质量检测。

本发明先对工件1的电熔件12和复合管13进行电熔焊接，再对塑料环11和电熔件12进行热熔焊接，并对焊接处进行质量检测以及打磨。

本发明的工作原理：本发明启动后，先对电熔件12和复合管13进行电熔焊接，在进行电熔焊接前先将铜脚保护盖取下，再将电熔焊机32两个输出电极接头分别和电熔件12外壁的两个铜脚连接，开启电源后，使得电熔件12内壁的电阻丝加热，其加热的能量使得复合管13和电熔件12的连接界面熔融，使得复合管13和电熔件12焊接在一起，在电熔焊接的过程中，固定环一直套设在电熔件带锥度的部分，防止其发生膨胀变形，电熔焊接完成后，由超声波检测仪51进行质量检测，完成后断开电熔焊机32和铜脚的连接，旋转电机23带动工件1旋转进行接口处的打磨，再通过热熔焊接装置31对工件1的塑料环11和电熔件12进行焊接，热熔焊接机311和热熔焊接座24通过滑槽连接，加热片312和热熔焊接机311紧固连接，设置在塑料环11和电熔件12之间，热熔焊接机311启动对加热片312进行加热，当加热到塑料环11和电熔件12可以粘合时，热熔焊接机311带动加热片312通过滑槽远离工件1，法兰短管完成。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。