[实用新型]超长支管三通管件的热压成形模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及管件加工设备领域，尤其是热压成形三通管件的模具。

背景技术

管道中广泛应用三通管件进行管道连接。生产中常用热压成形方法制造大直径与厚管壁的无缝三通管件，热压成形方法是指把管坯加热后在模具中进行成形，由于采用加热后的管坯进行压制，材料成形所需要的设备吨位要求可以降低。如图1所示，中国国家标准中无缝三通支管1的长度M等于主管2的长度C，对于这种国标的无缝三通的热压成形，具体工艺如图2、图3所示：先将大于三通直径的管坯4，压扁约至三通直径的尺寸，在拉伸支管的部位开一个孔6；将管坯4加热，放入热压成形模的上模3与下模7之间，并在管坯4的孔6内装入拉伸支管的拉杆5；如图3所示压力机驱动上模3下行进行合模，管坯4在压力的作用下被径向压缩，在径向压缩的过程中根据体积不变原理，管坯金属向支管方向流动，同时在拉杆5的拉伸下形成支管1。支管的成形过程是通过管坯径向压缩和支管部位的拉伸而成形，支管是由管坯材料的径向运动进行补偿，所以也称为径向补偿工艺。

随着管道技术的发展，需要一种支管长度M大于主管长度C 50％以上的无缝三通，以下称为超长支管三通。对于这种超长支管三通如果按照上述的一次成形工艺来生产，因支管一次拉伸变形量过长，材料变形已超越拉伸率极限，导致成形质量不合格，无法直接成形。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产工艺与模具不能制造超长支管三通管件的缺点，提供一套超长支管三通管件的热压成形模具，从而在现有设备上可以制造超长支管三通管件。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种超长支管三通管件的热压成形模具，包括上模、下模与拉杆，具体包括第一上模、第二上模、第一下模、第二下模、第三下模、第四下模、拉杆；初次成形模具由第一上模与第一下模组成：第一上模的直管段模腔直径为D1；第一下模的直管段模腔直径为D1，支管段模腔直径为D1，直管与支管过渡处圆角半径为R1；二次成形模具由第一上模与第二下模组成：第二下模的直管段模腔直径为D1，支管段模腔直径为D1，直管与支管过渡处圆角半径为R2；三次成形模具由第一上模与第三下模组成：第三下模的直管段模腔直径为D1，支管段模腔直径为D2，直管与支管过渡处圆角半径为R2；最终成形模具由第二上模、第四下模与拉杆组成：第二上模的直管段模腔直径为D3；第四下模的直管段模腔直径为D3，支管段模腔直径为D3，直管与支管过渡处圆角半径为R3。各尺寸关系为：R3＝R，R2＝R3/α，R1＝R2/β；D3＝S×D，D2＝D3+(5～10)mm，D1＝D2/γ；其中D为三通直径，R为三通直管与支管过渡处圆角半径，S为公知的材料热压成形收缩率，α取值为65％～75％，优选为70％；β取值为65％～75％，优选为70％；γ取值为81％～91％，优选为86％。

本实用新型采用两个上模与四个下模，逐步拉伸挤压出了超长支管；在每次热压成形中，通过控制支管根部R和支管外径D的大小依次递减，保证材料拉伸变形在拉伸率极限之内，解决了M＞1.5C的超长支管三通的成形问题。

附图说明

图1为无缝三通管件的产品截面图；

图2为现有的无缝三通的热压成形示意图，此为成形前状态；

图3为现有的无缝三通的热压成形示意图，此为成形后状态；；

图4为本实用新型的初次成形模具的主视图，工作前状态；

图5同图4，为工作后状态；

图6为图5的左视图；

图7为本实用新型的二次成形模具的主视图，工作前状态；

图8同图7，为工作后状态；

图9为图8的左视图；

图10为本实用新型的三次成形模具的主视图，工作前状态；

图11同图10，为工作后状态；

图12为图11的左视图；

图13为本实用新型的最终成形模具的主视图，工作前状态；

图14同图13，为工作后状态；

图15为图14的左视图；

图16为本实用新型的最终成形模具的主视图，工作后状态。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。