[发明专利]高压弯头等径管坯热推温压成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种推制和模压相结合的成形方法，特别是用于高压弯头的等径热推温压成形方法。

背景技术

长期以来，高压弯头常用的生产方法有三种：推制、弯制与压制。其中推制成形由于生产效率较高所以被广泛应用。推制弯头首先选取直径比弯头直径小的直管坯，在局部中频感应加热的情况下利用牛角形芯棒进行扩径弯曲推制成形，为保证弯头整体的形状和尺寸，推制完成后要对弯头端部进行整形处理。这种推制方法存在以下不足：1，由于该方法采用扩径成形，所以管坯的直径受扩径率的限制。2，推制扩径过程中管坯受周向拉力较大，使管的组织性能降低、原有缺陷变大。3，牛角形芯棒成形过程中受力大，容易磨损，芯棒修复工作完全依靠工人的经验进行手工操作，粉尘污染大，耗时误工。4，整形过程只针对弯头端部，而忽略了整体缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成形模具简单、操作方便、生产效率高、产品质量好的高压弯头等径管坯热推和温压结合的成形方法。

本发明方法具体内容如下：

1、下料：

选择横截面公称直径与弯头产品横截面公称直径相同、壁厚相同的直管作为毛坯。管坯长度尺寸按弯头展开尺寸计算得到。

2、热推：

首先将第1步下料得到的管坯套到中频推制机推杆上，为批量生产需要，最好将管坯依次套到中频推制机推杆上，相邻的管坯之间用点焊连接。当管坯下料纵向截面为梯形时，两端斜面向下。启动推制机双液压缸推动挡板及管坯向前运动，通过中频感应加热区域和牛角形芯棒进行扩径成型。中频感应加热需将管坯加热至奥氏体起始温度以上。管坯受牛角芯棒作用弯曲、扩径变形得到预制坯弯头，为下一步温压成形预制毛坯，相邻的管坯在先后成型的过程中点焊自动脱开。其中芯棒尺寸设计原则：设牛角芯棒定初始截面尺寸D即管坯内径尺寸，内弧弯曲半径为R，牛角芯棒定型截面为长轴半径为a、短轴半径为b的椭圆形截面，β表示管坯椭圆度，定义该管坯椭圆度β为15%-30%，扩径比α为6%-8%。

3、温压：

将热推成形后得到的残余温度在550-700℃的椭圆形预制坯弯头长轴向上且短边向上居中，卧放于预热至200-300℃且型腔尺寸与最终弯头产品外壁尺寸相同的温压整形模具的腔内，管坯截面椭圆的长轴与凸模的运动方向相同。当管坯下料纵向截面为梯形时，内弧向上。然后整形模具上下合模进行压制，使管坯产生周向压缩，将管坯的椭圆截面整形成圆形截面。合模保压3-5s后开模，取出工件冷却至室温。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、采用本方法获得的产品质量好，外形美观，温压整形即可达到产品要求的尺寸。

2、本方法选用与弯头产品相同直径的直管作为管坯，降低了毛坯选材要求。

3、热推成形过程中芯棒受力小，增加了芯棒的寿命。

4、本方法最后步骤中采用温压成形，成形过程中管坯内应力主要以压应力为主，能消除组织缺陷，提高了管件力学性能。

5、本方法无需改变现有的推制机设备，无需大量投入资金，即可应用于实际生产。

附图说明

图1为本发明弯头主视剖面示意图。

图2为本发明例1毛坯主视半剖示意图。

图3为本发明中频感应推制机成型部分主视剖面示意简图。

图4-1为本发明牛角型芯棒的主视示意图。

图4-2为图4-1的B向视图。

图4-3为图4-1的A向视图。

图5-1为本发明推弯后的管坯主视示意图。

图5-2为图5-1的A向视图。

图5-3为图5-1的B-B视图。

图6为本发明温压整形所用模具立体示意简图。

图7为本发明例2毛坯主视半剖示意图。

具体实施方式

例1

以生产壁厚t为32mm，公称直径D为325mm，弯曲半径R为750mm，弯头角度α=90°的弯头，如图1所示，为例对本发明进行说明。