[实用新型]一种用于成形三通件的模具

说明书

技术领域

本发明涉及热加工领域，具体是一种在单向压力机上成形三通件的装置及其成形方法。 

背景技术

三通件作为一种重要的工业零件，在石油化工、动力工业等领域广泛应用。上述领域的发展在对三通件的需求愈来愈广泛的同时对该类零件的组织和力学性能提出了更高的要求。目前此类零件的加工方式主要有铸造、焊接、胀形、机械加工。铸造件的铸造缺陷难以克服，常成为零件失效隐患；采用胀形方法成形三通件壁厚受限且均匀性难以控制；焊缝处的残余应力易引发应力腐蚀断裂，造成管道泄漏和破坏，且焊接零件对服役环境要求较高；机械加工成形三通件生产效率低、材料利用率低，且机加工时切断金属流线，影响产品强度和刚度等性能。 

中国专利申请CN1056830A公开了一种利用液压胀形制造三通件的方法，通过将管坯置入型模内，经合模、锁模、两端模封管、充液、两端模相对运动、放液、两端模回程、主缸回程、顶出缸顶出等步骤，完成三通件的成形。首先该成形方法是在室温下进行，由于受到材料塑性变形能力以及液体压力的限制，胀形程度不宜过大，所以所成形三通管的壁厚受限，成形相对壁厚(管坯壁厚/管坯外径)较大的工件困难；其次该方法所成形三通件是在模具的压力下，迫使毛坯厚度减薄和表面积增大来获得零件几何尺寸，支管是由于主管材料向支管型腔流动形成，而材料在室温下的流动能力和主管壁厚减薄有限，所以支管壁厚难以控制，易于减薄过度而发生破裂。 

中国发明专利CN101695739公布了一种大型正、斜三通的锻制工艺，截出坯料预热后在多向模锻液压机上锻压出主管，与此同时在锻模内主管上反挤压形成凸块，通过后续机加工成形支管。采用该方法在第一步锻造成形三通管主管时，在成形后期由于金属剧烈向支管型腔流动，导致金属逐渐脱离成形主管的模具表面，形成空腔；同时采用机加工成形支管，降低材料利用率，切断金属流线，使得构件流线外露，降低了构件的力学性能和抗腐蚀性能。 

中国发明专利CN85202826U公布了一种用于模锻气压、液压传动管路系统上的管接头多向模锻设备。该装置的上模板、动圈和下模板内分别装有四组以下的锲形工 作机构。水平冲头通过锲形块、动圈和滑块与垂直冲头协调运动。加载时，上模板与压力机滑块一起下行，锲形块向外滑动的同时向下推压动圈做向下运动，动圈下端的斜面所产生的水平分立推动侧向滑块及冲头挤压工件。该装置的每组锲形块-动圈-滑块之间传动均依靠斜面提供的侧向水平分力，装置复杂，能量利用率低，为使水平冲头达到相应载荷，压力机需要提供较大的压力，且该装置只能成形主支管高度固定的管件。 

中国发明专利CN102248102A公布了一种整体成形铝合金等径三通件的方法，采用三通模具实施整体成形铝合金等径三通件，其加载成形过程为水平凸模先运动，侧凸模稍后运动，三个凸模一起运动至最终成形位置，通过协调不同方向模具的加载顺序控制成形过程中的金属流动。此种成形方式要求在多向模锻液压机上进行，水平凸模和垂直凸模的运动依靠多向模锻压力机不同方向的加载，模具运动控制复杂，动力要求高。 

发明内容

针对以上提出的三通件成形过程中无法满足高性能要求以及对设备要求高，加载过程复杂的缺点，本发明提出了一种在单向压力机上成形三通件的装置及其成形方法。 

本发明包括上模板、下模板、2个凹模、2个水平凸模、垂直凸模、2个滑块、2个挡板、2个斜楔和2个垫块；2个滑块分别安装在位于下模板上表面的两端的滑块槽内；水平凸模位于2个滑块之间，并且该水平凸模的外端与滑块内侧表面配合；2个挡板分别位于2个滑块的外侧，并嵌装入下模板上表面的挡板安装槽内；2个斜楔的斜面分别置于2个滑块的斜面上，并且各斜楔侧表面的燕尾块插入挡板侧表面的燕尾槽内；2个垫块的下表面分别安放在斜楔的上表面；上模板位于所述垫块的上表面；2个凹模位于2个垫块之间；2个凹模扣合为整体并固紧，使2个凹模上的水平凹槽形成完整的主管型腔，2个凹模上的垂直凹槽形成完整的支管型腔；所述凹模的主管型腔的中心线与水平凸模的中心线重合；所述凹模的支管型腔的中心线与垂直凸模的中心线重合；2个水平凸模分别位于2个滑块的内侧；垂直凸模固定在上模板下表面的中心。 

在下模板的中部有凹模插块固定槽；在所述下模板上表面的两端的滑块槽的外侧分别有挡板的安装槽，该安装槽的槽底分布有安装孔。 

在凹模的一个表面有三通槽，该三通槽的水平槽为所成形管件主管的型腔，位于所述水平槽的中间并与该水平槽垂直贯通的垂直槽为所成形工件支管的型腔；所述主管型腔和支管型腔的直径均与所成形管件的外径相同；在凹模1的下表面有凸出的插块。