[发明专利]多通管接头的塑挤成型工艺及模具

说明书

本发明属于多通管接头及变断面空心零件的塑挤成形工艺及模具。

管路系统在日常生活中及石油化工、电力、核电、机械等部门中应用极为广泛，而多通管接头及变断面空心零件是其不可缺少的零部件。日常生活中，如送水、送气的管路系统，其内压小，强度性能要求低，因此采用铸造、焊接方法生产这些零部件就足以满足要求。而对于石油、化工、电力电站系统中采用的管路有一些特殊要求，如抗高压、耐高温、防腐防锈等，这样，铸造、焊接方法生产的管接头就远远达不到要求，这就要求在材质及加工方法上加以改进。多向模锻加工是近年来迅速发展起来的锻造新工艺它综合了模锻和挤压的优点，克服了传统锻压设备加工的局限性和效益低的弱点，具有锻件尺寸精度高、质量好、材料利用率高、节省能源等优点，但锻出的三、四通等管接头毛坯内腔仍需切削加工，且加工出的内腔主支管的联接处为非圆滑流线型联接，用于管路中液、汽流损耗较大。目前，常用的方法是管坯软模胀形法，即采用液体、橡胶的压力代替刚性凸模或凹模，使空心件或管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面。国内应用较多的是橡胶胀形，而国外尤其是日本液压胀形则占相当大的比例。

软模胀形法虽然具有许多优点，但仍存在一些不足：

1、对于低强度、高塑性材料，软模胀形法生产的锻件必须增加冲支管底部的辅加工序;而对有些高强度材料则需增加冲孔一翻边工序。

2、软模胀形的变形特点主要是材料受切向和母线方向的拉伸，其胀形的变形程度受材料延伸极限的限制，对厚度较厚或较薄的零件成形均很困难。

3、随着变形程度的增加，内压的增加，橡胶胀形法将大量耗损橡胶，液压胀形法的介质泄漏也将加重。因此，要求的设备，模具的精度、密封性均较高。成本的提高，也使软模胀形法的应用受到了一定的限制。

本发明的目的在于提供一个新的多通管接头及变断面空心零件的成形工艺及模具，在这种加工工艺中，采用某些固体材料代替液体、橡胶作为密封、传力成形介质，从而降低生产成本，使产品的质量、材料的利用率都有大幅度的提高。

现有工艺是使用橡胶、液体作为传力成形介质，使空心件和管状坯料在压力作用下向外扩张，胀出所需的凸起曲面，本发明的要点是：采用固体材料作为密封、传力成形介质，首先将介质溶化后注入或装入预处理过的管坯或空心坯料中，然后把它们装入可分模的凹模里，合紧凹模，冲头向管坯和介质加压，冲头在挤压管坯的同时挤压介质，致使管坯内形成高压将管坯挤胀出所要求的形状。冲头继续加压，使介质以足够的压力按凹模支管处刃口形状冲去支管底部。将成形件取出凹模加温溶化介质即可获得所需要的成品件，充填介质的数量要根据加工零件的形状及变形量确定，充填的介质可以是单独一种，也可以是二种不同介质分别装入管坯中，成形过程可以在一般生产车间室温条件下进行挤胀成形，也可以将模具和管坯加热后进行挤胀成形。冲头下端面轴向长度等于（0.2-0.6）管坯内径处有为1-6°的锥度或在冲头的下端面中心有一直径等于（0.2-0.45）管坯内径，锥度为2-6°的锥形中心孔，锥孔的深度等于（1-5）管坯内径。

按本发明采用固体介质是：

1、在室温下选用的介质为（均为重量比）：

a.含有Bi54-58%，Pb16-18%，Sn10-20%，Hg9-12%的合金材料;

b.含有Bi42-48%，Pb20-24%，Sn7-10%，Cd4-6%，In17-22%的合金材料;

c.含有Bi48-52%，Pb20-24%，Sn10-13%，In18-22%的合金材料;

d.含有Bi49-52%，Pb25-27%，Sn11-14%，Cd9-12%的合金材料;

e.含有Bi50-53%，Pb30-40%，Sn0-16%，Cd0-8.2%的合金材料;

f.熔点为45-70℃的工业石蜡制品;

g.熔点为100～140℃的亚硝酸盐及硝酸盐制品;

①含有KNO₃45-60%，NaNO₂35-45%，NaNO₃5-10%，H₂O0-6%制品;

②含有NaNO₃40-50%，NaNO₂25-30%，KNO₃25-30%，H₂O0-7%制品;

③含有Al（NO₃）₃·9H₂O40-60%，NaNO₂40-60%制品;