[發明專利]利用管材高壓液壓成型方法制成的多重復合鋼管及其制造方法

無效

• 申請號: 200980101508.8
• 申請日: 2009-01-28
• 公開（公告）號: CN102159337A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 許柱行;全東見;金閏圭;金孝燮;羅祥默
• 申請（專利權）人: 現代HYSCO株式會社
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D26/051
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

技術領域

本發明涉及一種利用管材高壓液壓成型方法制成的多重復合鋼管及其制造方法，尤其是涉及一種在外部鋼管內部，通過向內部鋼管施加水壓膨脹擴管以產生塑性變形，外部鋼管因內部鋼管的塑性擴管而被彈性擴管并在去除壓力之后彈性收縮，從而無需其他粘合劑即可牢固結合內部鋼管和內部鋼管的制造方法。

背景技術

管材高壓液壓成型方法是指在制造復雜部件時，不是利用各種形狀的沖壓模具對其單獨加工之后再進行焊接，而是將制成管狀的材料放入具備所需形狀的成型槽(VOID)的模具內之后，向管內以高壓方式注入水等流體而進行加工的復合成型方式。上述加工工藝是材料回收率及生產效率較高的鋼管加工技術。

一般而言，常用的雙重或多重結構鋼管的制造方法是將粘合劑或合成樹脂填充到內部鋼管和外部鋼管之間而使之結合，或對內部或外部鋼管進行加熱或冷卻處理并以收縮配合的方式制造。

但是，上述鋼管存在如下問題：

第一、若通過填充粘合劑而結合內部鋼管及外部鋼管并制成雙重或多重鋼管時，會因周圍溫度或環境所導致的化學變化而使其喪失結合性能，從而會降低內、外部鋼管之間的結合力。

第二、因進行粘合劑涂布或合成樹脂填充時所需的鋼管表面處理及凝固等加工工藝較為復雜，從而會降低生產效率。

第三、由于粘合劑或合成樹脂即使經較長時間也不能分解，而且使用粘合劑或合成樹脂時的制造成本也較高。

第四、若通過熱處理方式進行結合，則需價格昂貴的熱處理設備，而且，若鋼管的長度較長，則無法通過熱處理加工而均勻地結合所有的面。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多重復合鋼管及其制造方法，在結合內部鋼管和外部鋼管時，該制造方法不使用填充劑、粘合劑，而且也不采用熱處理工藝，而通過管材高壓液壓成型方法使內部鋼管擴管成型，使其產生塑性變形以使其緊貼外部鋼管，從而通過內部鋼管的擴管力使外部鋼管產生彈性變形及塑性變形，并通過彈性恢復而將其機械結合。

本發明的另一目的在于一種提供多重復合鋼管制造方法，該制造方法以外部鋼管為準來優化內部鋼管成型槽的的大小，從而可以獲得理想的結合力。

本發明的又一目的在于一種提供多重復合鋼管及其制造方法，該制造方法通過增大內部鋼管和外部鋼管的表面粗糙度而提高結合力。

為了實現上述目的，本發明所述的多重復合鋼管制造方法包括：準備外部鋼管、內部鋼管以及模具的步驟，其中上述內部鋼管具有相當于在上述外部鋼管內徑的95～98％范圍的的外徑，上述模具具有相當于在上述外部鋼管外徑的100.20～100.30％范圍內的直徑的成型槽；向上述外部鋼管插入上述內部鋼管之后，將該組件設置于上述成型槽中的步驟；直至達到第一成型壓力為止向上述內部鋼管注入流體，從而使上述內部鋼管塑性膨脹以使其接觸上述外部鋼管的第一成型步驟；將上述內部鋼管的流體壓力增至第二成型壓力，從而使上述外部鋼管彈性膨脹以使其接觸上述成型槽的第二成型步驟；去除注入上述內部鋼管的流體而使上述外部鋼管彈性恢復，從而使上述外部鋼管和上述內部鋼管結合的彈性恢復步驟。其中，上述第一成型步驟的第一成型壓力相當于在上述內部鋼管的屈服強度和上述外部鋼管屈服強度之和的10～20％范圍內，而上述第二成型壓力要維持2～3秒鐘。

采用本發明時，不像現有技術中的雙重或多重結構鋼管的制造方法那樣將粘合劑或合成樹脂填充到內部鋼管和外部鋼管之間而進行結合，或對內部或外部鋼管進行加熱或冷卻處理并以收縮配合的方式制造，本發明通過管材高壓液壓成型方法使內部鋼管擴管成型，使其產生塑性變形以使之緊貼外部鋼管，從而通過內部鋼管的擴管力使外部鋼管產生彈性變形及塑性變形，并通過彈性恢復而將其機械結合。

這樣結合的具有雙重或多重結構的鋼管，具有理想的結合強度，無需進行其他熱處理以及再使用粘合劑或合成樹脂，從而能節省制造成本，并可提高作業效率和生產效率。

另外，可根據產品用途以多種方式組合使用內部鋼管及外部鋼管的材料，且可以根據管材高壓液壓成型模具的形狀制造出各種形狀的產品。

附圖說明

圖1表示本發明所述的雙重鋼管的成品示意圖；

圖2表示用于制造圖1所示雙重鋼管的內部鋼管和外部鋼管成型前的狀態和模具的剖面圖；

圖3表示利用本發明所述的管材高壓液壓成型方法制成多重復合鋼管的工藝過程的示意圖；

圖4是根據時間的推移表示施加于內部鋼管的流體壓力和軸向壓入量的曲線圖。

具體實施方式

下面，結合附圖說明本發明利用管材高壓液壓成型方法制成的多重復合鋼管及其制造方法的實施例。