[發(fā)明專利]無縫叉形管成型工藝及成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110184114.2
• 申請日: 2011-07-04
• 公開（公告）號: CN102266876A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張珂;張利旭
• 申請（專利權(quán)）人: 偃師華科管件有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21C37/28
• 分類號: B21C37/28;B21C25/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于叉形管技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種無縫叉形管成型工藝及成型模具。?

背景技術(shù)

叉形管，亦稱三叉管、叉形三通、Y形三通，用于一根管子分叉為兩根平行管子的過渡連接，是電站鍋爐受熱部件水冷壁的重要配件。根據(jù)使用條件不同，材質(zhì)有碳鋼(20G)，合金鋼(12Cr1MoV、15CrMo、P22、P91)等。?

水冷壁是鍋爐的主要受熱部分，它由數(shù)排鋼管組成蒸發(fā)受熱面，敷設(shè)在鍋爐爐膛的四周，叉形管即是連接這些鋼管的配件。它的內(nèi)部為流動的水或蒸汽，外界接受鍋爐爐膛火焰的熱量。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量，在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度，保護(hù)爐墻。鍋爐中有40～50％甚至更多的熱量由水冷壁所吸收。?

由于叉形管使用條件苛刻，所以對其質(zhì)量要求相應(yīng)很高，其過渡部分和本體不得采用焊接的方式制造。傳統(tǒng)的制造工藝是采用鍛造的方法，先鍛造成毛坯，再經(jīng)過鉆孔、彎曲、機(jī)加工，共約十三道工序制成成品(如圖5所示)。不僅成型困難大，機(jī)加工工作量大，制造周期長，而且材料利用率低。由于其結(jié)構(gòu)特殊，加工中極易造成超差而使零件報廢，成品率一般在70％～80％左右。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種無縫叉形管成型工藝及成型模具。其以無縫鋼管為原材料，采用模具進(jìn)行成型，解決了叉形管成型難題。不僅提高了叉形管的成型質(zhì)量和成品率，而且有效減少了制造工序，節(jié)約了材料，降低了制造成本。?

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是：叉形管的成型工藝包括?

1、彎曲：將無縫鋼管經(jīng)中頻加熱，制成160-200°彎頭；?

2、將制成的彎頭進(jìn)行整形，使彎頭的中心距基本符合叉形管中心距的尺寸；?

3、壓扁：將整形好的毛坯壓扁，使兩個支管的管徑B≥叉形管支管外徑1～2mm；?

4、擠壓成型：將加熱后的管坯放進(jìn)成型模具擠壓成型，使叉形管的兩個支管?外徑、長度符合設(shè)計要求，同時在外弧形成鼓包；?

5、車削加工：切去叉形管上端部圓弧凸起的蓋子后即為主管接口。?

上述彎曲工序中，彎頭采用中頻熱推工藝制作，彎頭外徑≈叉形管支管直徑的1.1～1.4倍，壁厚≥叉形管的壁厚，彎頭的展開長度大于叉形管的展開長度5～10mm。?

一種實現(xiàn)上述無縫叉形管成型工藝成型模具包括上下對稱設(shè)置的上壓板、下壓板，上立柱、下立柱，上模板、下模板及上復(fù)位彈簧、下復(fù)位彈簧，上立柱的一端與上壓板固定連接，另一端穿過上模板與一側(cè)的外模固定連接，下立柱的一端與下壓板固定連接，另一端穿過下模板與另一側(cè)的外模固定連接，在上立柱、下立柱上均設(shè)有復(fù)位彈簧，在上模板與下模板連接有固定樁，在位于芯模一側(cè)的固定樁上裝有導(dǎo)向套；成型模包括上、下外模及芯模，芯模位于上、下外模中間，上、下外模分別與上立柱、下立柱連接，芯模的外側(cè)與導(dǎo)向套固定連接。?

在所述成型模的兩外側(cè)分別設(shè)置有外導(dǎo)向板和內(nèi)導(dǎo)向板，其中內(nèi)導(dǎo)向板為兩塊，對稱設(shè)置在成型模的兩外側(cè)并緊貼成型模，上端與上側(cè)外模固定連接，外側(cè)緊貼外導(dǎo)向板并在外導(dǎo)向板內(nèi)上下滑動；外導(dǎo)向板也為兩塊，對稱設(shè)置在內(nèi)導(dǎo)向板的兩外側(cè)并緊貼內(nèi)導(dǎo)向板，下端與下模板固定連接。?

本發(fā)明采用無縫鋼管為原材料，利用模具在液壓機(jī)上進(jìn)行成型的方式較好解決了叉形管的成型難題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：?

1、減少了制造工序。成型模為分體式結(jié)構(gòu)，簡化了結(jié)構(gòu)，一次擠壓成型，使支管和主管同時成型；?

2、大大降低了配件成本。以DN50產(chǎn)品為例，鍛制工藝生產(chǎn)的叉形管價格約為900元左右，本發(fā)明生產(chǎn)的叉形管價格僅為400元左右，成本降低50％以上；?

3、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨合理。由于采用無縫鋼管制造，降低了整體剛性，減少了設(shè)備運(yùn)行中溫度和壓力變化造成的應(yīng)力集中，延長了設(shè)備使用壽命；?

4、提高了成品率，節(jié)約了材料。材料利用率在80％以上，成品率在98％以上，更符合節(jié)能、環(huán)保要求。?

5、降低了勞動強(qiáng)度。減少了繁重的鍛造工序，大大減輕了制作的勞動強(qiáng)度，相應(yīng)也減少了噪音、煙塵等環(huán)境污染。?

6、成型質(zhì)量好。擠壓成型的工件外觀光滑整潔，線條流暢，尺寸符合設(shè)計要求，避免了皺褶、裂紋、凹坑、扭曲等影響產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明的模具結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2為圖1的側(cè)視剖面圖?

圖3是圖1的俯視剖面圖。?

圖4為本發(fā)明的成型模主要部件結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖5為圖4的仰視圖。?