[發明專利]一種大型波紋管的對輪旋壓與變形熱處理復合制造工藝

有效

• 申請號: 201410366035.7
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104175072B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 趙升噸;朱成成;孟德安;張琦;范淑琴
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于大型波紋管塑性加工技術領域，特別涉及一種大型波紋管的對輪旋壓與變形熱處理復合制造工藝。

背景技術

大型波紋管廣泛應用于油氣運輸、化工廠、供熱管道等領域。該類零件傳統制造工藝主要是液壓脹形、輥軋等，工藝復雜，且一些需要通過大量焊接加工完成的波紋管存在易開縫、易腐蝕、強度差等問題。由于大型波紋管對剛度和強度都有一定的要求，并且在很多情況下需要抗蝕性能，所以對大壁厚的金屬波紋管有很大需求。旋壓技術可以很好的加工轉體類零件，但是普通的旋壓設備加工能力有限，難以對大直徑的厚壁管件進行加工。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種大型波紋管的對輪旋壓與變形熱處理復合制造工藝，通過較低的旋壓力完成大壁厚、高強度材料的波紋管加工，并具有很強的擴展性。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種大型波紋管的對輪旋壓與變形熱處理復合制造工藝，包括以下步驟：

第一步，將筒形坯料1夾持于旋壓機的主軸，把擁有一個以上的波紋內形的一組第一內旋輪2、第二內旋輪3運行至與坯料1夾持端靠近的位置，接近坯料1內表面，非接觸；

第二步，把擁有一個以上的波紋外形的一組第一外旋輪4、第二外旋輪5運行至坯料1外側與第一內旋輪2、第二內旋輪3相對的位置，接近坯料1外表面，非接觸；

第三步，將第一加熱裝置6、第二加熱裝置7移動至即將開始加工的位置，以主軸旋轉方向作為標準，第一加熱裝置6、第二加熱裝置7分別處于第一外旋輪4、第二外旋輪5的前方一個較小的距離處，該位置以不干涉外旋輪且不加熱外旋輪為準；

第四步，使第一冷卻裝置8、第二冷卻裝置9與第一外旋輪4、第二外旋輪5、第一加熱裝置6、第二加熱裝置7處于同一平面，并且第一冷卻裝置8、第二冷卻裝置9與第一加熱裝置6、第二加熱裝置7有足夠遠的距離，該位置以冷卻裝置與加熱裝置互不干擾為準；

第五步，啟動主軸，帶動坯料1轉動，然后開啟第一加熱裝置6、第二加熱裝置7對將要進行旋壓成形的坯料局部區域進行快速加熱，根據測溫裝置所得結果，該環形區域溫度達到要求之后，開始旋壓，加熱區域覆蓋該道次波紋旋壓所需的區域；

第六步，根據波紋形狀，第一內旋輪2、第二內旋輪3，第一外旋輪4、第二外旋輪5采用不同的徑向進給工作方式，由成對的內外旋輪對該區域進行旋壓，待坯料1與內外旋輪貼合，退出第一內旋輪2、第二內旋輪3，第一外旋輪4、第二外旋輪5，停止加熱，利用第一冷卻裝置8、第二冷卻裝置9將該波紋成形區域下降到設定溫度；

第七步，將第一內旋輪2、第二內旋輪3，第一外旋輪4、第二外旋輪5、第一加熱裝置6、第二加熱裝置7、第一冷卻裝置8、第二冷卻裝置9上移一個以上的波紋的距離，然后開始對該區域加熱，重復前述步驟，直至加工出所有波紋；

第八步，撤離旋輪組及加熱、冷卻裝置，取出波紋管；

第九步，配合附件焊接為目標波紋管。

本發明具有以下有益效果：

適應于大壁厚高強波紋管加工。該工藝比傳統的液壓脹形工藝減少了污染，降低了對設備成形力的要求，并且實現了大壁厚高強波紋管加工。

較高的經濟效益。主要得益于對輪旋壓的可擴展性，降低了模具成本；同步的變形熱處理，降低了熱處理費用；降低了對設備功率及成形力的要求，縮減了成本。

減少了工藝步驟。通過在波紋加工過程中進行變形熱處理，減少了金屬波紋管后續的熱處理工藝。

附圖說明

圖1是本發明的工作原理示意圖。

圖2是圖1的剖視圖。

圖3是應用本發明的旋壓機示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細描述。

參照圖1、圖2和圖3，一種大型波紋管的對輪旋壓與變形熱處理復合制造工藝，包括以下步驟：

第一步，將筒形坯料1夾持于旋壓機的主軸，把擁有一個以上的波紋內形的一組第一內旋輪2、第二內旋輪3運行至與坯料1夾持端靠近的位置，接近坯料1內表面，非接觸；

第二步，把擁有一個以上的波紋外形的一組第一外旋輪4、第二外旋輪5運行至坯料1外側與第一內旋輪2、第二內旋輪3相對的位置，接近坯料1外表面，非接觸；

第三步，將第一加熱裝置6、第二加熱裝置7移動至即將開始加工的位置，以主軸旋轉方向作為標準，第一加熱裝置6、第二加熱裝置7分別處于第一外旋輪4、第二外旋輪5的前方一個較小的距離處，該位置以不干涉外旋輪且不加熱外旋輪為準；