[發明專利]超長變壁厚管件的成形方法

有效

• 申請號: 202110647494.2
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113351669B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 胡成亮;苗宏量;曹民業;趙震
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21C23/08
• 分類號: B21C23/08;B21C25/02;B21C29/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種超長變壁厚管件的成形方法，其特征在于，采用預硬化管坯并加入形成梯度溫度分布，利用減摩擠壓模具在摩擦阻力小的條件下進行擠壓實現管件的頭部聚料，再通過縮徑擠壓配合整形復合工藝，得到所需的目標管件；

所述的減摩擠壓模具，包括：擠壓凸模、帶滾珠凹模筒、擠壓凹模、頂出芯棒和凹模套筒，其中：帶滾珠凹模筒、擠壓凹模、頂出芯棒構成擠壓凹模型腔，擠壓凹模型腔和凹模套筒構成整體凹模，整體凹模與擠壓凸模正對設置，擠壓時帶溫度梯度管坯的未加熱端套在擠壓凸模上，進入整體凹模后發生擠壓變形，實現頭部聚料成形；

所述的縮徑擠壓配合整形復合工藝是指：將預硬化管坯及縮徑擠壓及整形模具整體加熱后先通過縮徑擠壓工藝減小管件外徑，再通過整形獲得頭部弧形形狀，縮徑擠壓和整形在一套模具上實現；

所述的縮徑擠壓及整形模具，包括：擠壓整形凸模、縮徑凹模和整形凹模，其中：縮徑凹模設置于整形凹模開口處一端，縮徑凹模的中心與整形凹模的中心置于同一中心水平線上，擠壓整形凸模正對縮徑凹模，擠壓時管坯套在擠壓整形凸模上；

所述的預硬化管坯是指：將管坯進行調質或正火處理，使得管坯組織均勻化并提高管件的剛性，從而降低擠壓變形過程中的失穩風險，管坯壁厚差控制在±6%；

所述的梯度溫度分布是指：根據目標管件端部變形區域的體積，按照體積不變原則計算得到所需的加熱長度L，按照T_max-T_min/L的溫度梯度進行加熱，得到溫度梯度分布的管坯；

所述的帶滾珠凹模筒是指：凹模套筒內壁以陣列的形式布置一組滾珠，擠壓時管坯與凹模套筒內壁的滾珠接觸，擠壓過程管坯帶滾珠凹模筒形成多點接觸滾動摩擦；

所述的整形凹模包括：第二凹模套筒和第二頂出芯棒。

2.根據權利要求1所述的超長變壁厚管件的成形方法，其特征是，管坯高溫范圍T_max設置為1100-1200℃，管坯低溫范圍T_min設置為400-500℃。

3.根據權利要求1所述的超長變壁厚管件的成形方法，其特征是，所述的擠壓整形凸模的形狀與目標管件的內腔形狀相匹配。