[其他]熱擠壓無縫三通管制造方法及其成型裝置

無效

• 申請號: 85108775
• 申請日: 1985-11-29
• 公開（公告）號: CN85108775A
• 公開（公告）日: 1987-06-10
• 發明（設計）人: 李光富;胡蔭華;戴希平;鄭健儂;何昌富
• 申請（專利權）人: 四川省工業設備安裝公司;中國石油化工總公司洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00;B21C25/00
• 代理公司: 四川省專利服務中心代理部
• 代理人: 郭佑丹

本發明涉及一種采用熱擠壓無縫管管坯，而形成與主管坯的管軸成直交的“等徑支管的三通管制造方法及其成型裝置”。三通管是管道工程設計和施工中，極為重要的一種標準管道配件，在管道工程建設中，用量較大。我國五十年代初期，在管道工程中大多采用鑄鋼三通管、鍛制三通管或丁字焊接三通管。由于鑄造質量不易保證，在安裝過程中常常需要進行大量的補焊工作，而直接影響到工作進度，并因鑄造三通的缺陷不易檢查，在投產后常發生泄漏停機事故，耗鋼量也較大。鍛制三通管，體型較大，使加工設備的能力往往受到限制，工藝復雜，加工成本高。丁字焊接三通，即在母管上直接開馬鞍形焊口，而和作支管的管段直接焊接起來，由于馬鞍形焊口在現場焊接較難控制質量并難以有效的進行無損探傷檢驗，使三通整體強度降低，在結構上也起了大的局部應力集中，使管網的運行不安全。鑒于這幾種三通管的缺點，水電部電力建設科研所，從一九五九年起對帶有加強元件的高壓焊制三通進行了大量的試驗研究工作，并取得很大進展。帶加強元件的三通，一般有單筋、蝶式、披肩和套箍等幾種形式。使三通的常溫外壁應力集中系數下降，常溫爆破強度減弱系數增加，目前有關試驗研究工作尚在深入進行中，有些技術問題尚待進一步解決，而且生產價格也很高。

隨著煉油、石油化工、超高壓電站等工程建設，系統裝置中的工藝條件和使用參數日趨提高，因而對于探求一種結構簡單，特別是整體強度較高的無縫三通管件的研制受到很大重視。日本、美國、蘇聯等發達國家，對此做了大量的工作，創造了一些成型方法，并將無縫三通用于了各種管線工程中，對于克服以上幾種三通管的不足之處，發揮了良好的效果。我國在七十年代中期，從國外引進的石油、化肥和化纖等成套裝置中開始接觸和采用到，但對于無縫三通的加工方法，國外一直嚴守秘密，始終不能得到詳盡的資料，因此該種產品的備件仍只能用大量外匯再次從國外購買。為解決無縫三通的成型方法，從國外有關資料查出，通常的做法是對熱態主管進行擠壓再對支管拉制的方法和冷態液壓鼓凸的方法等。四川工業設備安裝公司利用冷擠壓工藝以及國內一些制造單位對管坯軸向擠壓撥凸等方法進行了試制加工。這些方法常常是使支管高度不夠或使管壁厚薄不均，甚至有冷擠裂等缺陷產生，因此未能把無縫三通使用到工程建設中去。根據專利文獻檢索現有技術，蘇聯專利說明書SU1076163A的方法和發明比較接近。該方法使用模具熱擠壓成型，圖1是表示模具剛完成支管卷邊后的縱斷圖面。模具包括安裝在板3和板4的上部成型陰模1和下部軋壓陰模2，安裝在方桿6上的可活動的成型沖模5及方桿6支承在板4上的固定支座7和活動支座8上。在陰模1的成型空腔內裝有打孔沖模9，在成型沖模5上鉆有孔10。在支承方桿6上還裝有一個活動支座11，該支座借助于空氣壓縮缸，在水平面上可以往復運動，而使成型沖模5在一定高度內可豎向移動和固定，空氣壓縮缸是裝在固定支座7上的。在沖模5上挖有環形槽，其間距t＝（0.5～1）S₀，（其中S₀是毛管坯壁厚）。上部成型陰模1的側邊有潤滑冷卻系統12，它是一個側面帶槽的單獨嵌入件13，這些槽用軟管與系統連接，裝置按下述方式工作：

把加熱到模壓溫度的管坯14套在成型模5上，使壓力機的滑塊向下移動，讓陰模1接近管坯，然后冷卻和潤滑陰模1的側部工作邊及兩個陰模接合處的管坯側面15，由于陰模斷面直徑小于管坯直徑，受到擠壓的管坯變成了橢園狀，如圖2的橫剖面圖。隨著陰模的進一步下壓，擠壓管坯的兩端，使三通支管初步成型，在完成擠壓過程的最后，在支管上端沖上一個孔，以上的初步成型過程系在壓力機的一次沖程下完成的。此后，再升高陰模1和管坯直至可以在下面墊上活動支座11，并開動壓力機行程，將支管邊緣的管壁厚度修準，鑒于支承方桿配有水平面上可往復移動的附加支座，借助模具結構的活動支座在一定高度內，脫開的成型沖模可豎向移動和固定，既可初次成型管接頭，又可形成模壓三通的最終邊緣。但是以上檢索的專利說明書由于在裝置結構和模具設計方面不能清楚的使所屬技術領域的普通技術人員，能夠按此描述實現其三通的加工方法。因此，本項發明裝置的成型方法，只有靠總結國內的已有實踐經驗和對國外現有的三通成品，加以分析研究試驗。可以看出蘇聯專利SU1076163A均不能清楚地表明它的模具設計方式和各種支承的固定聯連方式，并且它的裝置比較繁瑣，特別是對于保證三通壁厚均勻的措施，仍無特別的控制方法，因而無法證明用這種裝置加工的方法制造出來的三通，一定是質量非常好的產品。