CN101085501A - 薄壁金属弯头的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁不锈钢弯头的加工方法，其特征是包括落料、拉伸、平头、回火、胀形、车孔、翻孔、平两头、整圆等步骤。本发明具有如下优点：1.可加工成壁厚为0.8－2.0毫米的不锈钢弯头，节省材料，无应力集中现象；2.整体成形，无焊缝，不会产生漏水漏气现象，外形美观；3.可加工出弯曲半径小的90°弯头，体积小，耗材省；4.可加工出用于连接等径或异径管道的薄壁不锈钢弯头。

Description

薄壁金属弯头的加工方法

技术领域

本发明涉及金属管件的加工方法，特别是一种薄壁不锈钢弯头的加工方法。

背景技术

弯头是管道连接的常用部件。现有技术的不锈钢弯头一般是压铸而成的，这样的弯头管壁较厚，一般超过4毫米，耗材多，加工成本高，有应力集中现象，易漏水漏气，且废品率较高；也有采用焊接方式加工而成的薄壁不锈钢弯头，由于弯头接头处为曲面连接，使得焊接困难，成本高，焊接处易漏水漏气，焊缝使得弯头的外形也不美观。公开号为CN1891369的中国发明专利申请“薄壁不锈钢弯头及其加工方法以及专用设备”公开了一种薄壁不锈钢弯头的加工方法，其方法包括选择厚度为0.7-2.0mm的一段薄壁不锈钢直管管件，并将该直管管件的至少一端切削成斜口；设计弯头成型模具：该模具包括两半边模具，该两半边模具围成弯头形状的圆形断面通道，该通道包括竖直段、圆弧段和水平段三部分；再将所述管件放入模具的圆形断面通道内挤压成弯头等步骤。用该发明方法和专用设备加工出来的薄壁不锈钢弯头能做到0.7-2.0mm的壁厚，节约材料和自然资源，加工成本底，且适合用钎焊与直管管件连接，充分发挥钎焊焊接的优势。其不足之处是：1、加工出来的弯头的弯曲半径较大，弯头的体积大，耗材多；2、无法加工连接管径不相等管道的弯头。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种弯曲半径较小，且可加工用于连接等径或异径管道的薄壁不锈钢弯头的加工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

1、一种薄壁不锈钢弯头的加工方法，其特征是包括如下步骤：

(1)落料：用冲床在0.8-2.0mm的不锈钢板材上冲压出设计尺寸的圆片；

(2)拉伸：在液压拉伸机上将圆片拉伸成一端开口一端封闭的圆筒，圆筒的直径与所要连接的管道直径相适应；

(3)平头：用车床将圆筒的开口端车平；

(4)回火：将上述步骤加工的工件加温至1000～1150℃，保温20分钟，洗白；

(5)胀形：在液压机上，将上述步骤加工的圆筒置于由两块刚性的钢模拼块组成的凹模内，凹模具有一个圆柱形凹腔，圆柱形凹腔的直径与所要连接的管道直径相适应，所述的圆柱形凹腔位于圆筒封闭端附近的筒壁处；采用聚氨酯橡胶制作芯模棒，将芯模棒插入圆筒的开口端，在芯模棒上加压后，利用聚氨酯橡胶的各向流动性质，其受压后膨胀使不锈钢圆筒的薄壁向凹模具有圆柱形凹腔处变形，形成凸起；

(6)车孔：用车床在凸起处车一轴向孔，孔径小于所要连接的管道直径，以便留下翻边的余量；

(7)翻孔：在液压机上，将与所要连接的管道直径相适应直径的滚珠放入工件中，按照与胀形相同的方法挤压滚珠，利用滚珠将孔边翻起，形成内径与所要连接的管道直径相适应弯管端；

(8)平两头，整圆：用车床将弯头的两端车平，并用冲床将胀形出来的一端整圆，完成加工。

所述的拉伸步骤包括第一次拉伸和第二次拉伸。

由于本发明采取了上述的技术措施，它与现有技术相比具有如下优点：

1、可加工成壁厚为0.8-2.0毫米的不锈钢弯头，节省材料，无应力集中现象；

2、整体成形，无焊缝，不会产生漏水漏气现象，外形美观；

3、可加工出弯曲半径小的90°弯头，体积小，耗材省；

4、可加工出用于连接等径或异径管道的薄壁不锈钢弯头。

附图说明

图1是本发明实施例不锈钢圆片的结构示意图；

图2是本发明实施例第一次拉伸形成的不锈钢圆筒的结构示意图；

图3是本发明实施例第二次拉伸形成的不锈钢圆筒的结构示意图；

图4是本发明实施例胀形形成的工件的结构示意图；

图5是本发明实施例车孔加工后的工件的结构示意图；

图6是本发明实施例翻孔加工后的工件的结构示意图；

图7是本发明实施例胀形加工的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

参照附图，加工一个两端内孔直径均为51mm的等径弯头，包括如下步骤：

(1)落料：用冲床在1.0mm的不锈钢板材上冲压出直径D为120mm的圆片1；

(2)一次拉伸：在液压拉伸机上将圆片1拉伸成一端开口一端封闭的圆筒2，圆筒2的内径d1为70mm，高度h1为35mm；

(3)二次拉伸：在液压拉伸机上将(2)步骤加工出的圆筒2再次拉伸至圆筒2的内径d2为51mm，高度h2为59mm；

(4)平头：用车床将圆筒2的开口端11车平；

(5)回火：将上述步骤加工的工件加温至1000～1150℃，保温20分钟，洗白，最好是光亮回火；

(6)胀形：在液压机上，将上述步骤加工的圆筒2置于由两块刚性的钢模拼块组成的凹模7内，凹模7具有一个圆柱形凹腔8，圆柱形凹腔8的直径d5为53mm，圆柱形凹腔8位于圆筒封闭端10附近的筒壁处；采用聚氨酯橡胶制作芯模棒9。聚氨酯橡胶芯模棒直径的选择要考虑芯模棒直径与毛坯的间隙。芯模棒直径与毛坯内径间隙过小，芯模棒经过多次反复变形，而产生少量永久变形后在胀形前难放进毛坯和胀形后难从零件中退出；间隙过大，会增加芯模棒的压缩变形，从而降低芯模棒的使用寿命。所以，芯模棒直径一般比胀形前毛坯内径小0.5～1.0mm。聚氨酯橡胶芯模棒变形前自由高度选取也很重要，由于聚氨酯橡胶组织致密，内部没有气泡和空隙，可以认为其体积不可压缩，因此可根据工件的胀形区体积及毛坯截面积，求出芯模棒自由状态的总高度，为了提高芯模棒寿命，总高度应保证其高度压缩不超过35％后就能充满胀形型腔。芯模棒也不要过高，否则会导致摩擦和弹性体滞后造成能量损失。将芯模棒9插入圆筒的开口端11，液压机冲头13在芯模棒9的一端6上加压后，利用聚氨酯橡胶的各向流动性质，其受压后膨胀使不锈钢圆筒2的薄壁向凹模7具有圆柱形凹腔8处变形，形成凸起3；

(7)车孔：用车床在凸起3处车一轴向孔4，孔径d3为39mm，留下翻边的余量12mm；

(8)翻孔：在液压机上，将与所要连接的管道直径相等的直径51mm的滚珠5放入工件中，按照与胀形相同的方法挤压滚珠5，利用滚珠5将孔4的边12翻起，形成内径d4与所要连接的管道直径相等，即的内径为51mm的弯管端；

(9)平两头，整圆：用车床将弯头的两端车平，并用冲床将胀形出来的一端整圆，完成加工。

加工连接异径管道的薄壁不锈钢弯头的方法与上述加工连接等径管道的薄壁不锈钢弯头的方法基本相同，只是在设计凹模的圆柱形凹腔时按照所要连接的管道直径设计即可。

Claims (2)

1、一种薄壁不锈钢弯头的加工方法，其特征是包括如下步骤：

(1)落料：用冲床在0.8-2.0mm的不锈钢板材上冲压出设计直径(D)的圆片(1)；

(2)拉伸：在液压拉伸机上将圆片(1)拉伸成一端开口一端封闭的圆筒(2)，圆筒(2)的直径(d2)与所要连接的管道直径相适应；

(3)平头：用车床将圆筒(2)的开口端车平；

(4)回火：将上述步骤加工的工件加温至1000～1150℃，保温20分钟，洗白；

(5)胀形：在液压机上，将上述步骤加工的圆筒(2)置于由两块刚性的钢模拼块组成的凹模(7)内，凹模(7)具有一个圆柱形凹腔(8)，圆柱形凹腔(8)的直径(d5)与所要连接的管道直径相适应，所述的圆柱形凹腔(8)位于圆筒(2)封闭端(10)附近的筒壁处；采用聚氨酯橡胶制作芯模棒(9)，将芯模棒(9)插入圆筒(2)的开口端(11)，在芯模棒(9)上加压后，利用聚氨酯橡胶的各向流动性质，其受压后膨胀使不锈钢圆筒(2)的薄壁向凹模(7)具有圆柱形凹腔(8)处变形，形成凸起(3)；

(6)车孔：用车床在凸起(3)处车一轴向孔(4)，孔径(d3)小于所要连接的管道直径，以便留下翻边的余量；

(7)翻孔：在液压机上，将与所要连接的管道直径相适应直径的滚珠(5)放入工件中，按照与胀形相同的方法挤压滚珠(5)，利用滚珠(5)将孔边(12)翻起，形成内径(d4)与所要连接的管道直径相适应弯管端；

(8)平两头，整圆：用车床将弯头的两端车平，并用冲床将胀形出来的一端整圆，完成加工。

2、根据权利要求1所述的薄壁不锈钢弯头的加工方法，其特征是：所述的拉伸步骤包括第一次拉伸和第二次拉伸。

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