CN101310884A - 一种集合管拉拔工艺及其专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集合管拉拔工艺及其专用设备。一种集合管拉拔工艺，其具有：开孔步骤：在主管侧壁开通孔；固定步骤：将主管固定；放置拔模步骤：在主管内放置与拉拔机相配接拔模；定位步骤：将拔模定位在通孔的内孔壁；加热步骤：通过用测温计来控制的感应加热器加热主管；拉拔成型步骤：通过液压提升拉拔机，使通孔周边产生塑性变形，拔出支管。一种集合管拉拔工艺的专用设备，其具有液压油缸的杆体端连接有拔模；拔模的头端能配合定位在主管通孔的内孔壁上；位于主管通孔周边部分的体部配装有受温控设备控制的感应加热器。本发明具有结构合理、加热均匀、拉拔效果好、节约能源、产品强度高、不易产生氧化皮的优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油、化工、电力及环保等行业管道加工的技术领域，尤其涉及一种集合管拉拔工艺及其专用设备。
背景技术
目前，集合管与加热管的连接大多采用整体焊接结构这种焊接接管口的角焊缝部位局部应力很大，又不易检验，如双排拉拔管，焊缝很容易形成缺陷，并扩展导致断裂和泄露。现有技术如公开号为CN1651163A的《不锈钢衬里复合管的液压成型装置及其成型方法》，公开了一种不锈钢衬里复合管成型装置。利用自紧密封的原理，即成型液压越高其自紧密封效果越好，利用异形密封圈代替两端强制密封堵头，实施复合管的两端的有效密封。其成型装置，包括芯杆，芯杆两端分别固定连接有左、右胀头，芯杆的外径小于所要复合的不锈钢内管的内径，左右胀头上分别设有自紧密封圈，胀头的端部设有固定装置，两侧自紧密封圈、芯杆外径以及不锈钢内管内径之间形成密封的胀合腔。还公开了一种利用该成型装置生产不锈钢衬里复合管的方法。该发明具有结构简单，效率高、成型效果好等优点，特别适用于有缝不锈钢管做衬里的复合管的制造，该发明装置以及方法也可以生产如铜、铝等其他贵金属材料衬里的复合管。然而，其成型过程无加热过程，存在角焊缝部位局部应力大，不易检验，出现焊缝而形成产品缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、加热均匀、拉拔效果好、节约能源、产品强度高、不易产生氧化皮的集合管拉拔工艺及其专用设备。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种集合管拉拔工艺，包括选材步骤：选取成型的管坯作为主管，其还包括如下步骤：
开孔步骤：在主管侧壁开有至少一个通孔；
固定步骤：将主管固定；
放置拔模步骤：在主管内放一个拔模，拔模与拉拔机相配接；
定位步骤：将拔模定位在通孔的内孔壁；
加热步骤：通过感应加热器加热主管通孔作为支管体部的周边部分，加热温度用测温计来控制，范围在750℃至1300℃；
拉拔成型步骤：通过液压提升拉拔机，使主管上的通孔周边部分产生塑性变形，拔出与拔模尺寸相同的通孔的支管。
为优化上述技术方案所采取的措施还包括：上述的主管的材料为碳钢、合金钢和不锈钢。
上述的感应加热器为中频感应加热器；碳钢制作的主管的加热温度为750℃至1150℃，主管通孔周边部分金属受热均匀，周边部分金属正常流动延伸，拉拔形成的支管通孔边沿均匀。
上述的感应加热器为中频感应加热器；合金钢和不锈钢制作的主管的加热温度为900℃至1300℃；主管通孔周边部分金属受热均匀，周边部分金属正常流动延伸，拉拔形成的支管通孔边沿均匀。
上述的支管通孔直径是主管通孔直径的1.5倍至1.8倍。
上述的拉拔成型步骤还包括至少一次由管内向管外推动的推进步骤；拉拔成型步骤中的拉拔速度与推进步骤中的推进速度相配合；并且加热步骤中的加热温度、推进步骤中的推进速度、拉拔成型步骤中的拉拔速度和成型是连续进行，以防止支管表面产生氧化皮。
一种集合管拉拔工艺的专用设备，包括能设置在主管内腔的液压油缸，液压油缸缸端固定在主管内腔的固定座上，其中：液压油缸的杆体端连接有拔模；拔模的头端能配合定位在主管通孔的内孔壁上；位于主管通孔周边部分的体部配装有受温控设备控制的感应加热器。
为优化上述技术方案所采取的措施还包括：上述的感应加热器加热范围为支管通孔直径的1.1倍至2.0倍。
上述的拔模的工作面为能减小拉拔过程中阻力的不规则球面体。
上述的温控设备为能检测加热主管通孔周边部分加热温度的测温计。
由于本发明采用了开孔步骤：在主管侧壁开有至少一个通孔；固定步骤：将主管固定；放置拔模步骤：在主管内放一个拔模，拔模与拉拔机相配接；定位步骤：将拔模定位在通孔的内孔壁；加热步骤：通过感应加热器加热主管通孔作为支管体部的周边部分，加热温度用测温计来控制，范围在750℃至1300℃；拉拔成型步骤：通过液压提升拉拔机，使主管上的通孔周边部分产生塑性变形，拔出与拔模尺寸相同的通孔的支管等工艺，使材料受热均匀，保证金属正常流动延伸，拔口均匀。采用测温计控制加热，使温度范围适当，既能满足拔制高度要求，又不影响主管的强度，而且节约能源。中频感应加热快，热效率高，支管表面不会产生氧化皮。而且，液压油缸的杆体端连接有拔模；拔模的头端能配合定位在主管通孔的内孔壁上；位于主管通孔周边部分的体部配装有受温控设备控制的感应加热器。在控温条件下，减小金属的刚性，有利与管道的塑形。所以本发明具有结构合理、加热均匀、拉拔效果好、节约能源、产品强度高、不易产生氧化皮的优点。
附图说明
图1是本发明实施例拔制工艺原理的剖视结构示意图；
图2是图1横截面A-A剖视结构示意图；
图3是图1管坯俯视结构示意图；
图4是本发明实施例步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
附图标号说明：主管1及通孔1a、支管11及通孔11a、固定座2、液压油缸3、拔模4、感应加热器5。
实施例：参照图1至图4，一种集合管拉拔工艺，包括选材步骤：选取成型的管坯作为主管1，其还包括如下步骤：
开孔步骤：在主管1侧壁开有至少一个通孔1a；固定步骤：将主管1固定；
放置拔模步骤：在主管1内放一个拔模4，拔模4与拉拔机相配接；拔模4最好为自制不规则的拔模形状，拔模经人工修磨而成，具有拉拔阻力小、拔口均匀的效果。
定位步骤：将拔模4定位在通孔1a的内孔壁；
加热步骤：通过感应加热器5加热主管1通孔1a作为支管11体部的周边部分，加热温度用测温计来控制，范围在750℃至1300℃；
拉拔成型步骤：通过液压提升拉拔机，使主管1上的通孔1a周边部分产生塑性变形，拔出与拔模4尺寸相同的通孔11a的支管11。主管1的材料为碳钢、合金钢和不锈钢。感应加热器5为中频感应加热器；碳钢制作的主管1的加热温度为750℃至1150℃，主管1通孔1a周边部分金属受热均匀，周边部分金属正常流动延伸，拉拔形成的支管11通孔11a边沿均匀。感应加热器5为中频感应加热器；合金钢和不锈钢制作的主管1的加热温度为900℃至1300℃，其根据主管1材料的不同而采用不同的加热温度，碳钢具有磁性，容易加热，最佳加热温度一般较低，750℃至1150℃；不锈钢和合金钢类如奥氏体不锈钢没有磁性，难加热；如铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相即奥氏体+铁素体的不锈钢有磁性，加热容易些，不锈钢最佳加热温度一般较高，为900℃至1300℃，不锈钢拔制难度非常大，有时需通过多次拉拔才能完成。主管1通孔1a周边部分金属受热均匀，周边部分金属正常流动延伸，拉拔形成的支管11通孔11a边沿均匀。支管11通孔11a直径是主管1通孔1a直径的1.5倍至1.8倍。优选为1.7倍；范围太小，拔制高度达不到要求，范围太大，不仅影响主管的强度，而且还浪费能源；
主管1要求拔口均匀、孔间尺寸精度高、材料均匀无内部缺陷等。拔制过程中保证合适加热温度非常重要，在该温度下，使材料受热均匀，保证金属正常流动延伸，如果温度低，容易开裂，生产速度慢；温度过高，容易产生过烧，且减薄量大，还造成浪费能源。
拉拔成型步骤还包括至少一次由管内向管外推动的推进步骤；拉拔成型步骤中的拉拔速度与推进步骤中的推进速度相配合；并且加热步骤中的加热温度、推进步骤中的推进速度、拉拔成型步骤中的拉拔速度和成型是连续进行，以防止支管11表面产生氧化皮；拉拔时加热温度控制适当，同时保持合理的推进速度，可以得到表面氧化皮极少的集合管，中频感应加热快，热效率高，支管表面不会产生氧化皮。
一种集合管拉拔工艺的专用设备，包括能设置在主管1内腔的液压油缸3，液压油缸3缸端固定在主管1内腔的固定座2上，其中：液压油缸3的杆体端连接有拔模4；拔模4的头端能配合定位在主管1通孔1a的内孔壁上；位于主管1通孔1a周边部分的体部配装有受温控设备控制的感应加热器5。感应加热器5加热范围为支管11通孔11a直径的1.1倍至2.0倍。优选为1.7倍，范围太小，拔制高度达不到要求，范围太大，不仅影响主管的强度，而且还浪费能源；拔模4的工作面为能减小拉拔过程中阻力的不规则球面体。温控设备为能检测加热主管1通孔1a周边部分加热温度的测温计。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (10)
1、一种集合管拉拔工艺，包括选材步骤：选取成型的管坯作为主管(1)，其特征是：还包括如下步骤：开孔步骤：在主管(1)侧壁开有至少一个通孔(1a)；
固定步骤：将主管(1)固定；
放置拔模步骤：在主管(1)内放一个拔模(4)，所述的拔模(4)与拉拔机相配接；
定位步骤：将拔模(4)定位在所述的通孔(1a)的内孔壁；
加热步骤：通过感应加热器(5)加热主管(1)通孔(1a)作为支管(11)体部的周边部分，加热温度用测温计来控制，范围在750℃至1300℃；
拉拔成型步骤：通过液压提升拉拔机，使主管(1)上的通孔(1a)周边部分产生塑性变形，拔出与拔模(4)尺寸相同的通孔(11a)的支管(11)。
2、根据权利要求1所述的一种集合管拉拔工艺，其特征是：所述的主管(1)的材料为碳钢、合金钢和不锈钢。
3、根据权利要求2所述的一种集合管拉拔工艺，其特征是：所述的感应加热器(5)为中频感应加热器；所述的碳钢制作的主管(1)的加热温度为750℃至1150℃，所述的主管(1)通孔(1a)周边部分金属受热均匀，周边部分金属正常流动延伸，拉拔形成的支管(11)通孔(11a)边沿均匀。
4、根据权利要求2所述的一种集合管拉拔工艺，其特征是：所述的感应加热器(5)为中频感应加热器；所述的合金钢和不锈钢制作的主管(1)的加热温度为900℃至1300℃；所述的主管(1)通孔(1a)周边部分金属受热均匀，周边部分金属正常流动延伸，拉拔形成的支管(11)通孔(11a)边沿均匀。
5、根据权利要求3或4所述的一种集合管拉拔工艺，其特征是：所述的支管(11)通孔(11a)直径是主管(1)通孔(1a)直径的1.5倍至1.8倍。
6、根据权利要求3或4所述的一种集合管拉拔工艺，其特征是：所述的拉拔成型步骤还包括至少一次由管内向管外推动的推进步骤；所述的拉拔成型步骤中的拉拔速度与所述的推进步骤中的推进速度相配合；并且所述的加热步骤中的加热温度、推进步骤中的推进速度、拉拔成型步骤中的拉拔速度和成型是连续进行，以防止支管(11)表面产生氧化皮。
7、一种集合管拉拔工艺的专用设备，包括能设置在主管(1)内腔的液压油缸(3)，液压油缸(3)缸端固定在主管(1)内腔的固定座(2)上，其特征是：所述的液压油缸(3)的杆体端连接有拔模(4)；所述的拔模(4)的头端能配合定位在所述的主管(1)通孔(1a)的内孔壁上；位于所述的主管(1)通孔(1a)周边部分的体部配装有受温控设备控制的感应加热器(5)。
8、根据权利要求7所述的一种集合管拉拔工艺的专用设备，其特征是：所述的感应加热器(5)加热范围为支管(11)通孔(11a)直径的1.1倍至2.0倍。
9、根据权利要求8所述的一种集合管拉拔工艺的专用设备，其特征是：所述的拔模(4)的工作面为能减小拉拔过程中阻力的不规则球面体。
10、根据权利要求9所述的一种集合管拉拔工艺的专用设备，其特征是：所述的温控设备为能检测加热所述的主管(1)通孔(1a)周边部分加热温度的测温计。
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