CN101797610A - 一种钢质斜三通拉拔成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢质斜三通拉拔成形方法，是制作一个带凹槽的底座，在管坯的三通处开孔，在开孔内穿入一拉杆，在管坯内部塞入一个锤头，再将拉杆与锤头连接在一起，将管坯放入底座的凹槽内，使用拉拔设备将拉杆与锤头沿三通的支管方向拉拔，形成三通支管，锤头呈偏心倒锥形，锤头侧面轮廓为抛物线、圆弧或阿基米德螺旋线曲率连续变化的外形。在支管端面上进行焊接可以增加其长度，焊接时焊缝在同一平面，易于控制焊接质量。本发明提出采用管坯拉拔翻边工艺进行斜三通的塑性成形，适应性强，工艺过程简便，设备简易，成形后质量好，强度高，能够大大提高斜三通生产效率，并降低生产成本。

Description

一种钢质斜三通拉拔成形方法

技术领域

本发明涉及等径以及异径钢制斜三通的翻边成形方法，属于拉拔成形技术领域。

背景技术

钢制三通件可以方便地实现管线的合流与分流，在管道排布中应用广泛，具有极大的应用需求。钢制斜三通形状特异，制造过程复杂，目前主要采用焊接、锻造和胀形方法生产。

焊接方法即先在主管壁开口，再将支管焊接其上，缺点是接缝处焊接困难，易产生缺陷，使强度下降。

锻造成形是采用棒料锻制出斜三通外形轮廓后冲孔而成，如中国专利文献CN100400192C公开的《一种大型斜三通的锻造方法》和CN101077515公开的《超大型斜三通制造方法》。《一种大型斜三通的锻造方法》是加大锻件矩形的余量，其方法为：选择一块锻件矩形，其矩形的高度即为斜管件到主管件内孔中心线高度的两倍，使主管件内孔成为该锻件矩形的中心孔，并放加工余量；加工该锻件矩形的中心孔，即成为主管件内孔；用带锯床锯切下主管件一边的工艺余块；再加工斜管件；《超大型斜三通制造方法》包括如下的步骤：锻打胚料的准备；斜三通主孔的成形处理，其中该成形处理是通过锻打冲孔实现的，在锻打冲孔时，主孔的位置在锻造时处于锻打胚料正中心；锻造成形方法对于大型斜三通尤其是短三通具有可行性，缺点是需要复杂的自由锻操作，冲孔工艺后需要大量的辅助机加工，成本高且浪费材料。

液压挤胀管坯成形工艺制造斜三通是使用管坯两端轴向挤压与管坯内部液压胀形工艺，如CN101450441公开的一种《斜三通的冷成形加工方法》，采用整体液压胀形工艺对管件进行冷成形以制备金属斜三通管件，主要包括以下步骤：准备待加工斜三通的金属管坯；使用润滑剂对管坯表面进行润滑处理后放入斜三通下模型腔内，并进行精确定位；通过液压系统控制左、右冲头进给距离和时间，使冲头进给和内压力得以良好匹配；当左、右冲头运动到达指定位置，停止进给并释放内压力，然后将斜三通管件脱模；对半成品进行固溶、整形、倒坡口、研磨以及喷砂等处理，制备出成品金属斜三通管件。这种工艺生产设备复杂，只适用于薄壁斜三通件，而且需要精确的工艺控制。

发明内容

本发明针对现有钢质斜三通制造工艺存在的不足，提供一种简单方便、成本低、效率高的钢质斜三通拉拔成形方法。

本发明的钢质斜三通拉拔成形方法是：

制作一个带凹槽的底座，在管坯的三通处开孔，在开孔内穿入一拉杆，在管坯内部塞入一个锤头，再将拉杆与锤头连接在一起，将管坯放入底座的凹槽内，使用拉拔设备将拉杆与锤头沿三通的支管方向拉拔，形成三通支管。

锤头呈偏心倒锥形。

锤头侧面轮廓为抛物线、圆弧或阿基米德螺旋线曲率连续变化的外形。

上述方法翻边后支管长度不大，适用于短斜三通件制造，在支管端面上进行焊接可以增加其长度，焊接时焊缝在同一平面，易于控制焊接质量。

本发明提出采用管坯拉拔翻边工艺进行斜三通的塑性成形，适应性强，工艺过程简便，设备简易，成形后质量好，强度高，能够大大提高斜三通生产效率，并降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

图2是本发明斜三通拉拔成形的示意图。

图中：1、底座，2、凹槽，3、管坯，4、开孔，5、拉杆，6、锤头，7、竖直孔，8、支管。

具体实施方式

如图1所示，本发明的钢质斜三通拉拔成形方法具体包括以下步骤：

(1)首先制作一个底座1，在该底座1上加工出容纳管坯3的凹槽2，凹槽2呈一定斜度，使钢质斜三通上的支管轴线呈竖直状态。在凹槽2的下面加工出一个竖直孔7，以放置拉杆5和容纳要拉拔出的三通支管8。

(2)在管坯3上需要作三通支管的地方做一个开孔4。

(3)由开孔4内穿入一个拉杆5，在管坯3内部塞入一个锤头6，将拉杆5与锤头6通过螺纹连接等方式连接在一起。

锤头6的形状和管壁5上开孔4的形状及位置尺寸是影响成形的重要因素，锤头形状的设计包括拉杆5在锤头6上偏心的位置、锤头侧面的轮廓、圆角尺寸，以及相关尺寸参数等。锤头6的形状如图1所示，锤头呈倒锥偏心形状，为异形。锤头6与拉杆5间相对位置及开孔4形状的确定需根据具体情况设计计算。采用倒锥形锤头后，会明显改善成形状态，管壁减薄量减少，端面较平齐。锤头侧面轮廓应尽可能保证曲率连续变化，才能使变形更均匀。锤头侧面轮廓易采用抛物线、圆弧、阿基米德螺旋线等曲率连续变化的外形。

(4)将管坯3放入底座1的凹槽2内，使用拉拔设备向下拉动拉杆5，类似翻边工艺，拉杆5带动锤头6沿三通的支管方向拉出，形成三通支管8，如图2所示。

如果管壁较厚，可以将拉杆5与锤头6连接后，将管坯3加热，进行热拉拔。

如果拉拔出的三通支管较短，可以支管端面上进行焊接，以增加其长度，焊接时焊缝在同一平面，易于控制焊接质量。

Claims (3)

1.一种钢质斜三通拉拔成形方法，其特征是：制作一个带凹槽的底座，在管坯的三通处开孔，在开孔内穿入一拉杆，在管坯内部塞入一个锤头，再将拉杆与锤头连接在一起，将管坯放入底座的凹槽内，使用拉拔设备将拉杆与锤头沿三通的支管方向拉拔，形成三通支管。

2.根据权利要求1所述的钢质斜三通拉拔成形方法，其特征是：所述锤头呈偏心倒锥形。

3.根据权利要求1所述的钢质斜三通拉拔成形方法，其特征是：所述锤头侧面轮廓为抛物线、圆弧或阿基米德螺旋线曲率连续变化的外形。

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