CN102896470A - 一种带孔管帽生产工艺 - Google Patents

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本发明公开了一种带孔管帽生产工艺，其特征在于：采用钢管压制成管帽，根据带孔管帽尺寸、材质要求，选择合适的管材进行下料，若下料料坯外径大于管帽外径，需要对料坯进行变径处理，随后进行热处理及压制成型。本发明解决了传统工艺生产带孔管帽，管帽外弧壁厚难于控制，管帽形状达不到要求，材料利用率低，生产效率低，生产成本高等问题，使产品质量稳定，同时提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

一种带孔管帽生产工艺
技术领域
本发明涉及带孔管帽生产领域，尤其涉及一种带孔管帽生产工艺 。
背景技术
在管道输送领域，管帽的运用越来越广泛，需求也在不断增加。管帽在管道领域内的作用也不仅仅限制于管道封堵，各种新型功效管帽应运而生。带孔管帽即为其中一种，该种类型管帽需要在端部开孔，使带孔管帽具有连接其他支路管线的功能。传统工艺生产制造开孔管帽，需要先将板材进行压制成管帽，随后进行开孔，传统工艺制造该种类型管帽材料利用率低，工艺复杂，生产效率低下及生产成本高等缺点。同时由于压制过程中，板材变形量较大，管帽外弧壁厚无法保证。
发明内容
本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种带孔管帽生产工艺，减少了清孔时间，解决了传统工艺生产带孔管帽，管帽外弧壁厚难于控制，管帽形状达不到要求，材料利用率低，生产效率低，生产成本高等问题。
避免了传统工艺制造带孔管帽的缺点，使产品质量稳定，生产效率高，生产成本显著降低等优点。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种带孔管帽生产工艺，其特征在于：采用钢管压制成管帽，根据带孔管帽尺寸、材质要求，选择合适的管材进行下料，若下料料坯外径大于管帽外径，需要对料坯进行变径处理，随后进行热处理及压制成型，具体工序如下：
（1）、下料工序    
根据管帽的规格进行下料：钢管外径=1D～1.5D,钢管壁厚为0.85δ～1.0δ，钢管长度=(L+2H-d)/2～0.6×(L+2H-d)；其中D为带孔管帽内径，δ为带孔管帽壁厚，d为带孔管帽开孔直径，L为带孔管帽弧长，H为带孔管帽直管段长度；
（2）、变径工序
将上述下料后的直钢管料坯放入变径模具中，进行压制变径；若直管坯料外径与管帽外径差距较大，可进行多级变径，每一级变径比为0.7～0.95；在变径压制过程中，为防止料坯与模具摩擦咬合，产生毛刺、褶皱、划痕等缺陷，要对模具与料坯接触表面刷涂高温润滑剂；
（3）、热处理工序
直钢管料坯经过变径处理后，由于变形形变量较大，容易产生加工硬化、应力集中等缺陷，需要对料坯进行热处理；热处理过程中采用正火配合高温退火进行热处理或固溶处理配合稳定化进行热处理；
（4）、压制成型工序
将变径料坯放置在带孔管帽成型模具上，模具与料坯接触表面刷涂高温润滑剂；料坯壁厚≤12mm，可进行冷压成型，料坯壁厚＞12mm，进行热压成型。
所述的变径模具包括有上模、下模，所述下模中设有倒锥形变径孔。
所述的带孔管帽成型模具包括有上模、下模，所述下模中设有与待成型管帽配合的凹腔，所述凹腔的底端面为球形面。
所述的钢管采用的材质为碳钢、合金钢或不锈钢。
所述的碳钢、合金钢材质的钢管在热处理工序中，正火配合高温退火进行热处理，正火保温时间t=2×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；高温退火保温时间t=4×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；
不锈钢材质的钢管在热处理工序中，采用固溶处理配合稳定化进行热处理，固溶处理保温时间t=2×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；稳定化保温时间t=4.5×料坯壁厚，且最小保温时间≥90min。
所述的碳钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为850℃～900℃；合金钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为860℃～980℃；不锈钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为950℃～1100℃。
本发明的优点是：
本发明解决了传统工艺生产带孔管帽，管帽外弧壁厚难于控制，管帽形状达不到要求，材料利用率低，生产效率低，生产成本高等问题，使产品质量稳定，同时提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为带孔管帽结构示意图。
图2为变径模具结构图。
图3为带孔管帽成型模具结构示意图。
具体实施方式
参见附图，一种带孔管帽生产工艺，其特征在于：采用钢管压制成管帽，根据带孔管帽尺寸、材质要求，选择合适的管材进行下料，若下料料坯外径大于管帽外径，需要对料坯进行变径处理，随后进行热处理及压制成型，具体工序如下：
（1）、下料工序    
如图1，根据管帽1的规格进行下料：钢管外径=1D～1.5D,钢管壁厚为0.85δ～1.0δ，钢管长度=(L+2H-d)/2～0.6×(L+2H-d)；其中D为带孔管帽1内径，δ为带孔管帽1壁厚，d为带孔管帽1开孔直径，L为带孔管帽1弧长，H为带孔管帽1直管段长度；
（2）、变径工序
将上述下料后的直钢管料坯放入变径模具中，进行压制变径；若直管坯料外径与管帽外径差距较大，可进行多级变径，每一级变径比为0.7～0.95；在变径压制过程中，为防止料坯与模具摩擦咬合，产生毛刺、褶皱、划痕等缺陷，要对模具与料坯接触表面刷涂高温润滑剂；
（3）、热处理工序
直钢管料坯经过变径处理后，由于变形形变量较大，容易产生加工硬化、应力集中等缺陷，需要对料坯进行热处理；热处理过程中采用正火配合高温退火进行热处理或固溶处理配合稳定化进行热处理；
（4）、压制成型工序
将变径料坯放置在带孔管帽成型模具上，模具与料坯接触表面刷涂高温润滑剂；料坯壁厚≤12mm，可进行冷压成型，料坯壁厚＞12mm，进行热压成型。
如图2，所述的变径模具包括有上模2、下模3，下模3中设有倒锥形变径孔。
如图3，所述的带孔管帽成型模具包括有上模2、下模3，下模3中设有与待成型管帽1配合的凹腔4，凹腔4的底端面为球形面5。
所述的钢管采用的材质为碳钢、合金钢或不锈钢。
所述的碳钢、合金钢材质的钢管在热处理工序中，正火配合高温退火进行热处理，正火保温时间t=2×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；高温退火保温时间t=4×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；
不锈钢材质的钢管在热处理工序中，采用固溶处理配合稳定化进行热处理，固溶处理保温时间t=2×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；稳定化保温时间t=4.5×料坯壁厚，且最小保温时间≥90min。
所述的碳钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为850℃～900℃；合金钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为860℃～980℃；不锈钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为950℃～1100℃。

Claims (6)

1.一种带孔管帽生产工艺，其特征在于：采用钢管压制成管帽，根据带孔管帽尺寸、材质要求，选择合适的管材进行下料，若下料料坯外径大于管帽外径，需要对料坯进行变径处理，随后进行热处理及压制成型，具体工序如下：
（1）、下料工序    
根据管帽的规格进行下料：钢管外径=1D～1.5D,钢管壁厚为0.85δ～1.0δ，钢管长度=(L+2H-d)/2～0.6×(L+2H-d)；其中D为带孔管帽内径，δ为带孔管帽壁厚，d为带孔管帽开孔直径，L为带孔管帽弧长，H为带孔管帽直管段长度；
（2）、变径工序
将上述下料后的直钢管料坯放入变径模具中，进行压制变径；若直管坯料外径与管帽外径差距较大，可进行多级变径，每一级变径比为0.7～0.95；在变径压制过程中，为防止料坯与模具摩擦咬合，产生毛刺、褶皱、划痕等缺陷，要对模具与料坯接触表面刷涂高温润滑剂；
（3）、热处理工序
直钢管料坯经过变径处理后，由于变形形变量较大，容易产生加工硬化、应力集中等缺陷，需要对料坯进行热处理；热处理过程中采用正火配合高温退火进行热处理或固溶处理配合稳定化进行热处理；
（4）、压制成型工序
将变径料坯放置在带孔管帽成型模具上，模具与料坯接触表面刷涂高温；料坯壁厚≤12mm，可进行冷压成型，料坯壁厚＞12mm，进行热压成型。
2.根据权利要求1所述的带孔管帽生产工艺，其特征在于：所述的变径模具包括有上模、下模，所述下模中设有倒锥形变径孔。
3.根据权利要求1所述的带孔管帽生产工艺，其特征在于：所述的带孔管帽成型模具包括有上模、下模，所述下模中设有与待成型管帽配合的凹腔，所述凹腔的底端面为球形面。
4.根据权利要求1所述的带孔管帽生产工艺，其特征在于：所述的钢管采用的材质为碳钢、合金钢或不锈钢。
5.根据权利要求4所述的带孔管帽生产工艺，其特征在于：所述的碳钢、合金钢材质的钢管在热处理工序中，正火配合高温退火进行热处理，正火保温时间t=2×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；高温退火保温时间t=4×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；
不锈钢材质的钢管在热处理工序中，采用固溶处理配合稳定化进行热处理，固溶处理保温时间t=2×料坯壁厚，且最小保温时间≥30min；稳定化保温时间t=4.5×料坯壁厚，且最小保温时间≥90min。
6.根据权利要求4所述的带孔管帽生产工艺，其特征在于：所述的碳钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为850℃～900℃；合金钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为860℃～980℃；不锈钢材质的钢管在压制成型工序中热压成型时料坯加热温度为950℃～1100℃。
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