CN103611753A - 管材壁厚增厚的成形装置及方法 - Google Patents

管材壁厚增厚的成形装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103611753A
CN103611753A CN201310662803.9A CN201310662803A CN103611753A CN 103611753 A CN103611753 A CN 103611753A CN 201310662803 A CN201310662803 A CN 201310662803A CN 103611753 A CN103611753 A CN 103611753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thickens
die
wall thickness
mould
blank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310662803.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103611753B (zh
Inventor
郭永强
徐春国
任广升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Machinery Institute Group Beijing Electromechanical Research Institute Co ltd
Original Assignee
Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology filed Critical Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Priority to CN201310662803.9A priority Critical patent/CN103611753B/zh
Publication of CN103611753A publication Critical patent/CN103611753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103611753B publication Critical patent/CN103611753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种镦粗变形的管材壁厚增厚的模具及方法，模具包括凹模、凸模，凸模包括相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具。采用相向运动的相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具，正向挤压模具对管材坯料进行挤压的同时，反向挤压模具反向运动，形成容料空间，通过连续累积的小范围局部变形实现整个管材外壁增厚变形。可以实现管材一次大变形量的镦粗变形。

Description

管材壁厚增厚的成形装置及方法
技术领域
本发明涉及一种管材及空心轴类件的壁厚增厚工艺，尤其涉及一种管材壁厚增厚的成形装置及方法。
背景技术
随着经济的增长及对石油天然气的需求日益增大，石油钻采行业废油管量越来越多，这些钢管一般降级使用用于建筑行业，但是大量的还是作为废品处理，造成了资源的严重浪费。为实现油管的废旧利用，可将这些废旧如73mm×5.5mm,90mm×6.45mm等型号的油管经过再制造，成形为管道用管接箍以及相类似的其他产品。
在再制造的过程中，一般要经过管材镦粗的工序，使其内外径大幅度的增厚。现有技术中管材成形工艺中对于如直径73mm、壁厚5.5mm、长度500mm左右的油管的镦粗可以实现在外径不变的情况下增加壁厚。但是通常情况下，要求在内径不变的情况下增加外径，这种情况下，由于管材在镦粗过程中外壁变形量很小，极易出现折叠等缺陷，因此现有工艺无法实现镦粗成形。
发明内容
本发明的目的是提供一种能实现管材一次大变形量的镦粗变形的管材壁厚增厚的成形装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的管材壁厚增厚的模具，包括凹模、凸模，所述凸模包括相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具。
本发明的上述的管材壁厚增厚的模具实现管材壁厚增厚的方法，采用相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具，正向挤压模具对管材坯料进行挤压的同时，反向挤压模具反向运动，形成容料空间，通过连续小范围局部变形的累积实现整个管材外壁增厚变形。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的管材壁厚增厚的成形装置及方法，由于采用相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具，正向挤压模具对管材坯料进行挤压的同时，反向挤压模具反向运动，形成容料空间，通过连续累积的小范围局部变形实现整个管材外壁增厚变形，可以实现管材一次大变形量的镦粗变形。
附图说明
图1a为本发明实施例一的管材壁厚增厚的成形装置的挤压状态结构示意图；
图1b为本发明实施例一的管材壁厚增厚的成形装置的开模状态结构示意图；
图2为本发明实施例二的管材壁厚增厚的成形装置的挤压状态结构示意图；
图3a、3b分别为本发明实施例中成型前的油管坯料及挤压后的成型件的示意图；
图4a、图4b、图4c为本发明实施例中坯料连续局部成形过程的示意图。
图中：1、正向挤压模具，2、反向挤压模具，3、油管坯料，4、凹模，5、油管坯料镦粗成形后，6、导向顶料杆，7、无缝钢管，8、夹紧机构，9、无缝钢管镦头成形后。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的管材壁厚增厚的模具，其较佳的具体实施方式是：
包括凹模、凸模，所述凸模包括相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具。
还包括导向顶料杆，所述导向顶料杆穿过所述凹模的底部至所述正向挤压模具的芯部。
所述凹模的底部设有夹紧机构。
本发明的应用上述的管材壁厚增厚的模具实现管材壁厚增厚的方法，其较佳的具体实施方式是：
采用相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具，正向挤压模具对管材坯料进行挤压的同时，反向挤压模具反向运动，形成容料空间，通过连续小范围局部变形的累积实现整个管材外壁增厚变形。
对于定长≤1000mm的管材坯料镦粗，通过导向顶料杆完成坯料成形前的固定及成形后的脱模，成形后通过凹模的开合完成取料。
对于管材端部局部增厚的无缝钢管成形，首先对坯料需变形部分进行局部加热或退火，然后将坯料经过局部加热的部分伸入凹模中，通过夹紧机构对坯料不需变形的部分进行夹紧，成形后通过夹紧机构、正向模具及反向模具的打开完成取料。
本发明的管材壁厚增厚的模具及方法，提出了管材大变形量壁厚增厚成形新工艺，工艺过程是将退火处理（或加热后）的钢管坯料在液压机上通过专用模具连续局部变形成形所需增厚，实现管材外径大幅度的增厚。
具体实施例：
如图1a、1b所示，对于定长（≤1000mm）薄壁坯料的镦粗，坯料进行退火及磷化皂化处理（也可用冷挤压润滑剂代替）；对于定长（≤1000mm）厚壁坯料的镦粗，坯料加热至成形温度（加热前预涂脱模剂）；处理后的坯料通过正向挤压模具和反向挤压模具的运行实现壁厚增厚变形，成形过程中导向顶料杆完成坯料成形前的固定及成形后的脱模，成形后通过凹模的开合完成取料。
如图3a、3b所示，分别为成形前的油管坯料及挤压后的成形件的示意图。
如图2所示，对于管材端部局部增厚（镦头）要求的成形来说，首先对坯料需变形部分进行局部加热（或退火处理），然后将坯料经过局部加热（退火）的部分伸入凹模中，通过夹紧机构对坯料不需变形的部分进行夹紧，成形后通过夹紧机构、正向模具及反向模具的打开完成取料。
本发明的特征之一是采用相向运动的模具（两者挤压速度各自按一定的速度运行，速度与产品及毛坯体积有关），正向运行的模具对管材坯料进行挤压，挤压的同时，反向运行模具也同时反向运动，由于速度不同从而形成容料空间，通过这种连续累积的小范围局部变形实现整个管材外壁增厚变形，而且能够实现大变形量的增厚，变现过程如图4a、图4b、图4c所示，根本克服了管材变外径镦粗失稳的问题。并且此种连续局部变形的成形力小，所需成形设备吨位较小。
本发明的特征之二是根据成形件尺寸不同，可采用不同的增厚变形方式及相应的增厚装置。毛坯整体增厚变形时，薄壁的钢管采用冷挤压连续局部成形方式；厚壁钢管采用热状态下的连续局部变形完成坯料的镦粗成形；当要求毛坯局部外壁镦粗变形时，对变形区局部加热，通过夹紧装置固定无缝钢管，凹模固定在夹紧装置上，通过两个相向运行的卧式挤压装置实现局部镦粗成形。
下面对具体实施例的原理进行详细说明：
具体工艺的流程以图3a所示的油管坯料经累积镦粗变形成形为图3b所示的成形件为例进行详细说明：
首先，根据钢管毛坯及成形件的尺寸确定相向运行的挤压头的挤压行程H及挤压速度v，以图3为例正向挤压模具的工作行程为H1-H，反向挤压模具的行程为H，正向挤压速度与反向速度之比为：
Figure BDA0000433273490000041
式中：D1为钢管坯料的外径，D2为成型件的外径，D0为钢管坯料的内径。
然后，按以下步骤实现成型：
1)坯料前处理，坯料采用退火处理（对于壁厚较厚的管材采用加热的方式）并进行磷化皂化处理或在挤压过程中涂抹润滑脱模剂。
2）油管坯料放入凹模中，正向模具及反向模具随各自滑块下行至待成形状态，此时下部的顶料导向杆在顶料油缸的作用下至所需位置，使油管坯料固定于一封闭型腔内。
3）正向模具以V正的速度进行压制，反向模具以V反的速度朝相反方向运行，正向模具就以很小的力将金属就不断填充到反向模具运行形成的空腔内，小变形的累积实现了钢管外径的镦粗，当两模具闭合后设备停止压制，完成整个成形。
4）完成成形后，正向模具及反向模具随各自滑块反向打开，此时顶料导向杆下行，使凹模型腔内只剩工件，再通过凹模的开合完成取料，实现整个工艺流程。
本发明采用管材累积变形进行镦粗成形的新工艺，克服了薄壁管材外径镦粗变形量小的弊端，实现了一次大变形量的镦粗变形，是金属塑性成形领域中的传统变形方式的技术革新，实现了管材外径大变形量的镦粗，是一种先进的管材镦粗成形新工艺，可以广泛的应用于废旧油管再制造以及石油钻杆制造等领域。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种管材壁厚增厚的成形装置，包括凹模、凸模，其特征在于，所述凸模包括相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具。
2.根据权利要求1所述的管材壁厚增厚的成形装置，其特征在于，还包括导向顶料杆，所述导向顶料杆穿过所述凹模的底部至所述正向挤压模具的芯部。
3.根据权利要求1所述的管材壁厚增厚的成形装置，其特征在于，所述凹模的底部设有夹紧机构。
4.一种应用权利要求1、2或3所述的管材壁厚增厚的成形装置实现管材壁厚增厚的方法，其特征在于，采用相向运动的正向挤压模具和反向挤压模具，正向挤压模具对管材坯料进行挤压的同时，反向挤压模具反向运动，形成容料空间，通过连续小范围局部变形的累积实现整个管材外壁增厚变形。
5.根据权利要求4所述的管材壁厚增厚的方法，其特征在于，对于定长≤1000mm的管材坯料镦粗，通过导向顶料杆完成坯料成形前的固定及成形后的脱模，成形后通过凹模的开合完成取料。
6.根据权利要求4所述的管材壁厚增厚的方法，其特征在于，对于管材端部局部增厚的无缝钢管成形，首先对坯料需变形部分进行局部加热或退火，然后将坯料经过局部加热的部分伸入凹模中，通过夹紧机构对坯料不需变形的部分进行夹紧，成形后通过夹紧机构、正向模具及反向模具的打开完成取料。
CN201310662803.9A 2013-12-09 2013-12-09 管材壁厚增厚的成形方法 Active CN103611753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310662803.9A CN103611753B (zh) 2013-12-09 2013-12-09 管材壁厚增厚的成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310662803.9A CN103611753B (zh) 2013-12-09 2013-12-09 管材壁厚增厚的成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103611753A true CN103611753A (zh) 2014-03-05
CN103611753B CN103611753B (zh) 2017-02-15

Family

ID=50162487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310662803.9A Active CN103611753B (zh) 2013-12-09 2013-12-09 管材壁厚增厚的成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103611753B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108838228A (zh) * 2018-07-11 2018-11-20 上海核工程研究设计院有限公司 一种主管道热段一体化挤压成型装置
CN109604434A (zh) * 2018-11-15 2019-04-12 歌尔股份有限公司 一种金属件的成型工艺
CN111346933A (zh) * 2018-12-24 2020-06-30 上海交通大学 管材任意位置法兰渐进增厚成形方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1067984A (fr) * 1951-12-04 1954-06-21 Mach Acoma Atel Const Procédé pour la fabrication, par filage, de pièces creuses ou pleines, plus spécialement en alliage ferreux
US3610015A (en) * 1968-03-20 1971-10-05 Kabel Metallwerke Ghh Apparatus and method for extrusion molding
CN2790742Y (zh) * 2003-10-16 2006-06-28 北京机电研究所 一种涡旋式压缩机－涡旋盘的背压成形模具结构
CN101856690A (zh) * 2009-04-11 2010-10-13 袁吉辉 一种新型双动拉伸液压机
CN101972792A (zh) * 2010-10-22 2011-02-16 南京迪威尔重型锻造股份有限公司 一种大型杯形件的热反挤压成型模具
CN102151780A (zh) * 2011-03-02 2011-08-17 青岛益友锻压机械有限公司 具有背压结构的复杂零件精锻模具
CN102380517A (zh) * 2011-10-19 2012-03-21 浙江工业大学 基于电液伺服驱动的多功能振动挤压模具
CN202212465U (zh) * 2011-07-26 2012-05-09 北京机电研究所 一种背压成形模具结构

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1067984A (fr) * 1951-12-04 1954-06-21 Mach Acoma Atel Const Procédé pour la fabrication, par filage, de pièces creuses ou pleines, plus spécialement en alliage ferreux
US3610015A (en) * 1968-03-20 1971-10-05 Kabel Metallwerke Ghh Apparatus and method for extrusion molding
CN2790742Y (zh) * 2003-10-16 2006-06-28 北京机电研究所 一种涡旋式压缩机－涡旋盘的背压成形模具结构
CN101856690A (zh) * 2009-04-11 2010-10-13 袁吉辉 一种新型双动拉伸液压机
CN101972792A (zh) * 2010-10-22 2011-02-16 南京迪威尔重型锻造股份有限公司 一种大型杯形件的热反挤压成型模具
CN102151780A (zh) * 2011-03-02 2011-08-17 青岛益友锻压机械有限公司 具有背压结构的复杂零件精锻模具
CN202212465U (zh) * 2011-07-26 2012-05-09 北京机电研究所 一种背压成形模具结构
CN102380517A (zh) * 2011-10-19 2012-03-21 浙江工业大学 基于电液伺服驱动的多功能振动挤压模具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108838228A (zh) * 2018-07-11 2018-11-20 上海核工程研究设计院有限公司 一种主管道热段一体化挤压成型装置
CN109604434A (zh) * 2018-11-15 2019-04-12 歌尔股份有限公司 一种金属件的成型工艺
CN111346933A (zh) * 2018-12-24 2020-06-30 上海交通大学 管材任意位置法兰渐进增厚成形方法
CN111346933B (zh) * 2018-12-24 2021-05-07 上海交通大学 管材任意位置法兰渐进增厚成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103611753B (zh) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102152061B (zh) 一种外套管毛胚的制造工艺
CN102019303B (zh) 铝合金钻杆管体的制备装置及方法
CN102125943B (zh) 一种软管接头的制造工艺
CN105642693B (zh) 复合管材的制造方法
CN101497096B (zh) 大截面差变径管件的加工装置及成形方法
CN104070080B (zh) 一种变截面铝合金型材挤压模具
CN103639215B (zh) 一种高强度纳米晶铜管材的制备方法
CN105598265A (zh) 一种小相对弯曲半径大径厚比薄壁弯曲管件的整体成形方法
CN102151709A (zh) 一种双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法
CN104550289A (zh) 多凸模一次挤压成型空间弯曲管材的方法
CN104785563A (zh) 带底长筒形件精密挤压成形的方法
CN103611753A (zh) 管材壁厚增厚的成形装置及方法
CN105598248A (zh) 一种利用内高压成形增加管材壁厚的装置及其工艺
CN103909110A (zh) 防喷器油缸的制造方法及其所用的反挤压模具
CN102125944B (zh) 一种气动接头芯的制造工艺
CN107405675B (zh) 管的增厚成型方法以及增厚管
CN103302123A (zh) 非标低速压力机下反挤压长筒形套管的工艺
TW201718223A (zh) 變截面擠型裝置及擠型方法
CN102423770B (zh) 一种管材拉拔成形方法及成形模具
CN104625594B (zh) 大型汽轮发电机转子用异型截面接头铜管的制造工艺方法
CN105537308A (zh) 外变径铝合金无缝管材挤压生产方法
CN107413875B (zh) 一种管材挤压成形模具及其成形方法
CN103286151A (zh) 制作带内外加厚形式变截面铝合金管的制备装置及方法
CN103286152A (zh) 一种生产变断面无缝铝合金管材的方法
CN204338600U (zh) 锥形管冷挤压成形装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing

Patentee after: BEIJING Research Institute OF MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY

Address before: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing

Patentee before: Beijing Research Institute of Mechanical & Electrical Technology

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing

Patentee after: China National Machinery Institute Group Beijing Electromechanical Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing

Patentee before: BEIJING Research Institute OF MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY

CP01 Change in the name or title of a patent holder