CN104148561B - 用于管卡的锻压系统及其锻压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于管卡的锻压系统及其锻压方法，包括加热炉和冲压机，其中，所述加热炉为电磁感应加热炉，所述冲压机包括制胚冲床和摩擦压力机；所述电磁感应加热炉的出口和制胚冲床相连，所述制胚冲床通过摩擦压力机和切模机相连；所述摩擦压力机上设有上半模具和下半模具，所述下半模具上并排设有第一模腔和第二模腔，所述第一模腔和第二模腔的形状大致相同，所述第一模腔的尺寸略小于第二模腔的尺寸，所述下半模具和水平传动机构相连。本发明提供的用于管卡的锻压系统及其锻压方法，有效降低产品能耗，大大提升管卡的锻压强度，且能简化工序，提高生产效率，整个管卡锻压时间可以控制在10秒以内。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻压系统及其锻压方法，尤其涉及一种用于管卡的锻压系统及其锻压方法。
背景技术
管卡是水暖安装中常用的一种管件，具有较好的弯曲强度、冲击韧性、压缩强度、弹性模量以及拉伸强度，常用于固定各种管道。
管卡主要有铸造和锻造两种加工方式。锻造尺寸精确，相比于铸造装配操作方便。此外，锻造管卡相比于铸造的能耗更低，环境污染减少。但是现有普通锻造管卡的强度无法保证压力，容易爆破，难于满足高层作业的泵车管子及其它需要高强度的应用场合。为满足现代高层楼房的建筑，对于混凝土泵车高层作业的能力有新的挑战。为满足需要，加强泵车输送能力和输送高度成了必要条件。
现有的锻造管卡一般包括加热形成热锻胚、冲床制胚和利用摩擦压力机挤压成型。传统加热主要是采用电阻炉进行加热，加热炉内腔内温度高，热损耗很大，但是加热主要依靠热辐射及传导过程，加热缓慢，不利于圆钢毛坯加热，从圆钢毛培进入到热锻胚出来，温度达到1000℃大概需要25-30秒，严重影响生产效率。如果加温温度不够，则会影响后续的锻压质量。此外，一般锻造管卡需要两次摩擦压力机挤压才能成型，因此需要两套压力机，同时也要配备人员等，这样的操作不但增加了模具的成本和人员的成本，而且由于两套压力机工作缺乏连续性，锻造管卡的温度在两次摩擦挤压中也会有所下降而影响锻压质量。为了提供锻造型加强型混凝土泵车管卡，有必要对现有的用于管卡的锻压系统及其锻压方法进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于管卡的锻压系统及其锻压方法，能够大大提升管卡的锻压强度，降低产品能耗，且能简化工序，提高生产效率。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于管卡的锻压系统，包括加热炉和冲压机，其中，所述加热炉为电磁感应加热炉，所述冲压机包括制胚冲床和摩擦压力机；所述电磁感应加热炉的出口和制胚冲床相连，所述制胚冲床通过摩擦压力机和切模机相连；所述摩擦压力机上设有上半模具和下半模具，所述下半模具上并排设有第一模腔和第二模腔，所述第一模腔和第二模腔的形状大致相同，所述第一模腔的尺寸略小于第二模腔的尺寸，所述下半模具和水平传动机构相连。
上述的用于管卡的锻压系统，其中，所述上半模具内设有环形拔模线，所述下半模具的第一模腔和第二模腔内均设有锥度切边。
上述的用于管卡的锻压系统，其中，所述水平传动机构为液压平衡缸，所述摩擦压力机的上半模具和下半模具之间设有液压顶升机构，所述液压顶升机构和液压平衡缸通过联锁操作机构和脚踩式开关相连。
上述的用于管卡的锻压系统，其中，所述切模机上设有切边上模和切边下模，所述切边上模和切边下模之间左右对称设有顶杆和弹簧，所述切边下模上设有容纳顶杆的通孔，所述弹簧套在顶杆上。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述用于管卡的锻压系统的锻压方法，其中，依次包括如下步骤：a)先使用电磁感应加热炉对圆钢毛坯进行加热，形成热锻胚；b)接着利用制胚冲床对热锻胚进行冲压形成初步成型胚；c)再利用摩擦压力机上的第一模腔和第二模腔对初步成型胚进行两次挤压形成管卡成型胚；d)最后利用切模机切除多余的废边，形成管卡。
上述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其中，所述步骤a)中的电磁感应加热炉设有长度为1.7～2.0米的中空圆柱体电磁感应线圈，所述中空圆柱体电磁感应线圈和频率为100～1000Hz的变压器相连，通电加热时间为8～15秒，所述热锻胚的出炉温度为1100～1200℃。
上述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其中，所述步骤b)中的制胚冲床使用复合模，通过调整制胚冲床的行程、复合模下模高度以及冲头与复合模下模的接触面积形成大小不同的初步成型胚。
上述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其中，所述步骤c)在摩擦压力机的上半模具上设置环形拔模线，在下半模具的第一模腔和第二模腔内设置锥度切边，所述摩擦压力机的上半模具和下半模具之间设有液压顶升机构，所述水平传动机构为液压平衡缸，所述液压顶升机构和液压平衡缸通过联锁操作机构和脚踩式开关相连，所述步骤c)通过脚踩式开关控制管卡成型胚的脱模，并同步实现第一模腔和第二模腔的平移切换。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的用于管卡的锻压系统及其锻压方法，通过电磁感应加热炉对圆钢毛坯由内往外进行快速加热，利用摩擦压力机上的第一模腔和第二模腔对初步成型胚进行两次挤压形成管卡成型胚，从而有效降低产品能耗，大大提升管卡的锻压强度，且能简化工序，提高生产效率，整个管卡锻压时间可以控制在10秒以内。
附图说明
图1为本发明用于管卡的锻压系统结构示意图；
图2为本发明锻压系统中摩擦压力机的上下半模具结构示意图；
图3为图2中摩擦压力机的下半模具的结构示意图；
图4为图2中摩擦压力机的上下半模具的剖面结构示意图；
图5为本发明锻压系统中切模机的上下模具结构示意图。
图中：
1电磁感应加热炉2制胚冲床3摩擦压力机
4切模机5上半模具6下半模具
7第一模腔8第二模腔9液压顶升机构
10环形拔模线11锥度切边12切边上模
13切边下模14弹簧15顶杆
16通孔
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明用于管卡的锻压系统结构示意图；图2为本发明锻压系统中摩擦压力机的上下半模具结构示意图；图3为图2中摩擦压力机的下半模具的结构示意图。
请参见图1、图2和图3，本发明提供的用于管卡的锻压系统包括加热炉和冲压机，其中，所述加热炉为电磁感应加热炉1，所述冲压机包括制胚冲床2和摩擦压力机3；所述电磁感应加热炉1的出口和制胚冲床2相连，所述制胚冲床2通过摩擦压力机3和切模机4相连；所述摩擦压力机3上设有上半模具5和下半模具6，所述下半模具6上并排设有第一模腔7和第二模腔8，所述第一模腔7和第二模腔8的形状大致相同，所述第一模腔7的尺寸略小于第二模腔8的尺寸，所述下半模具6和水平传动机构相连。
本发明提供的用于管卡的锻压系统，其中，所述上半模具5内设有45°环形拔模线10，所述下半模具的第一模腔7和第二模腔8内均设有75°锥度切边11。所述水平传动机构可为液压平衡缸，所述摩擦压力机的上半模具5和下半模具6之间设有液压顶升机构9，如图4所示；所述液压顶升机构9和液压平衡缸可通过联锁操作机构和脚踩式开关(图未示)相连。液压顶升机构9可采用弹簧液压式，正常状态下在A处，在上模向下压时A处变到B处，此时模锻成型，B处液压弹簧再变到A处将料弹出。为了便于放置初步成型胚，还可在下模模具的X处设置切口。
本发明提供的用于管卡的锻压系统，所述切模机上设有切边上模12和切边下模13，如图5所示。采用切边模具是管卡产品成型后的最后一道工序，就是切除多余的废边。为了避免切边上模12和切边下模13直接的粘合，导致模具的损坏。所述切边上模12和切边下模13之间左右对称设有顶杆15和弹簧14，所述切边下模13上设有容纳顶杆的通孔16，所述弹簧14套在顶杆15上。如果没有弹簧，因为切模机为锻压系统最后一道工序，由于此时产品温度不够高，容易导致切边上模、产品成型胚和切边下模直接粘合卡住，进而损坏模具。使用上述弹簧顶杆后，保障了上下模足够距离，既切除产品废边，又可以保障上下模有第三方作用力，即弹簧的弹力可以使得上下模具分开，同时也提高了生产效率。
本发明还提供一种上述用于管卡的锻压系统的锻压方法，其中，依次包括如下步骤：
a)先使用电磁感应加热炉1对圆钢毛坯进行加热，形成热锻胚；所述电磁感应加热炉1中设有长度为1.7～2.0米的供圆钢毛坯通过的中空圆柱体电磁感应线圈，所述中空圆柱体电磁感应线圈可以和频率为100～1000Hz的变压器相连，通电加热时间为8～15秒，即可控制热锻胚由内往外快速加热，达到1100～1200℃的出炉温度；大大缩短了加热时间。
b)接着利用制胚冲床2对热锻胚进行冲压形成初步成型胚；所述制胚冲床2使用可重复使用的复合模，通过调整制胚冲床的行程、复合模下模高度以及冲头与复合模下模的接触面积形成大小不同的初步成型胚。如果采用传统的方式，那么就需要一个产品一套模具，这样就大大增加制胚模具的成本。本发明的制胚方式只是花费了一些原材料，却大大节约了模具材料的成本。
c)再利用摩擦压力机上的第一模腔7和第二模腔8对初步成型胚进行两次挤压形成管卡成型胚；由于第一模腔7和第二模腔8的形状大致相同，所述第一模腔7的尺寸略小于第二模腔8的尺寸，第一模腔7作为初模用于产品的第一次成型，第二模腔8作为细模，形状尺寸精确并可设置logo标志；两个模腔并排位于同一模具，减少了产品流动的距离，这样就大大保存了成型胚料的热量，两次挤压的时间间隔很短，从而有效降低产品能耗，保证管卡的锻压强度。
所述摩擦压力机的上半模具5上可设置环形拔模线10，倾斜角度优选为45°；在下半模具6的第一模腔7和第二模腔8内可设置锥度切边11，倾斜角度优选为75°。环形拔模线10相比点状凸起，更便于脱模，特别是将环形拔模线10和锥度切边11配合使用，更易于脱模。此外，第二模腔8内的锥度切边11可在管卡内侧形成相应的锥度切边，便于安装固定法兰，防止法兰老化后粘连在管卡上；特别是采用倾斜角度为75°的锥度切边，可以大大增大管卡与法兰的接触面积，还可以防止管卡内侧毛刺扎手。
所述摩擦压力机的上半模具5和下半模具6之间设有液压顶升机构9，所述水平传动机构为液压平衡缸，所述液压顶升机构9和液压平衡缸通过联锁操作机构和脚踩式开关相连，通过脚踩式开关控制管卡成型胚的脱模，并同步实现第一模腔7和第二模腔8的平移切换，可以进一步缩短两次挤压的时间间隔。工人通过脚踩式开关从第一模腔7顶出初步成型胚，同时夹出初步成型胚放入旁边的第二模腔8内即可完成两次挤压形成管卡成型胚，大大提高生产效率。
d)最后利用切模机4切除多余的废边，形成管卡。
综上所述，本发明提供的用于管卡的锻压系统及其锻压方法，通过电磁感应加热炉1对圆钢毛坯由内往外进行快速加热，利用摩擦压力机3上的第一模腔7和第二模腔8对初步成型胚进行两次挤压形成管卡成型胚，从而有效降低产品能耗，大大提升管卡的锻压强度，且能简化工序，提高生产效率，整个管卡锻压时间可以控制在10秒以内。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种用于管卡的锻压系统，包括加热炉和冲压机，其特征在于，所述加热炉为电磁感应加热炉，所述冲压机包括制胚冲床和摩擦压力机；所述电磁感应加热炉的出口和制胚冲床相连，所述制胚冲床通过摩擦压力机和切模机相连；所述摩擦压力机上设有上半模具和下半模具，所述下半模具上并排设有第一模腔和第二模腔，所述第一模腔和第二模腔的形状大致相同，所述第一模腔的尺寸略小于第二模腔的尺寸，所述下半模具和水平传动机构相连。
2.如权利要求1所述的用于管卡的锻压系统，其特征在于，所述上半模具内设有环形拔模线，所述下半模具的第一模腔和第二模腔内均设有锥度切边。
3.如权利要求1所述的用于管卡的锻压系统，其特征在于，所述水平传动机构为液压平衡缸，所述摩擦压力机的上半模具和下半模具之间设有液压顶升机构，所述液压顶升机构和液压平衡缸通过联锁操作机构和脚踩式开关相连。
4.如权利要求1所述的用于管卡的锻压系统，其特征在于，所述切模机上设有切边上模和切边下模，所述切边上模和切边下模之间左右对称设有顶杆和弹簧，所述切边下模上设有容纳顶杆的通孔，所述弹簧套在顶杆上。
5.一种如权利要求1所述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
a)先使用电磁感应加热炉对圆钢毛坯进行加热，形成热锻胚；
b)接着利用制胚冲床对热锻胚进行冲压形成初步成型胚；
c)再利用摩擦压力机上的第一模腔和第二模腔对初步成型胚进行两次挤压形成管卡成型胚；
d)最后利用切模机切除多余的废边，形成管卡。
6.如权利要求5所述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其特征在于，所述步骤a)中的电磁感应加热炉设有长度为1.7～2.0米的中空圆柱体电磁感应线圈，所述中空圆柱体电磁感应线圈和频率为100～1000Hz的变压器相连，通电加热时间为8～15秒，所述热锻胚的出炉温度为1100～1200℃。
7.如权利要求5所述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其特征在于，所述步骤b)中的制胚冲床使用复合模，通过调整制胚冲床的行程、复合模下模高度以及冲头与复合模下模的接触面积形成大小不同的初步成型胚。
8.如权利要求5所述的用于管卡的锻压系统的锻压方法，其特征在于，所述步骤c)在摩擦压力机的上半模具上设置环形拔模线，在下半模具的第一模腔和第二模腔内设置锥度切边，所述摩擦压力机的上半模具和下半模具之间设有液压顶升机构，所述水平传动机构为液压平衡缸，所述液压顶升机构和液压平衡缸通过联锁操作机构和脚踩式开关相连，所述步骤c)通过脚踩式开关控制管卡成型胚的脱模，并同步实现第一模腔和第二模腔的平移切换。
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