CN104226704A

CN104226704A - 一种高强度钛材弯头的冷推成型方法

Info

Publication number: CN104226704A
Application number: CN201410485080.4A
Authority: CN
Inventors: 贾继勇; 吉卫喜; 张旭
Original assignee: Wuxi Xinfeng Pipe-Fitting Co Ltd
Current assignee: Wuxi Xinfeng Pipe-Fitting Co Ltd
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明涉及一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，利用推杆推动弯头管坯在上模与下模的型腔内作运动，通过推杆对弯头管坯施加压应力作用，成型弯头的外弧（该外弧是指成型弯头的外侧，该外侧以成型弯头中间的中性层为分界）的压应力部分增加，外弧的拉应力减少，因此成型弯头的壁厚减薄降低。通过布置芯棒，不仅避免成型弯头在推制过程中产生起皱现象，还能避免出现成型弯头截面畸变严重的现象，芯棒起支撑作用，合理控制推制过程中间隙、摩擦等工艺参数，使成型钛材弯头具有整体壁厚均匀，外形美观，耐高压的特性。

Description

一种高强度钛材弯头的冷推成型方法

技术领域

本发明涉及弯头成型方法，尤其涉及一种高强度钛材弯头的冷推成型方法。

背景技术

弯头是改变管路方向的管件，用于管道拐弯处的连接并改变方向，其在管道系统中占据非常重要的地位。另外钛材具有强度高、耐腐蚀性强，耐高温等优良的特性，使得钛材广泛应用于化工、冶金、核电、航空等领域。但是常温下的钛材变形抗力大，属难变形合金。高温下的钛材变形抗力低，但是在高温加工过程中精度难以控制，易产生过烧问题，并且高温下还容易产生吸氧严重、润滑剂破坏等问题。相对于热加工，冷加工可以克服上述问题，降低加工成本，但是由于钛材的难变形特性，如果无法控制成形工艺，在冷加工过程中易产生如下问题：成型弯头截面畸变严重，弯头壁厚减薄，甚至在推制过程中起皱，严重的起皱直接导致成型无法顺利完成，甚至损耗模具。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，使成型钛材弯头具有整体壁厚均匀，外形美观，耐高压的特性，并且该冷推成形方法具有成本低，生产效率高的优点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，包括以下步骤：

第一步：根据成型弯头的生产要求合理选择弯头管坯的下料尺寸；

第二步：在第一步所选择的弯头管坯的对称面划基准线；

第三步：将所述弯头管坯及芯棒安装于下模内，所述弯头管坯的基准线与上下模分型面重合；

第四步：将上模与下模闭合，使弯头管坯与芯棒位于上模与下模闭合形成的型腔内，所述弯头管坯的基准线也与上下模分型面重合；

第五步：启动液压缸，液压缸驱动推杆沿上模与下模闭合形成的型腔内作运动，所述推杆的速度为5mm～15mm/s，使所述弯头管坯在上模、下模及芯棒的共同约束下形成成型弯头；

第六步：开启上模与下模，从芯棒上取出成型弯头。

其进一步技术方案在于：

所述成型弯头的公称直径与弯头管坯相同，所述弯头管坯的壁厚不小于成型弯头的壁厚，所述弯头管坯的壁厚为成型弯头壁厚与余量尺寸之和，所述余量尺寸为0～0.5mm；

所述弯头管坯的下料尺寸为成型弯头展开尺寸与加工余量之和，所述加工余量为5～20mm；

所述芯棒、弯头管坯及上模与下模闭合形成的型腔均为同轴布置；

所述弯头管坯的材料牌号为TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8、TC1、TC2、TC3、TC4中的任意一种。

本发明的有益效果如下：

本发明方法利用推杆推动弯头管坯在上模与下模的型腔内作运动，通过推杆对弯头管坯施加压应力作用，成型弯头的外弧（该外弧是指成型弯头的外侧，该外侧以成型弯头中间的中性层为分界）的压应力部分增加，外弧的拉应力减少，因此成型弯头的壁厚减薄降低。通过布置芯棒，不仅避免成型弯头在推制过程中产生起皱现象，还能避免出现成型弯头截面畸变严重的现象，芯棒起支撑作用，合理控制推制过程中的间隙、摩擦等工艺参数，使成型钛材弯头具有整体壁厚均匀，外形美观，耐高压的特性。

附图说明

图1为本发明中弯头管坯的结构示意图。

图2为本发明中弯头管坯成型后的结构示意图。

图3为利用本发明方法对弯头管坯进行冷推成型的过程示意图Ⅰ。

图4为利用本发明方法对弯头管坯进行冷推成型的过程示意图Ⅱ。

其中：1、上模；2、推杆；3、弯头管坯；4、下模；5、芯棒；6、成型弯头。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，包括以下步骤：

第一步：根据成型弯头的生产要求合理选择弯头管坯3的下料尺寸；成型弯头的公称直径与弯头管坯3相同，弯头管坯3的壁厚不小于成型弯头6的壁厚，弯头管坯3的壁厚为成型弯头壁厚与余量尺寸值之和，所述余量尺寸为0～0.5mm。弯头管坯3的下料尺寸为成型弯头展开尺寸与加工余量之和，所述加工余量为5～20mm。弯头管坯的材料牌号为TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8、TC1、TC2、TC3、TC4中的任意一种。

第二步：在第一步所选择的弯头管坯3的对称面划基准线；

第三步：将弯头管坯3及芯棒5安装于下模4内，所述弯头管坯3的基准线与下模4的分型面重合；

第四步：将上模1与下模4闭合，使弯头管坯3与芯棒5位于上模1与下模4闭合形成的型腔内，弯头管坯3的基准线也与上模1的分型面重合；芯棒5、弯头管坯3及上模1与下模4闭合形成的型腔均为同轴布置。

第五步：启动液压缸，液压缸驱动推杆2沿上模1与下模4闭合形成的型腔内作运动，所述推杆的速度为5mm～15mm/s，使弯头管坯3在上模1、下模4及芯棒5的共同约束下形成成型弯头6；

第六步：开启上模1与下模4，从芯棒5上取出成型弯头6。

本发明的具体实施例如下：

如图1所示，以生产壁厚t为5mm，公称直径D为219mm，弯曲角度α=90°，弯曲半径R为305mm的成型弯头为例，首先选择公称直径与D为219mm，壁厚与成型弯头生产壁厚相同的TA2管材作为弯头管坯3，弯头管坯3的长度为成型弯头展开尺寸（展开尺寸为675mm）与加工余量之和，加工余量为5mmm，则弯头管坯的长度为680mm，弯头管坯3两端均匀分布，然后上述弯头管坯3的对称面进行划线，如图3所示，然后将上述划线后的弯头管坯3放入下模4内，弯头管坯3的划线处与下模4的分型面重合，此时芯棒5也置于下模4内，然后启动压力机使上模1向下运动，直至上模1与下模4闭合，使芯棒5、弯头管坯3、及上模1与下模4闭合后的型腔同轴，然后启动液压缸，液压缸驱动推杆2沿上模1与下模4闭合形成的型腔内作运动，所述推杆的速度为15mm/s，使弯头管坯3在上模1、下模4及芯棒5的共同约束下形成成型弯头；如图4所示，成型弯头套装在芯棒5上，最后启动液压缸带动推杆2作反向运动，然后再次启动压力机带动上模1向上运动，使上模1与下模4分离，取出芯棒5，最后将成型弯头从芯棒5上取出即可。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，其特征在于包括以下步骤：

第二步：在第一步所选择的弯头管坯的对称面划基准线；

第三步：将所述弯头管坯及芯棒安装于下模内，所述弯头管坯的基准线与下模分型面重合；

第四步：将上模与下模闭合，使弯头管坯与芯棒位于上模与下模闭合形成的型腔内，所述弯头管坯的基准线也与上模分型面重合；

第六步：开启上模与下模，从芯棒上取出成型弯头。

2.如权利要求1所述的一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，其特征在于：所述成型弯头的公称直径与弯头管坯相同，所述弯头管坯的壁厚不小于成型弯头的壁厚，所述弯头管坯的壁厚为成型弯头壁厚与余量尺寸之和，所述余量尺寸为0～0.5mm。

3.如权利要求1所述的一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，其特征在于：所述弯头管坯的下料尺寸为成型弯头展开尺寸与加工余量之和，所述加工余量为5～20mm。

4.如权利要求1所述的一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，其特征在于：所述芯棒、弯头管坯及上模与下模闭合形成的型腔均为同轴布置。

5.如权利要求1所述的一种高强度钛材弯头的冷推成型方法，其特征在于：所述弯头管坯的材料牌号为TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8、TC1、TC2、TC3、TC4中的任意一种。