CN104416109A - 一种三通管成型模具及其成型加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三通的成型模具及其成型方法，所述成型模具包括上模、下模，在上模、下模上对称设置用以容纳所述三通的三通半圆槽，所述下模上还设有镦粗孔、拍扁台、卡压槽，所述镦粗孔的轴心线沿竖直方向设置，所述拍扁台的表面沿水平方向设置，所述卡压槽在上模、下模上对称设置；该模具对应的成型方法主要包括镦粗、拍扁、卡压、成型等步骤，使用了该模具与方法，能够节约成本与劳动力，同时由于是一次成型，三通产品的质量和生产效率得到了提高。

Description

一种三通管成型模具及其成型加工方法

技术领域

本发明涉及一种三通管成型模具及其成型加工方法。

背景技术

三通管是一种管道连接件，主要用在主管道的重要分支处，其应用十分广泛。而三通管道由于其形状的特殊性，在加工时面临着很多困难。目前的技术中，对于体积较大的三通，一般都采用自由锻出坯，然后通过模锻成型。但是，这种方式具有以下缺陷：1、需要进行二次加热，能源消耗大，生产效率低，生产周期长；2、材料利用率低，自由锻出坯需增加3-5%的材料烧损，出坯精度低，材料成本至少增加5%以上；3、自由锻出坯质量低，一般需打磨方可模锻生产增加打磨人工成本；4、自由锻出坯后，直接模锻生产，氧化皮难去除，锻件表面质量低；5、下料重量较大，成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种三通管成型模具，包括上模、下模，在所述上模与所述下模上对称设置用以容纳所述三通的三通半圆槽，所述下模上还设有轴心线沿竖直方向设置的镦粗孔、沿水平面设置的拍扁台，在所述上模与下模上对称设有一对卡压槽。

优选地，所述镦粗孔为直圆柱体。

优选地，所述卡压槽的底面包括光滑连接的弧形面和平面。

优选地，所述上模设有上镦粗孔，所述上镦粗孔与所述镦粗孔共用轴心线，所述上镦粗孔的深度小于所述镦粗孔的深度。

本发明还提供了一种三通管的成型加工方法，该方法采用了上述成型模具，所述加工方法包括以下步骤：

原料准备，采用长度大于所述镦粗孔深度且直径与所述镦粗孔相同的棒状坯料作为原料；

镦粗，将所述棒状坯料的一端竖直放置在所述镦粗孔内，对其施加竖直向下的压力，使高出所述镦粗孔外的所述棒状坯料的直径增加；

拍扁，将镦粗后的所述棒状坯料横放在所述拍扁台上，对所述棒状坯料的镦粗部分施加竖直向下的压力，在所述棒状坯料上形成互相平行的两个平面；

卡压，将拍扁后的所述棒状坯料绕其轴心线旋转90度放入所述卡压槽内，设于所述上模与所述下模上的一对卡压槽沿竖直方向对所述棒状坯料进行卡压；

成型，将卡压后的所述棒状坯料放入所述三通半圆槽内，所述上模与所述下模进行合模；

开模，获取带有毛边的三通管；

去边，去除所述三通管上的毛边。

相较于现有技术，使用了本发明中的方法与模具，下料的重量从原先的218kg减少到了201kg，不但节约了材料和天然气，还节约了劳动力成本；同时，由于是一次成型，其产品外在和内在质量得到了保证。 

附图说明

附图1为本发明中三通模具的立体图；

附图2为本发明中三通模具成型方法镦粗步骤的示意图；

附图3为本发明中三通模具成型方法拍扁步骤的示意图；

附图4为本发明中三通模具成型方法卡压步骤的示意图；

附图5为本发明中三通模具成型方法成型步骤的示意图。

附图中：

1-下模，2-三通半圆槽，3-镦粗孔，4-拍扁台，5-卡压槽，6-棒状坯料，7-三通管，8-毛边。

具体实施方式

下面结合附图对本发明三通成型模具及其成型方法的优选的实施方式进行详细说明。

附图1为本发明三通成型模具的立体图，整套模具由上模（图中未画出）、下模沿竖直方向合模构成。在下模1上，开设有能够容纳三通管件的三通半圆槽2，该半圆槽对称地开设于上模、下模上，当二者合模时，两个半圆槽能够组合成完整的三通的形状；为了防止模锻出的三通毛边过多，在三通半圆槽2与下模1的连接处均有倒角。在下模1上还开设有镦粗孔3、卡压槽5，其中镦粗孔3的截面积与棒状坯料的底面形状相同，由于棒状坯料多为圆柱形，因此本实施例中镦粗孔3为开设于下模1上的不通透的圆柱形孔；卡压槽5是在后续的锻压过程中进一步限定半成品坯料的形状的，因此其也是对称地开设于上模、下模上，本实施例中，优选其横截面为长方形，其底面需要能够最大限度地将半成品坯料的外形卡压成接近三通的形状，这里经过试验与计算，卡压槽5的底面被设计成一段曲面加一段平面的形状，但是并不限定于此。在下模1上还设有拍扁台4，其作用是便于将半成品坯料部分拍扁，为了模具制造的简便与成本的降低，本实施例中并没有单独设计凸出的拍扁台4，而是将下模1上一块较为空旷的水平面直接作为拍扁台4来使用。

附图2-5记载了使用该三通模具进行三通成型的方法步骤，整个过程细分为7步：原料准备，镦粗、拍扁、卡压、成型、开模、去边。

加工过程开始之前是原料的准备，这里采用经过自由锻加工后的棒状坯料6为原料。该棒状坯料6的长度大于镦粗孔3的深度，其底面直径与镦粗孔3相同或者相近，能够保证其一端顺利放入镦粗孔3而不影响接下来的加工步骤即可。

接下来进行镦粗的步骤，将棒状坯料6竖直放置在镦粗孔3内，其中部分棒状坯料6高于下模1的表面，便于对其加工；上模开始对棒状坯料6施加竖直向下的力，使棒状坯料6高出镦粗孔3的部分受到挤压，也即被镦粗，直径增加；本实施例中，为了进一步提高精度，在上模对应与镦粗孔3的位置，还开设了辅助镦粗孔，其轴心线与镦粗孔3重合，但是深度小于镦粗孔3的深度，这样经过镦粗的棒状坯料呈两头小，中间大的形状，更有利于进一步的加工。

然后进行拍扁的步骤，将镦粗后的棒状坯料6横向放置在拍扁台4上，然后直接对其施加向下的压力。由于棒状坯料6的一部分被镦粗，因此被镦粗的部分首先受力，上下被压平。这里施加的压力不需要太大，能将被镦粗的部分稍微压平一些，刚好放进卡压槽5即可。

然后进行卡压的步骤，将拍扁后的棒状坯料6绕其轴心线旋转90度，将未被拍扁的部分置换到竖直方向。水平方向上的坯料由于刚进行了拍扁的步骤，其宽度刚好能够放进卡压槽5内，这样卡压槽5底面的曲面与平面就会在上模、下模合模时对竖直方向的棒状坯料6进行塑形，使整个形状更加接近三通管件。

然后进行成型的步骤，经过上述步骤的操作，此时的棒状坯料6的长度已经较为接近三通管件主管的长度，其高度或厚度已经接近支管的高度，这样，在进入三通半圆槽2进行最后的合模成型时，不论是长度方向，还是厚度高度方向，边角料大大减少，同时，由于是一次成型，成品三通管件的质量得到了保证。 

然后进行开模的步骤，上下模打开之后，可以看到三通管7与其周围的毛边8，此时需要进行最后一步，即去边。将多余的毛边8从三通管7上去除后，整个加工过程完成。

相较于现有技术，本发明具备以下优点：1、一次成形，解决二次加热能源及材料的消耗；2、提高生产效率和生产周期；3、减少劳动力成本；4、提高产品外在和内在质量；节约成本约30%-40%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种三通管成型模具，包括上模、下模，在所述上模与所述下模上对称设置用以容纳所述三通的三通半圆槽，其特征在于：所述下模上设有轴心线沿竖直方向设置的镦粗孔、沿水平面设置的拍扁台，在所述上模与下模上对称设有一对卡压槽。

2.根据权利要求1所述的三通管成型模具，其特征在于：所述镦粗孔为直圆柱体。

3.根据权利要求1所述的三通管成型模具，其特征在于：所述卡压槽的底面包括光滑连接的弧形面和平面。

4.根据权利要求1所述的三通管成型模具，其特征在于：所述上模设有上镦粗孔，所述上镦粗孔与所述镦粗孔共用轴心线，所述上镦粗孔的深度小于所述镦粗孔的深度。

5.一种三通管的成型加工方法，其特征在于：采用如权利要求1-4中任一所述的三通管成型模具成型，所述加工方法包括以下步骤：

原料准备，采用长度大于所述镦粗孔深度且直径与所述镦粗孔相同的棒状坯料作为原料；

镦粗，将所述棒状坯料的一端竖直放置在所述镦粗孔内，对其施加竖直向下的压力，使高出所述镦粗孔外的所述棒状坯料的直径增加；

拍扁，将镦粗后的所述棒状坯料横放在所述拍扁台上，对所述棒状坯料的镦粗部分施加竖直向下的压力，在所述棒状坯料上形成互相平行的两个平面；

卡压，将拍扁后的所述棒状坯料绕其轴心线旋转90度放入所述卡压槽内，设于所述上模与所述下模上的一对卡压槽沿竖直方向对所述棒状坯料进行卡压；

成型，将卡压后的所述棒状坯料放入所述三通半圆槽内，所述上模与所述下模进行合模；

开模，获取带有毛边的三通管；

去边，去除所述三通管上的毛边。