CN105436270A - 一种金属管材带锥度弯曲的加工方法 - Google Patents

一种金属管材带锥度弯曲的加工方法 Download PDF

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李德富
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Abstract

本发明属于材料加工领域，具体涉及一种金属管材带锥度弯曲的加工方法。其特征在于，具体步骤为首先选择坯料管材为截面形状和壁厚满足零件最终截面形状和壁厚要求的金属管材，且没有明显弯曲；在坯料管材中注入融化的填充料后两端封严；采取转台拉弯成型；将坯料管材嵌入模具中，再将模具和坯料管材整体靠在模架上进行拉弯；然后将产品里面的填充料清除；在制备好的标准卡具上对拉弯的产品的内径进行矫形；在预制好的焊接卡具上完成焊接成型；最后对得到的工件进行整体矫形。本发明方法生产工艺简单、成本低、成品率高，加工出的合金管材整体具有较高的强度和塑性，表面光亮，使用性能良好，适合于对管材整体性能要求较高的场合使用。

Description

一种金属管材带锥度弯曲的加工方法
专利领域
本发明属于材料加工领域，具体涉及一种金属管材带锥度弯曲的加工方法。
背景技术
为了优化设计，在某些机械设备中需要选用一些具有一定空间形状的异形截面的金属管状零件的周向延伸，以满足装配的要求。这种零件往往具有一些特殊的外形和不规则的空间形态，比如截面不是一般管材的圆形、方形或长方形，而是椭圆形或其他异形截面；其次，这种零件往往具有比较特殊的空间形态，比如整体上带有一定锥度，零件整体为回转体，但是上端直径小于下端直径，整体呈喇叭状。这种零件采用普通的管材弯曲技术难于成型，特别是无法满足对零件锥度的要求。因为普通的弯曲加工是将管材进行平面弯曲，弯曲模具是垂直于零件平面方向放置的，零件绕着模具弯曲，弯曲的力是平行于零件平面方向的，而带锥度的弯曲需要一个向上或向下的力，所以普通的弯曲方式无法采用。而其他制造技术如铸造工艺又难于达到减壁厚的要求和对零件金属强度、塑性等性能的要求；完全的机加工工艺则需要消耗大量的时间并造成大量的材料浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，具体步骤为
步骤1.选择坯料管材，坯料管材为截面形状和壁厚满足零件最终截面形状和壁厚要求的金属管材，且没有明显弯曲；将选择好的坯料管材清洗备用；
步骤2、在坯料管材中注入融化的填充料后，将坯料管材的两端封严，备用；
步骤3、采取转台拉弯成型；拉弯模具采用柔性模具，其模具的型槽为金属软线将各单元型槽串联组成，型槽与管材截面外轮廓线一致，形状倾斜角度根据要求的最后成型管材的截面倾斜角度而定，每单元厚度为5mm-10mm，模具总长度为模具整体尺寸的至将坯料管材嵌入模具中，再将模具和坯料管材整体靠在模架上进行拉弯，拉弯的速度为500mm/min,直至要求的成型管材的程度；
步骤4、将拉弯的产品卸下，将产品里面的填充料清除；
步骤5、在制备好的标准卡具上对拉弯的产品的内径进行矫形，使之符合尺寸要求；
步骤6、在预制好的焊接卡具上完成焊接成型；
步骤7、对在步骤6中得到的工件进行整体矫形，获得合格零件。
所述坯料管材为经过退火工艺处理的软态金属管材。
所述填充料为石蜡或者松香。
所述柔性模具采用工程塑料或硬木制作。
所述步骤4中填充料清除为将产品加热至填充料融化，使填充料流出，再使用清洗剂进行清洗。
所述的步骤7整体矫形采用涨型工艺进行矫形。
所述方法用于制造加工成品管材壁厚为2mm-5mm、截面直径小于100mm的金属管材。
有益效果
本发明采用柔性模具加转台拉弯工艺加工带锥度金属管材弯曲零件，生产工艺简单、成本低、成品率高，可以有效实现各种空间复制形状的管材弯曲零件的加工成型，加工出的合金管材整体具有较高的强度和塑性，表面光亮，使用性能良好，适合于对管材整体性能要求较高的场合使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种金属管材带锥度弯曲的加工方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与两组具体实施例对本发明做进一步的描述。图1为本发明提出的一种金属管材带锥度弯曲的加工方法的流程图。
实施例1
采用304不锈钢材料、截面长轴65mm、截面短轴38mm、壁厚2mm的管材，制成成品圆环直径800mm、截面倾斜角度为15°的圆环。用柔性模具采用转台拉弯工艺加工管材，具体操作步骤如下：
l)将直径57mm、壁厚2mm的304不锈钢圆管拉拔，获得截面长轴65mm、截面短轴38mm，壁厚为2mm的管材，其长度为1656mm；再将管材进行1050℃保温20分钟水冷，将制备的管材清洗备用；
2)在管材中注入融化的石蜡，两端封严，备用；
3)进行转台拉弯加工；拉弯模具采用柔性模具，模具型槽与管管截面外形一致，形状倾斜角度为15°，每单元厚度为10mm，整体模具直径为740mm，坯料钢管嵌入模具中，再将模具和钢管整体靠在模架上进行拉弯，拉弯的速度为500mm/min,将坯料管材拉完超过半圆弧后停止；
4)卸下坯料将坯料加热70℃，使石蜡融化，并流出；
5)在制备好的标准卡具上对拉弯的产品进行矫形，使之符合尺寸要求；
6)将两个半圆坯料对接焊接成为一个完整的圆环，焊接采用氩弧焊工艺，焊接时注意零件的方向，并在预制好的焊接卡具上完成；
7)对完成的工件进行整形。
实施例2
采用材料为黄铜、坯料截面长55mm、坯料截面宽38mm、壁厚1.5mm的坯料管材，制成圆环直径600mm，截面倾斜角度5°的圆环。用柔性模具采用转台拉弯工艺加工管材，具体操作步骤如下：
l)选择截面长55mm、截面宽38mm、壁厚1.5mm、长度为1342mm的软态金属管，清洗备用；
2)在管材中注入融化的松香，两端封严，备用。
3)进行转台拉弯加工。拉弯模具采用柔性模具，模具型槽与管管截面外形一致，形状倾斜角度为5°，每单元厚度为5mm，整体模具直径为540mm，坯料钢管嵌入模具中，再将模具和钢管整体靠在模架上进行拉弯，拉弯的速度为500mm/min,将坯料管材拉完超过半圆弧后停止；
4)卸下坯料将坯料加热80℃，使松香融化，并流出；
5)在制备好的标准卡具上对拉弯产的品进行矫形，使之符合尺寸要求；
6)将两个半圆坯料对接焊接成为一个完整的圆环，焊接采用氩弧焊工艺，焊接时注意零件的方向，并在预制好的焊接卡具上完成；
7)对完成的工件进行整形。

Claims (7)

1.一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，具体步骤为
步骤1.选择坯料管材，坯料管材为截面形状和壁厚满足零件最终截面形状和壁厚要求的金属管材，且没有弯曲；将选择好的坯料管材清洗备用；
步骤2、在坯料管材中注入融化的填充料后，将坯料管材的两端封严，备用；
步骤3、采取转台拉弯成型；拉弯模具采用柔性模具，其模具的型槽为金属软线将各单元型槽串联组成，型槽与管材截面外轮廓线一致，形状倾斜角度根据要求的最后成型管材的截面倾斜角度而定，每单元厚度为5-10mm，模具总长度为模具整体尺寸的至将坯料管材嵌入模具中，再将模具和坯料管材整体靠在模架上进行拉弯，拉弯的速度为500mm/min,直至要求的成型管材的程度；
步骤4、将拉弯的产品卸下，将产品里面的填充料清除；
步骤5、在制备好的标准卡具上对拉弯的产品的内径进行矫形，使之符合尺寸要求；
步骤6、在预制好的焊接卡具上完成焊接成型；
步骤7、对在步骤6中得到的工件进行整体矫形，获得合格零件。
2.根据权利要求1所述一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，所述坯料管材为经过退火工艺处理的软态金属管材。
3.根据权利要求1所述一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，所述填充料为石蜡或者松香。
4.根据权利要求1所述一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，所述柔性模具采用工程塑料或硬木制作。
5.根据权利要求1所述一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，所述步骤4中填充料清除为将产品加热至填充料融化，使填充料流出，再使用清洗剂进行清洗。
6.根据权利要求1所述一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，所述的步骤7整体矫形采用涨型工艺进行矫形。
7.根据权利要求1所述一种金属管材带锥度弯曲的加工方法，其特征在于，所述方法用于制造加工成品管材壁厚为2mm-5mm、截面直径小于100mm的金属管材。
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