CN105598249B - 一种获得高外翻边空心管件的方法及管件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获得高外翻边空心管件的方法及管件，包括以下步骤：(a)对空心管坯进行内高压胀形获得和最终空心管的直径相同的空心管件；(b)将获得的空心管件装入内翻边夹具上用夹具夹紧，采用机械冲头在管材待翻边位置向里冲压，形成内翻边，得到内翻边管件；(c)在热处理炉中对内翻边管件进行退火处理；(d)将内翻边管件置于外翻边模具中，在内翻边管件内部通入高压液体，将内翻边向外顶出，获得具有高外翻边的空心管件；(e)对翻边好的空心管件进行去毛刺光亮处理得到光滑的具有高外翻边的空心管配件；该方法充分解决了远离空心构件位置外翻边补料不足的问题，并且能够提高外翻边高度，此工艺方法简单易行，产品质量得到提升。
Description
技术领域
本发明属于金属空心构件先进制造技术领域，特别涉及一种获得高外翻边空心管件的方法。
背景技术
液压胀形件已在航空航天、核电、石化等工程领域获得了重要的应用，但液压胀形并非空心件的最终加工工序。一般来说，空心件经过液压胀形工序后，常需要进行局部翻边处理。通过局部翻边处理，可在液压胀形件上形成具有重要用途的工艺孔，从而满足以下功能：(1)作为胀形件的穿线孔；(2)作为连接胀形件与螺母的过渡段，提高两者之间的结合强度。
胀形件的局部翻边形式有两种：向外翻边和向内翻边。向内翻边的成形过程较容易进行，由于外部操作空间大，可以采用机械翻边的方法，且效率较高。对于向外翻边，由于成形工具需进入胀形件内腔，而胀形件内腔空间毕竟是有限，所以向外翻边的成形难度非常大，并且外翻边高度难以提高。
目前，胀形件向外翻边制造方法有以下几种：
(1)、机械翻边法：先在胀形件待翻边的位置打孔，然后采用锥形的冲头从胀形件内部向外顶出，从而形成翻边。
(2)、液压胀形翻边法：利用高压液体作为局部胀形的介质，对其进行翻边。
(3)、气压胀形+局部加热：使用模具夹紧管件，对模具内的管件进行加热，充入高压气体，管件处于较高温度时有较大的变形能力能够胀到较高的高度，成形后将凸起端部切割得到向外翻边的空心件。
其中方法(1)一般适宜在胀形件的端部或离端部较近位置实施，对于远离端部的位置外翻边，由于冲头和相关成形工具难以进入导致翻边成形无法进行；方法(2)从理论上来说可以在胀形件的任何位置进行翻边成形，但由于翻边的尺寸直接决定液体压力的大小，对于小尺寸翻边而言，则需要超高液压才能实现胀形件的局部凸起，采用超高压对胀形件进行胀形，则使液压胀形设备主缸吨位急剧上升，另外对模具的寿命也具有负面影响；方法(3)对设备要求较高。
发明内容
技术问题：胀形件的局部翻边形式有两种：向外翻边和向内翻边。向内翻边的成形过程较容易进行，由于外部操作空间大，可以采用机械翻边的方法，且效率较高。对于向外翻边，由于成形工具需进入胀形件内腔，而胀形件内腔空间毕竟是有限，所以向外翻边的成形难度非常大，并且外翻边高度难以提高。
技术方案：
一种获得高外翻边空心管件的方法，包括以下步骤：(a)对空心管坯进行内高压胀形获得和最终空心管的直径相同的空心管件；(b)将获得的空心管件装入内翻边夹具上用夹具夹紧，采用机械冲头在管材待翻边位置向里冲压，形成内翻边，得到内翻边管件；(c)在热处理炉中对内翻边管件进行退火处理；(d)将内翻边管件置于外翻边模具中，外翻边模具具有和外翻边高度相同的凹模，凹模正对步骤(b)形成的内翻边部位；在内翻边管件内部通入高压液体，将内翻边向外顶出，获得具有高外翻边的空心管件；(e)对翻边好的空心管件进行去毛刺光亮处理得到光滑的具有高外翻边的空心管配件。
所述的方法，所述空心管件的材质为不锈钢管或铝管或铜管。
所述的方法，所述空心管件最大壁厚为2mm，最大外径为50mm，最长长度为800mm。
任一所述的方法获得的管件，其翻边极限高度为初始管坯管径的0.25-0.28倍。
这种方法可在空心管件的任意位置进行翻边成形，并且能够提高空心管件外翻边高度，解决胀形翻边法翻边高度较低的问题。
有益效果：
1、本发明对管坯进行内高压胀形获得所需空心管件的形状，具有内高压成形管件相较于传统加工方法的所有优势。
2、本发明对胀形件预先进行内翻边再通过高压液体将内翻边顶出，此步骤相当于径向补料，克服了一次胀形不能获得较高外翻边的不足。
3、本发明由于能够制造具有的高外翻边的空心件，具有重要的工程应用价值。
附图说明
图1为本发明获得的带外翻边的空心管件；
图2为本发明空心管件高外翻边成形过程；
1机械冲头，2内翻边夹具，3管坯，4内翻边管件，5外翻边模具，6高压液体，7外翻边管件；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
第一步将一根初始外径Ф50、壁厚2mm的空心铜管按一定的工艺方法进行内高压胀形获得和最终空心管的直径相同的空心铜管。
第二步将获得的空心铜管装入内翻边夹具上夹紧，采用机械冲头1在管件待翻边位置向里冲压，形成内翻边管件4。
第三步在热处理炉中对内翻边管件4进行退火处理。
第四步将内翻边管件4置于外翻边模具5中(外翻边模具具有和外翻边高度相同的凹模，凹模正对上面步骤二形成的内翻边部位，下同)，在内翻边管件4内部通入高压液体，将内翻边向外顶出，获得具有高外翻边的空心管件，本实施例外翻边高度为13mm，理论翻边极限高度≈0.28倍初始管径，本实施例约为0.26倍初始管径。
第五步对翻边好的空心管件进行去毛刺处理得到光滑的具有高外翻边的空心空调管配件。
实施例2
第一步将一根初始外径Ф80、壁厚1mm的不锈钢管按一定的工艺方法进行内高压胀形获得和最终空心管的直径相同的空心不锈钢管。
第二步将获得的空心管件装入内翻边夹具上夹紧，采用机械冲头1在管件待翻边位置向里冲压，形成内翻边管件4。
第三步在热处理炉中对内翻边管件4进行退火处理。
第四步将内翻边管件4置于外翻边模具5中，在在内翻边管件4内部通入高压液体，将内翻边向外顶出，获得具有高外翻边的空心管件，本实施例外翻边高度为21mm，理论翻边极限高度≈0.28倍初始管径，本实施例约为0.2625倍初始管径。
第五步对翻边好的空心管件进行去毛刺处理得到光滑的具有高外翻边的太阳能集热器吸热板里不锈钢管配件。
实施例3
第一步将一根初始外径Ф30、壁厚1mm的不锈钢管按一定的工艺方法进行内高压胀形获得和最终空心管的直径相同的不锈钢管件。
第二步将获得的空心不锈钢管件装入内翻边夹具上用夹具夹紧，采用机械冲头1在管件待翻边位置向里冲压，形成内翻边管件4。
第三步在热处理炉中对内翻边管件4进行退火处理。
第四步将内翻边管件4置于外翻边模具5中，在内翻边管件4内部通入高压液体，将内翻边向外顶出，获得具有高外翻边的空心管件，本实施例中外翻边高度为8mm，理论翻边极限高度≈0.28倍初始管径，本实施例约为0.266倍初始管径。
第五步对翻边好的空心管件进行去毛刺处理得到光滑的具有高外翻边的锅炉用换热器不锈钢管配件。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种获得高外翻边空心管件的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)对空心管坯进行内高压胀形获得和最终空心管的直径相同的空心管件；(b)将获得的空心管件装入内翻边夹具上用夹具夹紧，采用机械冲头在管材待翻边位置向里冲压，形成内翻边，得到内翻边管件；(c)在热处理炉中对内翻边管件进行退火处理；(d)将内翻边管件置于外翻边模具中，外翻边模具具有和外翻边高度相同的凹模，凹模正对步骤(b)形成的内翻边部位；在内翻边管件内部通入高压液体，将内翻边向外顶出，获得具有高外翻边的空心管件；(e)对翻边好的空心管件进行去毛刺光亮处理得到光滑的具有高外翻边的空心管配件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空心管件的材质为不锈钢管或铝管或铜管。
3.根据权利要求1或2所述的方法获得的管件，其特征在于，其翻边极限高度为初始管坯管径的0.25-0.28倍。
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