CN106583493B - 一种大直径钢管承插式接头的制造方法 - Google Patents

一种大直径钢管承插式接头的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大直径钢管承插式接头的制造方法，通过旋轮对钢管的两端部分别施加作用力，使其局部连续发生塑性变形，分别成形插头和承头。本发明所述的大直径钢管承插式接头的制造方法简单、合理，易于实现，制造工艺稳定可靠，适合大批量生产。直接对钢管端部进行旋压成形，无需焊接。其中，承头可设置密封圈安装位置，有利于安装和固定密封圈。并且，旋压成形力小，旋压成形设备投入小，生产制造成本低。

Description

一种大直径钢管承插式接头的制造方法
技术领域
本发明属于钢管技术领域，尤其涉及一种大直径钢管接头的制造方法，具体涉及一种大直径钢管承插式接头的制造方法。
背景技术
目前，钢管接口形式主要是螺纹连接，焊接连接及承插式连接等。其中螺纹连接只适用于小口径钢管；焊接连接适用于中大型直径钢管，但是在现场人工焊接接口，存在劳动强度大，施工效率低，工人技术水平要求高，焊缝质量受环境因素直接影响等缺点；承插式连接是钢管两端分别成形承头和插头，一根钢管的插头插入另一根钢管的承头，实现密封连接。承插式连接具有连接效率高、成本低、密封性好且连接强度高等优点，特别适用于大型钢管的连接。
目前，大直径钢管承插式接头的成形方式，主要有扩胀成型、顶锻成形等方式。其中，发明专利《一种扩胀成型的承插式柔性接口钢管及其制造方法》(公开号：CN1260460A)，通过扩胀成型对钢管的两端管壁施加扩胀压力，使其发生塑性变形，并在模具的作用下获得一定的尺寸。这种成形方式，存在对设备要求高、扩胀成型力大、加工工艺复杂、制造成本高等缺点。
发明专利《承插式连接钢管及其制造方法》(公开号：CN1374472)，通过顶锻模具对加热钢管头部进行顶锻扩径成形承头，插头则是在加工钢管的另一端管周上焊接一个挡环。这种成形方式，存在承头顶锻扩径成形力大、制造工艺复杂、制造成本高等缺点。
发明内容
发明目的：为了克服以上问题，本发明的目的是提供一种大直径钢管承插式接头的制造方法，一种制造成本低的大直径钢管承插式接头的制造方法。
技术方案：一种大直径钢管承插式接头的制造方法，通过旋轮对钢管的两端部分别施加作用力，使其局部连续发生塑性变形，分别成形插头和承头。本发明所述的大直径钢管承插式接头的制造方法简单、合理，易于实现，制造工艺稳定可靠，适合大批量生产。直接对钢管端部进行旋压成形，无需焊接。其中，旋压的定义是：旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。此外，承头可设置密封圈安装位置，有利于安装和固定密封圈。并且，旋压成形力小，旋压成形设备投入小，生产制造成本低。
较佳地，上述的大直径钢管承插式接头的制造方法，包括以下步骤：
1)对加工钢管两端部进行加热；
2)用旋轮对加热端部进行多道次旋压成形为插头；
3)用旋轮对另一加热端部进行多道次旋压成形为承头。
较佳地，上述的大直径钢管承插式接头的制造方法，包括以下步骤：
1)钢管装夹：将钢管安装到旋压机上，通过定位装置、夹具进行定位、固定；
2)接头旋压成形：对钢管的端部进行加热，然后旋轮沿预定轨迹运动，对加热钢管端部施加作用力，使其发生塑性变形，经过多道次旋压成形，使其贴模至插头模具，达到预定形状和尺寸要求，形成插头；
3)承头旋压成形：对钢管的另一端部进行加热，然后旋轮沿预定轨迹运动，对加热钢管端部施加作用力，使其发生塑性变形，经过多道次旋压成形，使其贴模至承头模具，达到预定形状和尺寸要求，形成承头；
4)精机械加工：对钢管两端进行切削加工倒角分别获得平整端口和导向段，接头加工完成。
进一步的，上述的大直径钢管承插式接头的制造方法，采用中频感应线圈进行端部加热。中频感应线圈加热速度快，加热效果好。
进一步的，上述的大直径钢管承插式接头的制造方法，加热温度为600-1100℃。加热速度快，加热效果好。
上述技术方案可以看出，本发明所述的大直径钢管承插式接头的制造方法，具有如下优点：
(1)直接对钢管端部进行旋压成形，无需焊接；
(2)承头可设置密封圈安装位置，有利于安装和固定密封圈；
(3)旋压成形力小，旋压成形设备投入小，制造成本低；
(4)制造工艺简单，制造工艺稳定可靠，适合大批量生产。
本发明还提供一种大直径钢管，具有承插式接头，所述承插式接头由上述的大直径钢管承插式接头的制造方法制造而成。制作方便，生产成本低。
进一步的，上述的大直径钢管，所述大直径钢管包括无缝钢管和焊接钢管。适应性好，应用范围广，具有很高的推广价值。
进一步的，上述的大直径钢管，所述钢管的承头内径小于插头外径。承头和插头实现过盈配合，密封效果好。
进一步的，上述的大直径钢管的应用方法，所述钢管的插头设置密封圈后，插入另一根钢管的承头，实现两根钢管的密封连接。承头和插头连接处进一步增加密封圈，进一步增加密封性。
进一步的，上述的大直径钢管的应用方法，所述密封圈为橡胶密封圈。橡胶密封圈密封效果好，并且应用成本低。
附图说明
图1为本发明所述大直径钢管一端部旋压成形插头的示意图；
图2为本发明所述大直径钢管一端部旋压成形承头的示意图；
图3为本发明两根大直径钢管承插式连接的示意图。
图中：1钢管、2插头、3承头、4旋轮、5插头模具、6承头模具、7密封圈。
具体实施方式
参见本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，不应解释为受此提出之实施例的限制，相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1
一种大直径钢管承插式接头的制造方法，如图1-2所示，通过旋轮4对钢管1的两端部分别施加作用力，使其局部连续发生塑性变形，分别成形插头2和承头3。
实施例2
一种大直径钢管承插式接头的制造方法，包括以下步骤：
1)采用中频感应线圈对加工钢管1两端部进行加热，加热温度为600-1100℃；
2)如图1所示，用旋轮4对加热端部进行多道次旋压成形为插头2；
3)如图2所示，用旋轮4对另一加热端部进行多道次旋压成形为承头3。
表1：实施例2中的旋压成形前钢管及旋压后插头和承头的屈服强度和抗拉强度
成形前钢管 旋压插头 旋压承头
屈服强度(MPa) 235 255 265
抗拉强度(MPa) 375 395 405
实施例3
一种大直径钢管承插式接头的制造方法，包括以下步骤：
1)钢管装夹：将钢管1安装到旋压机上，通过定位装置、夹具进行定位、固定；
2)接头旋压成形：采用中频感应线圈对钢管1的端部进行加热，加热温度为600-1100℃；然后，如图1所示，旋轮4沿预定轨迹运动，对加热钢管1端部施加作用力，使其局部连续发生塑性变形，经过多道次旋压成形，使其贴模至插头模具5，达到预定形状和尺寸要求，形成插头2；
3)承头旋压成形：采用中频感应线圈对钢管1的另一端部进行加热，加热温度为600-1100℃；然后，如图2所示，旋轮4沿预定轨迹运动，对加热钢管1端部施加作用力，使其局部连续发生塑性变形，经过多道次旋压成形，使其贴模至承头模具6，达到预定形状和尺寸要求，形成承头3；
4)精机械加工：对钢管1两端进行切削加工倒角分别获得平整端口和导向段，插头加工完成。
表2：实施例3中的旋压成形前钢管及旋压后插头和承头的屈服强度和抗拉强度
成形前钢管 旋压插头 旋压承头
屈服强度(MPa) 235 275 285
抗拉强度(MPa) 375 405 415
实施例4
一种大直径钢管，包括无缝钢管和焊接钢管，具有承插式插头，所述承插式插头由实施例3所述的大直径钢管承插式插头的制造方法制造而成。其中，所述钢管1的承头3内径小于插头2外径，实现过盈配合。其中，如图3所示，一根钢管1的插头2安装好橡胶密封圈7后，插入另一根钢管的承头3，实现两根钢管1的密封连接。
表3：承插式大直径钢管接头连接与采用人工焊接连接对比表
综上，如表1-2所示，应用本发明所述的大直径钢管承插式接头的制造方法制造的大直径钢管性能优越，其插头和承头与成形前相比，其屈服强度和抗拉强度都有显著的提高。此外，如表3所示，承插式接头的连接大大提高了装配效率，并且不受环境等因素影响，极大降低了应用成本。
本发明提供的一种大直径钢管承插式接头的制造方法，所针对的大直径钢管承插式插头的形状本发明不作限制，只要保证承插式连接方式即可。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内做出变化和修改。

Claims (6)

1.一种大直径钢管承插式接头的制造方法，其特征在于：通过旋轮（4）对钢管（1）的两端部分别施加作用力，使其发生塑性变形，分别成形插头（2）和承头（3）；包括以下步骤：
1）钢管装夹：将钢管（1）安装到旋压机上，通过定位装置、夹具进行定位、固定；
2）接头旋压成形：对钢管（1）的端部采用中频感应线圈进行加热，加热温度为600-1100℃，然后旋轮（4）沿预定轨迹运动，对加热钢管（1）端部施加作用力，使其发生塑性变形，经过多道次旋压成形，使其贴模至插头模具（5），达到预定形状和尺寸要求，形成插头（2）；
3）承头旋压成形：对钢管（1）的另一端部采用中频感应线圈进行加热，加热温度为600-1100℃，然后旋轮（4）沿预定轨迹运动，对加热钢管（1）端部施加作用力，使其发生塑性变形，经过多道次旋压成形，使其贴模至承头模具（6），达到预定形状和尺寸要求，形成承头（3）；
4）精机械加工：对钢管（1）两端进行切削加工倒角分别获得平整端口和导向段，接头加工完成。
2.一种大直径钢管，具有承插式接头，其特征在于：所述承插式接头由权利要求1所述的大直径钢管承插式接头的制造方法制造而成。
3.根据权利要求2所述的大直径钢管，其特征在于：所述大直径钢管包括无缝钢管和焊接钢管。
4.根据权利要求2或3所述的大直径钢管，其特征在于：所述钢管（1）的承头（3）内径小于插头（2）外径。
5.根据权利要求4所述的大直径钢管，其特征在于：应用时，所述钢管（1）的插头（2）设置密封圈（7）后，插入另一根钢管（1）的承头（3），实现两根钢管（1）的密封连接。
6.根据权利要求5所述的大直径钢管，其特征在于：所述密封圈（7）为橡胶密封圈（7）。
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