CN107097045B - 一种金属马鞍管件精密成型用的工装及加工马鞍的方法 - Google Patents

Abstract

一种金属马鞍管件精密成型用的工装及加工马鞍的方法，通过利用主管和支管配合的简单工装，缩短了马鞍成型时间，减少换模次数，大大提高了马鞍管件的生产效率和产品精度，并减少了坯料下料尺寸，采用无缝管下料提高了材料利用率，突破了板材冲压马鞍支管高度受限问题，增强了竞争优势，为进一步扩大市场打下基础。

Description

一种金属马鞍管件精密成型用的工装及加工马鞍的方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工工艺领域，尤其是涉及一种金属马鞍管件精密成型用的工装及加工马鞍的方法。

背景技术

金属马鞍管件在国内外造船业和海洋工程业中被大量采用。目前，马鞍的制作采用拼焊、板材冲压和管材压制三种方法，其中拼焊马鞍焊缝较多，生产周期长，产品质量难以保证；板材冲压马鞍材料减薄率大，材料利用率低，且马鞍支管一般达不到标准要求，需要加焊管段；管材压制方法，采用管材作为原材料，马鞍支管高度能达到标准要求，材料利用率高，产品质量较好。我所采用管材压制方法生产马鞍，但是目前的成型工艺复杂，所需的工装模具较多，需多次换模，成型效率极低。并且由于工装的原因，每道工序成型后马鞍毛坯一般还需要进行人工的修整才能达到要求，操作者劳动强度很大。所以为了满足生产需求现急需一种先进的马鞍管件精密成型方法来提高生产效率。

发明内容

本发明的目的是为解决现有马鞍加工过程中，由于工装原因造成的成型效率低以及操作者劳动强度很大的问题，提供一种金属马鞍管件精密成型用的工装及加工马鞍的方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种金属马鞍管件精密成型用的工装，包括呈圆柱形的主管和呈圆柱形的支管，主管沿其圆周方向切去一块形成支撑平面以便于放置主管，支撑平面与主管两端面相交均形成一条直线，该直线与端面所在圆的一条弦重合，支管固定在主管远离支撑平面的一侧侧壁上，支管的中心线穿过主管的中心并与支撑平面垂直， 主管和支管为一体结构，主管和支管之间通过球面过渡即为主管和支管之间通过倒圆角进行过渡，主管外径等于对应马鞍主管内径，支管外径等于对应马鞍的支管内径，主管长度不小于对应马鞍主管长度，支管长度不小于马鞍支管长度，支管长度是指支管远离主管的一端与主管上距离支撑平面最远的一端之间的距离。

所述的支管远离主管的一端的中心处加工有便于起吊该工装的起吊孔。

利用所述的一种金属马鞍管件精密成型用的工装加工马鞍的方法，包括如下步骤：

步骤一、下料：将所需规格金属管坯料按要求长度在锯床上切成管段，每种规格马鞍对应一种尺寸构成成型马鞍管件的坯料；

步骤二、成型：将马鞍工装固定在油压机下模板上，将步骤一中确定的管材坯料套放在马鞍工装的支管上，利用油压机上滑块向下进行压制成型，将坯料压制至主管与支管过渡球面所在圆弧一半位置时，停止压制并将坯料取下工装，并放入电加热炉内消应力退火处理，将退火后的马鞍半成型毛坯继续套放于马鞍工装上进行压制，直至马鞍毛坯主管裙边达到规定尺寸要求，停止压制并将坯料取下工装；

步骤三、机加工及打磨：将步骤二中成型毛坯按技术要求尺寸和表面粗糙度进行机加工及打磨，成为满足要求的马鞍管件。

本发明的有益效果是：本发明为提高生产效率，降低生产成本，经过对马鞍管件结构特点、现有生产设备、原材料性能等进行综合分析研究，发明了一种新型的马鞍管件精密成型方法，重新设计新型马鞍精密成型工装，缩短了马鞍成型时间，减少换模次数，大大提高了马鞍管件的生产效率和产品精度，并减少了坯料下料尺寸，采用无缝管下料提高了材料利用率，突破了板材冲压马鞍支管高度受限问题，增强了竞争优势，为进一步扩大市场打下基础。

采用本发明所述的马鞍管件精密成型工装制作的马鞍达到了各项技术指标的要求，坯料下料长度减少了1/3，节约了原材料；由于是精密成型，马鞍成型毛坯表面质量得到很好的改善，大大减少了后续马鞍表面打磨的时间；省去了之前的锥形模工装撑口、三通模具压边、支管过成型球校形和主管裙边划线切割的工序。单个马鞍总的成型时间减少了70%以上，大大提高了生产效率，改善了产品质量，减轻了操作者的劳动强度。

附图说明

图1为本发明的一种安装状态示意图。

图2为本发明中工装的整体结构示意图。

图3为本发明中图2的左视图。

图4为本发明中图2的俯视图。

图示标记：1、上垫板；2、上滑块；3、马鞍坯料；4、马鞍工装；401、主管；402、支管；5、下垫板；6、压机底座。

具体实施方式

图中所示，具体实施方式如下：

一种金属马鞍管件精密成型用的工装，包括呈圆柱形的主管401和呈圆柱形的支管402，主管401沿其圆周方向切去一块形成支撑平面以便于放置主管401，支撑平面与主管401两端面相交均形成一条直线，该直线与端面所在圆的一条弦重合，支管402固定在主管401远离支撑平面的一侧侧壁上，支管402的中心线穿过主管401的中心并与支撑平面垂直，主管401和支管402为一体结构，主管401和支管402之间通过球面过渡，主管401外径等于对应马鞍主管内径，支管402外径等于对应马鞍的支管内径，主管401长度不小于对应马鞍主管长度，支管402长度不小于马鞍支管长度。

所述的支管402远离主管401的一端的中心处加工有便于起吊该工装的的起吊孔。

利用所述的一种金属马鞍管件精密成型用的工装加工马鞍的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、下料：将所需规格金属管坯料按要求长度在锯床上切成管段，每种规格马鞍对应一种尺寸构成成型马鞍管件的坯料；

步骤二、成型：将马鞍工装固定在油压机下模板上，将步骤一中确定的管材坯料套放在马鞍工装的支管上，利用油压机上滑块向下进行压制成型，将坯料压制至主管与支管过渡球面所在圆弧一半位置时，停止压制并将坯料取下工装，并放入电加热炉内消应力退火处理，将退火后的马鞍半成型毛坯继续套放于马鞍工装上进行压制，直至马鞍毛坯主管裙边达到规定尺寸要求，停止压制并将坯料取下工装；

步骤三、机加工及打磨：将步骤二中成型毛坯按技术要求尺寸和表面粗糙度进行机加工及打磨，成为满足要求的马鞍管件。

首先安装图如图1所示，将图2-4中的马鞍工装4安装，将主管401通过支撑平面安装在压机底座6上方的下垫板上5上，将马鞍坯料3套设在支管402上，并通过支管402上的沉孔对马鞍坯料3进行校正位置，然后将上垫板压设在马鞍坯料上，并通过上滑块驱动上滑板下移进行压制；成型时压机滑块下行通过上垫板2将马鞍坯料3压入马鞍工装4中，马鞍坯料3下行至马鞍工装4圆角一半处时，将马鞍坯料3取下放入电加热炉中进行退火。退火后的马鞍坯料3放入压机中继续压制，直至马鞍坯料3达到要求尺寸

实施例1：

本发明已应用于DN250规格的铜镍等径马鞍，其单件坯料重量从以前的13.79KG减为现在的11.5KG，材料减少了2.29KG，单件马鞍总的成型时间从以前的2.5小时减少为1小时。

实施例2：

本发明已应用于DN300规格的铜镍等径马鞍，其单件坯料重量从以前的15.89KG减为现在的12.5KG，材料减少了3.39KG，单件马鞍总的成型时间从以前的2.5小时减少为1小时。

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (1)

1.一种利用金属马鞍管件精密成型用的工装加工马鞍的方法，所述的金属马鞍管件精密成型用的工装，包括呈圆柱形的主管（401）和呈圆柱形的支管（402），主管（401）沿其圆周方向切去一块形成支撑平面以便于放置主管（401），支撑平面与主管（401）两端面相交均形成一条直线，该直线与端面所在圆的一条弦重合，支管（402）固定在主管（401）远离支撑平面的一侧侧壁上，支管（402）的中心线穿过主管（401）的中心并与支撑平面垂直，主管（401）和支管（402）为一体结构，主管（401）和支管（402）之间通过球面过渡，主管（401）外径等于对应马鞍主管内径，支管（402）外径等于对应马鞍的支管内径，主管（401）长度不小于对应马鞍主管长度，支管（402）长度不小于马鞍支管长度，支管（402）远离主管（401）的一端的中心处加工有便于起吊该工装的起吊孔，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、下料：将所需规格金属管坯料按要求长度在锯床上切成管段，每种规格马鞍对应一种尺寸构成成型马鞍管件的坯料；

步骤二、成型：将马鞍工装固定在油压机下模板上，将步骤一中确定的管材坯料套放在马鞍工装的支管上，利用油压机上滑块向下进行压制成型，将坯料压制至主管与支管过渡球面所在圆弧一半位置时，停止压制并将坯料取下工装，并放入电加热炉内消应力退火处理，将退火后的马鞍半成型毛坯继续套放于马鞍工装上进行压制，直至马鞍毛坯主管裙边达到规定尺寸要求，停止压制并将坯料取下工装；

步骤三、机加工及打磨：将步骤二中成型毛坯按技术要求尺寸和表面粗糙度进行机加工及打磨，成为满足要求的马鞍管件。