CN108672529B - 采用双加热感应器推制弯头的控制机构及控制加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种采用双加热感应器推制弯头的控制机构及控制加工方法，在弯头成型芯头的外围绕制分别直段加热感应器和弯头段加热感应器，通过两个中频电源控制柜控制两个感应器，控制弯头段加热感应器一直保持比直段加热感应器的温度高出30‑50℃，当到达弯头成型芯头达到指定温度时，推制压力以16Mpa，以每分钟380mm的速度推动工件料段在芯杆上滑动向前推制，自然推出热状态下的合格弯头毛坯。与传统工艺相比避免了推制时弯头产生褶皱，节省切割褶皱段弯头及修补过程。保证脱离弯头成型芯头的弯头毛坯在700℃以上，易于在模具中整形。并且减小两端口端面的温度差，避免应力反弹导致的两端口的外径公差过大。

Description

采用双加热感应器推制弯头的控制机构及控制加工方法
技术领域
本发明涉及到管道配件加工技术领域，涉及一种热推弯头控制产品质量的加工方法及装置，具体涉及到一种采用双加热感应器推制弯头的控制机构及控制加工方法。
背景技术
弯头管件广泛应用于石油化工、造船、电力、核工业、天然气的管道配件。在弯头推制过程中，对温度控制难度较高。现有技术主要存在的问题是中频加热感器是一体的，因C段感应器的直径尺寸比工件料段的直径尺寸大于120-160mm是直段感应器、而且缠绕密集、D段加热感应器（5）是弯段感应器、受角度影响比弯段弯头成型芯头大220-300mm而且缠绕松散，所以现有的技术存在以下两个问题。第一，当中频电源柜功率上升时，如弯段的温度达到750℃时，直段已经达到900-1000°产品料段已经过烧。所以只能将弯头成型芯头的直段芯头加热至750°或更高温度，弯段芯头只能部分加热，导致弯头推制时弯段芯头温度低阻力大，直段芯头温度高阻力小，弯头产生褶皱。产生褶皱的后果、弯头不能从弯头成型芯头上推制下来，只能用气割枪将出现褶皱的弯头切割掉。而切割过程中导致弯头成型芯头有破损点，需要重新补焊，补焊后修模钳工用砂轮将弯头成型芯头修成合格模具的形状（因弯头成型芯头属于非等形模具、而尺寸庞大且重量极重、目前热推弯头最大尺寸的弯头成型芯头重量以90°LR 56” 为例重量为17吨至18吨，无法用数控机床加工、都是人工修模），从而浪费了产品原料、增加人工费用。第二，弯头成型过程中刚脱离芯头的弯头毛坯，如图9所示弯头毛坯的E段温度610℃，弯头毛坯的F段温度580℃（580°用肉眼观察已经是非红的状态），由于温度都低于700℃，弯头毛坯硬度较高，不易于在整形模具中整形。并且整形时E段610℃和F段弯头580℃同时受相等压力，特别是F段弯头580℃的一端硬度增高且有应力反弹，反弹后的外径大于温度高的一端，虽然可能也在外径公差的合格范围中，但是直接影响了后边的坡口工序，如图8所示坡口夹具G端与H端的制作尺寸是一致的，但是弯头A口的外径和弯头B口的外径公差不一致，导致无法坡口。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种采用双加热感应器推制弯头的控制机构及控制加工方法，保证在推制弯头时在工件料段不产生因温度差而产生褶皱情况，并且保证刚脱离芯头在700℃以上且减小弯头两端口温度差，保证弯头毛坯首件成型，提高推制成型速度。
为实现以上目的，采用以下技术方案：采用双加热感应器推制弯头的控制机构，其特征在于，在弯头推制机上安装感应器吊架，感应器吊架上安装感应器吊板上，直段加热感应器和弯头段加热感应器安装在感应器吊板上，直段加热感应器绕制在弯头成型芯头的直管段，弯段加热感应器绕制在弯头成型芯头的弯头段，直段加热感应器通过水冷电缆I连接中频电源控制柜I，弯段加热感应器通过水冷电缆II连接中频电源控制柜II，中频电源控制柜I通过电源线I连接到低压电源开关柜，中频电源控制柜II通过电源线II连接到低压电源开关柜，电源线II上安装滤波器消除中频所产生的高次谐波、避免两台中频同时工作时信号发生干扰。
进一步地，直段加热感应器的直径比芯杆的直径尺寸大120-160mm。
进一步地，弯头段加热感应器的直径比弯头成型芯头的直径尺寸大220-300mm。
采用双加热感应器推制弯头的控制机构的控制加工方法，步骤如下：
a. 在弯头推制机上安装工件料段相对应尺寸的弯头成型芯头和芯杆，将工件料段安装在弯头推制机的芯杆上，芯杆通过主推板过孔和主力板过孔、芯杆夹紧插板将芯杆尾部夹紧；
b. 中频电源控制柜II通电升温，当中频电源控制柜II温度达到600℃时，中频电源控制柜I通电升温，弯头段加热感应器一直保持比直段加热感应器的温度高出30-50℃；
c. 定义弯头成型芯头的弯曲根部为C段芯头，定义弯头成型芯头的弯曲头部为D段芯头，采用红外线测温，当工件料段相对应的C段芯头温度达到730℃，D段芯头达到760℃时，弯头推制机开始启动开车，推制压力在16Mpa，以每分钟380mm的速度推动工件料段在芯杆上滑动向前推制，工件料段在直段加热感应器和弯头段加热感应器的加热状态中进行扩张，随着弯头成型芯头的曲率及扩径比的设计形状，自然推出热状态下的弯头毛坯；
本发明有益效果：可保证弯头成型芯头弯段温度大于直段，从而芯头弯段无阻力，加快推制成型速度，避免了推制时弯头产生褶皱，节省切割褶皱段弯头及修补过程。保证脱离弯头成型芯头的弯头毛坯在700℃以上，易于在模具中整形。并且减小两端口端面的温度差，避免应力反弹导致的两端口的外径公差过大，增加了坡口加工的数量和质量。弯段温度增高推制机速度加快，较原工艺相比，每班成型弯头150件，比原生产工艺增加了40件产量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明总装图；
图3为本发明的芯杆插板夹紧状态；
图4为本发明的芯杆插板打开状态；
图5为本发明的推板插板闭合状态；
图6为本发明的推板插板打开状态；
图7为本发明的整形模具示意图；
图8为本发明的坡口夹具模示意图；
图9为现有技术弯管加工工艺成型图；
图10为本发明弯管加工工艺成型图。
如图所示：1、弯头推制机；2、感应器吊架；3、感应器吊板；4、直段加热感应器；5、弯头段加热感应器；6、弯头成型芯头；7、水冷电缆I；8、中频电源控制柜I；9、水冷电缆II；10、中频电源控制柜II；11、电源线I；12、电源线II；13、低压电源开关柜；14、滤波器；15、工件料段；16、弯头毛坯；17、芯杆；18、主力板；19、芯杆插板；20、主推板；21、推板插板；22、整形模具；23、坡口夹具模。
具体实施方式
实施例1
下面结合附图进一步说明，如图所示采用双加热感应器推制弯头的控制机构，在弯管推制机（1）上安装感应器吊架（2），感应器吊架（2）上安装感应器吊板（3）上，直段加热感应器（4）和弯头段加热感应器（5）安装在感应器吊板（3）上。直段加热感应器（4）绕制在弯头成型芯头（6）的直管段，直段加热感应器（4）的直径比经过芯杆上的工件料段（15）的直径尺寸大120-160mm。弯头段加热感应器（5）绕制在弯头成型芯头（6）的弯管段，弯头段加热感应器（5）绕制时，以同一个圆心为横截面，弯头段加热感应器（5）的直径比经过弯头成型芯头（6）上的工件料段（15）的直径尺寸大220-300mm。直段加热感应器（4）通过水冷电缆I（7）连接中频电源控制柜I（8），弯头段加热感应器（5）通过水冷电缆II（9）连接中频电源控制柜II（10），中频电源控制柜I（8）通过电源线I（11）连接到低压电源开关柜（13），中频电源控制柜II（10）通过电源线II（12）连接到低压电源开关柜（13），电源线II（12）上安装滤波器（14）。
采用此控制机构的推制90 SR 10”STD弯头控制加工方法的工艺如下，a.将工件料段（15）安装在弯管推制机（1）的芯杆（17）上，用推制机（1）的主力板（18）上的芯杆插板（19）将芯杆（17）尾部夹紧，主推板（20）上的推板插板（21）插至动态闭合状态；
b.中频电源控制柜II（10）通电升温，当中频电源控制柜II（10）温度达到600℃时，中频电源控制柜I（8）通电升温，弯头段加热感应器（5）一直保持比直段加热感应器（4）的温度高出30-50℃；
c.采用红外线测温，当如图10所示工件料段（15）相对应的弯头成型芯头（6）C段芯头温度达到730℃、D段芯头达到760℃时，200T弯头推制机（1）开始启动开车，推制压力在16Mpa，以每分钟380mm的速度推动工件料段（15）在芯杆（17）上滑动向前推制，工件料段（15）在直段加热感应器（4）和弯头段加热感应器（5）的加热状态中进行扩张，随着弯头成型芯头（6）的曲率及扩径比的设计形状，自然推出热状态下合格的弯头毛坯（16），此时工件料段（15）形成弯头毛坯（16），如图10所示弯头毛坯（16）的E段750℃，F段730℃，每班成型弯头毛坯（16）150件，相比原生产工艺增加了40件产量；
d.将弯头毛坯（16）放置在整形模具（22）中，用315T液压机调整压力至20Mpa将弯头毛坯（16）在模具中进行整形，对弯头毛坯（16）的整体和两端口外径及图7中A口和B口进行调整；
e.整形后将弯头毛坯（16）下入坡口夹具模（23）中进行坡口工序，对弯头毛坯（16）的端口面及图8中的G端和H端进行坡口处理。

Claims (1)

1.采用双加热感应器推制弯头的控制机构，其特征在于，在弯头推制机(1)上安装感应器吊架(2)，感应器吊架(2)上安装感应器吊板(3)上，直段加热感应器(4)和弯头段加热感应器(5)安装在感应器吊板(3)上，直段加热感应器(4)绕制在弯头成型芯头(6)的直管段，弯头段加热感应器(5)绕制在弯头成型芯头(6)的弯头段，直段加热感应器(4)通过水冷电缆I(7)连接中频电源控制柜I(8)，弯头段加热感应器(5)通过水冷电缆II(9)连接中频电源控制柜II(10)，中频电源控制柜I(8)通过电源线I(11)连接到低压电源开关柜(13)，中频电源控制柜II(10)通过电源线II(12)连接到低压电源开关柜(13)，电源线II(12)上安装滤波器(14)；所述的直段加热感应器(4)的直径比芯杆的直径尺寸大120-160mm；所述的弯头段加热感应器(5)的直径比弯头成型芯头(6)的直径尺寸大220-300mm；
a.在弯头推制机上安装不同尺寸的弯头成型芯头和芯杆，将不同工件料段安装在弯头推制机的芯杆上，芯杆通过主推板过孔和主力板过孔、芯杆夹紧插板将芯杆尾部夹紧；
b.中频电源控制柜II通电升温，当中频电源控制柜II温度达到600℃时，中频电源控制柜I通电升温，弯头段加热感应器一直保持比直段加热感应器的温度高出30-50℃；
c.定义弯头成型芯头的弯曲根部为C段芯头，定义弯头成型芯头的弯曲头部为D段芯头，采用红外线测温，当工件料段相对应的C段芯头温度达到750℃，D段芯头达到780℃时，200T弯头推制机开始启动开车，推制压力在16Mpa，以每分钟380mm的速度推动工件料段在芯杆上滑动向前推制，工件料段在直段加热感应器和弯头段加热感应器的加热状态中进行扩张，随着弯头成型芯头的曲率及扩径比的设计形状，自然推出热状态下的弯头毛坯。
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