CN110405000A - 一种不锈钢管拉拔工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢管拉拔工艺，所述的生产工艺包括以下步骤：下料切割：通过切割机构按图纸划线在所述管件毛坯上切割出所需的钢管作为主管；车加工：对所述主管的切割端口进行坡口加工；开孔：利用打孔装置在所述主管的管壁上开设通孔；定位：将开孔后的主管安装在固定装置上；放置模具球芯：将模具球芯放置在所述主管内部对应通孔的位置，且模具球芯的顶端与重型压机相配接；拉拔成型：通过重型压机驱动模具球芯向上运动并持续拉拔主管的通孔边缘，使主管通孔的周边部分产生沿模具球芯运动方向的塑性变形，拉拔出支管；表面处理：将拉拔成型后的主管成品酸洗、清洗并烘干。本发明具有生产过程稳定、效率高且产品合格率高的特点。

Description

一种不锈钢管拉拔工艺
技术领域
本发明涉及石油、化工、电力及环保等行业管道加工的技术领域，特别是一种不锈钢管拉拔工艺。
背景技术
不锈钢表面美观以及使用可能性多样化耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用耐腐蚀性好强度高，因而薄板使用的可能性大耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾常温加工，即容易塑性加工因为不必表面处理，所以简便、维护简单清洁，光洁度高焊接性能好。
不锈钢加工是指凭着不锈钢的性能对不锈钢进行剪、折、弯、焊等机械加工最终得到工业生产所需的不锈钢制品的过程，特别是在不锈钢管拉拔加工的过程中需要借助大量的机床、仪器、不锈钢管加工设备。在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法，称之为拉拔(或称为拉伸)。棒材型材线材,空心异型材,管材管材拉拔又分为空拉、长芯杆拉拔、固定芯头拉拔、游动芯头拉拔、顶管、扩径拉拔等6种。但是现有的不锈钢管件的生产工艺存在的问题是：生产过程不稳定、效率低且产品不良率高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种不锈钢管拉拔工艺。本发明具有生产过程稳定、效率高且产品合格率高的特点。
本发明的技术方案：一种不锈钢管拉拔工艺，所述的生产工艺包括以下步骤：
S1下料切割：选取成型的管件毛坯并对管件毛坯进行超声波检测，选取表面光滑无凹坑和破损的管件毛坯进行下料，通过切割机构按图纸划线在所述管件毛坯上切割出所需的钢管作为主管；
S2车加工：对所述主管的切割端口进行坡口加工，坡口斜面角度为40-50度，对口间隙为2mm；
S3开孔：利用打孔装置在所述主管的管壁上开设一个或一个以上的通孔，所述通孔为椭圆形孔；
S4定位：将开孔后的主管安装在固定装置上，并且保证固定装置装夹主管时主管上的通孔不被遮挡，且所述的通孔朝向正上方；
S5放置模具球芯：将模具球芯放置在所述主管内部对应通孔的位置并保证模具球形不发生晃动，且模具球芯的顶端与重型压机相配接；
S6拉拔成型：通过重型压机驱动模具球芯向上运动并持续拉拔主管的通孔边缘，模具球芯向上运动的速率控制在25-30mm/sec，使主管通孔的周边部分产生沿模具球芯运动方向的塑性变形，直至模具球芯完全穿过通孔，拉拔出支管；
S7表面处理：将拉拔成型后的主管成品酸洗浸泡2-3小时，酸洗完成后清洗所述的主管成品，所述的主管成品洗净后用烘干装置进行烘干处理，烘干温度为150-160℃，烘干时间控制在1-1.5h。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述步骤S1的管件毛坯在切割时保留外包装，仅露出待切割的区域，且管件毛坯在切割时放置石棉进行隔离。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述步骤S3中的通孔在定位时应将对接焊缝偏移100mm。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述步骤S3通孔的端口需要打磨圆滑，并且在通孔的端口处涂抹润滑剂。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述步骤S5的模具球芯为陶瓷材质或黑钛钢，放置模具球芯时需保证模具球芯表面无明显的凹坑和杂物，且模具球芯进入主管内部时，应确保模具球芯不直接接触到管壁。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述模具球芯的顶端设有搭钩，重型压机连接有连接杆，连接杆的底端与模具球芯的搭钩配合连接，通过重型压机驱动连接杆上升，进而带动模具球芯上升，进行主管的拉拔工序。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述主管通孔的长轴长度为主管外径的三分之一到四分之一，且主管通孔的长轴与主管中心轴相平行，所述模具球芯的直径为主管通孔长轴长度的1.5-1.7倍，且所述主管上拉拔出的支管最低处高度在35mm左右。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述步骤S6拉拔出支管后，对支管端口进行抛磨坡口处理，使支管端口的坡口处的截面平齐。
前述的一种不锈钢管拉拔工艺中，所述步骤S6酸洗液选用工业硫酸，且酸洗液浓度为10%-14%，酸洗温度控制在60-65摄氏度，酸洗时，利用夹具夹持所述的主管成品，保证主管成品完全浸没在酸洗液中并且不沉到池底；所述主管成品通过洁净的水进行清洗，直至主管成品上无污渍和绿水流出，即可判断为主管成品已清洗干净。
实现前述的一种不锈钢管拉拔工艺的装置，包括重型压机、模具球芯、固定装置及主管，所述固定装置设置在重型压机上，主管通过固定装置固定，主管上开设有通孔，所述模具球芯设置在所述主管内部对应通孔的位置，模具球芯的顶部设有搭钩，所述重型压机连接有连接杆，连接杆的底端与模具球芯上的搭钩相连，重型压机驱动连接杆向上运动，进而带动模具球芯向上运动，模具球芯作用于主管通孔的边缘使主管通孔的周边部分产生沿模具球芯运动方向的塑性变形。
与现有技术相比，本发明在下料切割步骤中利用切割机构得到加工用得主管，在车加工步骤中对主管的切割端口进行坡口加工，在开孔步骤中利用打孔装置在主管上开设通孔，在定位步骤在将开孔后的主管安装在固定装置上，在放置模具球芯步骤中将模具球芯放置在所述主管内部对应通孔的位置，在拉拔成型步骤中通过重型压机驱动模具球芯向上运动并持续拉拔主管的通孔边缘，使主管通孔的周边部分产生沿模具球芯运动方向的塑性变形，直至模具球芯完全穿过通孔，拉拔出支管，最后对主管进行表面处理，得到表面光洁的成品。加工过程中，保证了模具球心表面光滑完整，使得拉拔出的支管表面圆滑，且通过重型压机拉拔支管，一个支管一个动作，效率高，拉拔成型后的主管再经表面处理，能大大提高产品的质量，产品的合格率。
本发明的管件毛坯在切割时保留外包装，仅露出待切割的区域，能避免管件毛坯被刮坏，同时管件毛坯在切割时放置石棉进行隔离，能避免切割飞溅、烟尘等损伤产品的内表面，降低产品的合格率。
本发明的通孔在定位时应将对接焊缝偏移100mm，避免支管对接时焊缝成一条线。
本发明的主管上通孔的端口需要打磨圆滑，并且在通孔的端口处涂抹润滑剂，能减少撕裂的风险。
本发明模具球芯为陶瓷材质或黑钛钢，硬度较大，表面光洁，放置模具球芯时需保证模具球芯表面无明显的凹坑和杂物，且模具球芯进入主管内部时，应确保模具球芯不直接接触到管壁，从而保证模具球芯不被刮伤，同时也避免了主管内壁被碰坏，影响拉拔出的支管的质量。
本发明的模具球芯的直径为主管通孔长轴长度的1.5-1.7，这样能拉拔出长度合适的支管。
本发明拉拔出支管后，对支管端口进行抛磨坡口处理，使支管端口的坡口处的截面平齐，提高产品的生产质量。
本发明酸洗液选用工业硫酸，且酸洗液浓度为10%-14%，酸洗温度控制在60-65摄氏度，保证酸洗效果最佳，大大提高产品表面的光洁度。
附图说明
图1是本发明定位主管时的结构示意图；
图2是本发明放置模具球芯时的结构示意图；
图3是本发明拉拔支管时的结构示意图；
图4是本发明拉拔结束后的结构示意图；
图5是图2的局部放大图；
图6是本发明主管上通孔的结构示意图；
图7是本发明主管拉拔出支管的结构示意图；
图8是本发明的实施流程图。
附图中的标记为：1-重型压机，2-固定装置，3-主管，4-连接杆，5-通孔，6-模具球芯，7-支管，8-搭钩，9-下料切割，10-车加工，11-开孔，12-定位，13-放置模具球芯，14-拉拔成型，15-表面处理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种不锈钢管拉拔工艺，如附图1-8所示，所述的生产工艺包括以下步骤：
S1下料切割：选取成型的管件毛坯并对管件毛坯进行超声波检测，选取表面光滑无凹坑和破损的管件毛坯进行下料，通过切割机构按图纸划线在所述管件毛坯上切割出所需的钢管作为主管，切割机构可采用数控液压切割机；管件毛坯在切割时保留外包装，仅露出待切割的区域，且管件毛坯在切割时放置石棉进行隔离，能避免切割飞溅、烟尘等损伤产品的内表面，降低产品的合格率。钢管在割断后需要缠绕塑胶膜或编织袋对其表面进行防护。
S2车加工：对所述主管的切割端口进行坡口加工，坡口斜面角度为40-50度，对口间隙为2mm，注意一次做好。
S3开孔：利用打孔装置在所述主管的管壁上开设一个或一个以上的通孔，所述通孔为椭圆形孔；通孔在定位时应将对接焊缝偏移100mm，避免支管对接时焊缝成一条线。通孔的端口需要打磨圆滑，并且在通孔的端口处涂抹润滑剂，不烧红、不上灰，能减少撕裂的风险。
S4定位：将开孔后的主管安装在固定装置上，并且保证固定装置装夹主管时主管上的通孔不被遮挡，且所述的通孔朝向正上方，固定装置可为最普通的三爪卡盘，使得主管的加工过程十分稳定。
S5放置模具球芯：将模具球芯放置在所述主管内部对应通孔的位置并保证模具球形不发生晃动，且模具球芯的顶端与重型压机相配接；模具球芯为陶瓷材质或黑钛钢，陶瓷材质和黑钛钢具有硬度较大和表面光洁的特点。放置模具球芯时需保证模具球芯表面无明显的凹坑和杂物，且模具球芯进入主管内部时，应确保模具球芯不直接接触到管壁，从而保证模具球芯不被刮伤，同时也避免了主管内壁被碰坏，影响拉拔出的支管的质量。
S6拉拔成型：通过重型压机驱动模具球芯向上运动并持续拉拔主管的通孔边缘，模具球芯向上运动的速率控制在25-30mm/sec，使主管通孔的周边部分产生沿模具球芯运动方向的塑性变形，直至模具球芯完全穿过通孔，拉拔出支管；所述模具球芯的顶端设有搭钩，重型压机连接有连接杆，连接杆的底端与模具球芯的搭钩配合连接，通过重型压机驱动连接杆上升，进而带动模具球芯上升，进行主管的拉拔工序。
所述主管通孔为椭圆形状，且主管通孔的长轴与主管中心轴相平行，所述模具球芯的直径为主管通孔长轴长度的1.5-1.7倍，这样能拉拔出长度合适的支管。所述主管上拉拔出的支管最低处高度在35mm左右。
拉拔出支管后，对支管端口进行抛磨坡口处理，使支管端口的坡口处的截面平齐。使支管端口的坡口处的截面平齐，提高产品的生产质量。
S7表面处理：将拉拔成型后的主管成品酸洗浸泡2-3小时，酸洗完成后清洗所述的主管成品，所述的主管成品洗净后用烘干装置进行烘干处理，烘干温度为150-160℃，烘干时间控制在1-1.5h。酸洗液选用工业硫酸，且酸洗液浓度为10%-14%，酸洗温度控制在60-65摄氏度，保证酸洗效果最佳，大大提高产品表面的光洁度。酸洗时，利用夹具夹持所述的主管成品，夹具为机械手夹具，保证主管成品完全浸没在酸洗液中并且不沉到池底，从而保证主管成平酸洗透彻，提高产品的生产质量。主管成品通过洁净的水进行清洗，直至主管成品上无污渍和绿水流出，即可判断为主管成品已清洗干净。
实现所述不锈钢管拉拔工艺的装置，包括重型压机1（YMG32-四柱液压机）、模具球芯6、固定装置2（三爪卡盘）及主管3，所述固定装置2设置在重型压机1上，主管3通过固定装置2进行固定，主管3上开设有通孔5，所述模具球芯6放置在所述主管3内部对应通孔5的位置，模具球芯6的顶部设有搭钩8，所述重型压机1连接有连接杆4，连接杆4的底端与模具球芯6上的搭钩8相连，重型压机1驱动连接杆4向上运动，进而带动模具球芯6向上运动，模具球芯6持续拉拔主管3的通孔5边缘，使主管3通孔5的周边部分产生沿模具球芯6运动方向的塑性变形，直至模具球芯6完全穿过通孔5，拉拔出支管7。

Claims (10)

1.一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述的生产工艺包括以下步骤：
S1下料切割：选取成型的管件毛坯并对管件毛坯进行超声波检测，选取表面光滑无凹坑和破损的管件毛坯进行下料，通过切割机构按图纸划线在所述管件毛坯上切割出所需的钢管作为主管；
S2车加工：对所述主管的切割端口进行坡口加工，坡口斜面角度为40-50度，对口间隙为2mm；
S3开孔：利用打孔装置在所述主管的管壁上开设一个或一个以上的通孔，所述通孔为椭圆形孔；
S4定位：将开孔后的主管安装在固定装置上，并且保证固定装置装夹主管时主管上的通孔不被遮挡，且所述的通孔朝向正上方；
S5放置模具球芯：将模具球芯放置在所述主管内部对应通孔的位置并保证模具球形不发生晃动，且模具球芯的顶端与重型压机相配接；
S6拉拔成型：通过重型压机驱动模具球芯向上运动并持续拉拔主管的通孔边缘，模具球芯向上运动的速率控制在25-30mm/sec，使主管通孔的周边部分产生沿模具球芯运动方向的塑性变形，直至模具球芯完全穿过通孔，拉拔出支管；
S7表面处理：将拉拔成型后的主管成品酸洗浸泡2-3小时，酸洗完成后清洗所述的主管成品，所述的主管成品洗净后用烘干装置进行烘干处理，烘干温度为150-160℃，烘干时间控制在1-1.5h。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述步骤S1的管件毛坯在切割时保留外包装，仅露出待切割的区域，且管件毛坯在切割时放置石棉进行隔离。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述步骤S3中的通孔在定位时应将对接焊缝偏移100mm。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述步骤S3通孔的端口需要打磨圆滑，并且在通孔的端口处涂抹润滑剂。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述步骤S5的模具球芯为陶瓷材质或黑钛钢，放置模具球芯时需保证模具球芯表面无明显的凹坑和杂物，且模具球芯进入主管内部时，应确保模具球芯不直接接触到管壁。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述模具球芯的顶端设有搭钩，重型压机连接有连接杆，连接杆的底端与模具球芯的搭钩配合连接，通过重型压机驱动连接杆上升，进而带动模具球芯上升，进行主管的拉拔工序。
7.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述主管通孔的长轴长度为主管外径的三分之一到四分之一，且主管通孔的长轴与主管中心轴相平行，所述模具球芯的直径为主管通孔长轴长度的1.5-1.7倍，且所述主管上拉拔出的支管最低处高度在35mm左右。
8.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述步骤S6拉拔出支管后，对支管端口进行抛磨坡口处理，使支管端口的坡口处的截面平齐。
9.根据权利要求1所述的一种不锈钢管拉拔工艺，其特征在于：所述步骤S6酸洗液选用工业硫酸，且酸洗液浓度为10%-14%，酸洗温度控制在60-65摄氏度，酸洗时，利用夹具夹持所述的主管成品，保证主管成品完全浸没在酸洗液中并且不沉到池底；所述主管成品通过洁净的水进行清洗，直至主管成品上无污渍和绿水流出，即可判断为主管成品已清洗干净。
10.实现权利要求1-9所述的任一项所述的不锈钢管拉拔工艺的装置，其特征在于：包括重型压机（1）、模具球芯（6）、固定装置（2）及主管（3），所述固定装置（2）设置在重型压机（1）上，主管（3）通过固定装置（2）固定，主管（3）上开设有通孔（5），所述模具球芯（6）设置在所述主管（3）内部对应通孔（5）的位置，模具球芯（6）的顶部设有搭钩（8），所述重型压机（1）连接有连接杆（4），连接杆（4）的底端与模具球芯（6）上的搭钩（8）相连，重型压机（1）驱动连接杆（4）向上运动，进而带动模具球芯（6）向上运动，模具球芯（6）作用于主管（3）通孔（5）的边缘使主管（3）通孔（5）的周边部分产生沿模具球芯（6）运动方向的塑性变形。
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