CN110523802A - 一种管道用三通管件的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道用三通管件的加工工艺，属于金属加工工艺技术领域，包括：步骤一、下料；步骤二、成型；步骤三、打孔旋压整形平口，其中在第一工位上，对成形的三通管坯中间凸起的密封端部打孔；在第二工位上，对已经开孔的中间承口通过旋压头旋挤窝口至完全张开；在第三工位上，通过上、下模具对三通管坯的三个承口分别进行扩口；在第四工位上，对三通管坯的中间承口进行平口；步骤四、抛光清洗烘干；步骤五、检验入库。本发明提供的一种管道用三通管件的加工工艺，提高了管材利用率，节省材料，减少三通管件重量的同时，仍能满足产品标准。

Description

一种管道用三通管件的加工工艺

技术领域

本发明涉及金属加工工艺技术领域，具体是涉及一种管道用三通管件的加工工艺。

背景技术

三通管是管道工程与设计中，极为重要的一种标准管道配件，在管道工程建设中，用量较大。常见的三通管加工工艺是将铜管下料—成形(液压胀形)——割口—整形—后续处理(抛光、清洗、烘干)—检验包装。液压胀形是通过金属材料的轴向补偿胀出支管，因胀出的支管端口是密闭的，还需要有割口工序，即将密闭端口切削除，这部分材料成为工艺废料，不能利用，成材率低，材料浪费严重，缺乏市场竞争力。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种管道用三通管件的加工工艺，提高了管材利用率，节省材料，减少三通管件重量的同时，仍能满足产品标准。

具体技术方案如下：

一种管道用三通管件的加工工艺，包括：

步骤一、下料，根据三通管件的成形尺寸计算料坯的下料规格，选择料坯通过下料机完成下料；

步骤二、成型，选取相应尺寸规格的拉伸模具，在设定的成形条件下，将管道料坯装入模具压制成三通管坯；

步骤三、打孔旋压整形平口，在四工位一体机的四个工位上分别安装有用于打孔的钻头，用于孔旋压的旋压头，用于承口整形用的上、下模具以及用于承口平口的刀具，将已成形的三通管坯加入四工位一体机内，其中在第一工位上，对成形的三通管坯中间凸起的密封端部打孔；在第二工位上，对已经开孔的中间承口通过旋压头旋挤窝口至完全张开，旋压中间承口的内径，以增加中间承口长度，将原先密闭端呈弧面的材料通过旋压头进行旋压整形；在第三工位上，通过上、下模具对三通管坯的三个承口分别进行扩口，直至三个承口口径、总长、两端承口的长度符合图纸要求；在第四工位上，对三通管坯的中间承口进行平口，确保中间承口的端面平整，且中间承口的长度达到图纸要求；

步骤四、抛光清洗烘干，将三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤五、检验入库，按图纸要求，检验三通管件各承口内径、长度尺寸及内外表面，随后将三通管件包装入库。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，料胚为软态铜管。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，下料机为无屑下料机。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，四工位一体机与振动上料盘连接，振动上料盘内放置有若干三通管坯。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，采用四工位一体机将每一三通管坯打孔、旋压、整形、平口一次加工成形。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，在第二工位的旋压加工过程中，通过旋压头的圆周方向的旋转与轴向前进，对中间承口的管壁进行旋压，将中间承口的弧面材料部分压直，以增加中间承口长度。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，旋压头为一端带有锥度的圆柱体，该旋压头的一端为圆台状设置，旋压头的另一端外圆周设置有用于固接动力源的螺纹。

上述的一种管道用三通管件的加工工艺中，还具有这样的特征，旋压头靠近螺纹部分的外圆周设置有两个用于夹持的平面。

上述技术方案的积极效果是：

本发明提供的一种管道用三通管件的加工工艺中，采用打孔旋压整形平口工艺，使三通管坯的中间承口需要成型拉伸的高度降低，通过打孔、旋压将原工艺切除的部分旋压为直线段，从而使原有需要切除的部分得以利用，生产相同规格产品所用原料减少，降低了生产成本；加工工序由原先六道减少为五道，提升了加工效率，大幅提高产品的竞争力。

附图说明

图1为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的实施例一和对比例一成形工序之后三通管坯的剖面结构示意图；

图2为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的实施例一打孔工序之后三通管坯的剖面结构示意图；

图3为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的实施例一旋压整形平口工序之后三通管坯的剖面结构示意图；

图4为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的对比例一割口工序之后三通管坯的结构示意图；

图5为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的对比例一整形工序之后三通管坯的结构示意图；

图6为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的实施例一二三在旋压加工时所用旋压头的结构示意图；

图7为本发明的一种管道用三通管件的加工工艺的实施例一二三的工艺流程图。

附图中：1、三通管坯；2、中间头；3、孔；4、中间承口；5、两端承口；6、旋压头；7、用于夹持的平面；1'、三通管坯；4'、中间承口；5'、两端承口。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图7对本发明提供的一种管道用三通管件的加工工艺作具体阐述。

实施例一

在该实施例中生产的为规格22AB的三通管件，包括以下步骤：

步骤1)下料，根据三通管件成形尺寸计算下料规格，将φ23.5mm×0.9mm规格的软态(M2)TP2盘管通过无屑下料机进行下料，下料长度90+1mm；

步骤2)成形，领取相应尺寸的拉伸模具，将上述管道料坯(本实施例中指的是铜管坯)装入模具压制拉伸成形，在100吨油压机拉伸挤压，挤压端总长54.5+1mm，两端承口5口径控制在φ21.57-21.68mm范围内，中间头2拉伸高度直线段12.5+0.5mm，管道料坯具体形状见图1；

步骤3)打孔旋压整形平口，在四工位一体机上的四个工位上分别安装有用于打孔的钻头，用于旋压的旋压头，用于整形的上、下模具，用于平口的刀具，将上述已成形的三通管坯1通过振动上料盘自动加入四工位一体机内进行加工，具体步骤如下：

第一工位打孔，对成形的三通管坯1密闭端的中间头打φ17+1mm的孔3，打孔的具体位置见图2；

第二工位旋压，对上述已开孔3的中间承口4通过旋压头6的旋挤使窝口至完全张开，此外旋压中间承口4内径，使中间承口4长度达到17.4+1mm，将原密闭端呈弧面的材料通过旋压头6进行旋压整形，使得原封闭端弧面部分的材料得到充分利用；

第三工位整形，通过上下模具对上述三通管坯1的三个承口分别进行扩口，至承口内径符合图纸要求，使三个承口口径位于φ22.07-22.18mm范围内，管件总长度54.5+0.5mm，两端承口深度15.4+0.5mm，中心高度28.4+1mm；

第四工位平口，对上述三通管坯1的中间承口4平口，确保中间承口4端面平整，中间承口4长度15.4+0.5mm，见图3；

步骤4)抛光、清洗烘干，将上述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤5)检验入库，按图纸要求，检验承口内径、长度尺寸及表面，包装入库。

进一步地，采用四工位一体机将每一三通管坯1打孔、旋压、整形、平口一次加工成形，提高三通管坯1在打孔旋压整形平口这步工序的加工速率。

进一步地，在第二工位的旋压加工过程中，通过旋压头6的圆周方向的旋转与轴向前进，对中间承口4的管壁进行旋压，将中间承口4的弧面材料部分压直，以增加中间承口4长度，从而使得原本弧形部分的材料能够得到充分利用，以提高材料的利用率。

进一步地，旋压头6为一端带有锥度的圆柱体，该旋压头6的一端为圆台状设置，旋压头6的另一端外圆周设置有用于固接动力源的螺纹，通过螺纹连接的形式与外部动力源连接，连接形式稳定可靠，此外该动力源提供旋压头长度方向的移动以及旋压头轴向的转动。

更进一步地，旋压头6靠近螺纹部分的外圆周设置有两个用于夹持的平面7，便于扳手夹持旋压头，利于旋压头的安装或拆卸。

对比例一(对比例采用常规加工工艺，作为与实施例一的过程对比)

在该实施例中生产的为规格22AB的三通管件，包括以下步骤：

步骤1)下料，根据三通管件成形尺寸计算下料规格，将φ23.5mm×0.9mm规格的软态(M2)TP2盘管通过无屑下料机进行下料，下料长度98+1mm；

步骤2)成形，领取相应尺寸的拉伸模具，将上述管道料坯(本实施例中具体指铜管坯)装入模具压制拉伸成形，在100吨油压机拉伸挤压，挤压端总长54.5+1mm，两端承口5'口径φ21.57-21.68mm，中间头拉伸高度直线段17+1mm；

步骤3)割口，将上述三通管坯1'装夹在车床上，切割掉中间头密闭端面，中间承口4'长度15.4+0.5mm，见图4；

步骤4)整形，通过上下模具对上述管坯扩口至承口口径符合图纸要求，并调整管件长度，使三个承口口径位于φ22.07-22.18mm范围内，管件总长54.5+0.5mm，三个承口长度15.4+0.5mm，见图5；

步骤5)抛光、清洗烘干，将上述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤6)检验入库，按图纸要求，检验承口内径、长度尺寸及表面，包装入库。

实施例二

在该实施例中生产的为规格15CB的三通管件，包括以下步骤：

步骤1)下料，根据三通管件成形尺寸计算下料规格，将ф16.25×0.55mm规格的软态(M2)TP2盘管通过无屑下料机进行下料，下料长度63+1mm；

步骤2)成形，领取相应尺寸的拉伸模具，将上述管道料坯(本实施例中指的是铜管坯)装入模具压制拉伸成形，在100吨油压机拉伸挤压，挤压端总长36+1mm，两端承口5口径控制在φ14.56-14.65mm范围内，中间头2拉伸高度直线段8+0.5mm；

步骤3)打孔旋压整形平口，四工位一体机上的四个工位上分别安装有用于打孔的钻头，用于旋压的旋压头，用于整形的上、下模具，用于平口的刀具，将上述已成形的三通管坯1通过振动上料盘自动加入四工位一体机内进行加工，具体步骤如下：

第一工位打孔，对成形的三通管坯1密闭端的中间头2打φ7+1mm的孔3；

第二工位旋压，对上述已开孔3的中间承口4通过旋压头6的旋挤使窝口至完全张开，此外旋压中间承口4内径，使中间承口4长度达到12+1mm，将原密闭端呈弧面的材料通过旋压头6进行旋压整形，使得原封闭端弧面部分的材料得到充分利用；

第三工位整形，通过上下模具对上述管坯的三个承口分别进行扩口，至承口内径符合图纸要求，使三个承口口径位于φ15.06-15.15mm范围内，管件总长度36+1mm，两端承口5深度10.6+0.5mm，中心高度18+1mm；

第四工位平口，对上述管坯的中间承口4平口，确保中间承口4端面平整，中间承口4长度10.6+0.5mm；

步骤4)抛光、清洗烘干，将上述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤5)检验入库，按图纸要求，检验承口内径、长度尺寸及表面，包装入库。

进一步地，采用四工位一体机将每一三通管坯1打孔、旋压、整形、平口一次加工成形，提高三通管坯1在打孔旋压整形平口这步工序的加工速率。

进一步地，在第二工位的旋压加工过程中，通过旋压头6的圆周方向的旋转与轴向前进，对中间承口4的管壁进行旋压，将中间承口4的弧面材料部分压直，以增加中间承口4长度，从而使得原本弧形部分的材料能够得到充分利用，以提高材料的利用率。

进一步地，旋压头6为一端带有锥度的圆柱体，该旋压头6的一端为圆台状设置，旋压头6的另一端外圆周设置有用于固接动力源的螺纹，通过螺纹连接的形式与外部动力源连接，连接形式稳定可靠，此外该动力源提供旋压头长度方向的移动以及旋压头轴向的转动。

更进一步地，旋压头6靠近螺纹部分的外圆周设置有两个用于夹持的平面7，便于扳手夹持旋压头，利于旋压头的安装或拆卸。

对比例二(对比例采用常规加工工艺，作为与实施例二的过程对比)

在该实施例中生产的为规格15CB的三通管件，包括以下步骤：

步骤1)下料，根据三通管件成形尺寸计算下料规格，将ф16.25×0.55mm规格的软态(M2)TP2盘管通过无屑下料机进行下料，下料长度70+1mm；

步骤2)成形，领取相应尺寸的拉伸模具，将上述管道料坯(本实施例中具体指铜管坯)装入模具压制拉伸成形，在100吨油压机拉伸挤压，挤压端总长36+1mm，两端承口5'口径φ14.56-14.65mm，中间头拉伸高度11+0.5mm；

步骤3)割口，将上述三通管坯1'装夹在车床上，切割掉中间头密闭端面，中间承口4'长度10.6+0.5mm；

步骤4)整形，通过上下模具对上述管坯扩口至承口内径符合图纸要求，并调整管件长度，使三个承口口径位于φ15.06-15.15mm范围内，管件总长36+1mm，三个承口长度10.6+0.5mm；

步骤5)抛光、清洗烘干，将上述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤6)检验入库，按图纸要求，检验承口内径、长度尺寸及表面，包装入库。

实施例三

在该实施例中生产的为规格28AB的三通管件，包括以下步骤：

步骤1)下料，根据三通管件成形尺寸计算下料规格，将ф30×1mm规格的软态(M2)TP2盘管通过无屑下料机进行下料，下料长度108+1mm；

步骤2)成形，领取相应尺寸的拉伸模具，将上述管道料坯(本实施例中指的是铜管坯)装入模具压制拉伸成形，在100吨油压机拉伸挤压，挤压端总长66.5+1mm，两端承口5口径控制在φ27.57-27.68mm范围内，中间头2拉伸高度直线段19+0.5mm；

步骤3)打孔旋压整形平口，四工位一体机上的四个工位上分别安装有用于打孔的钻头，用于旋压的旋压头，用于整形的上、下模具，用于平口的刀具，将上述已成形的三通管坯1通过振动上料盘自动加入四工位一体机内进行加工，具体步骤如下：

第一工位打孔，对成形的三通管坯1密闭端的中间头2打φ24+1mm的孔3；

第二工位旋压，对上述已开孔3的中间承口4通过旋压头6的旋挤使窝口至完全张开，此外旋压中间承口4内径，使中间承口4长度达到24+1mm，将原密闭端呈弧面的材料通过旋压头6进行旋压整形，使得原封闭端弧面部分的材料得到充分利用；

第三工位整形，通过上下模具对上述管坯的三个承口分别进行扩口，至承口内径符合图纸要求，使三个承口口径位于φ28.07-28.18mm范围内，管件总长度66.5+1mm，两端承口5深度18.4+0.5mm，中心高度38+1mm；

第四工位平口，对上述管坯的中间承口4平口，确保中间承口4端面平整，中间承口4长度18.4+0.5mm；

步骤4)抛光、清洗烘干，将上述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤5)检验入库，按图纸要求，检验承口内径、长度尺寸及表面，包装入库。

进一步地，采用四工位一体机将每一三通管坯1打孔、旋压、整形、平口一次加工成形，提高三通管坯1在打孔旋压整形平口这步工序的加工速率。

进一步地，在第二工位的旋压加工过程中，通过旋压头6的圆周方向的旋转与轴向前进，对中间承口4的管壁进行旋压，将中间承口4的弧面材料部分压直，以增加中间承口4长度，从而使得原本弧形部分的材料能够得到充分利用，以提高材料的利用率。

进一步地，旋压头6为一端带有锥度的圆柱体，该旋压头6的一端为圆台状设置，旋压头6的另一端外圆周设置有用于固接动力源的螺纹，通过螺纹连接的形式与外部动力源连接，连接形式稳定可靠，此外该动力源提供旋压头长度方向的移动以及旋压头轴向的转动。

更进一步地，旋压头6靠近螺纹部分的外圆周设置有两个用于夹持的平面7，便于扳手夹持旋压头，利于旋压头的安装或拆卸。

对比例三(对比例采用常规加工工艺，作为与实施例三的过程对比)

在该实施例中生产的为规格28AB的三通管件，包括以下步骤：

步骤1)下料，根据三通管件成形尺寸计算下料规格，将ф30×1mm规格的软态(M2)TP2盘管通过无屑下料机进行下料，下料长度117+1mm；

步骤2)成形，领取相应尺寸的拉伸模具，将上述管道料坯(本实施例中具体指铜管坯)装入模具压制拉伸成形，在100吨油压机拉伸挤压，挤压端总长66.5+1mm，两端承口5'口径φ27.57-27.68mm，中间头拉伸高度直线段21+1mm；

步骤3)割口，将上述三通管坯1'装夹在车床上，切割掉中间头密闭端面，中间承口4'长度18.4+0.5mm；

步骤4)整形，通过上下模具对上述管坯扩口至承口内径符合图纸要求，并调整管件长度，使三个承口口径位于φ28.07-28.18mm范围内，管件总长66.5+1mm，三个承口长度18.4+0.5mm；

步骤5)抛光、清洗烘干，将上述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤6)检验入库，按图纸要求，检验承口内径、长度尺寸及表面，包装入库。

综上三组实施例与对比例的对比整理可得以下三通加工工艺对比图表

从表1得出，实施例1与对比例1相比，实施例2与对比例2相比，实施例3与对比例3相比，采用打孔旋压整形平口工艺，中间承口成型拉伸高度降低，通过打孔、旋压将原工艺切除的部分旋压为直线段，原有切除的部分材料得以利用，材料利用率分别提高0.3％，2.5％，1.2％。在达到产品标准要求的情况下，产品重量分别减轻11.82％，18.33％，9.09％。生产相同规格产品所用原料减少，降低了生产成本；加工工序由原先六道减少为五道，提升了加工效率，大幅提高产品的竞争力。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，包括：

步骤一、下料，根据三通管件的成形尺寸计算料坯的下料规格，选择料坯通过下料机完成下料；

步骤二、成型，选取相应尺寸规格的拉伸模具，将管道料坯装入模具压制成三通管坯；

步骤三、打孔旋压整形平口，在四工位一体机的四个工位上分别安装有用于打孔的钻头，用于孔旋压的旋压头，用于承口整形用的上、下模具以及用于承口平口的刀具，将已成形的所述三通管坯加入所述四工位一体机内，其中在第一工位上，对成形的所述三通管坯中间凸起的密封端部打孔；在第二工位上，对已经开孔的中间承口通过所述旋压头旋挤窝口至完全张开，旋压所述中间承口的内径，以增加所述中间承口长度，将原先密闭端呈弧面的材料通过旋压头进行旋压整形；在第三工位上，通过上、下模具对所述三通管坯的三个承口分别进行扩口，直至三个所述承口口径、总长、两端所述承口的长度符合图纸要求；在第四工位上，对所述三通管坯的中间承口进行平口，确保中间承口的端面平整，且中间承口的长度达到图纸要求；

步骤四、抛光清洗烘干，将所述三通管件加入抛光清洗设备中进行抛光、清洗烘干；

步骤五、检验入库，按图纸要求，检验所述三通管件各承口内径、长度尺寸及内外表面，随后将所述三通管件包装入库。

2.根据权利要求1所述的一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，所述料胚为软态铜管。

3.根据权利要求1所述的一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，所述下料机为无屑下料机。

4.根据权利要求1所述的一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，所述四工位一体机与振动上料盘连接，所述振动上料盘内放置有若干所述三通管坯。

5.根据权利要求1所述的一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，在第二工位的旋压加工过程中，通过所述旋压头的圆周方向的旋转与轴向前进，对所述中间承口的管壁进行旋压，将所述中间承口的弧面材料部分压直，以增加中间承口长度。

6.根据权利要求1所述的一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，所述旋压头为一端带有锥度的圆柱体，该所述旋压头的一端为圆台状设置，所述旋压头的另一端外圆周设置有用于固接动力源的螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种管道用三通管件的加工工艺，其特征在于，所述旋压头靠近螺纹部分的外圆周设置有两个用于夹持的平面。