CN111558627A - 一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置 - Google Patents
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Abstract
一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，其特征是它包括上模（1）、下模（2）、支架（3）和垫块（4），上模（1）与上压机（6）相连，并从原材料管（5）的上部顶住原材料管，原材料管（5）的下部支承在垫块（4）上，在上模（1）与下模（2）相对的一面上设有多孔用于支管成型的盲孔（7），所述的下模（2）排列固定在支架（3）上，每个下模（2）均设有与支管外型相配的冲头（8），所述支架（3）的下部支承在顶升件（9）上，顶升件（9）安装在下压机（10）上。本发明可以有效解决壁大口径管件上成型多孔小口径支管口的无缝成型问题。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种成型技术，尤其是一种主管上的支管的成型技术，具体地说是一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，通过该成型装置冲压出的产品具有很高的完好性、安全性和可靠性，使其性能满足产品的使用要求，以保证关键设备的可靠性水平达到规定的可靠性定性和定量的技术要求，同时提高生产效率，降低生产成本。这类产品广泛应用于核电、石油化工等领域。
背景技术
目前工业上对于厚壁大口径管件上多孔小口径支管口的制造工艺有：焊接成型、机加工或热拔成型等。各种成型方法各有利弊，机加工成本大工期长，热拔成型效果一般达不到产品尺寸精度要求，因此，设计一种冷挤压管口成型方法是当务之急。对于厚壁大口径管件上成型多孔小口径支管口的产品，除焊接成型外的传统制造工艺还不能有效解决成型开裂问题。但是焊接成型的产品由于焊缝的存在，焊接接头与管件母材存在着力学性能不连续、结构型状不连续、微观组织不连续，同时焊接缺陷也是不可避免的，这些严重影响了产品的安全可靠的运行，本成型装置完美的解决了上述问题，填补了国内空白，为大型钠冷快堆热交换器国产化奠定基础。
发明内容
本发明的目的是针对现有的厚壁大口径管件上多孔小口径支管成型存在效率低或成型质量差的问题，设计一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置。
本发明的技术方案是：
一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，其特征是它包括上模1、下模2、支架3和垫块4，上模1与上压机6相连，并从原材料管5的上部顶住原材料管，原材料管5的下部支承在垫块4上，在上模1与下模2相对的一面上设有多孔用于支管成型的盲孔7，所述的下模2排列固定在支架3上，每个下模2均设有与支管外型相配的冲头8，所述支架3的下部支承在顶升件9上，顶升件9安装在下压机10上。
所述的顶升件9为千斤顶。
所述的上模1的两端设有定位孔11。
所述的下模2上设有与支管数量相等的用于固定冲冰8的凹槽12。
本发明属于项目的关键设备中的关键零部件，根据客户及标准的要求进行规范化的可靠性设计和可靠性工作项目的实施，以保证关键设备的可靠性水平达到规定的可靠性定性和定量的技术要求。针对目前传统制造工艺及焊接成型不能有效解决成型开裂、焊接缺陷等问题，设计一种安全可靠，成型准确有效，性能合格的用于厚壁大口径管件上成型多孔小口径支管口的装置，在工序中合理地实施两个技术创新点，保证产品的尺寸满足产品尺寸精度要求且性能满足产品的使用要求，保证设备长期安全可靠的运行。
本发明的有益效果是：
本发明为有效的解决了成型开裂的问题，以及焊接成型造成焊接接头与管件母材存在着力学性能不连续、结构型状不连续、微观组织不连续及其他焊接缺陷的问题，特创新传统工艺，在制造工序中合理实施创新点。大大增加了产品生产的可靠性和提高了产品的生产效益，提高生产效率，降低生产成本。
本发明结构简单，生产效率高，成本低，质量好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是是本发明在成型设备上安装示意图。
图3是本发明工作状态意图。
图4是本发明的上模结构示意图。
图5是本发明下模结构示意图。
图6是本发明管口成型过程示意图。
图7是本发明管件成型过程示意图。
具体实施方式
下面结合附和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1-7所示。
一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，如图1所示，它包括上模1、下模2、支架3和垫块4，所述的上模1的两端设有定位孔11，如图4所示。上模1与上压机6相连，并从原材料管5的上部顶住原材料管，原材料管5的下部支承在垫块4上，在上模1与下模2相对的一面上设有多孔用于支管成型的盲孔7，所述的下模2排列固定在支架3上，如图4所示，所述的下模2上设有与支管数量相等的用于固定冲冰8的凹槽12。每个下模2均设有与支管外型相配的冲头8，所述支架3的下部支承在顶升件9（可采用固定块或千斤顶）上，顶升件9安装在下压机10上，如图5所示。
本发明的成形模具包括上模1、下模2、顶头8、垫块4、固定孔11。所述上模1上分布支管孔，支管孔的尺寸与管道上预成形的支管的外廓尺寸一致，支管孔的间距与管道上预成型的支管的间距一致，如图3所示；所述下模2上加工固定顶头8的凹槽12，凹槽12的间距与支管孔的间距一致，如图5所示。
该成形工艺的关键是在所述下模2的特定凹槽12上放置所述顶头8，然后将下模2放置在垫块4上，在液压设备上固定好上模1，然后将一根圆棒插入上模1、原材料直管、下模2的定位孔13内如图3所示，通过向上移动下模2，实现支管口的成形。期间多次更换冲头8的模具，如图6所示。每次形变结束后对半成品进行热处理，如图7所示，直至达到产品要求。
成型的技术难点：
对于这种厚壁大口径管件上多孔小口径支管口成型，通常有以下难点：
A.工件在拉伸变形状态下，当变形率超过该工件材料的延伸率时就会被拉断；
B.材料变形会产生变形强化。不同的材料变形强化效果不一样，当变形强化超过一定程度的时候，继续施加作用力时就会发生开裂，甚至脆断；
C.支管口间距小，排布密集，孔与孔之间存在相互作用力，当作用力施加有偏差时，很容易导致支管口成型效果差、圆度不够，排布不均匀。
成型的热处理：
如图7示，为防止在制造过程中出现开裂等现象，应在成型工序采取冷挤压-热处理-冷挤压的工艺。标准规定的热处理方法为固溶热处理。
本发明未涉及部分与现技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，其特征是它包括上模（1）、下模（2）、支架（3）和垫块（4），上模（1）与上压机（6）相连，并从原材料管（5）的上部顶住原材料管，原材料管（5）的下部支承在垫块（4）上，在上模（1）与下模（2）相对的一面上设有多孔用于支管成型的盲孔（7），所述的下模（2）排列固定在支架（3）上，每个下模（2）均设有与支管外型相配的冲头（8），所述支架（3）的下部支承在顶升件（9）上，顶升件（9）安装在下压机（10）上。
2.根据权利要求1所述的厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，其特征所述的顶升件（9）为千斤顶。
3.根据权利要求1所述的厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，其特征所述的上模（1）的两端设有定位孔（11）。
4.根据权利要求1所述的厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置，其特征所述的下模（2）上设有与支管数量相等的用于固定冲冰（8）的凹槽（12）。
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