CN113894185B - 钛合金带筋管的矫直方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是钢管矫直技术领域的一种钛合金带筋管的矫直方法，包括以下步骤：首先对压力矫直机的压头及砧座加装可以承受压力和耐磨的柔性材料；然后将待矫直的钛合金带筋管以凸部向上的方式置于压力矫直机上，并使凸部正好位于两砧座的中间位置；最后控制压头向下移动对钛合金带筋管的凸部进行下压，并使其反向弯曲，通过反复下压，直到弯曲度满足使用要求为止。本发明通过对普通压力矫直机进行改进，在压头及砧座加装可以承受压力和耐磨的柔性材料，从而避免了在对钛合金带筋管进行下压时对凸筋造成损坏，同时配合特殊的压下工艺，能够确保将钛合金带筋管矫直到满足使用要求的水平，并且改造安装便捷，操作简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及钢管矫直技术领域，尤其涉及一种钛合金带筋管的矫直方法。
背景技术
钛合金带筋管的凸筋一般为螺旋角度3°的螺旋状，在直向凸筋热扭转为螺旋状后，钛合金管会形成30mm/m的较大弯曲。由于光圆外表面带有凸筋，无法采用传统的辊式矫直机进行矫直。辊式矫直机会在矫直过程中破坏外表面所带凸筋。
目前有一种专有矫直设备，是将钛合金管夹持在一个旋转机构中，一边通电对钛管加热到500℃左右，一边对钛管进行轻微拉伸矫直，拉伸到需要直度后，保持状态，减小电流，直至冷去到常温。这样虽然达成了矫直的目的，但对钛合金管的尺寸精度和性能会产生较大影响。一般这种钛合金管的尺寸精度要求非常严，尺寸公差范围也非常窄，这种热拉伸虽然可以矫直，但拉伸过程会使钛合金管的整体尺寸变小。钛合金管的原始尺寸余量没留够的话，很容易造成尺寸因素批量性报废。同时，热拉伸矫直时的通电加热温度，与钛合金管的成品热处理温度差别不大，热拉伸矫直后会对成品的力学性能造成影响，热拉伸过程也无法同热处理过程中保持真空一样，热拉伸结束后，钛合金管内外表面会形成氧化层，还需一次酸洗工艺，会再次影响到钛合金管的尺寸精度。一般这样一套热拉伸装置的造价大约在130～160万元/套，采购成本高。如果是外委到已有设备厂家热拉伸矫直，每支的费用需160元，一年产能10000支计，光矫直一项外委费高达160万元。且生产过程及工期不受控，产品质量无法得到保证。
发明内容
为克服现有钛合金带筋管矫直成本高，容易使管材的性能和尺寸发生改变等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种成本低，矫直方便的钛合金带筋管的矫直方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
钛合金带筋管的矫直方法，包括以下步骤：
步骤一、选择压力矫直机作为矫直设备，对压头及砧座加装可以承受压力和耐磨的柔性材料；
步骤二、将待矫直的钛合金带筋管以凸部向上的方式置于压力矫直机上的两个砧座上，并调整砧座的位置，使两个砧座对钛合金带筋管凸部的两端进行夹持，并使凸部正好位于两砧座的中间位置；
步骤三、测量钛合金带筋管上的凸部相对其两端夹持部在垂直方向相对于两个下砧座的水平面间距a；
步骤四、控制压头向下移动对钛合金带筋管的凸部进行下压，并使其反向弯曲，控制反向压下的位移量b为步骤三中测量的间距a的100％～120％；
步骤五、重复步骤三和步骤四，直到弯曲度满足使用要求为止。
进一步的是，步骤一中的压头和砧座均采用120°～140°的V形结构，长度为50～60mm，高度为15～20mm。
进一步的是，步骤一中所采用的柔性材料包括填充在压头和砧座的V形结构内的尼龙、毛毡、胶木、橡胶、聚氨酯、木头或紫铜材质的垫片。
进一步的是，对于同一根钛合金带筋管上有多处弯曲的，采用分段矫直的方式从一端到另一端逐段反复矫直，在用砧座夹持时，确保两个砧座内只有一段凸部。
进一步的是，在夹持钛合金带筋管时，如果一段凸部的弧长不超过50cm，则直接对凸部中心进行下压；如果凸部弧长大于50cm小于1m，则将凸部平分成两段进行分段反复矫直；如果凸部弧长大于1m，则将凸部平分成三段进行分段反复矫直。
进一步的是，在对钛合金带筋管进行下压时，最终成品的弯曲度控制在1mm/m内。
本发明的有益效果是：通过对普通压力矫直机进行改进，在压头及砧座加装可以承受压力和耐磨的柔性材料，从而避免了在对钛合金带筋管进行下压时对凸筋造成损坏，同时配合特殊的压下工艺，能够确保将钛合金带筋管矫直到满足使用要求的水平，并且改造安装便捷，操作简单，成本较低。
附图说明
图1是本发明钛合金带筋管的剖视图。
图2是本发明钛合金带筋管安放时的结构示意图。
图3是本发明钛合金带筋管下压时的结构示意图。
图中标记为，1-钛合金带筋管，11-凸筋，2-台面，3-砧座，4-压头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，目前常见的钛合金带筋管1的凸筋11一般为螺旋角度3°的螺旋状，在直向凸筋11热扭转为螺旋状后，钛合金带筋管1会形成30mm/m的较大弯曲。在使用钛合金带筋管时，一般需要将平直度控制在1mm/m以内，因此需要对钛合金带筋管进行矫直处理。而现有的专用矫直机使用成本较高，并且容易使钛合金带筋管产生新的变形。为此，本申请提供了以下一种简便的钛合金带筋管的矫直方法，具体包括以下步骤：
步骤一、选择压力矫直机作为矫直设备，对压头4及砧座3加装可以承受压力和耐磨的柔性材料；
步骤二、将待矫直的钛合金带筋管1以凸部向上的方式置于压力矫直机上的两个砧座3上，并调整砧座3的位置，使两个砧座3对钛合金带筋管1凸部的两端进行夹持，并使凸部正好位于两砧座3的中间位置；
步骤三、测量钛合金带筋管1上的凸部相对其两端夹持部在垂直方向相对于两个下砧座的水平面间距a；
步骤四、控制压头向下移动对钛合金带筋管的凸部进行下压，并使其反向弯曲，控制反向压下的位移量b为步骤三中测量的间距a的100％～120％；
步骤五、重复步骤三和步骤四，直到弯曲度满足使用要求为止。
压力矫直机的结构简图如图2、图3所示，主要包括机架、位于机架上的台面2和下压机构，台面2上设有砧座3，下压机构上设有压头4。其工作原理是利用砧座3来放置或夹持钛管，然后通过下压机构下压钛管上的凸部进行矫直。如果采用传统的压力矫直机来矫直钛合金带筋管，压头在下压时，会对凸筋造成损坏。因此，本申请在压头4及砧座3上加装了可以承受压力和耐磨的柔性材料，在压头4下压过程中，柔性材料可起到缓冲作用，避免凸筋损坏。
除了对设备进行改造以外，下压工艺的控制也是至关重要的。为避免矫直过程对钢管其它部位造成影响，安放时，应利用砧座3对钛合金带筋管1的凸部的两端进行夹持或承载，并使凸部正好位于两砧座3的中间位置，这样可保证只对弯曲部位进行矫直。在下压时，由于钢管具有弹性，为起到矫直作用，下压的幅度应克服其弹性变形，经过分析和试验论证，如图2、图3所示，下压时应控制反向压下的位移量b为凸部变形的弯曲间距a的100％～120％。如此重复进行下压，可在3到4次下压后使钛合金带筋管的凸部得到矫直。
对于设备的改造，本申请还提供了以下一些优选方式。为了保证在放置和下压过程中对钛合金带筋管进行稳定支撑，所述压头和砧座最好均采用120°～140°的V形结构，长度为50～60mm，高度为15～20mm，V形结构能避免钢管滑落。
对于柔性材料，本申请采用的是填充在压头和砧座的V形结构内的尼龙、毛毡、胶木、橡胶、聚氨酯、木头或紫铜材质的垫片。
在进行下压矫直时，本申请也提供以下一些优选方式：
在对于同一根钛合金带筋管上有多处弯曲的，采用分段矫直的方式从一端到另一端逐段反复矫直，在用砧座夹持时，确保两个砧座内只有一段凸部。所谓逐段反复矫直指的是在矫直时每一段只下压一到两次，然后进行下一段矫直，如此反复进行，这样可避免在矫直过程中产生新的弯曲变形。
进一步的，在夹持钛合金带筋管时，如果一段凸部的弧长不超过50cm，则直接对凸部中心进行下压；如果凸部弧长大于50cm小于1m，则将凸部平分成两段进行分段反复矫直；如果凸部弧长大于1m，则将凸部平分成三段进行分段反复矫直。所谓分段反复矫直与上述的逐段反复矫直一样，这样分段矫直，可减少每次下压的位移量，从而降低钢管在矫直过程中发生转动的可能，也有利于整段钛管的矫直。
为满足普遍的使用要求，在对钛合金带筋管进行下压时，最终成品的弯曲度应控制在1mm/m内。
本发明通过对普通压力矫直机进行改进，在压头及砧座加装可以承受压力和耐磨的柔性材料，从而避免了在对钛合金带筋管进行下压时对凸筋造成损坏，同时配合特殊的压下工艺，能够确保将钛合金带筋管矫直到满足使用要求的水平，并且改造安装便捷，操作简单，成本较低，具有很好的实用性和应用价值。
Claims (3)
1.钛合金带筋管的矫直方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、选择压力矫直机作为矫直设备，对压头及砧座加装可以承受压力和耐磨的柔性材料，压头和砧座均采用120°～140°的V形结构，长度为50～60mm，高度为15～20mm；
步骤二、将待矫直的钛合金带筋管以凸部向上的方式置于压力矫直机上的两个砧座上，并调整砧座的位置，使两个砧座对钛合金带筋管凸部的两端进行夹持，并使凸部正好位于两砧座的中间位置；
步骤三、测量钛合金带筋管上的凸部相对其两端夹持部在垂直方向相对于夹持水平面的间距a；
步骤四、控制压头向下移动对钛合金带筋管的凸部进行下压，并使其反向弯曲，控制反向压下的位移量b为步骤三中测量的间距a的100％～120％；
步骤五、重复步骤三和步骤四，直到弯曲度满足使用要求为止；
对于同一根钛合金带筋管上有多处弯曲的，采用分段矫直的方式从一端到另一端逐段反复矫直，在用砧座夹持时，确保两个砧座内只有一段凸部；在夹持钛合金带筋管时，如果一段凸部的弧长不超过50cm，则直接对凸部中心进行下压；如果凸部弧长大于50cm小于1m，则将凸部平分成两段进行分段矫直；如果凸部弧长大于1m，则将凸部平分成三段进行分段反复矫直。
2.如权利要求1所述的钛合金带筋管的矫直方法，其特征是：步骤一中所采用的柔性材料包括填充在压头和砧座的V形结构内的尼龙、毛毡、胶木、橡胶、聚氨酯、木头或紫铜材质的垫片。
3.如权利要求1所述的钛合金带筋管的矫直方法，其特征是：在对钛合金带筋管进行下压时，最终成品的弯曲度控制在1mm/m内。
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| 张翥.钛材塑性加工技术.冶金工业出版社,2010,(第2010年5月第1版版),361-364. * |
| 张翥.钛材塑性加工技术.冶金工业出版社,2010,(第2010年5月第1版版),362-364. * |
| 薄壁钛管的矫直;林桥;杨英丽;郭荻子;赵恒章;殷京瓯;苏航标;吴金平;;稀有金属快报;20060428(第04期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113894185A (zh) | 2022-01-07 |
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