CN113953360B - 一种冷挤压钢制无缝y型三通制造工艺及模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺及模具，主要涉及连接管道领域；该制造工艺主要包括备料、热压弯曲、弯管热处理、挤压成型、盲端切口和端口处理六个步骤；该制造模具主要包括上下模具、施压封堵件。本发明工艺过程简单，易于操作，生产的三通不仅具有良好的金属内部结构，有较好的通道流线型，而且耗材少，加工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及连接管道领域，尤其涉及一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺及模具。
背景技术
目前钢制Y型三通都是采用焊接或者锻造的方式进行生产。焊接方式就是将三个直管段的各一端切割出所需的拼接角度然后拼接在一起焊接成型的方式，这种方法所生产的Y型三通位于夹角处的焊缝无法拍片检测易产生焊接缺陷，且内壁无法实现圆滑过渡对输送介质产生较大阻力。锻造方式就是用钢坯通过加热锻打出一块所需尺寸的方形坯料然后通过大量的机加工切削工作镗出所需的内孔，这种方法材料利用率低生产周期长造成成本高昂，且同样无法实现内壁圆滑过渡同样对输送介质产生较大阻力。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，包括以下步骤：
S1，备料：准备无缝钢管原料，将原料钢管按所需规格尺寸进行裁剪；
S2，热压弯曲：将裁剪后的原料钢管段中部所需弯曲部进行加热，将加热好的原料钢管段放入下模具中，上模具配合所述下模具对加热部位的管段施加径向压力，使之产生轴向弯曲；待所述上模具、下模具合模完成终止后，整个管段将压制成一个两端带有直管段的弯管；
S3，弯管热处理：将压制好的所述弯管进行热处理，恢复其组织结构和机械性能；
S4，挤压成型：将热处理后的所述弯管涂抹润滑剂后再次放入所述下模具中，所述下模具配合所述上模具完成合模操作后，控制两个施压封堵件分别密封抵住弯管的两端口，通过所述施压封堵件上的介质管道向所述弯管内部注入流体介质，待所述弯管内部流体介质注满后，控制了两个所述施压封堵件同时挤压弯管的端部，模具内的所述弯管在内部流体介质挤压的作用下沿所述下模具预留的支管孔方向形成凸起，待凸起达到所设计的高度后，整个所述弯管便挤压成Y型三通毛坯；
S5，盲端切口：割掉所述Y型三通毛坯底部盲端封堵，并整体进行热处理恢复其组织结构和机械性能；
S6，端口处理：通过机加工将Y型三通的三个口部端进行坡口处理。
进一步的，在所述S4中，通过顶出件伸入到所述支管孔中可将所述Y型三通毛坯从下模具中顶出。
进一步的，在所述S4中，两个所述施压封堵件同时挤压所述弯管时，通过控制介质管道上阀门的开闭来调节所述弯管内部流体介质压力。
本实施例还提供了一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具，用于冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，该制造模具包括配合使用的上模具和下模具；
所述上模具的底部开设有上型槽，所述下模具的顶部开设有下型槽，所述上模具与下模具合模时，所述上型槽与下型槽围合成弯管压制孔道；
所述下模具中开设有支管孔，所述支管孔的上端与所述下型槽连通，下端延伸至所述下模具的底面。
进一步的，包括用于密封挤压弯管端口的施压封堵件，所述施压封堵件内设置有介质管道，所述介质管道的出口端延伸至所述施压封堵件的挤压端面，所述介质管道上设置有阀门。
进一步的，所述支管孔中设置有用于将Y型三通毛坯从下模具中顶出的顶出件。
进一步的，所述施压封堵件和顶出件均为液压油缸。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明很好的解决了钢制Y型三通生产过程中存在易出现焊接缺陷、浪费材料、成本高昂、对输送介质产生较大阻力的问题；第一，本发明不需要焊接所以不存在焊接缺陷风险；第二，本发明原材料为相应壁厚的空芯钢管且材料利用率非常高，后期所需机加工量也非常有限因此节约了材料人工大大降低了成本；第三，由于是在内壁高压水的作用下沿下模内壁挤压出支管因此Y型三通内壁非常光滑圆润解决了对输送介质的阻力问题。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例中冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具的结构示意图；
图2为本发明实施例中冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺中步骤2操作过程示意图；
图3为本发明实施例中冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺中步骤4操作过程示意图。
附图标记说明：1、下模具；101、下型槽；102、支管孔；2、上模具；201、上型槽；3、施压封堵件；301、介质管道；302、阀门；4、顶出件；5、原料钢管段；6、弯管；7、Y型三通毛坯。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例中公开了一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具，配合使用的上模具2和下模具1；上模具2的底部开设有上型槽201，下模具1的顶部开设有下型槽101，上模具2与下模具1合模时，上型槽201与下型槽101围合成弯管压制孔道，弯管压制孔道的中部呈弯曲的弧形，弯管压制孔道的两端部呈直线形；下模具1中开设有支管孔102，支管孔102的上端与下型槽101连通，下端延伸至下模具1的底面。
模具的两侧均设置有施压封堵件3，施压封堵件3为具有伸缩功能的结构件，施压封堵件3的前端可延伸到上型槽201与下型槽101围合形成的压制孔道中，施压封堵件3内设置有介质管道301，介质管道301的出口端延伸至施压封堵件3的挤压端面，介质管道301的进口端贯穿施压封堵件3的外壁，介质管道301上设置有阀门302。
为了便于将挤压形成的Y型三通毛坯7从下模具1中顶出，支管孔102的下方设置有顶出件4。顶出件4为具有伸缩功能的结构件，顶出件4的上端可延伸到支管孔102中。
作为一种可能实现的方式，施压封堵件3和顶出件4均为液压油缸。
基于上述公开的模具结构结构，本实施例中公开了一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤1，备料：准备无缝钢管原料，将原料钢管按所需规格尺寸进行裁剪；
步骤2，如图2所示，热压弯曲：将裁剪后的原料钢管段5中部所需弯曲部进行加热，将加热好的原料钢管段5放入下模具1的下型槽101中，上模具2配合下模具1对加热部位的管段施加径向压力，原料钢管段5在上型槽201与下型槽101围合成弯管压制孔道产生轴向弯曲；待上模具2、下模具1合模完成终止后，整个管段将压制成一个两端带有直管段的弯管6。
步骤3，弯管热处理：将压制好的弯管6进行热处理，恢复其组织结构和机械性能。
步骤4，如图3所示，挤压成型：将热处理后的弯管6涂抹润滑剂后再次放入下模具1的下型槽101中，下模具1配合上模具2完成合模操作后，控制两个施压封堵件3伸缩，均插入到上型槽201与下型槽101围合形成的压制孔道中，两个施压封堵件3的前端分别密封抵住弯管6的两端口，通过一侧的施压封堵件3上的介质管道301向弯管6内部注入流体介质，待弯管6内部流体介质注满后，控制了两个施压封堵件3同时挤压弯管6的端部，模具内的弯管6在内部流体介质挤压的作用下沿下模具1预留的支管孔102方向形成凸起，待凸起达到所设计的高度后，整个弯管6便挤压成Y型三通毛坯7。挤压形成Y型三通毛坯7到位后，打开阀门302泄掉内部水压，抬起收回上模2后，通过顶出件4伸入到支管孔102中可将Y型三通毛坯7从下模具1中顶出。
弯管6涂抹润滑剂可减小弯管6外壁和模具之间的摩擦力，便于挤压过程中管材在模内变形，使得管材成型效果会更好。
需要说明的是，由于两侧的施压封堵件3上均设置有介质管道301、挤压过程中通过控制另一侧的介质管道301上的阀门302开闭来调节弯管6内部介质压力，在本实施例中，流体介质采用高压水。
S5，盲端切口：割掉Y型三通毛坯7底部盲端封堵，并整体进行热处理恢复其组织结构和机械性能。
S6，端口处理：通过机加工将Y型三通的三个口部端进行坡口处理。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，备料：准备无缝钢管原料，将原料钢管按所需规格尺寸进行裁剪；
S2，热压弯曲：将裁剪后的原料钢管段(5)中部所需弯曲部进行加热，将加热好的原料钢管段(5)放入下模具(1)中，上模具(2)配合所述下模具(1)对加热部位的管段施加径向压力，使之产生轴向弯曲；待所述上模具(2)、下模具(1)合模完成终止后，整个管段将压制成一个两端带有直管段的弯管(6)；
S3，弯管热处理：将压制好的所述弯管(6)进行热处理，恢复其组织结构和机械性能；
S4，挤压成型：将热处理后的所述弯管(6)涂抹润滑剂后再次放入所述下模具(1)中，所述下模具(1)配合所述上模具(2)完成合模操作后，控制两个施压封堵件(3)分别密封抵住弯管(6)的两端口，通过所述施压封堵件(3)上的介质管道向所述弯管(6)内部注入流体介质，待所述弯管(6)内部流体介质注满后，控制了两个所述施压封堵件(3)同时挤压弯管(6)的端部，两个所述施压封堵件(3)同时挤压所述弯管(6)时，通过控制介质管道上阀门的开闭来调节所述弯管(6)内部流体介质压力，模具内的所述弯管(6)在内部流体介质挤压的作用下沿所述下模具(1)预留的支管孔(102)方向形成凸起，待凸起达到所设计的高度后，整个所述弯管(6)便挤压成Y型三通毛坯(7)；
S5，盲端切口：割掉所述Y型三通毛坯(7)底部盲端封堵，并整体进行热处理恢复其组织结构和机械性能；
S6，端口处理：通过机加工将Y型三通的三个口部端进行坡口处理。
2.根据权利要求1所述的冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，其特征在于：在所述S4中，通过顶出件(4)伸入到所述支管孔(102)中可将所述Y型三通毛坯(7)从下模具(1)中顶出。
3.一种冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具，用于如权利要求1至2任意一项所述的冷挤压钢制无缝Y型三通制造工艺，其特征在于，包括配合使用的上模具(2)和下模具(1)；
所述上模具(2)的底部开设有上型槽(201) ，所述下模具(1)的顶部开设有下型槽(101)，所述上模具(2)与下模具(1)合模时，所述上型槽(201)与下型槽(101)围合成弯管压制孔道；所述弯管压制孔道的两端部为直线形孔道，中部为弧形孔道；
所述下模具(1)中开设有支管孔(102)，所述支管孔(102)的上端与所述下型槽(101)连通，下端延伸至所述下模具(1)的底面，以构成Y型内胀式冷挤压孔道。
4.根据权利要求3所述的冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具，其特征在于：包括用于密封挤压弯管端口的施压封堵件(3)，所述施压封堵件(3)内设置有介质管道(301)，所述介质管道(301)的出口端延伸至所述施压封堵件(3)的挤压端面，所述介质管道(301)上设置有阀门(302)。
5.根据权利要求4所述的冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具，其特征在于：所述支管孔(102)中设置有用于将Y型三通毛坯(7)从下模具(1)中顶出的顶出件(4)。
6.根据权利要求5所述的冷挤压钢制无缝Y型三通制造模具，其特征在于：所述施压封堵件(3)和顶出件(4)均为液压油缸。
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