CN116140451B - 一种异型薄壁小口径铜管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于五金加工领域,其公开了一种异型薄壁小口径铜管的制备方法,包括步骤1:采用壁厚1.2mm的铜管制备得到毛坯管;步骤2:通过水胀一模对毛坯管进行水胀操作得到第一半成品,水胀一模的模腔的规格和第一半成品的规格一致;步骤3:通过水胀二模对第一半成品进行水胀操作得到第二半成品,水胀二模的模腔的规格和第二半成品的规格一致;步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品。通过该工艺和模具制备得到的铜管变径均匀、表面光滑无褶皱。
Description
技术领域
本发明涉及五金加工领域,特别是一种异型薄壁小口径铜管的制备方法。
背景技术
异型薄壁小口径铜龙头,因为小巧精致,节省空间的特性,被广泛应用于手术台清洗器皿、净水、直饮水龙头等。随着人们健康意识的提升及生活需要,大批量的生产必将进一步对自动化提出需求。目前贴器件后的模具冲切成型,还没有设备可以实现全自动成型加工,主要是一人操作一台机台的手动加工方式,需要大量的人力的同时,单机产出效率较低。同时因为人工的因素造成品质不稳定。
采用高压水进行水胀成型管道是今年流行的一种新工艺,CN一种金属弯头的加工工艺,该工艺包括下料-成型-胀形、扩口-割口四个步骤,本发明利用水压胀形原理,先将加工管件完全浸入水中,胀形用模芯在液压机侧缸的推动下前进进入加工管件,再通过单向阀朝加工管件内注水,同时继续将胀形用模芯往加工管件中心推进,当加工管件内压力超过管材的最大工作压力时,管材开始变形,加工管件的内、外R凹陷部分随着加工管件内压力的加大,迫使加工管件的表面和模腔贴在一起,达到产品胀形要求。
异型薄壁小口径铜龙头采用铜材质制备,铜质地柔软,但是在其也存在一些难度,本发明的产品具有变径、壁薄、角度变化大的情况,为了适应该产品的制备,需要针对模具和工艺进行优化。
本方案解决的技术问题是:如何通过水胀工艺制备异型薄壁小口径铜龙头。
发明内容
本发明的目的是提供一种异型薄壁小口径铜管的制备方法,通过该工艺和模具制备得到的铜管变径均匀、表面光滑无褶皱。
本发明提供的技术方案为:一种异型薄壁小口径铜管的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:采用壁厚1.2mm的铜管制备得到毛坯管;
所述毛坯管由依次连接的四段组成,分别为长度为54.22mm的一段、长度为153.12mm的二段、第一过渡段、长度为39.33mm的三段组成,二段的弧度为92°;二段的半径为96.5mm;第一过渡段的外径为8.18mm;一段、二段、三段的外径为9.5mm;一段和三段平行;
步骤2:通过水胀一模对毛坯管进行水胀操作得到第一半成品,水胀一模的模腔的规格和第一半成品的规格一致;
第一半成品由依次连接的四段组成,分别为长度为61.78mm的四段、长度为155.23mm的五段、第二过渡段、长度为46.82的六段;四段的弧度为92°;五段的半径为97.15mm;过渡段的外径为9.56mm;四段、六段的外径分别为11mm、9.5mm;六段和四段平行;五段从四段至六段的方向外径逐渐变小,最大外径为12.61mm,最小外径为9.56mm;
步骤3:通过水胀二模对第一半成品进行水胀操作得到第二半成品,水胀二模的模腔的规格和第二半成品的规格一致;
第二半成品由依次连接的四段组成,分别为长度为57.71mm的七段、长度为150mm的八段、第三过渡段、长度为47.06的九段;八段的弧度为90°;八段的半径为88.42mm;过渡段的外径为9.62mm;七段、九段的外径分别为12.07mm、9.44mm;一段和四段平行;八段从七段至九段的方向外径逐渐变小,最大外径为15.81mm,最小外径为9.62mm;
步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品。
在上述的异型薄壁小口径铜管的制备方法中,所述步骤2中,水胀操作是通过2次水胀完成;
每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力9MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力18MPa。
在上述的异型薄壁小口径铜管的制备方法中,所述步骤3中,水胀操作是通过2次水胀完成;
每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力18MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力20MPa。
在上述的异型薄壁小口径铜管的制备方法中,所述步骤1具体为:将铜管利用弯管机制成毛坯管的形状并560-580℃退火1-2min消除应力;
第一半成品加工完成后需要560-580℃退火1-2min消除应力。
在上述的异型薄壁小口径铜管的制备方法中,所述成品的规格为:七段的长度为24.11mm,七段和八段连接处滚有槽,第三过渡段、九段整体切削形成鹰嘴状。
本发明在采用上述技术方案后,其具有的有益效果为:
本案采用二次水胀模具通过4次水胀后,能得到客户所需要的变径尺寸,其合格率高。
附图说明
图1是本发明的实施例1的毛坯管的主视图;
图2是本发明的实施例1的水胀一模的上模结构图;
图3是本发明的实施例1的水胀二模的上模结构图;
图4是本发明的实施例1的成品的立体图;
图5是本发明的实施例1的成品的主视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明的技术方案作进一步的详细说明,但不构成对本发明的任何限制。
实施例1:
如图1所示,一种异型薄壁小口径铜管的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:采用壁厚1.2mm的铜管弯折、560-580℃退火1-2min消除应力制备得到毛坯管;
所述毛坯管由依次连接的四段组成,分别为长度为54.22mm的一段1、长度为153.12mm的二段2、第一过渡段3、长度为39.33mm的四段4组成,三段的弧度为92°;三段的半径为96.5mm;第一过渡段的外径为8.18mm;一段、二段、三段的外径为9.5mm;一段和三段平行;
毛坯管的形状如图1;
步骤2:通过水胀一模13对毛坯管进行水胀操作得到第一半成品,第一半成品加工完成后需要560-580℃退火1-2min消除应力,水胀一模的模腔的规格和第一半成品的规格一致;
第一半成品由依次连接的四段组成,分别为长度为61.78mm的四段5、长度为155.23mm的五段6、第二过渡段7、长度为46.82的六段8;四段的弧度为92°;五段的半径为97.15mm;过渡段的外径为9.56mm;四段、六段的外径分别为11mm、9.5mm;六段和四段平行;五段从四段至六段的方向外径逐渐变小,最大外径为12.61mm,最小外径为9.56mm;
水胀一模的上模的模腔(下模对应匹配)如图2;
水胀操作是通过2次水胀完成;
每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力9MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力18MPa。
步骤3:通过水胀二模14对第一半成品进行水胀操作得到第二半成品,水胀二模的模腔的规格和第二半成品的规格一致;
第二半成品由依次连接的四段组成,分别为长度为57.71mm的七段9、长度为150mm的八段10、第三过渡段11、长度为47.06的九段12;八段的弧度为90°;八段的半径为88.42mm;过渡段的外径为9.62mm;七段、九段的外径分别为12.07mm、9.44mm;一段和四段平行;八段从七段至九段的方向外径逐渐变小,最大外径为15.81mm,最小外径为9.62mm;
水胀操作是通过2次水胀完成;
每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力18MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力20MPa。
水胀二模的上模的模腔(下模对应匹配)如图3;
步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品15,所述成品的规格为:七段的长度为24.11mm,七段和八段连接处滚有槽,第三过渡段、九段整体切削形成鹰嘴状。产品如图4和5
经过反复实验,如果第一半成品的制作过程和/或第二半成品的制作只经过一次水胀,都无法得到最终成品,得到的产品的八段的壁厚过渡不均匀、转角处存在褶皱。
采用本发明的方法,采用4次水胀,水胀压力增长是经过反复实验,才能得到符合客户要求的产品,产品壁厚过渡均匀、转角自然光滑,在滚槽过程中不会出现破裂、褶皱的情况。
对比例1
大体同实施例1,不同的是,在水胀一模中,每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力9MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力15MPa;
将实施例1的水胀一模工序中的第二次水胀的半成品和本对比例1的水胀一模工序中的第二次水胀后的产品进行对比可以发现,二胀压力过小可导致产品成型度不高。
对比例2
大体同实施例1,不同的是,
在水胀一模中,每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力9MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力15MPa;
在水胀二模中,每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力15MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力20MPa。
将本发明的实施例1得到的产品和对比例2得到最终的成品进行对比,可以发现,水胀一模的过渡位置成型不佳,直接影响水胀二模的样品成型,并且水胀二模中,第一次水胀、第二次水胀压差过大,容易导致管材破裂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种异型薄壁小口径铜管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:采用壁厚1.2mm的铜管制备得到毛坯管;
所述毛坯管由依次连接的四段组成,分别为长度为54.22mm的一段、长度为153.12mm的二段、第一过渡段、长度为39.33mm的三段组成,二段的弧度为92°;二段的半径为96.5mm;第一过渡段的外径为8.18mm;一段、二段、三段的外径为9.5mm;一段和三段平行;
步骤2:通过水胀一模对毛坯管进行水胀操作得到第一半成品,水胀一模的模腔的规格和第一半成品的规格一致;
第一半成品由依次连接的四段组成,分别为长度为61.78mm的四段、长度为155.23mm的五段、第二过渡段、长度为46.82mm的六段;五段的弧度为92°;五段的半径为97.15mm;第二过渡段的外径为9.56mm;四段、六段的外径分别为11mm、9.5mm;六段和四段平行;五段从四段至六段的方向外径逐渐变小,最大外径为12.61mm,最小外径为9.56mm;
步骤3:通过水胀二模对第一半成品进行水胀操作得到第二半成品,水胀二模的模腔的规格和第二半成品的规格一致;
第二半成品由依次连接的四段组成,分别为长度为57.71mm的七段、长度为150mm的八段、第三过渡段、长度为47.06mm的九段;八段的弧度为90°;八段的半径为88.42mm;第三过渡段的外径为9.62mm;七段、九段的外径分别为12.07mm、9.44mm;七段和九段平行;八段从七段至九段的方向外径逐渐变小,最大外径为15.81mm,最小外径为9.62mm;
步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品;
所述步骤2中,水胀操作是通过2次水胀完成;
每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力9MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力18MPa;
所述步骤3中,水胀操作是通过2次水胀完成;
每次水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.33min;压力18MPa;
第二次水胀:时间0.33min;压力20MPa。
2.根据权利要求1所述的异型薄壁小口径铜管的制备方法,其特征在于,所述步骤1具体为:将铜管利用弯管机制成毛坯管的形状并560-580℃退火1-2min消除应力;
第一半成品加工完成后需要560-580℃退火1-2min消除应力。
3.根据权利要求1所述的异型薄壁小口径铜管的制备方法,其特征在于,所述成品的规格为:七段的长度为24.11mm,七段和八段连接处滚有槽,第三过渡段、九段整体切削形成鹰嘴状。
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