CN116274589B - 一种超小口径超薄铜管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于五金加工领域,其公开了一种超小口径超薄铜管的制备方法,包括如下步骤:步骤1:采用壁厚1.0mm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弯折角度大、口径小、壁薄、表面光滑无褶皱。
Description
技术领域
本发明涉及五金加工领域,特别是一种超小口径超薄铜管的制备方法。
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。
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,本发明的原材料厚度1mm,管径7.5mm,加工难度特别大,特别容易出现褶皱、破损的情况。
本方案解决的技术问题是:如何通过水胀工艺制备超小口径超薄弯折角度特别大的铜管。
发明内容
本发明的目的是提供一种超小口径超薄铜管的制备方法,通过该工艺和模具制备得到的铜管弯折角度大、口径小、壁薄、表面光滑无褶皱。
本发明提供的技术方案为:一种超小口径超薄铜管的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:采用壁厚1.0mm的铜管制备得到毛坯管;
所述毛坯管由依次连接的三段组成,分别为长度为65mm的一段、长度为69mm的二段、30mm的三段组成,二段的弧度为188°;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五段组成,分别为长度为51.09mm的四段、长度为13mm的五段、长度为13mm的六段、长度为68.51mm的七段、长度为37mm的八段;五段为喇叭状,五段与四段连接的一端的外径为7.75mm,五段与六段连接的一端的外径为10mm;六段的外径为10mm,四段的外径为7.75mm;七段的弧度为178.8°,七段的半径为22mm,七段从六段至八段方向的外径逐渐缩小,七段的最大外径为10mm且最小外径为7.5mm;八段的外径为7.5mm;
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五段组成,分别为长度为40.78mm的九段、长度为12.05mm的十段、长度为13.67mm的十一段、长度为68.45mm的十二段、长度为37mm的十三段;十段分为依次连接的第一小段、第二小段、第三小段,第一小段和九段连接,第三小段和十一段连接;第一小段、第三小段均为圆台状,第一小段的细端外径、九段的外径均为7.91mm;第一小段的粗端的外径、第二小段的外径、第三小段的细端外径均为10.41mm;第三小段的粗端、十一段的外径均为13.31mm;十二段从十一段至十三段方向的外径逐渐缩小,十二段的最大外径为13.31mm且最小外径为7.6mm;十三段的外径为7.6mm;十二段的弧度为178.7°;十二段的半径为21.95mm;
步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品。
在上述的超小口径超薄铜管的制备方法中,所述步骤2中,水胀操作是通过1次水胀完成;
水胀的工艺参数为:时间0.2min;压力18MPa。
在上述的超小口径超薄铜管的制备方法中,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0.3min;压力8MPa;
第二次水胀:时间0.3min;压力20MPa;
第一次水胀结束后560-580℃退火1-2min消除应力。
在上述的超小口径超薄铜管的制备方法中,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。
在上述的超小口径超薄铜管的制备方法中,所述成品的规格为:在第二半成品的基础上,切除十三段,十二段保留至弧度为137.5°;九段保留10.71mm的长度;第二小段压出环形槽。
本发明在采用上述技术方案后,其具有的有益效果为:
本案采用水胀二模进行加工时,必须在一胀和二胀之间进行一次退火,以保证在压力骤然增大的情况下,超薄管壁能够保持完整光滑。
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;
图6是本发明的实施例1的成品的照片;
图7是本发明的实施例1的水胀一模中生产得到的半成品;
图8是本发明的对比例1的水胀一模中生产得到的半成品;
图9是本发明的实施例1的水胀二模中生产得到的半成品;
图10是本发明的对比例2的水胀二模中生产得到的半成品。
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:
一种超小口径超薄铜管的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:将壁厚1.0mm的铜管(H75)利用弯管机制成毛坯管(参考图1)的形状并560-580℃退火1-2min消除应力;
所述毛坯管由依次连接的三段组成,分别为长度为65mm的一段2、长度为69mm的二段3、30mm的三段4组成,二段的弧度为188°;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1(参考图2,图2为水胀一模1的上模的示意图;下模模腔与之匹配)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五段组成,分别为长度为51.09mm的四段5、长度为13mm的五段6、长度为13mm的六段7、长度为68.51mm的七段8、长度为37mm的八段9;五段为喇叭状,五段与四段连接的一端的外径为7.75mm,五段与六段连接的一端的外径为10mm;六段的外径为10mm,四段的外径为7.75mm;七段的弧度为178.8°,七段的半径为22mm,七段从六段至八段方向的外径逐渐缩小,七段的最大外径为10mm且最小外径为7.5mm;八段的外径为7.5mm;
水胀操作是通过1次水胀完成;
水胀的工艺参数为:时间0.2min;压力18MP;
步骤3:通过水胀二模10(参考图3,图3为水胀二模10的上模的示意图;下模模腔与之匹配)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五段组成,分别为长度为40.78mm的九段11、长度为12.05mm的十段12、长度为13.67mm的十一段13、长度为68.45mm的十二段14、长度为37mm的十三段15;十段分为依次连接的第一小段16、第二小段17、第三小段18,第一小段和九段连接,第三小段和十一段连接;第一小段、第三小段均为圆台状,第一小段的细端外径、九段的外径均为7.91mm;第一小段的粗端的外径、第二小段的外径、第三小段的细端外径均为10.41mm;第三小段的粗端、十一段的外径均为13.31mm;十二段从十一段至十三段方向的外径逐渐缩小,十二段的最大外径为13.31mm且最小外径为7.6mm;十三段的外径为7.6mm;十二段的弧度为178.7°;十二段的半径为21.95mm;
在本步骤中,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0.3min;压力8MPa;
第二次水胀:时间0.3min;压力20MPa;
第一次水胀结束后560-580℃退火1-2min消除应力;
需要说明的是,中途将工件取出退火是非常重要的步骤,由于两次水胀压力变化非常大,为了实现超薄、超小口径的结构形成,必须采用压差较大的水胀操作,如果中途不开模退火,在弧度较大的位置就非常容易出现褶皱,并且结构强度不足以支撑后面的滚槽操作。
步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品(参考图4和5),成品在第二半成品的基础上,切除十三段,十二段保留至弧度为137.5°;九段保留10.71mm的长度即可得到;其中,第二小段需要压出环形槽19。
最终得到的成品参考图6。
对比例1
大体同实施例1,不同的地方在于,一胀过程中,水胀的工艺参数为:时间0.3min;压力18MP。
将实施例1的一胀后的半成品和本对比例1的一胀后的产品进行对比(图7为实施例的半成品,图8为对比例1的半成品)可以发现,略微过长的时间有可能让产品破裂。
对比例2
大体同实施例1,不同的地方在于,二胀过程中,水胀的工艺参数为:
第一次水胀:时间0.3min;压力15MPa;
第二次水胀:时间0.3min;压力20MPa。
将实施例1的二胀过程中经历第一次水胀得到的半成品和本对比例2的二胀过程中经历第一次水胀得到的的产品进行对比(图9为实施例的半成品,图10为对比例2的半成品)可以发现二胀过程中,第一次水胀压力过大有可能让产品破裂。
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)
1.一种超小口径超薄铜管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:采用壁厚1.0mm的铜管制备得到毛坯管;
所述毛坯管由依次连接的三段组成,分别为长度为65mm的一段、长度为69mm的二段、长度为30mm的三段组成,二段的弧度为188°;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;
水胀操作是通过1次水胀完成;
水胀的工艺参数为:时间0.2min;压力18MPa;
第一半成品由依次连接的五段组成,分别为长度为51.09mm的四段、长度为13mm的五段、长度为13mm的六段、长度为68.51mm的七段、长度为37mm的八段;五段为喇叭状,五段与四段连接的一端的外径为7.75mm,五段与六段连接的一端的外径为10mm;六段的外径为10mm,四段的外径为7.75mm;七段的弧度为178.8°,七段的半径为22mm,七段从六段至八段方向的外径逐渐缩小,七段的最大外径为10mm且最小外径为7.5mm;八段的外径为7.5mm;
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;
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0.3min;压力8MPa;
第二次水胀:时间0.3min;压力20MPa;
第一次水胀结束后560-580℃退火1-2min消除应力;
第二半成品由依次连接的五段组成,分别为长度为40.78mm的九段、长度为12.05mm的十段、长度为13.67mm的十一段、长度为68.45mm的十二段、长度为37mm的十三段;十段分为依次连接的第一小段、第二小段、第三小段,第一小段和九段连接,第三小段和十一段连接;第一小段、第三小段均为圆台状,第一小段的细端外径、九段的外径均为7.91mm;第一小段的粗端的外径、第二小段的外径、第三小段的细端外径均为10.41mm;第三小段的粗端、十一段的外径均为13.31mm;十二段从十一段至十三段方向的外径逐渐缩小,十二段的最大外径为13.31mm且最小外径为7.6mm;十三段的外径为7.6mm;十二段的弧度为178.7°;十二段的半径为21.95mm;
步骤4:第二半成品经过切割、铣床加工、滚槽得到成品。
2.根据权利要求1所述的超小口径超薄铜管的制备方法,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。
3.根据权利要求1所述的超小口径超薄铜管的制备方法,其特征在于,所述成品的规格为:在第二半成品的基础上,切除十三段,十二段保留至弧度为137.5°;九段保留10.71mm的长度;第二小段压出环形槽。
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水龙头内高压水胀成形工艺分析及生产实践;阮宗龙;《锻压装备与制造技术》;第53卷(第3期);第91-93页 * |
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