CN117644140B - 一种火电站用耐高压弯头成型装置及成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材弯曲领域，具体的为一种火电站用耐高压弯头成型装置及成型工艺，其中装置包括成型平台、导向芯轴、管胚、推进器、加热线圈、外成型模具和内成型模具，导向芯轴设置于成型平台上且导向芯轴沿左右方向延伸，管胚套设于导向芯轴外部，推进器设置于成型平台上，用于推动管胚沿导向芯轴移动。本发明设置了外成型模具和内成型模具，通过使得外成型模具和内成型模具间隔设置，能够使得管胚在热成型时，其内应力能够得到释放，减小外成型模具和内成型模具与管胚之间的摩擦力，降低了管胚在较高温度下与外成型模具和内成型模具之间的牵扯作用，能够使得管胚的弯头成型质量更好，加工效率更高。

Description

一种火电站用耐高压弯头成型装置及成型工艺

技术领域

本发明涉及管材弯曲领域，特别是涉及一种火电站用耐高压弯头成型装置及成型工艺。

背景技术

弯头是一种管道接头，在工业上较为常见，例如火电站用的耐高压弯头等。在弯头的加工工序中，常用的有热推、冲压和挤压成型等，其中热推弯头成型工艺是使用最为广泛的一种制作工艺，其加工制造出来的弯头外形美观，壁厚均匀，适合批量进行生产。

现有技术中如授权公告号为CN116140434B的中国发明专利公开了一种弯头管件的热压成型设备，该设备通过设置上模具、下模具以及内模具，能够对钢管的内外均进行支撑限位，从而使得钢管的加工成型质量更好，但是在实际应用中发现仍存在以下缺陷：钢管在热成型时，上下模具以及内模具和钢管之间的摩擦力较大，模具和钢管之间容易相互牵扯，进而造成钢管的表面出现褶皱等影响钢管表面成型质量的问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前的所存在的问题，提供一种火电站用耐高压弯头成型装置及成型工艺，通过将内成型模具和外成型模具设计成可沿着管胚成型轨迹滑动的相互间隔的形态，使得管胚热成型时的内应力能够释放，从而能够避免因管胚局部鼓包而造成管胚的模具之间的摩擦力过大，因此能够使得管胚的表面不易出现褶皱等影响管胚表面成型质量的问题。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种火电站用耐高压弯头成型装置包括：

成型平台；

导向芯轴，导向芯轴设置于成型平台上且导向芯轴沿左右方向延伸；

管胚，管胚套设于导向芯轴外部；

推进器，设置于成型平台上，用于推动管胚沿导向芯轴移动；

加热线圈，加热线圈设置在导向芯轴的一侧，用于对穿过加热线圈的管胚进行加热；

外成型模具，外成型模具有多个，多个外成型模具间隔设置且相互之间弹性连接，多个外成型模具能够沿管胚的成型轨迹往复滑动；

内成型模具，内成型模具也有多个，多个内成型模具间隔设置且相互之间弹性连接，多个内成型模具能够沿管胚的成型轨迹往复滑动。

在其中一个实施例中，所述外成型模具和内成型模具沿管胚的成型轨迹的运动方向相反。

在其中一个实施例中，所述成型平台上设置有第一驱动组件，第一驱动组件用于驱动多个外成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动。

在其中一个实施例中，所述第一驱动组件包括支撑架、转动轮、连接杆和拨杆，支撑架有多个，支撑架对称设置在成型平台上且位于外成型模具的前后两侧，支撑架的侧面开设有贯通的导向槽，导向槽与管胚的成型轨迹适配，转动轮能够绕其轴线转动且转动轮转动设置在支撑架上，拨杆间隔设置在转动轮的周向上，连接杆固定连接在外成型模具的前后两端，连接杆与拨杆挡止配合。

在其中一个实施例中，所述成型平台的右端设置有第二驱动组件，第二驱动组件用于驱动多个内成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动。

在其中一个实施例中，所述第二驱动组件包括伸缩杆、弧形连接块，伸缩杆的固定端连接在成型平台上，弧形连接块弹性连接在导向芯轴的右端，伸缩杆的伸缩端与弧形连接块相抵接；

多个内成型模具中，位于最右端的内成型模具与弧形连接块连接，位于最左端的内成型模具与导向芯轴的左端连接。

在其中一个实施例中，所述成型平台的右端设置有行星盘，行星盘能够绕其轴线转动，伸缩杆有多个，多个伸缩杆周向等间距设置在行星盘上。

在其中一个实施例中，所述伸缩杆上还设置有喷头。

在其中一个实施例中，所述成型平台上还设置有直线导轨，直线导轨沿左右方向延伸，推进器与直线导轨滑动连接。

一种火电站用耐高压弯头成型工艺，包括以下步骤：

S100，将多个管胚依次套设在导向芯轴的外部；

S200，启动推进器，驱动管胚自左向右移动；

S300，启动第一驱动组件，驱动多个外成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动，同时启动第二驱动组件，驱动多个内成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动。

本发明的有益效果是：

本发明设置了外成型模具和内成型模具，通过使得外成型模具和内成型模具间隔设置，能够使得管胚在热成型时，其内应力能够得到释放，减小外成型模具和内成型模具与管胚之间的摩擦力，降低了管胚在较高温度下与外成型模具和内成型模具之间的牵扯作用，能够使得管胚的弯头成型质量更好，加工效率更高。

附图说明

图1为本发明一种火电站用耐高压弯头成型装置的整体示意图；

图2为图1中A处结构的放大图；

图3为图2中B处结构的放大图；

图4为本发明一种火电站用耐高压弯头成型装置的剖视图；

图5为图4中C处结构的放大图；

图6为图5中D处结构的放大图；

图7为本发明一种火电站用耐高压弯头成型装置中内成型模具的示意图；

图8为本发明一种火电站用耐高压弯头成型装置中外成型模具的示意图；

图9为本发明一种火电站用耐高压弯头成型装置中外成型模具和内成型模具的配合示意图。

其中：

100、成型平台；110、直线导轨；200、导向芯轴；300、管胚；400、推进器；500、加热线圈；600、外成型模具；610、第一弹簧；700、内成型模具；710、第二弹簧；800、第一驱动组件；810、支撑架；811、导向槽；820、转动轮；830、连接杆；840、拨杆；900、第二驱动组件；910、伸缩杆；920、弧形连接块；921、第三弹簧；930、行星盘；940、喷头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图9所示，一种火电站用耐高压弯头成型装置包括成型平台100、导向芯轴200、管胚300、推进器400、加热线圈500、外成型模具600和内成型模具700，导向芯轴200设置于成型平台100上且导向芯轴200沿左右方向延伸，管胚300套设于导向芯轴200外部，推进器400设置于成型平台100上，用于推动管胚300沿导向芯轴200移动，加热线圈500设置在导向芯轴200的一侧，用于对穿过加热线圈500的管胚300进行加热，外成型模具600有多个，多个外成型模具600间隔设置且相互之间弹性连接，具体地，相邻两个外成型模具600之间通过第一弹簧610进行连接，外成型模具600为环形块，该环形块的内径与管胚300的外径相适配，多个外成型模具600能够沿管胚300的成型轨迹往复滑动，内成型模具700也有多个，内成型模具700也为环形块，该环形块的外径与管胚300的内径相适配，多个内成型模具700间隔设置且相互之间弹性连接，具体地，相邻两个内成型模具700之间通过第二弹簧710进行连接，多个内成型模具700能够沿管胚300的成型轨迹往复滑动。

使用时，工作人员将多个管胚300依次套设在导向芯轴200上，然后启动推进器400、加热线圈500,推进器400开始推动多个管胚300自左向右移动，加热线圈500对穿过其所在区域的管胚300进行加热，同时使得多个外成型模具600和多个内成型模具700沿管胚300的成型轨迹往复滑动，当管胚300经过加热线圈500的所在区域时，加热线圈500对管胚300进行加热，使得管胚300受热，可形变能力增加，在推进器400的推动作用下，管胚300逐渐移动到外成型模具600和内成型模具700的所在区域，此时在多个外成型模具600和多个内成型模具700的往复滑动作用下，滑动到外成型模具600和内成型模具700所在区域的管胚300被挤压成型成所需要的弯头形状；通过将外成型模具600和内成型模具700设置成可相对于管胚300滑动的形状，能够对管胚300的内外管壁同时滑动挤压定型并对内外管壁进行支撑，避免被加热后的管胚300受其自身影响而导致局部变形增加，使得管胚300的内外管壁的成型质量更好。

还要补充说明的是，通过使得外成型模具600和内成型模具700间隔设置，在管胚300受热成型的过程中，能够使得管胚300热成型时的内应力得到释放，从而能够减小外成型模具600和内成型模具700与管胚300之间的摩擦力，降低了管胚300在较高温度下与外成型模具600和内成型模具700之间的牵扯作用，能够使得管胚300的弯头成型质量更好，加工效率更高。

还要补充的是，外成型模具600的设置还能够对管胚300和导向芯轴200的悬臂端进行支撑，避免整体晃动而带来的加热不均匀，能够使得管胚300被加热的均匀性更佳。

在进一步的实施例中，如图6所示，外成型模具600和内成型模具700沿管胚300的成型轨迹的运动方向相反。

通过使得外成型模具600和内成型模具700沿管胚300的成型轨迹的运动方向相反，在外成型模具600和内成型模具700对管胚300进行挤压成型的过程中，能够使得管胚300被挤压成型时的内应力更容易释放，从而能够进一步的减小外成型模具600和内成型模具700与管胚300之间的摩擦力。

在进一步的实施例中，如图2和图3所示，成型平台100上设置有第一驱动组件800，第一驱动组件800用于驱动多个外成型模具600沿管胚300的成型轨迹往复滑动，第一驱动组件800包括支撑架810、转动轮820、连接杆830和拨杆840，支撑架810有多个，支撑架810对称设置在成型平台100上且位于外成型模具600的前后两侧，支撑架810的侧面开设有贯通的导向槽811，导向槽811与管胚300的成型轨迹适配，转动轮820能够绕其轴线转动且转动轮820转动设置在支撑架810上，拨杆840间隔设置在转动轮820的周向上，连接杆830固定连接在外成型模具600的前后两端，连接杆830与拨杆840挡止配合。

当需要驱动多个外成型模具600沿管胚300的成型轨迹往复滑动时，使得转动轮820在预设角度内往复转动，当转动轮820逆时针转动时，转动轮820通过拨杆840推动连接杆830沿导向槽811移动，连接杆830带动外成型模具600沿管胚300的成型轨迹移动，从而使得外成型模具600和管胚300之间相对滑动；当转动轮820顺时针转动时，在第一弹簧610的弹性作用力下，外成型模具600逐渐复位到初始位置。

还要补充的是，为驱动转动轮820转动，具体地，可以在成型平台100上设置伺服电机，伺服电机的输出轴与转动轮820的中心固定连接，通过伺服电机的输出轴在预设角度内往复转动，从而使得转动轮820能够在预设角度内往复转动。

在进一步的实施例中，如图2和图5所示，成型平台100的右端设置有第二驱动组件900，第二驱动组件900用于驱动多个内成型模具700沿管胚300的成型轨迹往复滑动，第二驱动组件900包括伸缩杆910和弧形连接块920，伸缩杆910的固定端连接在成型平台100上，弧形连接块920弹性连接在导向芯轴200的右端，具体地，在导向芯轴200的右端开设有与管胚300的成型轨迹相适配的弧形沉槽，弧形连接块920滑动连接在弧形沉槽内，弧形连接块920通过第三弹簧921固定连接在导向芯轴200上，伸缩杆910的伸缩端与弧形连接块920相抵接，多个内成型模具700中，位于最右端的内成型模具700与弧形连接块920连接，位于最左端的内成型模具700与导向芯轴200的左端连接。

当需要驱动多个内成型模具700沿管胚300的成型轨迹往复滑动时，使得伸缩杆910的伸缩端伸长，伸缩杆910的伸缩端推动弧形连接块920沿着弧形沉槽移动，此时相邻两个内成型模具700之间的间距减小，内成型模具700相对于管胚300滑动，当伸缩杆910的伸缩端收缩时，在第三弹簧921和第二弹簧710的弹性力作用下，相邻两个内成型模具700之间的间距增加，在伸缩杆910的伸缩端往复伸缩作用下，内成型模具700相对于管胚300往复滑动，从而完成对管胚300内管壁的挤压成型。

在进一步的实施例中，如图2所示，成型平台100的右端设置有行星盘930，行星盘930能够绕其轴线转动，伸缩杆910有多个，多个伸缩杆910周向等间距设置在行星盘930上。

当管胚300被外成型模具600和内成型模具700挤压成型成弯头后，在推进器400的推动作用下，该管胚300从外成型模具600和内成型模具700的所在区域落到伸缩杆910上；在伸缩杆910的导向支撑作用下，能够使得加工完成的管胚300的下落速度减缓，减小管胚300表面磕碰变形的可能性，此外行星盘930的转动还可以将加工完成后的管胚300转动到下料区域，然后将加工完成后的管胚300取下，如此设置能够避免加工完成后的管胚300相互之间磕碰而造成变形，此外也有利于提高生产效率。

在进一步的实施例中，伸缩杆910上还设置有喷头940，设置喷头940用于对加工完成后的管胚300进行冷却降温。具体地可在成型平台100上设置储水箱和水泵，将水泵的进水一端置于储水箱内，将水泵的出水一端与喷头940进行连接，从而将储水箱内的冷却水通过喷头940喷淋到加工完成的管胚300表面。

在进一步的实施例中，如图1所示，成型平台100上还设置有直线导轨110，直线导轨110沿左右方向延伸，推进器400与直线导轨110滑动连接。设置直线导轨110用于对推进器400的移动进行导向，使得推进器400是直线向前推动管胚300，避免管胚300在移动过程中受力不均匀。

一种火电站用耐高压弯头成型工艺，包括以下步骤：

S100，将多个管胚300依次套设在导向芯轴200的外部；

S200，启动推进器400，驱动管胚300自左向右移动；

S300，启动第一驱动组件800，驱动多个外成型模具600沿管胚300的成型轨迹往复滑动，同时启动第二驱动组件900，驱动多个内成型模具700沿管胚300的成型轨迹往复滑动。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种火电站用耐高压弯头成型装置，其特征在于，包括：

成型平台；

导向芯轴，导向芯轴设置于成型平台上且导向芯轴沿左右方向延伸；

管胚，管胚套设于导向芯轴外部；

推进器，设置于成型平台上，用于推动管胚沿导向芯轴移动；

加热线圈，加热线圈设置在导向芯轴的一侧，用于对穿过加热线圈的管胚进行加热；

外成型模具，外成型模具有多个，多个外成型模具间隔设置且相互之间弹性连接，多个外成型模具能够沿管胚的成型轨迹往复滑动；

内成型模具，内成型模具也有多个，多个内成型模具间隔设置且相互之间弹性连接，多个内成型模具能够沿管胚的成型轨迹往复滑动；所述外成型模具和内成型模具沿管胚的成型轨迹的运动方向相反；所述成型平台上设置有第一驱动组件，第一驱动组件用于驱动多个外成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动；所述第一驱动组件包括支撑架、转动轮、连接杆和拨杆，支撑架有多个，支撑架对称设置在成型平台上且位于外成型模具的前后两侧，支撑架的侧面开设有贯通的导向槽，导向槽与管胚的成型轨迹适配，转动轮能够绕其轴线转动且转动轮转动设置在支撑架上，拨杆间隔设置在转动轮的周向上，连接杆固定连接在外成型模具的前后两端，连接杆与拨杆挡止配合；所述成型平台的右端设置有第二驱动组件，第二驱动组件用于驱动多个内成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动；所述第二驱动组件包括伸缩杆、弧形连接块，伸缩杆的固定端连接在成型平台上，弧形连接块弹性连接在导向芯轴的右端，伸缩杆的伸缩端与弧形连接块相抵接；

多个内成型模具中，位于最右端的内成型模具与弧形连接块连接，位于最左端的内成型模具与导向芯轴的左端连接。

2.根据权利要求1所述的一种火电站用耐高压弯头成型装置，其特征在于，所述成型平台的右端设置有行星盘，行星盘能够绕其轴线转动，伸缩杆有多个，多个伸缩杆周向等间距设置在行星盘上。

3.根据权利要求2所述的一种火电站用耐高压弯头成型装置，其特征在于，所述伸缩杆上还设置有喷头。

4.根据权利要求1所述的一种火电站用耐高压弯头成型装置，其特征在于，所述成型平台上还设置有直线导轨，直线导轨沿左右方向延伸，推进器与直线导轨滑动连接。

5.一种火电站用耐高压弯头成型工艺，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的火电站用耐高压弯头成型装置，包括以下步骤：

S100，将多个管胚依次套设在导向芯轴的外部；

S200，启动推进器，驱动管胚自左向右移动；

S300，启动第一驱动组件，驱动多个外成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动，同时启动第二驱动组件，驱动多个内成型模具沿管胚的成型轨迹往复滑动。