CN210254044U - 一种厚壁无缝弯头斜料墩粗工装 - Google Patents

Abstract

一种厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，由上下对称设置的墩粗上模和墩粗下模构成，墩粗上模设有倾斜的上模压板，上模压板相对水平方向的夹角为β，上模压板上设有圆弧形的内弧限制模块和外弧限制模块，内弧限制模块弯凸方向对应上模压板的低端，外弧限制模块弯凸方向对应上模压板的高端；墩粗下模设有倾斜的下模压板，下模压板上设有圆弧形的内弧限制模块和外弧限制模块，上模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心与下模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心同轴。采用本实用新型实施弯头墩粗预弯加工，材料利用率提高到0.85，相比现有的热压工艺可以节约原材料10％左右，简化了工艺过程，提高了生产效率，经济效益明显。

Description

一种厚壁无缝弯头斜料墩粗工装

技术领域

本实用新型涉及一种弯头加工工装，特别是厚壁无缝弯头斜料墩粗工装。

背景技术

弯头在管路系统是一种重要的部件目前，管路系统改变方向处多采用弯头焊接直管的方法来实现。目前，生产无缝弯头的方法主要有中频推扩和热压两种，受芯头材料和生产工艺的限制，壁厚与口径之比≥0.08的厚壁弯头，使用中频推扩就失去经济型和先进性，对于壁厚与口径之比≥0.1以上的的厚壁弯头，中频推扩工艺就彻底失去优势。所以生产壁厚与口径之比≥0.08的厚壁弯头一般采用热压工艺。现有的热压工艺生产口径之比≥0.08的厚壁弯头，需要采用大一级外径(公称)的坯料(如压制406的弯头需使用426的坯料)，先经过大一级的模具预弯，预弯过程还要使用芯模和两端的塞头，最后一道模压采用空心挤压整形，通过直径上的压缩，来保证坯料充满模具。上述方法存有材料利用率较低(小于0.78)，操作难度大(芯模等工装必须在管坯约1000℃时放入和取出)，生产效率低下等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可提高材料利用率且简化加工过程的厚壁无缝弯头斜料墩粗工装。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，由上下对称设置的墩粗上模和墩粗下模构成，墩粗上模连接压机的活动上梁压头，墩粗下模固定在压机的工作台上，所述墩粗上模设有倾斜的上模压板，上模压板相对水平方向的夹角为β，上模压板上设有圆弧形的内弧限制模块和外弧限制模块，内弧限制模块弯凸方向对应上模压板的低端，外弧限制模块弯凸方向对应上模压板的高端；所述墩粗下模设有倾斜的下模压板，下模压板相对水平方向的夹角为β，下模压板上设有圆弧形的内弧限制模块和外弧限制模块，内弧限制模块弯凸方向对应下模压板的高端，外弧限制模块弯凸方向对应下模压板的低端，上模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心与下模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心同轴。

上述厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，内弧限制模块外弧面的定位尺寸A1按照下式确定：A1＝(D÷2-t)÷cosβ；外弧限制模块的内弧面的定位尺寸A2按照下式确定：A2＝(D÷2)÷cosβ，式中D为母材外径，t为母材壁厚，β＝24-26°。

上述厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，内弧限制模块的外弧面曲率半径R1≤弯头母材内孔半径，外弧限制模块的内弧面曲率半径R2≥大于等于弯头母材外圆半径，

上述厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，内弧限制模块的弧长所对应的圆心角为120°，外弧限制模块的弧长所对应的圆心角为120°。

上述厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，上模压板经连接筋板连接水平设置的上模安装板，下模压板经连接筋板连接水平设置的下模安装板。

本实用新型设计的斜料墩粗工装可改进现有弯头加工工艺，采用与成品弯头同直径的无缝钢管为坯料，通过斜坯料墩粗工序，使毛坯在直径和壁厚增加并同时产生预期的预弯效果，然后再经压扁处理后，空心压制成型。采用本实用新型实施弯头墩粗预弯加工，材料利用率提高到0.85，相比现有的热压工艺可以节约原材料10％左右，简化了工艺过程，提高了生产效率，经济效益明显。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中墩粗上模的A向视图；

图3是图1中墩粗上模的B向视图；

图4是墩粗上模的立体图；

图5是斜坯料的示意图

图6是坯料在斜料墩粗工装上墩粗前的示意图；

图7是坯料在斜料墩粗工装上墩粗后的示意图。

图中各标号为：1、上模安装板，2、连接筋板，3、上模压板，4、下模压板，5、下模安装板，6、内弧限制模块，7、外弧限制模块。

具体实施方式

参看图1-图4，本实用新型所述斜料墩粗工装由上下对称设置的墩粗上模和墩粗下模构成，墩粗上模连接压机的活动上梁压头，墩粗下模固定在压机的工作台上。墩粗上模设有倾斜的上模压板3，上模压板相对水平方向的夹角为β，β＝24-26°。上模压板上固定圆弧形的内弧限制模块6和外弧限制模块7，内弧限制模块的外弧面曲率半径R1≤弯头母材内孔半径，外弧限制模块的内弧面曲率半径R2≥大于等于弯头母材外圆半径。墩粗过程，内弧限制模块限制坯料的内弧，内弧限制模块弯凸方向对应上模压板的低端；外弧限制模块限制坯料的外弧，外弧限制模块弯凸方向与内弧限制模块相反，对应上模压板的高端。墩粗下模设有倾斜的下模压板4，下模压板相对水平方向的夹角同为β，倾斜方向相反。下模压板上同样固定圆弧形的内弧限制模块6和外弧限制模块7，下模压板内弧限制模块弯凸方向对应下模压板的高端，外弧限制模块弯凸方向对应下模压板的低端。上模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心O点与下模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心同轴。确定定位中心O点，则内弧限制模块外弧面的定位尺寸A1按照下式确定：A1＝(D÷2-t)÷cosβ；外弧限制模块的内弧面的定位尺寸A2按照下式确定：A2＝(D÷2)÷cosβ，式中D为母材外径，t为母材壁厚。内弧限制模块的弧长所对应的圆心角为120°，外弧限制模块的弧长所对应的圆心角为120°。上模压板3经三块连接筋板2连接水平设置的上模安装板1，下模压板4经三块连接筋板2连接水平设置的下模安装板5。

参看图5-图7，采用本实用新型加工厚壁无缝弯头时，采用与弯头同规格的无缝钢管为母材切割坯料，坯料的两端面对称切割为角度为α的斜面，α为20°。以坯料最长处尺寸的L为基准进行斜面切割，L＝(弯头外弧长度)*1.06。将坯料加热至860-1050℃；将加热后的坯料置于斜料墩粗工装上，加压墩粗坯料，由于α小于β，在墩粗过程中坯料的短边处先受压变形，逐渐到全截面受压，随变形坯料的外周长和壁厚尺寸都会增加，同时坯料向长边方向发生预弯。对墩粗后的坯料进行压扁处理，再将压扁后的坯料置入弯头模具的下模具中，空心压制成形。

以下给出一个实施例：加工φ406×40 1D的90°弯头，取φ406×40无缝钢管为母材，按照端斜面α为20°切割坯料，L＝((弯头弯曲半径+弯头外径/2)*π/2+弯头直段长度)*1.06)＝((406+406/2)*π/2+25)*1.06＝1040mm。分别选用φ325×40钢管和φ508×50钢管制作圆心角为120°的内弧限制模块和外弧限制模块，内弧限制模块、外弧限制模块的边角需制作R10的园倒角。斜料墩粗工装的上模压板、下模压板的β取25°。内弧限制模块的定位尺寸A1＝(D÷2-t)÷cosβ＝179.85mm，外弧限制模块的定位尺寸A2＝(D÷2)÷cosβ＝223.98mm。将内弧限制模块、外弧限制模块按照定位尺寸安装到上模压板和下模压板上，位于上模压板的内弧限制模块、外弧限制模块与位于下模压板上的内弧限制模块、外弧限制模块的位置上下对应。加热坯料至950℃，将加热后的坯料置于斜料墩粗工装进行墩粗处理。墩粗后的坯料压扁至短轴长度为406mm。将压扁后的坯料置入弯头模具的下模具中，居中放置，下压上模至模具闭合。按照图纸要求对弯头进行两端齐头。

Claims (5)

1.一种厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，其特征在于：由上下对称设置的墩粗上模和墩粗下模构成，墩粗上模连接压机的活动上梁压头，墩粗下模固定在压机的工作台上，所述墩粗上模设有倾斜的上模压板(3)，上模压板相对水平方向的夹角为β，上模压板上设有圆弧形的内弧限制模块(6)和外弧限制模块(7)，内弧限制模块弯凸方向对应上模压板的低端，外弧限制模块弯凸方向对应上模压板的高端；所述墩粗下模设有倾斜的下模压板(4)，下模压板相对水平方向的夹角为β，下模压板上设有圆弧形的内弧限制模块(6)和外弧限制模块(7)，内弧限制模块弯凸方向对应下模压板的高端，外弧限制模块弯凸方向对应下模压板的低端，上模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心与下模板上内弧限制模块、外弧限制模块的定位中心同轴。

2.根据权利要求1所述的厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，其特征在于：内弧限制模块外弧面的定位尺寸A1按照下式确定：A1＝(D÷2-t)÷cosβ；外弧限制模块的内弧面的定位尺寸A2按照下式确定：A2＝(D÷2)÷cosβ，式中D为母材外径，t为母材壁厚，β＝24-26°。

3.根据权利要求2所述的厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，其特征在于：内弧限制模块的外弧面曲率半径R1≤弯头母材内孔半径，外弧限制模块的内弧面曲率半径R2≥大于等于弯头母材外圆半径。

4.根据权利要求3所述的厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，其特征在于：内弧限制模块的弧长所对应的圆心角为120°，外弧限制模块的弧长所对应的圆心角为120°。

5.根据权利要求4所述的厚壁无缝弯头斜料墩粗工装，其特征在于：上模压板经连接筋板连接水平设置的上模安装板，下模压板经连接筋板连接水平设置的下模安装板。

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