CN213968819U - 一种管模加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管模加工系统，包括：工作台，所述工作台上设有扩孔台和镦粗台，所述镦粗台包括挡圈和固定凸台，所述固定凸台位于所述挡圈的中部；加热装置，设置于所述管模用管坯的第一端处，用于对所述管坯的第一端加热；驱动件，与所述管坯的第二端固定相连。本实用新型取消了穿孔和拔长工序，节省了生产时间和材料成本，并且提高了生产效率和产品质量。

Description

一种管模加工系统

技术领域

本实用新型涉及新型铸管生产技术领域，尤其涉及一种管模加工系统。

背景技术

管模是一种大型精密模具，主要用于生产离心球墨铸铁装置。其工作状况复杂，长期承受交变应力、拉伸应力、扭转应力及高温铁水冲刷与腐蚀作用，不仅要求其具有较高的强度、塑性和韧性，而且要具有较高的抗氧化性和优异的综合力学性能。

目前，管模主要通过实心管材进行分段锻造和焊接成形，而超大规格管模要求整体锻造成形且不允许补焊，因此通常采用整体锻造成形工艺方案，如图1所示，具体步骤为镦粗、穿孔、扩孔和拔长。

这种工艺方案有如下缺点：超大规格管模锻件规格大、吨位重，因此在冲孔过程中材料浪费严重，从而提高了生产成本；管模锻件在拔长时技术要求严格，工艺参数的选择尤为关键，过大的进砧量和压下量极易导致撕裂裂纹产生，降低了产品质量，并且过大的压力会导致压力超出压机负荷，工作风险极大，而过小的进砧量和压下量增加了压机运行次数，降低了生产效率；管模规格大，属于细长、薄壁、套类锻件，锻件用芯棒和管模坯料总重超出了操作机最大起重能力，因此增大了锻件生产及操作难度。

实用新型内容

本实用新型提供一种管模加工系统，取消了传统工艺中的穿孔和拔长工序，节省了生产时间和材料成本，并且提高了生产效率和产品质量。

本实用新型提供一种管模加工系统，包括：工作台，所述工作台上设有扩孔台和镦粗台，所述镦粗台包括挡圈和固定凸台，所述固定凸台位于所述挡圈的中部；加热装置，设置于所述管模用管坯的第一端处，用于对所述管坯的第一端加热；驱动件，与所述管坯的第二端固定相连。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，所述工作台的两侧分别设有滑轨，所述工作台在所述滑轨上可相对移动，带动所述扩孔台和所述镦粗台移动。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，还包括卡盘，所述卡盘的第一端与所述管坯的第二端固定相连，所述卡盘的第二端与所述驱动件相连。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，所述驱动件为液压缸或气缸。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，所述加热装置为中频感应加热线圈。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，还包括控制器，分别与所述加热装置和所述驱动件相连。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，在所述固定凸台及扩孔台的外壁上设有润滑剂。

根据本实用新型提供的一种管模加工系统，所述扩孔台的横截面为等腰梯形或等腰三角形。

本实用新型提供的管模加工系统，采用的坯料为挤压管材，通过加热装置对管坯的端部进行局部加热后，再通过驱动件移动至镦粗台上进行镦粗，最后移动至扩孔台进行扩孔，取消了传统工艺中的穿孔和拔长的工序，不仅节约了生产时间，还节省了原材料，此外，拔长工序的取消还避免了由于进砧量压下量过大而产生的撕裂裂纹，从而提高了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术传统管模加工工艺流程图。

图2为本实用新型提供的管模加工工艺流程图。

图3为本实用新型提供的管模加工系统加热示意性结构图。

图4为本实用新型提供的管模加工系统镦粗示意性结构图。

图5为本实用新型提供的管模加工系统扩孔示意性结构图。

附图标记：

1：工作台； 2：扩孔台； 3：管坯的第一端；

4：管坯的第二端； 5：挡圈； 6：固定凸台；

7：加热装置； 8：驱动件 9：卡盘。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型实施例和简化描述，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实用新型实施例的限制。此外，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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图2-图5描述本实用新型的管模加工方法，根据本实用新型的具体实施例，包括如下步骤：

管坯使用挤压态管材，无需进行穿孔工序，管坯直径最小为150mm。

使用加热装置7对管坯进行镦粗前局部加热至900℃-1000℃，保温时间由管坯壁厚决定，管坯加热位置为管坯的第一端3头部，图3-图5中所示为左端，更具体的，管坯加热长度为200-300mm。

可以理解的是，本实用新型所述加热装置的具体种类不受限制，本实用新型优选为中频感应加热线圈。

管坯镦粗：将加热后的管坯放置于镦粗台上镦粗，镦粗台无需加热，但要求在镦粗台的固定凸台的外壁上涂抹润滑剂，镦粗速度范围20-35mm/s；镦粗结束，管坯与固定凸台分离。

在该实施例中，本实用新型润滑剂优选为高温润滑剂，用于减小管坯镦粗过程与其他组件的摩擦。

管坯扩孔：镦粗结束后管坯更换到扩孔台2，扩孔工艺参数为：管坯的左端的温度保持为900℃-1000℃，扩孔的速度保持为20-35mm/s；扩孔结束，管坯与扩孔台分离。

本实用新型通过取消传统工艺中的穿孔和拔长工序，节约了成本和时间，提高了生产效率，同时还避免了拔长过程中由于进砧量压下量过大而产生的撕裂裂纹，从而提高了产品质量。

下面对本实用新型提供的管模加工系统进行描述，下文描述的管模加工系统与上文描述的管模加工方法可相互对应参照。

如图3-图5所示，本实用新型提供一种管模加工系统，主要包括：工作台1、加热装置7、驱动件8和控制器(图中未示出)。

工作台上设有扩孔台2，扩孔台为扩径结构，用于扩大管模用管坯的第一端3头部的孔径。

本实用新型对扩径台的具体形状不作限制，只要其能满足扩大管坯的第一端3的孔径即可，扩孔台的横截面可以为等腰梯形或等腰三角形等形状，在该实施例中，所述扩孔台的横截面选为等腰梯形。

工作台上还设有镦粗台，镦粗台包括挡圈5和固定凸台6，固定凸台位于挡圈的中部，更具体的：固定凸台位于挡圈的中心，便于使挡圈、固定凸台与管坯的中心轴线三线重合，在镦粗过程中，保证管坯的受力均匀；固定凸台的外径小于管坯的内径，用于套设于管坯的第一端3内进行镦粗前的初步定位，挡圈的外径大于管坯的外径，用于支撑管坯的第一端3，在镦粗过程中，管坯的第一端套设于固定凸台上进行定位后，继续移动抵接在挡圈上进行镦粗，镦粗的速度范围为20-35mm/s。

需要说明的是，本实用新型所述镦粗台设置挡圈的作用为约束限制管坯的第一端的外径大小以及增大该端的壁厚。

根据具体实施例，在固定凸台的外壁和扩孔台的外壁上分别设有润滑剂，本实用新型润滑剂优选为高温润滑剂，用于减小管坯镦粗、扩孔过程与其他组件的摩擦。

在一些实施例中，工作台的两侧还分别设有滑轨，扩孔台和镦粗台分别固定于工作台上，工作台可在滑轨上移动，进而带动扩孔台和镦粗台随工作台一起移动，相对管坯，实现扩孔台及固定凸台的位置变化。

如图3-图5中所示，可以理解的是，整个工作台和管坯为垂直放置，扩孔台和镦粗台随工作台上下移动，管坯随驱动件左右移动或前后移动。

加热装置设置于管坯的第一端3处，即图3-图5中所示左端，对管坯进行镦粗前局部加热至900℃-1000℃，在该实施例中，加热装置优选为中频感应加热线圈。

在该实施例中，驱动件与管坯的第二端4固定相连，即图3-图5中所示右端，用于驱动管坯进行左右移动，当工作台上下移动时，管坯在加热镦粗和扩孔工艺中切换移动。

在该实施例中，本实用新型管模加工系统还包括卡盘9，卡盘9的第一端与管坯的第二端4固定相连，卡盘的第二端与驱动件相连，且所述卡盘与所述控制器相连，用于装卸管坯。

本实用新型所述驱动件的具体类型不受限制，可以为液压缸或气缸。

控制器分别与加热装置和驱动件相连，用于控制加热装置和驱动件的运行，通过控制器进行自动控制，操作简单，生产效率高。

本实用新型所述控制器优选为电气液压控制系统。

本实用新型管模加工系统的工作原理主要为：如图3所示，控制器控制驱动件8带动管坯移动套设至固定凸台6上进行初步定位，使用中频感应线圈对管坯的左端进行镦粗前的局部加热，加热至900℃-1000℃，保温一段时间；如图4所示，驱动件向左移动将加热后的管坯继续左移与挡圈进行抵接后，持续施加驱动力，对加热后的管坯进行挤压镦粗，镦粗速度范围20-35mm/s；如图5所示，镦粗结束后驱动件右移，使管坯与镦粗凸台分离，控制工作台1向下移动至扩孔工位，扩孔工艺参数控制为：管坯的左端的温度保持为900℃-1000℃，扩孔的速度保持为20-35mm/s；扩孔结束，驱动件右移，使管坯与扩孔台分离，最后控制卡盘松开，卸下管坯。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种管模加工系统，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台上设有扩孔台和镦粗台，所述镦粗台包括挡圈和固定凸台，所述固定凸台位于所述挡圈的中部；

加热装置，设置于所述管模用管坯的第一端处，用于对所述管坯的第一端加热；

驱动件，与所述管坯的第二端固定相连。

2.根据权利要求1所述的管模加工系统，其特征在于，所述工作台的两侧分别设有滑轨，所述工作台在所述滑轨上可相对移动，带动所述扩孔台和所述镦粗台移动。

3.根据权利要求1所述的管模加工系统，其特征在于，还包括卡盘，所述卡盘的第一端与所述管坯的第二端固定相连，所述卡盘的第二端与所述驱动件相连。

4.根据权利要求1所述的管模加工系统，其特征在于，所述驱动件为液压缸或气缸。

5.根据权利要求1所述的管模加工系统，其特征在于，所述加热装置为中频感应加热线圈。

6.根据权利要求1所述的管模加工系统，其特征在于，还包括控制器，分别与所述加热装置和所述驱动件相连。

7.根据权利要求1所述的管模加工系统，其特征在于，在所述固定凸台及扩孔台的外壁上设有润滑剂。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的管模加工系统，其特征在于，所述扩孔台的横截面为等腰梯形或等腰三角形。

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