CN216095642U - 一种钢管成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种钢管成型装置，包括钢板卷曲装置和钢管成型装置，所述钢管成型装置的出料端设置有钢管表面热处理装置，所述钢管表面热处理装置包括底座，所述底座上设置有支架箱，所述支架箱上设置有处理管，所述钢管由处理管一端伸入处理管内部，钢管由处理管的另一端伸出，所述处理管的一端设置有第一密封机构，处理管的另一端设置有第二密封机构，所述处理管连接有惰性气体输气管；还包括涡流加热装置，本技术方案中增加了表面热处理装置，并且通过氩气作为惰性气体避免钢管在高温的热处理状态下与空气中的气体发生反应，影响表面热处理的效果。该表面热处理装置通过涡流的方式来对钢管进行加热，该方法较安全，避免了对环境的影响。

Description

一种钢管成型装置

技术领域

本实用新型涉及钢管成型技术领域，具体地说，避免成型后的钢管容易腐蚀，避免钢板弯折过程中边缘褶皱翘曲造成焊接部位开裂的模具组。

背景技术

成型后的钢管如果不做表面热处理，硬度不够、表面容易被腐蚀。现有的方式是将钢管在氢气下进行加热高温对表面进行热处理。氢原子由于化学性极活泼，储存运输不便，现有的方式是通过将液氨分解得到氢气。液态氨具有强腐蚀性，并且对环境有极强的污染。

在工业制管领域中，常用的制管方法有热轧法、顶管法、挤压法、冷轧发、冷拔法、炉焊法、电焊法等。其中电弧焊制管法因其工艺简单、成本较低、生产效率快，且制成的钢管具有尺寸精度高、成型美观、壁厚均匀、管内外表面光亮度高、可生产的产品规格尺寸范围大等特点被广泛地应用于各尺寸、高精度焊接钢管的制作。

在电弧焊制管法中，TIG焊制管工艺是较为成熟的，其典型的工艺流程为：料带开卷—进料导向—成型、焊接、焊缝抛磨、整形定径、校直、定尺切割、自动卸料。在此过程中，焊接前的成型工艺是后续所有工艺的基础，成型过程中出现的问题会对后续生产造成极为严重的影响。

制管流水线中的成型工艺是指使用模具将钢带压弯成钢管的过程，其所需的模具分为水平模和立模两大类，水平模负责将钢带压出弧度并初步弯成管状，立模负责钢管的进一步成型以及后续焊接时的的夹紧工作。

通过实际生产和实验发现，在TIG焊接制管中，水平模和立模的模具组数量以及水平模具组对成型的钢管的质量起到决定性的作用。尤其是第一组水平模具组，第一组水平模具组负责将钢带两端的边缘压出初始弧度，现有的第一组水平模具通常包括上模和下模，若下模中间部位无凸起，例如 CN201921437869.7所示，成型辊中所利用的下模中间凹陷，对钢板靠近下模的一面弯折曲率大于钢板靠近上模的一面，此时得到的钢管1如图1所示，其中合拢处1a内径合拢，但是外径有开口，此时焊接的钢管并不牢固。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，针对现有技术的不足，本实用新型一种钢管成型及其成型后的钢管表面热处理的装置。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种钢管成型装置，包括钢板卷曲装置和钢管成型装置，所述钢管成型装置的出料端设置有钢管表面热处理装置，所述钢管表面热处理装置包括底座，所述底座上设置有支架箱，所述支架箱上设置有处理管，所述钢管由处理管一端伸入处理管内部，钢管由处理管的另一端伸出，所述处理管的一端设置有第一密封机构，处理管的另一端设置有第二密封机构，所述处理管连接有惰性气体输气管；还包括涡流加热装置，所述涡流加热装置包括固定设置在支架箱上的变电箱，变电箱上设置有正极和负极，还包括绕设在处理管外的导电管，所述导电管一端与正极相连接，另一端与负极相连接。

作为上述技术方案的一种改进：所述包括焊接箱和冷却箱，所述焊接箱设置在钢管成型装置的后端，冷却箱设置在焊接箱后端，所述焊接箱连接有焊接钢管的焊枪。

作为上述技术方案的一种改进：所述钢板卷曲装置包括支架，所述支架上设置有转轴，所述钢板缠绕在转轴上，所述转轴连接有动力装置。

作为上述技术方案的一种改进：还包括挤压装置，所述挤压装置包括套接在转轴上的挡板，所述挡板还连接有压板。

作为上述技术方案的一种改进：所述挡板与压板之间设置有弹簧。

作为上述技术方案的一种改进：所述压板远离挡板的一端设置有压边，所述压边与挡板之间设置有若干压辊。

作为上述技术方案的一种改进：所述第一密封机构包括第一密封管和第一固定架，第一密封管固定设置在第一固定架上，第一固定架固定设置在支架箱上；所述第二密封机构包括第二密封管和第二固定架，第二密封管固定设置在第二固定架上，第二固定架固定设置在支架箱上。

作为上述技术方案的一种改进：所述惰性气体输气管与第二密封管相连接。

作为上述技术方案的一种改进：所述钢管成型装置包括第一成型模架，第一成型模架包括上模架和下模架，还包括上模和与上模相配合设置的下模。

作为上述技术方案的一种改进：所述上模固定设置在上模架上，下模固定设置在下模架上；所述下模包括下模轴和轴对称的第一副模、第二副模以及主模，所述第一副模一端与主模其中一端通过第一曲面平滑连接，所述第二副模与主模另一端通过第二曲面平滑连接，所述下模轴依次穿过第一副模、主模、第二副模的中轴线；所述第一曲面外围包括第一凹陷槽，第二曲面外围包括第二凹陷槽，所述第一上模配合设置在第一凹陷槽内，第二上模配合设置在第二凹陷槽内，所述第一副模与主模相连接的端部直径均为r，第二副模与主模相连接的端部直径为r，主模中部到两端直径逐渐减小，主模两端到中部通过第三曲线平滑连接，主模中部直径为R，所述

作为上述技术方案的一种改进：所述第一上模为圆柱形，所述第一上模的柱面为一个外凸的第一曲面；所述第二上模为圆柱形，所述第二上模的柱面为一个外凸的第二曲面。

所述第一上模和第二上模为形状结构相同的圆柱。

所述主模为圆柱形，所述主模两端的截面直径相同均为r，主模中间的截面直径为R，R＞r。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本技术方案中增加了表面热处理装置，并且通过氩气作为惰性气体避免钢管在高温的热处理状态下与空气中的气体发生反应，影响表面热处理的效果。该表面热处理装置通过涡流的方式来对钢管进行加热，该方法较安全，避免了对环境的影响。

有效控制了主模与第一副模和第二副模之间的直径和长度，保证了钢管的有效弯曲，避免了钢管在主模位置过度弯曲造成边缘翘曲的情况。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是一种现有的钢管缺陷图。

图2是第一成型模架内模具组的结构示意图。

图3是上模结构示意图。

图4是下模结构示意图。

图5是图4的结构示意图。

图6是钢管的应力分析图。

图7是一种钢管成型装置的结构示意图。

图8是钢管表面热处理装置的结构示意图。

图9是钢板卷曲装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例：

如图1-9所示，一种钢管成型装置，包括钢板卷曲装置和钢管成型装置，所述钢管成型装置的出料端设置有钢管表面热处理装置，所述钢管表面热处理装置包括底座501，所述底座501上设置有支架箱502，所述支架箱502上设置有处理管512，所述钢管由处理管512一端伸入处理管512内部，钢管1由处理管 512的另一端伸出，所述处理管512的一端设置有第一密封机构，处理管512的另一端设置有第二密封机构，所述处理管512连接有惰性气体输气管511；还包括涡流加热装置，所述涡流加热装置包括固定设置在支架箱502上的变电箱503，变电箱503上设置有正极504和负极505，还包括绕设在处理管512外的导电管 506，所述导电管506一端与正极504相连接，另一端与负极505相连接。

所述包括焊接箱607和冷却箱605，所述焊接箱607设置在钢管成型装置的后端，冷却箱605设置在焊接箱607后端，所述焊接箱607连接有焊接钢管的焊枪606。

所述钢板卷曲装置包括支架406，所述支架406上设置有转轴409，所述钢板缠绕在转轴409上，所述转轴409连接有动力装置。

还包括挤压装置401，所述挤压装置401包括套接在转轴409上的挡板404，所述挡板404还连接有压板402。

所述挡板404与压板402之间设置有弹簧405。

所述压板402远离挡板404的一端设置有压边407，所述压边407与挡板 404之间设置有若干压辊408。

所述第一密封机构包括第一密封管507和第一固定架509，第一密封管507 固定设置在第一固定架509上，第一固定架509固定设置在支架箱502上；所述第二密封机构包括第二密封管508和第二固定架510，第二密封管508固定设置在第二固定架510上，第二固定架510固定设置在支架箱502上。

所述惰性气体输气管511与第二密封管508相连接。所述惰性气体采用了氩气，氩气由输气管511进入第二密封管508，然后充满整个处理管512内，避免加热后钢管1在空气或活泼型气体的催化作用下发生化学反应。

上模3和与上模3相配合设置的下模2，所述上模3包括上模轴303和设置在上模轴303上的第一上模301和第二上模302；所述下模2包括下模轴204和轴对称的第一副模202、第二副模203以及主模201，所述第一副模202一端与主模201其中一端通过第一曲面平滑连接，所述第二副模203与主模201另一端通过第二曲面平滑连接，所述下模轴204依次穿过第一副模202、主模201、第二副模203的中轴线；所述第一曲面外围包括第一凹陷槽205，第二曲面外围包括第二凹陷槽206，所述第一上模301配合设置在第一凹陷槽205内，第二上模302配合设置在第二凹陷槽206内，所述第一副模202与主模201相连接的端部直径均为r，第二副模203与主模201相连接的端部直径为r，主模201中部到两端直径逐渐减小，主模201两端到中部通过第三曲线平滑连接，主模201 中部直径为R，所述

由于卷曲后的钢管为规则的圆柱，所以第一曲面与第二曲面为对称的平滑曲面。

由于钢管是通过多组模具将钢板压弯卷曲得到的，为了能够得到的钢管结合处不会因为如图1所示的卷曲而导致结合处1a因为边缘翘曲开裂，需要在第一组模具对钢管进行弯曲的过程中减小A处的曲率，增大B和C处的曲率。为了解决上述技术问题，当

的时候，能够保证减小A处的曲率，增大B和C处的曲率，从而避免出现结合处1a因为边缘翘曲而造成开裂的情况。

由于卷曲后的钢管1为规则的圆柱，所以第一上模301与第二上模302形状结构决定了最终的弯曲形状。所述第一上模301为圆柱形，所述第一上模301 的柱面为一个外凸的第四曲面301a；所述第二上模302为圆柱形，所述第二上模302的柱面为一个外凸的第五曲面302a。第四曲面301a与第五曲面302a为了保证钢管的弯曲的平滑程度。

所述第一上模301和第二上模302为形状结构相同的圆柱，上模轴303依次穿过第一上模301和第二上模302的轴线。当第一上模301和第二上模302 均为形状结构相同的圆柱的时候，并且第一上模轴301穿过第一上模301和第二上模302的轴线才可以保证卷曲过程中对钢板均匀施力。

所述第一副模202与第二副模203相对于主模201镜像对称设置。

所述第一副模202远离主模201的一端直径为H,所述第一副模202的两端通过平滑的曲面连接，第二副模203远离主模201的一端直径为H，所述第二副模203的两端通过平滑的曲面连接，所述H＞R。第一副模202和第二副模203 远离主模201的端部直径H＞R是为了能够将钢管包在下模2内，避免下模2在挤压过程中向一侧偏转。所述主模201的长度为L，所述2R≤L≤4R。当主模长度小于2R或大于4R的时候不再满足

的规律。

所述第一副模202的长度为K，所述2r≤K≤4r，所述第二副模203的长度为K，2r≤K≤4r。当K小于2r或大于4r的时候不再满足

的规律。所述第四曲面301a的曲率小于第一曲面的曲率；所述第五曲面302a的曲率小于第二曲面的曲率。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，所述内容为本实用新型的最佳实施方式，不能被用于限定本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，任何对该实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型所要保护的范畴之中。

Claims (10)

1.一种钢管成型装置，包括钢板卷曲装置和钢管成型装置，其特征在于：所述钢管成型装置的出料端设置有钢管表面热处理装置，所述钢管表面热处理装置包括底座(501)，所述底座(501)上设置有支架箱(502)，所述支架箱(502)上设置有处理管(512)，所述钢管由处理管(512)一端伸入处理管(512)内部，钢管(1)由处理管(512)的另一端伸出，所述处理管(512)的一端设置有第一密封机构，处理管(512)的另一端设置有第二密封机构，所述处理管(512)连接有惰性气体输气管(511)；还包括涡流加热装置，所述涡流加热装置包括固定设置在支架箱(502)上的变电箱(503)，变电箱(503)上设置有正极(504)和负极(505)，还包括绕设在处理管(512)外的导电管(506)，所述导电管(506)一端与正极(504)相连接，另一端与负极(505)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述包括焊接箱(607)和冷却箱(605)，所述焊接箱(607)设置在钢管成型装置的后端，冷却箱(605)设置在焊接箱(607)后端，所述焊接箱(607)连接有焊接钢管的焊枪(606)。

3.根据权利要求1所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述钢板卷曲装置包括支架(406)，所述支架(406)上设置有转轴(409)，所述钢板缠绕在转轴(409)上，所述转轴(409)连接有动力装置。

4.根据权利要求3所述的一种钢管成型装置，其特征在于：还包括挤压装置(401)，所述挤压装置(401)包括套接在转轴(409)上的挡板(404)，所述挡板(404)还连接有压板(402)。

5.根据权利要求4所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述挡板(404)与压板(402)之间设置有弹簧(405)。

6.根据权利要求4或5所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述压板(402)远离挡板(404)的一端设置有压边(407)，所述压边(407)与挡板(404)之间设置有若干压辊(408)。

7.根据权利要求1所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述第一密封机构包括第一密封管(507)和第一固定架(509)，第一密封管(507)固定设置在第一固定架(509)上，第一固定架(509)固定设置在支架箱(502)上；所述第二密封机构包括第二密封管(508)和第二固定架(510)，第二密封管(508)固定设置在第二固定架(510)上，第二固定架(510)固定设置在支架箱(502)上。

8.根据权利要求1或7所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述惰性气体输气管(511)与第二密封管(508)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述钢管成型装置包括第一成型模架(601)，第一成型模架(601)包括上模架(602)和下模架(603)，还包括上模(3)和与上模(3)相配合设置的下模(2)。

10.根据权利要求9所述的一种钢管成型装置，其特征在于：所述上模(3)固定设置在上模架(602)上，下模(2)固定设置在下模架(603)上。

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