一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，利用推桿推動(dòng)彎頭管坯在上模與下模的型腔內(nèi)作運(yùn)動(dòng)，通過(guò)推桿對(duì)彎頭管坯施加壓應(yīng)力作用，成型彎頭的外?。ㄔ撏饣∈侵赋尚蛷濐^的外側(cè)，該外側(cè)以成型彎頭中間的中性層為分界）的壓應(yīng)力部分增加，外弧的拉應(yīng)力減少，因此成型彎頭的壁厚減薄降低。通過(guò)布置芯棒，不僅避免成型彎頭在推制過(guò)程中產(chǎn)生起皺現(xiàn)象，還能避免出現(xiàn)成型彎頭截面畸變嚴(yán)重的現(xiàn)象，芯棒起支撐作用，合理控制推制過(guò)程中間隙、摩擦等工藝參數(shù)，使成型鈦材彎頭具有整體壁厚均勻，外形美觀，耐高壓的特性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及彎頭成型方法，尤其涉及一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法。

【背景技術(shù)】
[0002]彎頭是改變管路方向的管件，用于管道拐彎處的連接并改變方向，其在管道系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的地位。另外鈦材具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)，耐高溫等優(yōu)良的特性，使得鈦材廣泛應(yīng)用于化工、冶金、核電、航空等領(lǐng)域。但是常溫下的鈦材變形抗力大，屬難變形合金。高溫下的鈦材變形抗力低，但是在高溫加工過(guò)程中精度難以控制，易產(chǎn)生過(guò)燒問(wèn)題，并且高溫下還容易產(chǎn)生吸氧嚴(yán)重、潤(rùn)滑劑破壞等問(wèn)題。相對(duì)于熱加工，冷加工可以克服上述問(wèn)題，降低加工成本，但是由于鈦材的難變形特性，如果無(wú)法控制成形工藝，在冷加工過(guò)程中易產(chǎn)生如下問(wèn)題:成型彎頭截面畸變嚴(yán)重，彎頭壁厚減薄，甚至在推制過(guò)程中起皺，嚴(yán)重的起皺直接導(dǎo)致成型無(wú)法順利完成，甚至損耗模具。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本 申請(qǐng)人:針對(duì)上述現(xiàn)有問(wèn)題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，使成型鈦材彎頭具有整體壁厚均勻，外形美觀，耐高壓的特性，并且該冷推成形方法具有成本低，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，包括以下步驟:
第一步:根據(jù)成型彎頭的生產(chǎn)要求合理選擇彎頭管坯的下料尺寸；
第二步:在第一步所選擇的彎頭管坯的對(duì)稱(chēng)面劃基準(zhǔn)線；
第三步:將所述彎頭管坯及芯棒安裝于下模內(nèi)，所述彎頭管坯的基準(zhǔn)線與上下模分型面重合；
第四步:將上模與下模閉合，使彎頭管坯與芯棒位于上模與下模閉合形成的型腔內(nèi)，所述彎頭管坯的基準(zhǔn)線也與上下模分型面重合；
第五步:啟動(dòng)液壓缸，液壓缸驅(qū)動(dòng)推桿沿上模與下模閉合形成的型腔內(nèi)作運(yùn)動(dòng)，所述推桿的速度為5_?15mm/s，使所述彎頭管坯在上模、下模及芯棒的共同約束下形成成型彎頭;
第六步:開(kāi)啟上模與下模，從芯棒上取出成型彎頭。
[0005]其進(jìn)一步技術(shù)方案在于:
所述成型彎頭的公稱(chēng)直徑與彎頭管坯相同，所述彎頭管坯的壁厚不小于成型彎頭的壁厚，所述彎頭管坯的壁厚為成型彎頭壁厚與余量尺寸之和，所述余量尺寸為O?0.5mm ;
所述彎頭管坯的下料尺寸為成型彎頭展開(kāi)尺寸與加工余量之和，所述加工余量為5?20mm ；
所述芯棒、彎頭管坯及上模與下模閉合形成的型腔均為同軸布置；
所述彎頭管坯的材料牌號(hào)為 TAl、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8、TCl、TC2、TC3、TC4中的任意一種。
[0006]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明方法利用推桿推動(dòng)彎頭管坯在上模與下模的型腔內(nèi)作運(yùn)動(dòng)，通過(guò)推桿對(duì)彎頭管坯施加壓應(yīng)力作用，成型彎頭的外弧(該外弧是指成型彎頭的外側(cè)，該外側(cè)以成型彎頭中間的中性層為分界)的壓應(yīng)力部分增加，外弧的拉應(yīng)力減少，因此成型彎頭的壁厚減薄降低。通過(guò)布置芯棒，不僅避免成型彎頭在推制過(guò)程中產(chǎn)生起皺現(xiàn)象，還能避免出現(xiàn)成型彎頭截面畸變嚴(yán)重的現(xiàn)象，芯棒起支撐作用，合理控制推制過(guò)程中的間隙、摩擦等工藝參數(shù)，使成型鈦材彎頭具有整體壁厚均勻，外形美觀，耐高壓的特性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明中彎頭管坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明中彎頭管坯成型后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為利用本發(fā)明方法對(duì)彎頭管坯進(jìn)行冷推成型的過(guò)程示意圖1。
[0010]圖4為利用本發(fā)明方法對(duì)彎頭管坯進(jìn)行冷推成型的過(guò)程示意圖1I。
[0011]其中:1、上模；2、推桿；3、彎頭管坯；4、下模；5、芯棒；6、成型彎頭。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0013]一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，包括以下步驟:
第一步:根據(jù)成型彎頭的生產(chǎn)要求合理選擇彎頭管坯3的下料尺寸；成型彎頭的公稱(chēng)直徑與彎頭管坯3相同，彎頭管坯3的壁厚不小于成型彎頭6的壁厚，彎頭管坯3的壁厚為成型彎頭壁厚與余量尺寸值之和，所述余量尺寸為O?0.5mm。彎頭管坯3的下料尺寸為成型彎頭展開(kāi)尺寸與加工余量之和，所述加工余量為5?20mm。彎頭管坯的材料牌號(hào)為T(mén)A1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8、TC1、TC2、TC3、TC4 中的任意一種。
[0014]第二步:在第一步所選擇的彎頭管坯3的對(duì)稱(chēng)面劃基準(zhǔn)線；
第三步:將彎頭管坯3及芯棒5安裝于下模4內(nèi)，所述彎頭管坯3的基準(zhǔn)線與下模4的分型面重合；
第四步:將上模I與下模4閉合，使彎頭管坯3與芯棒5位于上模I與下模4閉合形成的型腔內(nèi)，彎頭管坯3的基準(zhǔn)線也與上模I的分型面重合；芯棒5、彎頭管坯3及上模I與下模4閉合形成的型腔均為同軸布置。
[0015]第五步:啟動(dòng)液壓缸，液壓缸驅(qū)動(dòng)推桿2沿上模I與下模4閉合形成的型腔內(nèi)作運(yùn)動(dòng)，所述推桿的速度為5mm?15mm/s,使彎頭管還3在上模1、下模4及芯棒5的共同約束下形成成型彎頭6 ；
第六步:開(kāi)啟上模I與下模4，從芯棒5上取出成型彎頭6。
[0016]本發(fā)明的具體實(shí)施例如下:
如圖1所示，以生產(chǎn)壁厚t為5mm，公稱(chēng)直徑D為219mm，彎曲角度α =90°，彎曲半徑R為305mm的成型彎頭為例，首先選擇公稱(chēng)直徑與D為219mm，壁厚與成型彎頭生產(chǎn)壁厚相同的TA2管材作為彎頭管坯3，彎頭管坯3的長(zhǎng)度為成型彎頭展開(kāi)尺寸(展開(kāi)尺寸為675mm)與加工余量之和，加工余量為5_，則彎頭管坯的長(zhǎng)度為680mm，彎頭管坯3兩端均勻分布，然后上述彎頭管坯3的對(duì)稱(chēng)面進(jìn)行劃線，如圖3所示，然后將上述劃線后的彎頭管坯3放入下模4內(nèi)，彎頭管坯3的劃線處與下模4的分型面重合，此時(shí)芯棒5也置于下模4內(nèi)，然后啟動(dòng)壓力機(jī)使上模I向下運(yùn)動(dòng)，直至上模I與下模4閉合，使芯棒5、彎頭管坯3、及上模I與下模4閉合后的型腔同軸，然后啟動(dòng)液壓缸，液壓缸驅(qū)動(dòng)推桿2沿上模I與下模4閉合形成的型腔內(nèi)作運(yùn)動(dòng)，所述推桿的速度為15mm/s，使彎頭管坯3在上模1、下模4及芯棒5的共同約束下形成成型彎頭；如圖4所示，成型彎頭套裝在芯棒5上，最后啟動(dòng)液壓缸帶動(dòng)推桿2作反向運(yùn)動(dòng)，然后再次啟動(dòng)壓力機(jī)帶動(dòng)上模I向上運(yùn)動(dòng)，使上模I與下模4分離，取出芯棒5，最后將成型彎頭從芯棒5上取出即可。
[0017]以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)皇菍?duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步:根據(jù)成型彎頭的生產(chǎn)要求合理選擇彎頭管坯的下料尺寸； 第二步:在第一步所選擇的彎頭管坯的對(duì)稱(chēng)面劃基準(zhǔn)線； 第三步:將所述彎頭管坯及芯棒安裝于下模內(nèi)，所述彎頭管坯的基準(zhǔn)線與下模分型面重合； 第四步:將上模與下模閉合，使彎頭管坯與芯棒位于上模與下模閉合形成的型腔內(nèi)，所述彎頭管坯的基準(zhǔn)線也與上模分型面重合； 第五步:啟動(dòng)液壓缸，液壓缸驅(qū)動(dòng)推桿沿上模與下模閉合形成的型腔內(nèi)作運(yùn)動(dòng)，所述推桿的速度為5_?15mm/s，使所述彎頭管坯在上模、下模及芯棒的共同約束下形成成型彎頭; 第六步:開(kāi)啟上模與下模，從芯棒上取出成型彎頭。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，其特征在于:所述成型彎頭的公稱(chēng)直徑與彎頭管坯相同，所述彎頭管坯的壁厚不小于成型彎頭的壁厚，所述彎頭管還的壁厚為成型彎頭壁厚與余量尺寸之和，所述余量尺寸為O?0.5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，其特征在于:所述彎頭管坯的下料尺寸為成型彎頭展開(kāi)尺寸與加工余量之和，所述加工余量為5?20mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，其特征在于:所述芯棒、彎頭管坯及上模與下模閉合形成的型腔均為同軸布置。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鈦材彎頭的冷推成型方法，其特征在于:所述彎頭管坯的材料牌號(hào)為 TAl、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8、TCl、TC2、TC3、TC4 中的任意一種。
【文檔編號(hào)】B21C23/12GK104226704SQ201410485080
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】賈繼勇, 吉衛(wèi)喜, 張旭 申請(qǐng)人:無(wú)錫市新峰管業(yè)股份有限公司