專利名稱：一種鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等徑以及異徑鋼制斜三通的翻邊成形方法，屬于拉拔成形技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼制三通件可以方便地實(shí)現(xiàn)管線的合流與分流，在管道排布中應(yīng)用廣泛，具有極 大的應(yīng)用需求。鋼制斜三通形狀特異，制造過程復(fù)雜，目前主要采用焊接、鍛造和脹形方法生產(chǎn)。焊接方法即先在主管壁開口，再將支管焊接其上，缺點(diǎn)是接縫處焊接困難，易產(chǎn)生 缺陷，使強(qiáng)度下降。鍛造成形是采用棒料鍛制出斜三通外形輪廓后沖孔而成，如中國(guó)專利文獻(xiàn) CN100400192C公開的《一種大型斜三通的鍛造方法》和CN101077515公開的《超大型斜三 通制造方法》?！兑环N大型斜三通的鍛造方法》是加大鍛件矩形的余量，其方法為選擇一塊 鍛件矩形，其矩形的高度即為斜管件到主管件內(nèi)孔中心線高度的兩倍，使主管件內(nèi)孔成為 該鍛件矩形的中心孔，并放加工余量；加工該鍛件矩形的中心孔，即成為主管件內(nèi)孔；用帶 鋸床鋸切下主管件一邊的工藝余塊；再加工斜管件；《超大型斜三通制造方法》包括如下的 步驟鍛打胚料的準(zhǔn)備；斜三通主孔的成形處理，其中該成形處理是通過鍛打沖孔實(shí)現(xiàn)的， 在鍛打沖孔時(shí)，主孔的位置在鍛造時(shí)處于鍛打胚料正中心；鍛造成形方法對(duì)于大型斜三通 尤其是短三通具有可行性，缺點(diǎn)是需要復(fù)雜的自由鍛操作，沖孔工藝后需要大量的輔助機(jī) 加工，成本高且浪費(fèi)材料。液壓擠脹管坯成形工藝制造斜三通是使用管坯兩端軸向擠壓與管坯內(nèi)部液壓脹 形工藝，如Cm01450441公開的一種《斜三通的冷成形加工方法》，采用整體液壓脹形工藝 對(duì)管件進(jìn)行冷成形以制備金屬斜三通管件，主要包括以下步驟準(zhǔn)備待加工斜三通的金屬 管坯；使用潤(rùn)滑劑對(duì)管坯表面進(jìn)行潤(rùn)滑處理后放入斜三通下模型腔內(nèi)，并進(jìn)行精確定位； 通過液壓系統(tǒng)控制左、右沖頭進(jìn)給 距離和時(shí)間，使沖頭進(jìn)給和內(nèi)壓力得以良好匹配；當(dāng)左、 右沖頭運(yùn)動(dòng)到達(dá)指定位置，停止進(jìn)給并釋放內(nèi)壓力，然后將斜三通管件脫模；對(duì)半成品進(jìn)行 固溶、整形、倒坡口、研磨以及噴砂等處理，制備出成品金屬斜三通管件。這種工藝生產(chǎn)設(shè)備 復(fù)雜，只適用于薄壁斜三通件，而且需要精確的工藝控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有鋼質(zhì)斜三通制造工藝存在的不足，提供一種簡(jiǎn)單方便、成本低、效 率高的鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法。本發(fā)明的鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法是制作一個(gè)帶凹槽的底座，在管坯的三通處開孔，在開孔內(nèi)穿入一拉桿，在管坯內(nèi)部 塞入一個(gè)錘頭，再將拉桿與錘頭連接在一起，將管坯放入底座的凹槽內(nèi)，使用拉拔設(shè)備將拉 桿與錘頭沿三通的支管方向拉拔，形成三通支管。錘頭呈偏心倒錐形。
錘頭側(cè)面輪廓為拋物線、圓弧或阿基米德螺旋線曲率連續(xù)變化的外形。上述方法翻邊后支管長(zhǎng)度不大，適用于短斜三通件制造，在支管端面上進(jìn)行焊接 可以增加其長(zhǎng)度，焊接時(shí)焊縫在同一平面，易于控制焊接質(zhì)量。本發(fā)明提出采用管坯拉拔翻邊工藝進(jìn)行斜三通的塑性成形，適應(yīng)性強(qiáng)，工藝過程 簡(jiǎn)便，設(shè)備簡(jiǎn)易，成形后質(zhì)量好，強(qiáng)度高，能夠大大提高斜三通生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖。圖2是本發(fā)明斜三通拉拔成形的示意圖。圖中1、底座，2、凹槽，3、管坯，4、開孔，5、拉桿，6、錘頭，7、豎直孔，8、支管。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法具體包括以下步驟(1)首先制作一個(gè)底座1，在該底座1上加工出容納管坯3的凹槽2，凹槽2呈一定 斜度，使鋼質(zhì)斜三通上的支管軸線呈豎直狀態(tài)。在凹槽2的下面加工出一個(gè)豎直孔7，以放 置拉桿5和容納要拉拔出的三通支管8。(2)在管坯3上需要作三通支管的地方做一個(gè)開孔4。(3)由開孔4內(nèi)穿入一個(gè)拉桿5，在管坯3內(nèi)部塞入一個(gè)錘頭6，將拉桿5與錘頭6 通過螺紋連接等方式連接在一起。錘頭6的形狀和管壁5上開孔4的形狀及位置尺寸是影響成形的重要因素，錘頭 形狀的設(shè)計(jì)包括拉桿5在錘頭6上偏心的位置、錘頭側(cè)面的輪廓、圓角尺寸，以及相關(guān)尺寸 參數(shù)等。錘頭6的形狀如圖1所示，錘頭呈倒錐偏心形狀，為異形。錘頭6與拉桿5間相對(duì) 位置及開孔4形狀的確定需根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)計(jì)算。采用倒錐形錘頭后，會(huì)明顯改善成形 狀態(tài)，管壁減薄量減少，端面較平齊。錘頭側(cè)面輪廓應(yīng)盡可能保證曲率連續(xù)變化，才能使變 形更均勻。錘頭側(cè)面輪廓易采用拋物線、圓弧、阿基米德螺旋線等曲率連續(xù)變化的外形。(4)將管坯3放入底座1的凹槽2內(nèi)，使用拉拔設(shè)備向下拉動(dòng)拉桿5，類似翻邊工 藝，拉桿5帶動(dòng)錘頭6沿三通的支管方向拉出，形成三通支管8，如圖2所示。如果管壁較厚，可以將拉桿5與錘頭6連接后，將管坯3加熱，進(jìn)行熱拉拔。如果拉拔出的三通支管較短，可以支管端面上進(jìn)行焊接，以增加其長(zhǎng)度，焊接時(shí)焊 縫在同一平面，易于控制焊接質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法，其特征是制作一個(gè)帶凹槽的底座，在管坯的三通處開孔，在開孔內(nèi)穿入一拉桿，在管坯內(nèi)部塞入一個(gè)錘頭，再將拉桿與錘頭連接在一起，將管坯放入底座的凹槽內(nèi)，使用拉拔設(shè)備將拉桿與錘頭沿三通的支管方向拉拔，形成三通支管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法，其特征是所述錘頭呈偏心倒錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法，其特征是所述錘頭側(cè)面輪廓為 拋物線、圓弧或阿基米德螺旋線曲率連續(xù)變化的外形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋼質(zhì)斜三通拉拔成形方法，是制作一個(gè)帶凹槽的底座，在管坯的三通處開孔，在開孔內(nèi)穿入一拉桿，在管坯內(nèi)部塞入一個(gè)錘頭，再將拉桿與錘頭連接在一起，將管坯放入底座的凹槽內(nèi)，使用拉拔設(shè)備將拉桿與錘頭沿三通的支管方向拉拔，形成三通支管，錘頭呈偏心倒錐形，錘頭側(cè)面輪廓為拋物線、圓弧或阿基米德螺旋線曲率連續(xù)變化的外形。在支管端面上進(jìn)行焊接可以增加其長(zhǎng)度，焊接時(shí)焊縫在同一平面，易于控制焊接質(zhì)量。本發(fā)明提出采用管坯拉拔翻邊工藝進(jìn)行斜三通的塑性成形，適應(yīng)性強(qiáng)，工藝過程簡(jiǎn)便，設(shè)備簡(jiǎn)易，成形后質(zhì)量好，強(qiáng)度高，能夠大大提高斜三通生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B21D19/08GK101797610SQ201010011880
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者馮超, 王廣春 申請(qǐng)人:山東大學(xué)