專利名稱：平行三通接頭的成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種三通接頭的成型工藝，具體地說(shuō)是一種平行三通接頭的成型工藝。
背景技術(shù)：
通常的三通接頭分為T型三通和斜三通，T型三通通常是將一個(gè)直管管坯放入成型模內(nèi)，在管坯內(nèi)裝入拉伸支管的沖模，向沖模施壓在管坯壁上拉伸出支管。而斜三通通常是加工好T型三通的形狀后，再將其彎曲加工制成。不管是T型三通還是斜三通，3個(gè)接口都是呈輻射狀分布，連接管道所占空間較大。對(duì)于鍋爐等需要接大量管道的設(shè)備來(lái)說(shuō)，在有 限的空間內(nèi)如何最大限度的安裝管道成為需要解決的一個(gè)問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，如果能使接在三通上的三個(gè)管道相互平行，并盡量減小管道的間距，就能夠大幅提高管道的設(shè)置數(shù)量。但是，按照通常斜三通的加工方法，這種三通很難加工成型。首先，要使連接的管道平行，三通接口處的中軸線必須相互平行，可稱之為平行三通接頭。這樣的三通接頭彎曲角度很大，需要達(dá)到180°，按照斜三通的加工方法彎曲管道時(shí)，彎曲半徑較大，并且會(huì)破壞事先拉伸出的支管。如果采用鑄造的方式，則存在鑄造件外形大，質(zhì)量隱患多，焊接難度大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種平行三通接頭的成型工藝，能夠加工出三個(gè)接口處的中軸線相互平行的平行三通接頭，成型工藝簡(jiǎn)單、效率高，加工質(zhì)量好。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是平行三通接頭的成型工藝，所述平行三通接頭三個(gè)接口處的中軸線相互平行，平行三通接頭主體部分為一個(gè)彎曲角度為180°的彎管，三通接頭的其中兩個(gè)接口分別位于彎管的兩端，另一個(gè)接口位于彎管的中部，并且該接口的朝向與彎管兩端的接口朝向相反；其成型方法包括如下步驟
步驟一、采用無(wú)縫鋼管作為三通接頭的制作材料，所選鋼管的直徑大于平行三通接頭主體部分彎管的直徑。步驟二、采用彎頭推制設(shè)備將所選的鋼管推制成彎曲角度為180°的彎頭，推制設(shè)備的芯棒預(yù)熱溫度為750— 800°C，彎頭推制溫度為1000°C— 1100°C。步驟三、將推制好的彎頭先以1040°C — 1058°C的溫度進(jìn)行正火處理，再以6800C-730 V的溫度進(jìn)行回火處理。步驟四、將步驟三處理好的彎頭放入加熱爐加熱到1000°C—1050°C，并恒溫30分鐘以上，取出后將彎頭沿其彎曲半徑方向壓扁至原直徑的70— 80% ；
步驟五、將壓扁后的彎頭加熱到1000°C — 1050°C，然后放置在事先制好的兩個(gè)壓制半模之間，在兩個(gè)壓制半模相對(duì)的面上設(shè)有U型的成型槽，成型槽的深度為成品平行三通接頭主體部分彎管直徑的一半，在成型槽的一端設(shè)有與彎頭中部管體對(duì)應(yīng)的擠出槽。步驟六、向兩個(gè)壓制半模施壓，在兩個(gè)壓制半模合模的同時(shí)，將壓制設(shè)備的壓力作用于彎頭兩端的管口，將彎頭向擠出槽方向擠壓，使彎頭中部的管體在擠出槽內(nèi)形成一個(gè)凸包。步驟七、將形成有凸包的彎頭放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，并恒溫至少30分鐘，之后取出用整形模具整形，所述的整形模具由兩個(gè)半模構(gòu)成，兩個(gè)半模相對(duì)的面上設(shè)有與平行三通接頭形狀相同的整形槽，加熱后的帶有凸包的彎頭放置在整形槽內(nèi)，向兩個(gè)半模施壓，對(duì)彎頭擠壓整形。步驟八、在整形后的彎頭上的凸包頂端開(kāi)一個(gè)孔，然后放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，用擴(kuò)孔芯子將凸包上的孔擴(kuò)張至三通接口的口徑，形成平行三通接頭毛坯。步驟九、對(duì)平行三通接頭毛坯進(jìn)行修整、打磨，切除多余部分并留加工余量。
步驟十、將修整好的平行三通接頭毛坯先以1040°C — 1058°C的溫度進(jìn)行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進(jìn)行回火處理。步驟十一、按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)步驟十處理好的平行三通接頭毛坯進(jìn)行端面、坡口機(jī)加工，之后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，合格后即制得平行三通接頭。所選用的無(wú)縫鋼管中含有C 0. 08-0. 12%, Si 0. 20-0. 50%、Mn 0.30-0.60%、P(0. 020%、S 彡 0. 010%、Cr 8.00-9. 50%。步驟二中，先在無(wú)縫鋼管的內(nèi)壁均勻涂抹潤(rùn)滑劑，然后再將無(wú)縫鋼管套在推制設(shè)備的芯棒上。步驟二中，推制成型時(shí)，采用中頻加熱的方式對(duì)運(yùn)行到芯棒成型頭的鋼管進(jìn)行局部加熱，使鋼管通過(guò)芯棒成型頭時(shí)的溫度達(dá)到1000°C — 1100°C。步驟六中，壓制凸包時(shí)，彎頭的終壓溫度為800°C。步驟七中，對(duì)彎頭壓制整形時(shí)，終壓溫度為800°C。本發(fā)明的有益效果是采用先制彎管，后在彎管上加工支管的方式，避免了損傷支管，并且能夠制作彎曲半徑非常小的彎管。在兩個(gè)壓制半模合模的同時(shí)，向彎頭兩端施壓，即可在擠出槽內(nèi)擠出一個(gè)凸包，從而加工出支管。因此，這種成型方式不必采用沖模，避免了彎管內(nèi)使用沖模的不便，成型工藝簡(jiǎn)單，效率高。制成的平行三通接頭為一體成型，嚴(yán)密性好。連接的管道相互平行，并且間距最小可達(dá)到8mm，占用空間非常小，可解決鍋爐部件或化工冷卻的高密度排管連接難題。


圖I是本發(fā)明平行三通接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是鋼管推制成的彎頭示意圖。圖3是形成有凸包的彎頭示意圖。圖4是平行三通接頭毛坯的示意圖。圖5是壓制半模的示意圖。圖6是彎頭上凸包的壓制方式示意圖。圖7是構(gòu)成整形模具的半模示意圖。圖中標(biāo)記1、彎管，2、接口，3、彎頭，4、壓制半模，401、成型槽，402、擠出槽，5、凸包，6、整形模具，601、整形槽。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明所述平行三通接頭如圖I所示，其三個(gè)接口 2處的中軸線相互平行，平行三通接頭主體部分為一個(gè)彎曲角度為180°的彎管1，三通接頭的其中兩個(gè)接口分別位于彎管I的兩端，另一個(gè)接口位于彎管I的中部，并且該接口的朝向與彎管I兩端的接口朝向相反。平行三通接頭的成型工藝，包括如下步驟
步驟一、采用無(wú)縫鋼管作為三通接頭的制作材料，所選鋼管的直徑大于平行三通接頭主體部分彎管I的直徑，通常為彎管I直徑的I. 2-1. 4倍。
步驟二、采用彎頭推制設(shè)備將所選的鋼管推制成如圖2所示彎曲角度為180°的彎頭3，推制設(shè)備的芯棒預(yù)熱溫度為750— 800°C，彎頭推制溫度為1000°C — 1100°C。推制成型時(shí)，采用中頻加熱的方式對(duì)運(yùn)行到芯棒成型頭的鋼管進(jìn)行局部加熱，使鋼管通過(guò)芯棒成型頭時(shí)的溫度達(dá)到1000°C — 1100°C。采用局部加熱的方式可以防止推制是鋼管的其它部位受壓變形，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且還達(dá)到了節(jié)能的效果。步驟三、將推制好的彎頭3先以1040°C — 1058°C的溫度進(jìn)行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進(jìn)行回火處理；正火和回火處理時(shí)，升溫速度要小于200°C /h，處理時(shí)
間根據(jù)彎頭壁厚確定。步驟四、將步驟三處理好的彎頭3放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，并恒溫30分鐘以上，取出后將彎頭3沿其彎曲半徑方向壓扁至原直徑的70— 80%。步驟五、將壓扁后的彎頭3加熱到1000°C — 1050°C，然后放置在事先制好的兩個(gè)壓制半模4之間，在兩個(gè)壓制半模4相對(duì)的面上設(shè)有U型的成型槽401，成型槽401的深度為成品平行三通接頭主體部分彎管I直徑的一半，在成型槽401的一端設(shè)有與彎頭3中部管體對(duì)應(yīng)的擠出槽402。彎頭3放置在成型槽401內(nèi)之后由于管徑較大兩個(gè)壓制半模4尚無(wú)法合模。步驟六、如圖6所示向兩個(gè)壓制半模4施壓，在兩個(gè)壓制半模4合模的同時(shí)，將壓制設(shè)備的壓力作用于彎頭3兩端的管口，將彎頭3向擠出槽方向擠壓，圖中箭頭方向表示壓力作用方向。彎頭3管壁的金屬由于壓力的作用向擠出槽402流動(dòng)，從而使彎頭3中部的管體在擠出槽402內(nèi)形成一個(gè)凸包5。壓制成型后如圖3所示。由于在合模之前彎頭事先已被壓扁，因此彎頭與壓制半模4擠出槽402內(nèi)壁之間具有空隙，在合模過(guò)程中，彎頭受到擠壓需要先由扁恢復(fù)圓形以填滿成型槽401，從而避免了彎頭對(duì)壓制半模4造成過(guò)大的作用力，提高了壓制半模的使用壽命。壓制凸包的過(guò)程中，要控制終壓溫度在800°C以上，如果無(wú)法一次壓制成型，可取出加熱后繼續(xù)壓制。步驟七、將形成有凸包5的彎頭3放入加熱爐加熱到1000°C—1050°C，并恒溫至少30分鐘，之后取出用整形模具6整形，所述的整形模具6由兩個(gè)半模構(gòu)成，兩個(gè)半模相對(duì)的面上設(shè)有與平行三通接頭形狀相同的整形槽601，加熱后的帶有凸包5的彎頭3放置在整形槽601內(nèi)，向兩個(gè)半模施壓，對(duì)彎頭擠壓整形，壓制時(shí)的終壓溫度同樣要控制在800°C以上。步驟八、在整形后的彎頭3上的凸包5頂端開(kāi)一個(gè)孔，可以采用鉆孔或切割的方式，開(kāi)好孔后放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，用擴(kuò)孔芯子將凸包5上的孔擴(kuò)張至三通接口的口徑，形成如圖4所示的平行三通接頭毛坯；擴(kuò)孔芯子可以采用一端大一端小的結(jié)構(gòu)形式，便于操作，并提高效率。步驟九、對(duì)平行三通接頭毛坯進(jìn)行修整、打磨，切除多余部分并留加工余量。步驟十、將修整好的平行三通接頭毛坯先以1040°C — 1058°C的溫度進(jìn)行正火處理，再以680°C — 730°C的溫度進(jìn)行回火處理；正火和回火處理時(shí)，升溫速度要小于200°C /h，處理時(shí)間根據(jù)彎頭壁厚確定。步驟十一、按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)步驟十處理好的平行三通接頭毛坯進(jìn)行端面、坡口機(jī)加工，加工方式依照通常管件的加工工藝和要求進(jìn)行，之后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，合格后即制得平行三通接頭。所選用的無(wú)縫鋼管中含有C 0. 08-0. 12%, Si 0. 20-0. 50%、Mn 0.30-0.60%、P(0. 020%、S^O. 010%、Cr 8. 00-9. 50%,這種材料制成的三通接頭強(qiáng)度高，耐高溫、耐高
壓，使用性能好。
步驟二中，先在無(wú)縫鋼管的內(nèi)壁均勻涂抹潤(rùn)滑劑，然后再將無(wú)縫鋼管套在推制設(shè)備的芯棒上，能夠提高推制彎管的質(zhì)量和推制效率。
權(quán)利要求
1.平行三通接頭的成型工藝，其特征在于所述平行三通接頭三個(gè)接口(2)處的中軸線相互平行，平行三通接頭主體部分為一個(gè)彎曲角度為180°的彎管(1)，三通接頭的其中兩個(gè)接口分別位于彎管(I)的兩端，另一個(gè)接口位于彎管(I)的中部，并且該接口的朝向與彎管(I)兩端的接口朝向相反；其成型方法包括如下步驟 步驟一、采用無(wú)縫鋼管作為三通接頭的制作材料，所選鋼管的直徑大于平行三通接頭主體部分彎管(I)的直徑； 步驟二、采用彎頭推制設(shè)備將所選的鋼管推制成彎曲角度為180°的彎頭(3)，推制設(shè)備的芯棒預(yù)熱溫度為750— 800°C，彎頭推制溫度為1000°C — 1100°C ； 步驟三、將推制好的彎頭(3)先以1040°C — 1058°C的溫度進(jìn)行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進(jìn)行回火處理； 步驟四、將步驟三處理好的彎頭(3)放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，并恒溫30分 鐘以上，取出后將彎頭(3)沿其彎曲半徑方向壓扁至原直徑的70— 80% ; 步驟五、將壓扁后的彎頭(3)加熱到1000°C — 1050°C，然后放置在事先制好的兩個(gè)壓制半模(4)之間，在兩個(gè)壓制半模(4)相對(duì)的面上設(shè)有U型的成型槽(401)，成型槽(401)的深度為成品平行三通接頭主體部分彎管(I)直徑的一半，在成型槽(401)的一端設(shè)有與彎頭(3)中部管體對(duì)應(yīng)的擠出槽(402)； 步驟六、向兩個(gè)壓制半模(4)施壓，在兩個(gè)壓制半模(4)合模的同時(shí)，將壓制設(shè)備的壓力作用于彎頭(3)兩端的管口，將彎頭(3)向擠出槽方向擠壓，使彎頭(3)中部的管體在擠出槽(402)內(nèi)形成一個(gè)凸包(5)； 步驟七、將形成有凸包(5)的彎頭(3)放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，并恒溫至少30分鐘，之后取出用整形模具(6)整形，所述的整形模具(6)由兩個(gè)半模構(gòu)成，兩個(gè)半模相對(duì)的面上設(shè)有與平行三通接頭形狀相同的整形槽(601)，加熱后的帶有凸包(5)的彎頭(3)放置在整形槽(601)內(nèi)，向兩個(gè)半模施壓，對(duì)彎頭擠壓整形； 步驟八、在整形后的彎頭(3)上的凸包(5)頂端開(kāi)一個(gè)孔，然后放入加熱爐加熱到IOOO0C-10500C，用擴(kuò)孔芯子將凸包(5)上的孔擴(kuò)張至三通接口的口徑，形成平行三通接頭毛還； 步驟九、對(duì)平行三通接頭毛坯進(jìn)行修整、打磨，切除多余部分并留加工余量； 步驟十、將修整好的平行三通接頭毛坯先以1040°C — 1058°C的溫度進(jìn)行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進(jìn)行回火處理； 步驟十一、按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)步驟十處理好的平行三通接頭毛坯進(jìn)行端面、坡口機(jī)加工，之后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，合格后即制得平行三通接頭。
2.如權(quán)利要求I所述的平行三通接頭的成型工藝，其特征在于所選用的無(wú)縫鋼管中含有 C 0. 08-0. 12%, Si 0. 20-0. 50%, Mn 0.30-0.60%、P ^ 0. 020%, S 彡 0. 010%、Cr8.00-9. 50%o
3.如權(quán)利要求I所述的平行三通接頭的成型工藝，其特征在于步驟二中，先在無(wú)縫鋼管的內(nèi)壁均勻涂抹潤(rùn)滑劑，然后再將無(wú)縫鋼管套在推制設(shè)備的芯棒上。
4.如權(quán)利要求I所述的平行三通接頭的成型工藝，其特征在于步驟二中，推制成型時(shí)，采用中頻加熱的方式對(duì)運(yùn)行到芯棒成型頭的鋼管進(jìn)行局部加熱，使鋼管通過(guò)芯棒成型頭時(shí)的溫度達(dá)到1000°C— 1100°C。
5.如權(quán)利要求I所述的平行三通接頭的成型工藝，其特征在于步驟六中，壓制凸包時(shí)，彎頭的終壓溫度為800°C。
6.如權(quán)利要求I所述的平行三通接頭的成型工藝，其特征在于步驟七中，對(duì)彎頭壓制整形時(shí)，終壓溫度為800°C。
全文摘要
平行三通接頭的成型工藝，平行三通接頭三個(gè)接口處的中軸線相互平行，其中兩個(gè)接口分別位于彎管的兩端，另一個(gè)接口位于彎管的中部，并且該接口的朝向與彎管兩端的接口朝向相反；成型方法為將鋼管制成彎頭并經(jīng)熱處理，之后壓扁加熱后放入兩個(gè)壓制半模之間，在兩個(gè)壓制半模合模的同時(shí)，作用于彎頭兩端的管口將彎頭向擠出槽方向擠壓，形成一個(gè)凸包；加熱后整形模具整形；之后用擴(kuò)孔芯子將凸包上的孔擴(kuò)張至三通接口的口徑；經(jīng)過(guò)修整、熱處理、機(jī)加工后制得平行三通接頭。采用先制彎管，后在彎管上加工支管的方式，避免了損傷支管，并且能夠制作彎曲半徑非常小的彎管；這種成型方式不必采用沖模，避免了彎管內(nèi)使用沖模的不便，成型工藝簡(jiǎn)單，效率高。
文檔編號(hào)B21C37/29GK102773307SQ20121029393
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者張敬業(yè), 范國(guó) 申請(qǐng)人:河南光大管業(yè)有限公司