管材壁厚增厚的成形裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐓粗變形的管材壁厚增厚的模具及方法，模具包括凹模、凸模，凸模包括相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。采用相向運(yùn)動的相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具，正向擠壓模具對管材坯料進(jìn)行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運(yùn)動，形成容料空間，通過連續(xù)累積的小范圍局部變形實(shí)現(xiàn)整個管材外壁增厚變形?？梢詫?shí)現(xiàn)管材一次大變形量的鐓粗變形。
【專利說明】管材壁厚增厚的成形裝置及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管材及空心軸類件的壁厚增厚工藝，尤其涉及一種管材壁厚增厚的成形裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的增長及對石油天然氣的需求日益增大，石油鉆采行業(yè)廢油管量越來越多，這些鋼管一般降級使用用于建筑行業(yè)，但是大量的還是作為廢品處理，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。為實(shí)現(xiàn)油管的廢舊利用，可將這些廢舊如73mmX5.5mm，90mmX6.45mm等型號的油管經(jīng)過再制造，成形為管道用管接箍以及相類似的其他產(chǎn)品。
[0003]在再制造的過程中，一般要經(jīng)過管材鐓粗的工序，使其內(nèi)外徑大幅度的增厚。現(xiàn)有技術(shù)中管材成形工藝中對于如直徑73_、壁厚5.5_、長度500mm左右的油管的繳粗可以實(shí)現(xiàn)在外徑不變的情況下增加壁厚。但是通常情況下，要求在內(nèi)徑不變的情況下增加外徑，這種情況下，由于管材在鐓粗過程中外壁變形量很小，極易出現(xiàn)折疊等缺陷，因此現(xiàn)有工藝無法實(shí)現(xiàn)鐓粗成形。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)管材一次大變形量的鐓粗變形的管材壁厚增厚的成形裝置及方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的管材壁厚增厚的模具，包括凹模、凸模，所述凸模包括相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。
[0007]本發(fā)明的上述的管材壁厚增厚的模具實(shí)現(xiàn)管材壁厚增厚的方法，采用相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具，正向擠壓模具對管材坯料進(jìn)行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運(yùn)動，形成容料空間，通過連續(xù)小范圍局部變形的累積實(shí)現(xiàn)整個管材外壁增厚變形。
[0008]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的管材壁厚增厚的成形裝置及方法，由于采用相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具，正向擠壓模具對管材坯料進(jìn)行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運(yùn)動，形成容料空間，通過連續(xù)累積的小范圍局部變形實(shí)現(xiàn)整個管材外壁增厚變形，可以實(shí)現(xiàn)管材一次大變形量的鐓粗變形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1a為本發(fā)明實(shí)施例一的管材壁厚增厚的成形裝置的擠壓狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖1b為本發(fā)明實(shí)施例一的管材壁厚增厚的成形裝置的開模狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的管材壁厚增厚的成形裝置的擠壓狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3a、3b分別為本發(fā)明實(shí)施例中成型前的油管坯料及擠壓后的成型件的示意圖；
[0013]圖4a、圖4b、圖4c為本發(fā)明實(shí)施例中坯料連續(xù)局部成形過程的示意圖。
[0014]圖中:1、正向擠壓模具，2、反向擠壓模具，3、油管坯料，4、凹模，5、油管坯料鐓粗成形后，6、導(dǎo)向頂料桿，7、無縫鋼管，8、夾緊機(jī)構(gòu)，9、無縫鋼管鐓頭成形后。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0016]本發(fā)明的管材壁厚增厚的模具，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0017]包括凹模、凸模，所述凸模包括相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。
[0018]還包括導(dǎo)向頂料桿，所述導(dǎo)向頂料桿穿過所述凹模的底部至所述正向擠壓模具的芯部。 [0019]所述凹模的底部設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)。
[0020]本發(fā)明的應(yīng)用上述的管材壁厚增厚的模具實(shí)現(xiàn)管材壁厚增厚的方法，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0021]采用相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具，正向擠壓模具對管材坯料進(jìn)行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運(yùn)動，形成容料空間，通過連續(xù)小范圍局部變形的累積實(shí)現(xiàn)整個管材外壁增厚變形。
[0022]對于定長≤1000mm的管材坯料鐓粗，通過導(dǎo)向頂料桿完成坯料成形前的固定及成形后的脫模，成形后通過凹模的開合完成取料。
[0023]對于管材端部局部增厚的無縫鋼管成形，首先對坯料需變形部分進(jìn)行局部加熱或退火，然后將坯料經(jīng)過局部加熱的部分伸入凹模中，通過夾緊機(jī)構(gòu)對坯料不需變形的部分進(jìn)行夾緊，成形后通過夾緊機(jī)構(gòu)、正向模具及反向模具的打開完成取料。
[0024]本發(fā)明的管材壁厚增厚的模具及方法，提出了管材大變形量壁厚增厚成形新工藝，工藝過程是將退火處理(或加熱后)的鋼管坯料在液壓機(jī)上通過專用模具連續(xù)局部變形成形所需增厚，實(shí)現(xiàn)管材外徑大幅度的增厚。
[0025]具體實(shí)施例:
[0026]如圖la、lb所示，對于定長(< 1000mm)薄壁坯料的鐓粗，坯料進(jìn)行退火及磷化皂化處理(也可用冷擠壓潤滑劑代替)；對于定長(< 1000mm)厚壁坯料的鐓粗，坯料加熱至成形溫度(加熱前預(yù)涂脫模劑)；處理后的坯料通過正向擠壓模具和反向擠壓模具的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)壁厚增厚變形，成形過程中導(dǎo)向頂料桿完成坯料成形前的固定及成形后的脫模，成形后通過凹模的開合完成取料。
[0027]如圖3a、3b所示，分別為成形前的油管坯料及擠壓后的成形件的示意圖。
[0028]如圖2所示，對于管材端部局部增厚(鐓頭)要求的成形來說，首先對坯料需變形部分進(jìn)行局部加熱(或退火處理)，然后將坯料經(jīng)過局部加熱(退火)的部分伸入凹模中，通過夾緊機(jī)構(gòu)對坯料不需變形的部分進(jìn)行夾緊，成形后通過夾緊機(jī)構(gòu)、正向模具及反向模具的打開完成取料。
[0029]本發(fā)明的特征之一是采用相向運(yùn)動的模具(兩者擠壓速度各自按一定的速度運(yùn)行，速度與產(chǎn)品及毛坯體積有關(guān))，正向運(yùn)行的模具對管材坯料進(jìn)行擠壓，擠壓的同時，反向運(yùn)行模具也同時反向運(yùn)動，由于速度不同從而形成容料空間，通過這種連續(xù)累積的小范圍局部變形實(shí)現(xiàn)整個管材外壁增厚變形，而且能夠?qū)崿F(xiàn)大變形量的增厚，變現(xiàn)過程如圖4a、圖4b、圖4c所示，根本克服了管材變外徑鐓粗失穩(wěn)的問題。并且此種連續(xù)局部變形的成形力小，所需成形設(shè)備噸位較小。[0030]本發(fā)明的特征之二是根據(jù)成形件尺寸不同，可采用不同的增厚變形方式及相應(yīng)的增厚裝置。毛坯整體增厚變形時，薄壁的鋼管采用冷擠壓連續(xù)局部成形方式；厚壁鋼管采用熱狀態(tài)下的連續(xù)局部變形完成坯料的鐓粗成形；當(dāng)要求毛坯局部外壁鐓粗變形時，對變形區(qū)局部加熱，通過夾緊裝置固定無縫鋼管，凹模固定在夾緊裝置上，通過兩個相向運(yùn)行的臥式擠壓裝置實(shí)現(xiàn)局部鐓粗成形。
[0031]下面對具體實(shí)施例的原理進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0032]具體工藝的流程以圖3a所示的油管坯料經(jīng)累積鐓粗變形成形為圖3b所示的成形件為例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0033]首先，根據(jù)鋼管毛坯及成形件的尺寸確定相向運(yùn)行的擠壓頭的擠壓行程H及擠壓速度V，以圖3為例正向擠壓模具的工作行程為H1-H，反向擠壓模具的行程為H，正向擠壓速度與反向速度之比為:
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種管材壁厚增厚的成形裝置，包括凹模、凸模，其特征在于，所述凸模包括相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管材壁厚增厚的成形裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)向頂料桿，所述導(dǎo)向頂料桿穿過所述凹模的底部至所述正向擠壓模具的芯部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管材壁厚增厚的成形裝置，其特征在于，所述凹模的底部設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)。
4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1、2或3所述的管材壁厚增厚的成形裝置實(shí)現(xiàn)管材壁厚增厚的方法，其特征在于，采用相向運(yùn)動的正向擠壓模具和反向擠壓模具，正向擠壓模具對管材坯料進(jìn)行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運(yùn)動，形成容料空間，通過連續(xù)小范圍局部變形的累積實(shí)現(xiàn)整個管材外壁增厚變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管材壁厚增厚的方法，其特征在于，對于定長<IOOOmm的管材坯料鐓粗，通過導(dǎo)向頂料桿完成坯料成形前的固定及成形后的脫模，成形后通過凹模的開合完成取料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管材壁厚增厚的方法，其特征在于，對于管材端部局部增厚的無縫鋼管成形，首先對坯料需變形部分進(jìn)行局部加熱或退火，然后將坯料經(jīng)過局部加熱的部分伸入凹模中，通過夾緊機(jī)構(gòu)對坯料不需變形的部分進(jìn)行夾緊，成形后通過夾緊機(jī)構(gòu)、正向模具及反向模具的打開完成取料。
【文檔編號】B21C23/08GK103611753SQ201310662803
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】郭永強(qiáng), 徐春國, 任廣升 申請人:北京機(jī)電研究所