專利名稱：金屬管件烷烴填料冷成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種制造金屬管件的冷成形方法，屬金屬管件加工技術(shù)領(lǐng)域。
目前國(guó)內(nèi)外以冷成形方法制造金屬管件通常用兩種方法一是橡膠凸形法，一是液壓脹形法。橡膠凸形法是將橡膠棒放入管坯內(nèi)，管坯置于陰模中，用單向沖壓的方式使金屬變形。該方法存在的主要問(wèn)題是橡膠凸形時(shí)金屬管坯單向受沖壓，沿長(zhǎng)度方向變形不均，且凸形壓力不能調(diào)節(jié);同時(shí)，所用橡膠棒價(jià)格較貴，對(duì)不同規(guī)格的產(chǎn)品不能套用，報(bào)廢后，無(wú)法反復(fù)使用。液壓脹形法是將高壓液體充入管坯內(nèi)，管坯兩端受壓縮，使管坯內(nèi)壓力相應(yīng)變化，該壓力使管坯金屬流入陰?？涨欢尚巍Ｒ簤好浶畏ㄊ钱?dāng)今國(guó)際上流行的方法。該方法存在的主要問(wèn)題是設(shè)備及控制系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)模具的制造精度要求高，需保證金屬管件成形前管坯空腔的密封，因而生產(chǎn)成本較高。上述兩種方法見(jiàn)之于日本《管繼手の制造》，塑性と加工Vol.12 no.120(1971-1);中國(guó)《鍛壓機(jī)械》，1985.No.6，P25-28，《關(guān)于橡膠棒凸形工藝幾個(gè)問(wèn)題的探討》;《鍛壓機(jī)械》，1987.No.3，P9-11，《液壓脹形的新發(fā)展》，諸期雜志的報(bào)導(dǎo)。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)自行車行業(yè)大多采用橡膠凸形法制造自行車把手及中接頭，而工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家則絕大多數(shù)采用液壓脹形法生產(chǎn)金屬管件。
本發(fā)明的目的在于尋找一種新的先進(jìn)的冷成形方法以制造金屬管件。
本發(fā)明采用烷烴類混合填料Polycyclic hydrocarbon(簡(jiǎn)稱PCH)作傳壓介質(zhì)，藉助模具，在多向液壓成形機(jī)上對(duì)金屬管坯進(jìn)行軸向補(bǔ)償變形，整個(gè)成形過(guò)程在冷態(tài)下一次完成。本發(fā)明用以制造T型及+字型接頭，小曲率半徑彎頭等各類金屬管件。
金屬管件烷烴填料冷成形技術(shù)具有獨(dú)創(chuàng)性，迄今為止國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)液壓脹形法相比，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化，模具費(fèi)用低廉，產(chǎn)品質(zhì)量有可靠保證等優(yōu)點(diǎn);與橡膠凸形法相比，具有壓力參數(shù)可調(diào)，金屬變形均勻，填料價(jià)格低廉且能反復(fù)回用等特點(diǎn)，PCH烷烴填料是一種能適應(yīng)不同工藝條件的多成分的有機(jī)混合物，無(wú)臭無(wú)味，對(duì)人體無(wú)害，不腐蝕設(shè)備，對(duì)模具有潤(rùn)滑作用，且使用方便，價(jià)格低廉，是一種理想的傳壓介質(zhì)。本發(fā)明為金屬材料的無(wú)切削、少切削深加工提供了新的途徑。
采用烷烴填料冷成形方法制造的金屬管件經(jīng)國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)-上海市有色金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)，符合美國(guó)ANSI B16.22-1980標(biāo)準(zhǔn)。(見(jiàn)附件)PCH烷烴填料的配制方法將[CH]175%～90%，[CH]24%～20%，[CH]20.3%～5%，三種成分混合，予以加熱，溫度為80℃～150℃，時(shí)間為10～30分鐘，混合均勻后，倒入不同規(guī)格的園柱形模具中，冷卻成形后取出，按管坯長(zhǎng)短切斷備用。
以下結(jié)合附圖
及實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
以船用耐高壓等徑T型紫銅管接頭為實(shí)例。
紫銅管規(guī)格Φ25×2mm，牌號(hào)T2，加工設(shè)備50t多向液壓成形機(jī)。將Φ25×2mm的紫銅管坯切成100mm長(zhǎng)，經(jīng)溫度600℃，時(shí)間20分鐘的軟化處理后，清除氧化皮。隨后是裝料，將配制好的PCH烷烴填料裝入紫銅管坯內(nèi)，如圖一所示。填料成分為[CH]185%，[CH]213.5%，[CH]21.5%。接著是定位，啟動(dòng)推桿，使坯料處于模具的中心位置，如圖2所示。定位后合模，在垂直方向上將上、下模具壓緊紫銅管坯，如圖3所示。合模后，在水平方向左右兩邊推桿上同時(shí)施加推力，壓力大小為5～20MPa，時(shí)間1分鐘，沿紫銅管坯軸向加壓，管坯金屬在壓力作用下隨PCH烷烴填料的流動(dòng)而成形，如圖4，圖5所示。適當(dāng)控制軸向推進(jìn)壓力的大小與填料成分，便能符合不同類型及不同規(guī)格管坯材料的變形要求。紫銅管件成形后即卸載，放松上、下模具，退除左右兩邊推桿的推力，由頂桿將工件頂出，如圖6所示。管件成形后取出，經(jīng)平頭、精整即成T形接頭，并回收PCH烷烴填料。
權(quán)利要求
1.一種制造金屬管件的冷成形方法，其特征在于制造金屬管件時(shí)，采用PCH烷烴填料作傳壓介質(zhì)，藉助模具，在多向液壓成形機(jī)上對(duì)金屬管坯進(jìn)行軸向補(bǔ)償變形，整個(gè)成形過(guò)程在冷態(tài)下一次完成。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于PCH烷烴填料成分為[CH]175%～90%，[CH]24%～20%，[CH]20.3%～5%?；旌虾蠹訜?，溫度為80℃～150℃，時(shí)間為10～30分鐘。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于等徑T型紫銅管接頭成形過(guò)程中，應(yīng)對(duì)水平方向左右兩邊推桿同時(shí)施加推力，壓力大小為5～20MPa，時(shí)間為1分鐘。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于制造等徑T型紫銅管接頭時(shí)，PCH烷烴填料的成分為[CH]185%，[CH]213.5%，[CH]21.5%，溫度為120℃，時(shí)間為20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制造金屬管件的冷成型方法。制造金屬管件時(shí)采用烷烴填料(PCH填料)作傳壓介質(zhì)，藉助模具，在多向液壓成型機(jī)上對(duì)金屬管坯進(jìn)行軸向補(bǔ)償變形，整個(gè)成型過(guò)程在冷態(tài)下一次完成。本發(fā)明為金屬材料的無(wú)切削、少切削深加工提供了新的途徑。
文檔編號(hào)B21C23/12GK1053024SQ91107329
公開(kāi)日1991年7月17日 申請(qǐng)日期1991年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月11日
發(fā)明者平柏思, 齊子文, 何業(yè)繁 申請(qǐng)人:上海有色金屬研究所