專利名稱：平行三通接頭的成型工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明設計一種三通接頭的成型工藝，具體地說是一種平行三通接頭的成型工藝。
背景技術：
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直管管坯放入成型模內，在管坯內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個接口都是呈輻射狀分布，連接管道所占空間較大。對于鍋爐等需要接大量管道的設備來說，在有 限的空間內如何最大限度的安裝管道成為需要解決的一個問題。研究發(fā)現(xiàn)，如果能使接在三通上的三個管道相互平行，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，需要達到180°，按照斜三通的加工方法彎曲管道時，彎曲半徑較大，并且會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，質量隱患多，焊接難度大的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種平行三通接頭的成型工藝，能夠加工出三個接口處的中軸線相互平行的平行三通接頭，成型工藝簡單、效率高，加工質量好。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是平行三通接頭的成型工藝，所述平行三通接頭三個接口處的中軸線相互平行，平行三通接頭主體部分為一個彎曲角度為180°的彎管，三通接頭的其中兩個接口分別位于彎管的兩端，另一個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、采用彎頭推制設備將所選的鋼管推制成彎曲角度為180°的彎頭，推制設備的芯棒預熱溫度為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的溫度進行正火處理，再以6800C-730 V的溫度進行回火處理。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壓制半模之間，在兩個壓制半模相對的面上設有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，在成型槽的一端設有與彎頭中部管體對應的擠出槽。步驟六、向兩個壓制半模施壓，在兩個壓制半模合模的同時，將壓制設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形成一個凸包。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半模構成，兩個半模相對的面上設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，向兩個半模施壓，對彎頭擠壓整形。步驟八、在整形后的彎頭上的凸包頂端開一個孔，然后放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，用擴孔芯子將凸包上的孔擴張至三通接口的口徑，形成平行三通接頭毛坯。步驟九、對平行三通接頭毛坯進行修整、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的溫度進行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進行回火處理。步驟十一、按照設計尺寸對步驟十處理好的平行三通接頭毛坯進行端面、坡口機加工，之后進行無損檢測，合格后即制得平行三通接頭。所選用的無縫鋼管中含有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，先在無縫鋼管的內壁均勻涂抹潤滑劑，然后再將無縫鋼管套在推制設備的芯棒上。步驟二中，推制成型時，采用中頻加熱的方式對運行到芯棒成型頭的鋼管進行局部加熱，使鋼管通過芯棒成型頭時的溫度達到1000°C — 1100°C。步驟六中，壓制凸包時，彎頭的終壓溫度為800°C。步驟七中，對彎頭壓制整形時，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。在兩個壓制半模合模的同時，向彎頭兩端施壓，即可在擠出槽內擠出一個凸包，從而加工出支管。因此，這種成型方式不必采用沖模，避免了彎管內使用沖模的不便，成型工藝簡單，效率高。制成的平行三通接頭為一體成型，嚴密性好。連接的管道相互平行，并且間距最小可達到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構示意圖。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是構成整形模具的半模示意圖。圖中標記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。
具體實施例方式結合附圖具體說明本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明所述平行三通接頭如圖I所示，其三個接口 2處的中軸線相互平行，平行三通接頭主體部分為一個彎曲角度為180°的彎管1，三通接頭的其中兩個接口分別位于彎管I的兩端，另一個接口位于彎管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，推制設備的芯棒預熱溫度為750— 800°C，彎頭推制溫度為1000°C — 1100°C。推制成型時，采用中頻加熱的方式對運行到芯棒成型頭的鋼管進行局部加熱，使鋼管通過芯棒成型頭時的溫度達到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，從而提高產品質量，并且還達到了節(jié)能的效果。步驟三、將推制好的彎頭3先以1040°C — 1058°C的溫度進行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進行回火處理；正火和回火處理時，升溫速度要小于200°C /h，處理時
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壓制半模4之間，在兩個壓制半模4相對的面上設有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的一端設有與彎頭3中部管體對應的擠出槽402。彎頭3放置在成型槽401內之后由于管徑較大兩個壓制半模4尚無法合模。步驟六、如圖6所示向兩個壓制半模4施壓，在兩個壓制半模4合模的同時，將壓制設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，從而使彎頭3中部的管體在擠出槽402內形成一個凸包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內壁之間具有空隙，在合模過程中，彎頭受到擠壓需要先由扁恢復圓形以填滿成型槽401，從而避免了彎頭對壓制半模4造成過大的作用力，提高了壓制半模的使用壽命。壓制凸包的過程中，要控制終壓溫度在800°C以上，如果無法一次壓制成型，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由兩個半模構成，兩個半模相對的面上設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，向兩個半模施壓，對彎頭擠壓整形，壓制時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頂端開一個孔，可以采用鉆孔或切割的方式，開好孔后放入加熱爐加熱到1000°C — 1050°C，用擴孔芯子將凸包5上的孔擴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；擴孔芯子可以采用一端大一端小的結構形式，便于操作，并提高效率。步驟九、對平行三通接頭毛坯進行修整、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的溫度進行正火處理，再以680°C — 730°C的溫度進行回火處理；正火和回火處理時，升溫速度要小于200°C /h，處理時間根據(jù)彎頭壁厚確定。步驟十一、按照設計尺寸對步驟十處理好的平行三通接頭毛坯進行端面、坡口機加工，加工方式依照通常管件的加工工藝和要求進行，之后進行無損檢測，合格后即制得平行三通接頭。所選用的無縫鋼管中含有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度高，耐高溫、耐高
壓，使用性能好。
步驟二中，先在無縫鋼管的內壁均勻涂抹潤滑劑，然后再將無縫鋼管套在推制設備的芯棒上，能夠提高推制彎管的質量和推制效率。
權利要求
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彎曲角度為180°的彎管(1)，三通接頭的其中兩個接口分別位于彎管(I)的兩端，另一個接口位于彎管(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、采用彎頭推制設備將所選的鋼管推制成彎曲角度為180°的彎頭(3)，推制設備的芯棒預熱溫度為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的溫度進行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進行回火處理； 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壓制半模(4)之間，在兩個壓制半模(4)相對的面上設有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)的一端設有與彎頭(3)中部管體對應的擠出槽(402)； 步驟六、向兩個壓制半模(4)施壓，在兩個壓制半模(4)合模的同時，將壓制設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)內形成一個凸包(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)由兩個半模構成，兩個半模相對的面上設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，向兩個半模施壓，對彎頭擠壓整形； 步驟八、在整形后的彎頭(3)上的凸包(5)頂端開一個孔，然后放入加熱爐加熱到IOOO0C-10500C，用擴孔芯子將凸包(5)上的孔擴張至三通接口的口徑，形成平行三通接頭毛還； 步驟九、對平行三通接頭毛坯進行修整、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的溫度進行正火處理，再以680°C—730°C的溫度進行回火處理； 步驟十一、按照設計尺寸對步驟十處理好的平行三通接頭毛坯進行端面、坡口機加工，之后進行無損檢測，合格后即制得平行三通接頭。
2.如權利要求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，先在無縫鋼管的內壁均勻涂抹潤滑劑，然后再將無縫鋼管套在推制設備的芯棒上。
4.如權利要求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，采用中頻加熱的方式對運行到芯棒成型頭的鋼管進行局部加熱，使鋼管通過芯棒成型頭時的溫度達到1000°C— 1100°C。
5.如權利要求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，彎頭的終壓溫度為800°C。
6.如權利要求I所述的平行三通接頭的成型工藝，其特征在于步驟七中，對彎頭壓制整形時，終壓溫度為800°C。
全文摘要
平行三通接頭的成型工藝，平行三通接頭三個接口處的中軸線相互平行，其中兩個接口分別位于彎管的兩端，另一個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壓制半模之間，在兩個壓制半模合模的同時，作用于彎頭兩端的管口將彎頭向擠出槽方向擠壓，形成一個凸包；加熱后整形模具整形；之后用擴孔芯子將凸包上的孔擴張至三通接口的口徑；經(jīng)過修整、熱處理、機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，避免了彎管內使用沖模的不便，成型工藝簡單，效率高。
文檔編號B21C37/29GK102773307SQ20121029393
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權日2012年8月17日
發(fā)明者張敬業(yè), 范國 申請人:河南光大管業(yè)有限公司