管材壁厚增厚的成形裝置及方法
【專利摘要】本發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，凸模包括相向運動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。采用相向運動的相向運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行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運動，形成容料空間，通過連續累積的小范圍局部變形實現整個管材外壁增厚變形。可以實現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【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]隨著經濟的增長及對石油天然氣的需求日益增大，石油鉆采行業廢油管量越來越多，這些鋼管一般降級使用用于建筑行業，但是大量的還是作為廢品處理，造成了資源的嚴重浪費。為實現油管的廢舊利用，可將這些廢舊如73mmX5.5mm，90mmX6.45mm等型號的油管經過再制造，成形為管道用管接箍以及相類似的其他產品。
[0003]在再制造的過程中，一般要經過管材鐓粗的工序，使其內外徑大幅度的增厚。現有技術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現在外徑不變的情況下增加壁厚。但是通常情況下，要求在內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，極易出現折疊等缺陷，因此現有工藝無法實現鐓粗成形。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種能實現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]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]本發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動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。
[0007]本發明的上述的管材壁厚增厚的模具實現管材壁厚增厚的方法，采用相向運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行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運動，形成容料空間，通過連續小范圍局部變形的累積實現整個管材外壁增厚變形。
[0008]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實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行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運動，形成容料空間，通過連續累積的小范圍局部變形實現整個管材外壁增厚變形，可以實現管材一次大變形量的鐓粗變形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1a為本發明實施例一的管材壁厚增厚的成形裝置的擠壓狀態結構示意圖；
[0010]圖1b為本發明實施例一的管材壁厚增厚的成形裝置的開模狀態結構示意圖；
[0011]圖2為本發明實施例二的管材壁厚增厚的成形裝置的擠壓狀態結構示意圖；
[0012]圖3a、3b分別為本發明實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為本發明實施例中坯料連續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、導向頂料桿，7、無縫鋼管，8、夾緊機構，9、無縫鋼管鐓頭成形后。
【具體實施方式】
[0015]下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0016]本發明的管材壁厚增厚的模具，其較佳的【具體實施方式】是:
[0017]包括凹模、凸模，所述凸模包括相向運動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。
[0018]還包括導向頂料桿，所述導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]所述凹模的底部設有夾緊機構。
[0020]本發明的應用上述的管材壁厚增厚的模具實現管材壁厚增厚的方法，其較佳的【具體實施方式】是:
[0021]采用相向運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行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運動，形成容料空間，通過連續小范圍局部變形的累積實現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行局部加熱或退火，然后將坯料經過局部加熱的部分伸入凹模中，通過夾緊機構對坯料不需變形的部分進行夾緊，成形后通過夾緊機構、正向模具及反向模具的打開完成取料。
[0024]本發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上通過專用模具連續局部變形成形所需增厚，實現管材外徑大幅度的增厚。
[0025]具體實施例:
[0026]如圖la、lb所示，對于定長(< 1000mm)薄壁坯料的鐓粗，坯料進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行實現壁厚增厚變形，成形過程中導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行局部加熱(或退火處理)，然后將坯料經過局部加熱(退火)的部分伸入凹模中，通過夾緊機構對坯料不需變形的部分進行夾緊，成形后通過夾緊機構、正向模具及反向模具的打開完成取料。
[0029]本發明的特征之一是采用相向運動的模具(兩者擠壓速度各自按一定的速度運行，速度與產品及毛坯體積有關)，正向運行的模具對管材坯料進行擠壓，擠壓的同時，反向運行模具也同時反向運動，由于速度不同從而形成容料空間，通過這種連續累積的小范圍局部變形實現整個管材外壁增厚變形，而且能夠實現大變形量的增厚，變現過程如圖4a、圖4b、圖4c所示，根本克服了管材變外徑鐓粗失穩的問題。并且此種連續局部變形的成形力小，所需成形設備噸位較小。[0030]本發明的特征之二是根據成形件尺寸不同，可采用不同的增厚變形方式及相應的增厚裝置。毛坯整體增厚變形時，薄壁的鋼管采用冷擠壓連續局部成形方式；厚壁鋼管采用熱狀態下的連續局部變形完成坯料的鐓粗成形；當要求毛坯局部外壁鐓粗變形時，對變形區局部加熱，通過夾緊裝置固定無縫鋼管，凹模固定在夾緊裝置上，通過兩個相向運行的臥式擠壓裝置實現局部鐓粗成形。
[0031]下面對具體實施例的原理進行詳細說明:
[0032]具體工藝的流程以圖3a所示的油管坯料經累積鐓粗變形成形為圖3b所示的成形件為例進行詳細說明:
[0033]首先，根據鋼管毛坯及成形件的尺寸確定相向運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動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。
2.根據權利要求1所述的管材壁厚增厚的成形裝置，其特征在于，還包括導向頂料桿，所述導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.根據權利要求1所述的管材壁厚增厚的成形裝置，其特征在于，所述凹模的底部設有夾緊機構。
4.一種應用權利要求1、2或3所述的管材壁厚增厚的成形裝置實現管材壁厚增厚的方法，其特征在于，采用相向運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行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運動，形成容料空間，通過連續小范圍局部變形的累積實現整個管材外壁增厚變形。
5.根據權利要求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.根據權利要求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行局部加熱或退火，然后將坯料經過局部加熱的部分伸入凹模中，通過夾緊機構對坯料不需變形的部分進行夾緊，成形后通過夾緊機構、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 優先權日:2013年12月9日
【發明者】郭永強, 徐春國, 任廣升 申請人:北京機電研究所