钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置制造方法及图纸

一种钛合金偏心管收口‑扩径复合制造装置，包括：上模部分和与之相连的下模部分，上模部分包括：凸模垫、上模座、凸模定位圈和导套，其中：凸模垫设置于上模座中心，凸模定位圈设置于凸模垫下并与下模部分相连，导套设置于上模座对交线关于中心对称两侧并与下模导柱部分滑动配合连接。本实用新型专利技术通过设置管坯上下端面的角度和摩擦系数，大大提高了生产效率，节约了材料并且提高了偏心管的力学性能。

Compound Manufacturing Device of Titanium Alloy Eccentric Pipe Receiving and Diameter Expanding

【技术实现步骤摘要】
钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置
本技术涉及的是一种金属成形领域的技术，具体是一种钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置。
技术介绍
偏心管有很多用处，能够实现位于不同对称轴处各种管径对缝连接。这些管子在高的负荷力、高的内压力和高温下工作，对其制造有高强度、高精度和表面高质量的要求。目前主流的制造偏心管的方法都存在很多致命缺点：制造周期长，耗材多，或缩孔、偏析等缺陷，当压力超过160MPa后会出现的泄漏问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置，通过设置上下端面的角度和摩擦系数，大大提高了生产效率，节约了材料并且提高了偏心管的力学性能。本技术是通过以下技术方案实现的：本技术包括：上模部分和与之相连的下模部分。所述的上模部分包括：凸模垫、上模座、凸模定位圈和导套，其中：凸模垫设置于上模座中心，凸模定位圈设置于凸模垫下并与下模部分相连，导套设置于上模座对交线关于中心对称两侧并与下模导柱部分滑动配合连接。所述的凸模定位圈包括：凸模、上锁紧螺帽和卸料板，其中：凸模设置于上锁紧螺帽内并与下模相连，卸料板设置于上锁紧螺帽下并与凸模相连。所述的下模部分包括：基座、凹模、下锁紧螺帽和卸料板导柱，其中：下锁紧螺帽设置于下模座上，凹模设置于下锁紧螺帽中心并与上模部分相连，卸料板导柱设置于下模座中心线两侧并与凸模定位圈中的卸料板滑动配合相连。所述的下模部分设有拆装齿轮，其中：拆装齿轮设置于下模座一侧，并与下锁紧螺帽的外齿相啮合。所述的偏心管的管坯上端面倒角为4.5～5.5°；下端面的倒角为9.5～10.5°。所述的偏心管与上模部分和下模部分之间的摩擦系数为0.1。技术效果与现有轧制工艺相比，本技术生产偏心管的生产率翻番，节材32％；与铸造工艺相比，生产率提高2倍，节材48％，强度提高26％，冲击韧性是铸造的3.3倍。附图说明图1为本技术成形模具主视图；图中：凸模1、上锁紧螺帽2、凹模3、下锁紧螺帽4、卸料板6、导柱7、下模座8、卸料板导柱9、上模部分10、下模部分11、凸模垫12、上模座13、凸模定位圈14、导套15。图2为本技术成形模具俯视图；图中：拆装齿轮5；图3为原始毛坯略图；图4为偏心管成形过程略图；其中：a为初始状态，b为最终形态；图5为在各种倒角下，成形零件最终几何形状图；其中：a为无倒角毛坯，b为下端倒角毛坯，c为上下端面相同倒角毛坯，d为上下端面不同倒角毛坯；图6为不同摩擦系数下零件形状图；其中：a为摩擦系数0.3，b为摩擦系数0.1，c为摩擦系数0.02；具体实施方式如图1所示，为本实施例涉及的一种偏心管复合制造装置，包含：上模部分10和下模部分11，其中：上模部分10设置于下模部分11上并与下模部分11相连。所述的上模部分10包括：凸模垫12、上模座13、凸模定位圈14、导套15，其中：凸模垫12设置于上模座13中心，凸模定位圈14设置于上模座13下，导柱7设置于下模座11对角线两侧并与上模部分15相连。所述的凸模定位圈14包括：凸模1、上锁紧螺帽2和卸料板6，其中：凸模1设置于上锁紧螺帽2内并与下模10相连，卸料板6设置于上锁紧螺帽2下并与凸模1相连。所述的下模部分11包括：下模座8、凹模3、下锁紧螺帽4和卸料板导柱9，其中：下锁紧螺帽4设置于下模座8上，凹模3设置于下锁紧螺帽4中心并与上模部分10相连，卸料板导柱9设置于下模座8中心线对称两侧并与卸料板6相连。所述的卸料板导柱9具体设置于下模座8中心线两侧45°对角线上。所述的下模部分11上还设有拆装齿轮5，其中：拆装齿轮5设置于下模座8一侧，并与下锁紧螺帽4的外齿相啮合。所述的管坯上端面倒角为4.5～5.5°。所述的管坯下端面的倒角为9.5～10.5°所述的摩擦系数为0.1。本装置应用实施步骤如下：1、管坯经退火后抛丸，用石墨润滑剂喷涂管内外表面，毛坯采用工业纯钛TA3无缝管，尺寸为管坯长55mm。2、安装在J87-250挤压压力机台面上，用手枪钻带动拆装齿轮转动与下锁紧螺帽的外齿啮合，带动下锁紧螺帽快速锁紧模具。3、开动压力机使原始毛坯在有效力、接触摩擦力作用下在模具中变形。如图5所示，为力对成形毛坯几何形状的影响，毛坯倒角值见图3表1。表1毛坯倒角值Noα1°α2°10020535545101)如图5a所示，对应于表1-NO.1，应力矢量向变形最大方向位移导致变形过程终了后发生偏斜。2)如图5b所示，对应于表1-NO.2，毛坯下端面具有倒角，该几何形状使下端变形减少，但是，上端面少变形一侧经受凸模阻挡，在凹模型腔中有低的变形位移速度，增加了在凹模中经受揉搓变形程度。3)在图5c，对应于表1-NO.3，毛坯的上下端面都具有相同倒角，不仅补偿了端部变形速度差，并保证上端面表面的平整，而且减少了后续的机械加工量。4)如图5d所示，对应于表1-NO.4，毛坯的上下端面具有不同倒角，不仅补偿了高速变形，还保证了更为精确的成形零件的几何形状。如图6所示，为摩擦系数对毛坯几何形状的影响；使用端部倒角5°，下端部倒角10°管坯和摩擦系数：0.3；0.1；0.02(按照库伦摩擦定律)试验，确认摩擦系数对成形力的影响，其中No.2使用青岛高而富石墨润滑剂Aquanet841。具体如表2所示：表2与摩擦系数相关的成形力No摩擦系数力/吨10.3144.7820.1106.2230.0264.042通过反复试验，观察检测试样可得，No.2试样中，摩擦系数0.1对应图6b成形后几何形状最好。上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本技术原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本技术的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本技术之约束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金偏心管收口‑扩径复合制造装置，其特征在于，包括：上模部分和与之相连的下模部分，该上模部分包括：凸模垫、上模座、凸模定位圈和导套，其中：凸模垫设置于上模座中心，凸模定位圈设置于凸模垫下并与下模部分相连，导套设置于上模座对交线关于中心对称两侧并与下模导柱部分滑动配合连接。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置，其特征在于，包括：上模部分和与之相连的下模部分，该上模部分包括：凸模垫、上模座、凸模定位圈和导套，其中：凸模垫设置于上模座中心，凸模定位圈设置于凸模垫下并与下模部分相连，导套设置于上模座对交线关于中心对称两侧并与下模导柱部分滑动配合连接。2.根据权利要求1所述的钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置，其特征是，所述的凸模定位圈包括：凸模、上锁紧螺帽和卸料板，其中：凸模设置于上锁紧螺帽内并与下模相连，卸料板设置于上锁紧螺帽下并与凸模相连。3.根据权利要求1所述的钛合金偏心管收口-扩径复合制造装置，其特征是，所述的下模部分包括：基座、凹模、下锁紧螺帽和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨定洪，陈修琳，袁秦峰，
申请(专利权)人：浙江申吉钛业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33