一种外弧单焊缝弯头冷冲成形模具及方法技术

本发明专利技术公开了一种外弧单焊缝弯头冷冲成形模具及方法，包括内弧区域成形模具和外弧区域成形模具；内弧区域成形模具包括下模板、凹模、第一上模板和第一凸模，凹模内设置有成形弯头内弧外壁的型面，外弧区域成形模具包括下模板、凹模、第一上模板和第一凸模，第二凸模的底部设置有成形弯头外弧外壁的型面；进行外弧单焊缝弯头冷冲成形时，将坯料放在凹模上，第一凸模压下将坯料压制成内凹U型空间曲面，将弯头的内弧区域成形；再将成形的U型空间曲面坯料置于凹模内，第二凸模压下将U型空间曲面坯料压制成O型截面，将弯头的外弧区域压制成形，最后通过压机顶杆将其顶出；由此成形的弯头的焊缝在弯头的外弧侧，残余应力小，产品安全性好。

A Cold Punching Die and Method for External Arc Single Weld Elbow

【技术实现步骤摘要】
一种外弧单焊缝弯头冷冲成形模具及方法
本专利技术涉及冲压成形
，特别是涉及一种外弧单焊缝弯头冷冲成形模具及方法。
技术介绍
弯头在现代工业中应用非常广泛，在石油、天然气、化工、电工及纺织中均可见到。其成形方法主要包括冲压-对焊、热推制、冷推制、煨制、挤压及压制等。冲压-对焊弯头的优点是模具结构简单，使用方便灵活，模具成本低，并且不需要专用的液压设备(可以充分利用先有的液压机)，投资成本较小，可加工的范围广，但是所成形弯头的内弧与外弧会各留下一道焊缝，使弯头的机械性能有所下降。热推成形工艺加工的弯头拥有壁厚匀称、外观光滑，并适合大批量生产，并且能加工壁厚较厚的管件。但是需要专用的卧式弯头推弯机和专用的模具，工艺相对复杂，坯料需加热处理，浪费能源，另外成形过程中需要使用有污染性的润滑剂进行润滑，环境污染较为严重。现有的单焊缝弯头成形技术的焊缝在弯头的内弧侧。然而，相关理论和实验表明，弯头管件在内部高压的作用下，弯头发生均会在内弧侧发生破裂，内弧侧是高压服役弯头的危险区。因此，将焊缝留在内弧侧的单焊缝弯头模压成形工艺是不合理的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种外弧单焊缝弯头冷冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外弧单焊缝弯头冷冲成形的内弧区域成形模具，其特征在于：包括下模板、凹模、第一上模板和第一凸模；所述凹模固定于所述下模板的顶部，所述下模板与压机工作台连接，所述凹模内设置有成形弯头内弧外壁的型面，型面尺寸与弯头内弧外壁型面尺寸相同；所述凹模的型腔内两侧分别设有一垫块，所述垫块顶面为平面，所述垫块底部设置有半圆形缺口，半圆形缺口与所述凹模内型面两侧的轮廓相同，并罩设在所述凹模内的型面两侧，所述垫块的顶部横向向外延伸有连接板，所述连接板与所述凹模的上端面可拆卸连接，两个所述垫块的间距与成形弯头的外径尺寸相等；所述凹模的底部中心设有一圆孔，弯头成形后压机顶杆通过所述圆孔将成形弯头将其顶出；所述...

【技术特征摘要】
1.一种外弧单焊缝弯头冷冲成形的内弧区域成形模具，其特征在于：包括下模板、凹模、第一上模板和第一凸模；所述凹模固定于所述下模板的顶部，所述下模板与压机工作台连接，所述凹模内设置有成形弯头内弧外壁的型面，型面尺寸与弯头内弧外壁型面尺寸相同；所述凹模的型腔内两侧分别设有一垫块，所述垫块顶面为平面，所述垫块底部设置有半圆形缺口，半圆形缺口与所述凹模内型面两侧的轮廓相同，并罩设在所述凹模内的型面两侧，所述垫块的顶部横向向外延伸有连接板，所述连接板与所述凹模的上端面可拆卸连接，两个所述垫块的间距与成形弯头的外径尺寸相等；所述凹模的底部中心设有一圆孔，弯头成形后压机顶杆通过所述圆孔将成形弯头将其顶出；所述第一凸模固定于所述第一上模板的底部，所述第一上模板与压机横梁连接，所述第一凸模的底部设置有成形弯头内弧内壁的型面，型面尺寸与弯头的内弧内壁型面尺寸相同，所述第一凸模与所述垫块的单边间隙为加工弯头壁厚的1-1.05倍。2.根据权利要求1所述的外弧单焊缝弯头冷冲成形的内弧区域成形模具，其特征在于：所述下模板与所述凹模通过螺钉固定连接。3.根据权利要求1所述的外弧单焊缝弯头冷冲成形的内弧区域成形模具，其特征在于：所述连接板通过螺钉与所述凹模的顶部端面固定连接。4.根据权利要求1所述的外弧单焊缝弯头冷冲成形的内弧区域成形模具，其特征在于：所述第一上模板与所述第一凸模通过螺钉固定连接。5.一种外弧单焊缝弯头冷冲成形的外弧区...

【专利技术属性】
技术研发人员：于高潮，周克勇，李智博，黄学颖，张致远，穆振凯，赵军，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13