金属管热塑型的方法技术

一种金属管热塑型的方法包括以下步骤：首先将金属管进行挤压处理，将金属管放到专用设备的模具中，两端管口封闭，管内注入高压流体物质，使管壁扩张，直至其贴附于模具中成型；专用设备通过模具对金属管施以高温加热，在金属管的一端或两端将金属管向中间挤压。本发明专利技术具有报废率大幅度降低，更易于扩张成型，节省物料成本和加工费用，降低了设备的使用成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工方法，特别涉及金属管材内压塑型的加工方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，人民生活素质和品质的提高，在日常生活 中，不论是衣、食、住、行、交通工具、卫浴五金或者家具物品等方 面，已经不仅仅注重实用性，也开始强调其造型与功能性，籍以提高 生活的品位和素质。在这些领域中，管材的应用也开始产生了变化， 不再只是圆管或方管等简单的造型，设计者开始尝试以不同材质和流 畅的曲线设计来丰富生活中的线条，提升视觉的感官享受和美感，甚 至更赋予作品有附加的功能。专业的外形设计人员会设计出非常漂亮的外观，但是，由于加工 制造技术的限制，无法做到一次性或者是一体式成型，因而无法达到预期效果或者仅能完成和实现其中一小部分的设计和功能；或者需要 多层次的加工方式，甚至采用焊接技术来完成设计，这样，不但很难 达到预期的完美程度，同时也增加了成本。为使制作加工程序更能够配合原创设计和实现其功能，50多年 前，美国开始把液压成型技术引入管料加工成型的制作中，中国也在 10年前引入这项工艺技术，使流畅的线条得以体现在生活中的交通 工具、卫浴设备、生活五金、文具用品及运动用品中。但是，这项技 术采用的是冷锻、冷塑加工方式，在应用过程中仍然难以达到高幅度 变形量，也难以避免制程繁琐、变形后容易反弹以及变形后管材容易 出现裂纹和断裂的缺陷
技术实现思路
本专利技术提供一种金属管材热塑成型的加工方法，采用在模具压力 塑型的同时，对被加工的管材进行加热处理，使其硬度降低，材料的 延展性和可塑性大大提高，解决现有技'术中加工工艺复杂和无法实现 高幅度变形以及变形后存在材料破损缺陷的技术问题。本方法采用在 管材塑型的过程中，对管材进行轴向挤压的方法，促使管材物料向薄 弱部位流动补充的方法，使变形后的管材管壁比较均匀和符合力学要 求，进一步完善了本专利技术的设计方案。本专利技术解决上述技术问题的方案是这种包 括以下步骤A. 首先将金属管进行挤压处理，按管壁扩展程度事先分配管壁厚度， 处理管口，以适应变形后的需要；B. 将金属管放到专用设备的模具中，两端管口封闭，管内注入高压流 体物质，使管壁扩张，直至其贴附于模具中成型； 所述B步骤中，高压流体物质对金属管进行扩张变形的过程中，专用 设备通过模具对金属管施以高温加热。本方案在对金属管进行扩张变形的过程中，同时对被加工金属管 进行加热处理，使其材料得以软化，膨胀延伸比大幅度提高，可塑性 也得以大大提高，可以制作更加复杂的结构和形状，避免原来需要多 层次加工，甚至需要焊接完成的工作，可以一次完成金属管的变形处 理和保持管材的整体性。对于冷加工来说，在管材变形后，由于金属 的恢复力，会出现一定程度的反弹，可能会影响变形效果。还由于金 属管材在冷加工过程中，会出现应力集中的问题，尤其是对于变形量 比较大的部位，应力集中更是不可避免，这样就会造成今后使用过程 中出现一系列的质量问题，而本专利技术采用的热加工方法，不但可以消 除应力集中，而且，还可以消除变形后的反弹问题。在B步骤中，高压流体物质对金属管进行扩张变形时，专用设备 在金属管的一端或两端对金属管施压，将金属管向中间挤压。冷加工 方式，管材的物料流动性比较差，所以，对于冷加工的管材来说，变 形后出现管壁不均匀，局部管壁比较薄弱。本专利技术采用热加工后，管材物料的流动性增强，管壁厚部位的物料可以向管壁薄部位流动，使 其更加均衡。本专利技术的方法中，采用在塑型过程中轴向挤压管材的方 法，可以促使管材物料的流动，由于金属材料的熔点较高，而在加热 过程中也不可能将金属加热到熔化状态，所以，施加以外力，促使其 物料合理流动，是非常必要的。本专利技术采用上述的方法后，具有以下特点a. 金属管采用上述方法加工后，报废率大幅度降低，避免了冷加工强硬延伸而易产生的破裂和隐藏性的裂纹。b. 金属管的膨胀延伸比大幅度提高，更易于扩张成型，采用上述方法, 可比冷加工成型方式延伸增加30 50%。c. 节省物料成本和加工费用，本方法不但可以使物料得到最大的延 伸，而且，还可以一次成型，避免了材料的浪费和复杂的工序过程。d. 降低了设备的使用成本，因为采用热塑型工艺，对压力成型用的流 体压力要求没有冷加工那么高，对设备的性能要求也没有那么高了， 而且，还对设备的安全和操作人员的安全提供了很好的保障，也就降 低了投资成本和安全成本。附图说明图1是本专利技术所述金属管热塑型方法的工艺流程示意图。 具体实施例方式下面结合附图说明本专利技术的具体实施例。由图1中可看出，这种包括以下步骤A. 首先将金属管进行挤压处理，按管壁扩展程度事先分配管壁厚度， 处理管口，以适应变形后的需要；B. 将金属管放到专用设备的模具中，两端管口封闭，管内注入高压流 体物质，使管壁扩张，直至其贴附于模具中成型； 所述B步骤中，高压流体物质对金属管进行扩张变形的过程中，专用 设备通过模具对金属管施以高温加热。本方案在对金属管进行扩张变形的过程中，同时对被加工金属管 进行加热处理，使其材料得以软化，膨胀延伸比大幅度提高，可塑性 也得以大大提高，可以制作更加复杂的结构和形状，避免原来需要多 层次加工，甚至需要焊接完成的工作，可以一次完成金属管的变形处 理和保持管材的整体性。对于冷加工来说，在管材变形后，由于金属 的恢复力，会出现一定程度的反弹，可能会影响变形效果。还由于金 属管材在冷加工过程中，会出现应力集中的问题，尤其是对于变形量 比较大的部位，应力集中更是不可避免，这样就会造成今后使用过程 中出现一系列的质量问题，而本专利技术采用的热加工方法，不但可以消 除应力集中，而且，还可以消除变形后的反弹问题。由图1中可看出，在B步骤中，高压流体物质对金属管进行扩张 变形时，专用设备在金属管的一端或两端对金属管施压，将金属管向 中间挤压。冷加工方式，管材的物料流动性比较差，所以，对于冷加 工的管材来说，变形后出现管壁不均匀，局部管壁比较薄弱。本专利技术 采用热加工后，管材物料的流动性增强，管壁厚部位的物料可以向管 壁薄部位流动，使其更加均衡。本专利技术的方法中，采用在塑型过程中 轴向挤压管材的方法，可以促使管材物料的流动，由于金属材料的熔 点较高，而在加热过程中也不可能将金属加热到熔化状态，所以，施 加以外力，促使其物料合理流动，是非常必要的。由图1中可看出，所述B步骤还包括以下分步骤 B"预变形步骤在金属管放入专用设备的模具之前，先对金属管进 行特定形状的整形处理，例如打直、局部或全部打扁或者弯曲。本 工序是在金属管进行热塑型之前的一道工序，将金属管先进行一些变 形处理，以便于能将其放入模具加工。由图l中可看出，所述B步骤还包括以下分步骤 B2.预加热处理在金属管放入专用设备的模具之前，先对金属管进 行预加热处理。本工序在金属管入模前，先进行预加热，加热到一定 的温度，然后，在模具中再进一步提高其温度，达到热塑型所需的温 度。主要目的是縮短金属管在模具中热塑型的时间，提高工作效率，同时也可以节约能源。由图l中可看出，在B步骤中，对金属管的加热采用分段加热， 在变形量较大或形状比较复杂部位加热的温度高，对一般部位加热的 温度低或不加热。本专利技术还针对被塑型管件各部分塑型程度的不同， 设计了不同的加热温度区段， 一方面有利于管件的加工，便于各部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属管热塑型的方法，该方法包括以下步骤：　Ａ．首先将金属管进行挤压处理，按管壁扩展程度事先分配管壁厚度，处理管口，以适应变形后的需要；　Ｂ．将金属管放到专用设备的模具中，两端管口封闭，管内注入高压流体物质，使管壁扩张，直至其 贴附于模具中成型；　其特征在于：所述Ｂ步骤中，高压流体物质对金属管进行扩张变形的过程中，专用设备通过模具对金属管施以高温加热。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国英，
申请(专利权)人：陈国英，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]