一种大口径薄壁弯头成型方法技术

本发明专利技术公开了一种大口径薄壁弯头成型方法，包括：将大口径薄壁管坯弯制成大弯曲半径弯管；将大弯曲半径弯管压制成弯头；其中，弯制时采用边局部加热、边推进、边弯制、边冷却的方式。本发明专利技术通过弯制成型使得管坯局部加热，局部变形，制成大弯曲半径弯管，从而不会产生塌坑缺陷，规避了产生塌坑的变形时间段。在弯管弯制成型后，再将弯管压制成型，可有效避免弯头外弧的减薄。本发明专利技术结合了弯制成型和压制成型的优点，制作的成品弯头质量高，外观美观，壁厚均匀，减薄率低，不会出现塌坑、裂纹、褶皱等缺陷。缺陷。缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种大口径薄壁弯头成型方法


[0001]本专利技术涉及弯头成型方法，特别涉及一种大口径薄壁弯头成型方法。

技术介绍

[0002]大口径薄壁弯头成型一般采用压制成型和过球整形相结合的工艺，即先采用压制成型工艺将钢管压制成弯头，但弯头内弧至侧弧的位置往往会出现明显的塌坑，严重的还会产生褶皱，成型外观差；因而在压制成型后，还需要采用多次过球工艺对塌坑缺陷进行整形。过球工艺是将工艺球从弯头的一端压入，从弯头的另一端压出，从而达到对塌坑缺陷进行整形的目的。但当塌坑缺陷非常严重达到很明显的褶皱时，单纯过球工艺不仅难以将褶皱撑开至圆滑状态，褶皱处甚至会因变形过大而开裂，导致弯头报废。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提出一种保证弯头质量的大口径薄壁弯头成型方法。
[0004]技术方案：本专利技术所述的大口径薄壁弯头成型方法，包括如下步骤：(1)采用边局部加热、边推进、边弯制、边冷却的加工方式，将大口径薄壁管坯弯制成大弯曲半径弯管；(2)将大弯曲半径弯管压制成弯头。
[0005]弯头压制时产生塌坑的时间节点是在压制刚开始、管坯开始发生弯曲变形的时候，通过弯制成型使得管坯局部加热，局部变形，从而不会产生塌坑缺陷，规避了产生塌坑的变形时间段。但是因弯制成型是连续的局部变形，减薄相对较大，若直接弯制成弯头，弯头成品的外弧减薄将会非常严重。因而本专利技术首先将管坯弯制成大弯曲半径弯管(一般在3D以上，D为管坯公称外径)。压制工艺由于是整体变形，相对于弯制工艺，减薄显著降低。利用压制工艺的这一特点，在弯管弯制成型后，再将弯管压制成型，可有效避免弯头外弧的减薄。本专利技术结合了弯制成型和压制成型的优点，制作的成品弯头质量高，外观美观，壁厚均匀，减薄率低，不会出现塌坑、裂纹、褶皱等缺陷。
[0006]其中，管坯局部加热采用感应线圈加热方式。
[0007]加热温度850～1000℃，加热温度过高会产生严重变形、组织过烧、热裂纹等缺陷，温度过低会产生弯曲回弹过大、应力裂纹等缺陷。
[0008]推进速度20～40mm/min，推进速度过大会使弯管减薄量大、内弧起皱，速度过小又会产生局部超温、过烧，甚至开裂。
[0009]冷却介质采用水或压缩空气，可根据管坯材质和壁厚进行选用，目的是让弯管快速冷却，否则管子会在持续高温的作用下变软甚至融化，使弯管严重变形甚至无法成形。
[0010]弯管弯曲半径为3D～5D，弯头弯曲半径为1D～1.5D，弯头使用相应模具压制即可。弯管压制时，在弯管内部加上芯撑，同时在弯管两端加上端撑。弯管弯曲半径不能太小，太小会产生严重变形，导致椭圆度超标甚至出现弯折，太大会给弯头成型造成困难，出现塌坑或裂纹等缺陷。弯头产品标准规定弯曲半径最大1.5D，若有更大弯曲半径的非标弯头也可通过本专利技术的方法做出来；若小于1D，弯头热压成型时可能会产生塌坑、褶皱、裂纹等缺陷。
[0011]本专利技术适用性强，不仅适于90
°
大口径薄壁弯头的成型，对于30
°
、45
°
、60
°
及其他特殊角度大口径薄壁弯头成型也同样适用。管坯可以采用碳钢、合金钢、耐热钢等材料，管坯可以是无缝管，也可以是有缝管。
[0012]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：本专利技术可避免塌坑缺陷，同时避免弯头产生严重外弧减薄，减薄率控制在15％以内，比单纯使用弯制工艺减薄率减小30％以上，有效保证了大口径薄壁弯头成品质量，提高了成品率，降低了返修率和报废率。
附图说明
[0013]图1是本专利技术中，弯制方法示意图；
[0014]图2是本专利技术中，压制方法示意图；
[0015]图3是本专利技术制作的弯头结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0017]本实施例中，以90
°
弯头为例，采用弯制成型工艺和压制成型工艺的组合，先将无缝管弯制成3D弯管，再将3D弯管压制成1.5D弯头。
[0018]具体地，如图1所示，在管坯(薄壁无缝管)待弯部分套上感应线圈，并用机械转臂固定管头，感应线圈中通过中频电流对管坯进行加热，使管坯温度升高到900℃，在管坯后端施加推力，导向限位块对管坯进行限位，同时机械转臂转动，使3D弯管按30mm/min的速度弯制成型。弯制出的弯管部分采用喷水冷却方式(水压6公斤)，通过边加热、边推进、边弯制、边冷却的方式，将3D弯管连续地弯制出来。
[0019]如图2所示，在3D弯管弯制出来后，准备制作1.5D弯头的模具，将3D弯管放入模具中，在3D弯管内部加上芯撑，两端加上端撑，通过压力机加压进行压制，当模具上下模合模后，即完成1.5D弯头成品。
[0020]本实施例中涉及的弯制设备和压制设备均为现有技术，在此不作赘述。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径薄壁弯头成型方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)采用边局部加热、边推进、边弯制、边冷却的加工方式，将大口径薄壁管坯弯制成大弯曲半径弯管；(2)将大弯曲半径弯管压制成弯头。2.根据权利要求1所述的大口径薄壁弯头成型方法，其特征在于：管坯局部加热采用感应线圈加热方式。3.根据权利要求1所述的大口径薄壁弯头成型方法，其特征在于：加热温度850～100...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立明，丛相州，彭先宽，杜占江，徐广信，
申请(专利权)人：北京国电富通科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：