一种钛合金带直筋管热扭转模具及其方法技术

本发明专利技术涉及一种钛合金带直筋管热扭转模具及其方法，所述模具主体结构为钢圆饼；所述钢圆饼的中心开设有与钛合金带直筋管对应尺寸的贯通孔；所述贯通孔的外圆周上分别开设有与钛合金带直筋管外表面直筋一一对应的直槽；所述直槽的槽深和槽宽根据待轧钛合金带直筋管最大筋的高度和宽度，并考虑径向和纵向的间歇余量进行设置。本发明专利技术在满足成品管尺寸的前提下，综合考虑热扭转过程、后续矫直过程带筋钛合金管纵向、周向的尺寸变化规律，设计出一种既能轻松使带直筋钛合金管穿入扭转内模，又能保证扭转过程中内模能有效带动带直筋钛合金管随内模的旋转一起旋转的模具。金管随内模的旋转一起旋转的模具。金管随内模的旋转一起旋转的模具。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金带直筋管热扭转模具及其方法


[0001]本专利技术涉及钛管热扭转成型
，尤其涉及一种钛合金带直筋管热扭转模具及其方法。

技术介绍

[0002]在核电用管领域，有一种带外筋的钛合金管，该钛管的名义尺寸为Φ 14
×
2.0，筋宽1.3mm，筋高0.50mm，左向螺旋，螺旋角度3.145
°
，螺距800mm。断面尺寸要求：基圆D(13.90～14.10)mm、筋外接圆直径D 筋(14.90～15.10)mm、内径d(9.90～10.10)mm、壁厚S(1.88～2.12) mm，其尺寸精度要求高，又必须通过内外径通规、止规、内径贯通规的检验，达到满足要求的尺寸非常不易。
[0003]为了达到要求的尺寸，必需对冷轧出来的带直筋管按要求热扭转为左旋螺距为800mm的螺旋管。扭转过程是将钛合金直筋管穿在扭转模具内，在扭转模具前端对钛合金直管进行感应加热，待钛合金直筋管加热到 600℃～650℃后，钛合金直筋管前端被夹头拉住前行，扭转模具按一定周向速度左旋，钛合金直筋管就被拉扭成满足要求的左旋带筋管。
[0004]目前，在热扭转之前，需对所轧带直筋钛合金管的局部凸筋进行人工处理，以满足带直筋钛合金管能够穿入扭转模具。在处理时，极易造成处理工具对带直筋钛合金管基圆外表面和筋的两侧划伤，从而影响成品外表面质量。同时，由于带直筋钛合金管与扭转模具的间歇较小，摩擦力较大，使得在热扭转过程中纵向拉伸容易暂停。最后出来的凸筋左旋螺距不能保持稳定。成品螺距要求为800mm，但是目前前实际扭转后的螺距在 770mm～840mm之间变化，且没有规律。同时由于纵向变形不稳定，造成周向外径、筋外缘外径、壁厚等尺寸也没有稳定的变化规律，极易造成成品尺寸超标准。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种钛合金带直筋管热扭转模具及其方法，通过综合考虑热扭转过程、后续矫直过程带筋钛合金管纵向、周向的尺寸变化规律，设计出一种既能轻松使带直筋钛合金管穿入扭转内模，又能保证扭转过程中模具能有效带动带直筋钛合金管随模具的旋转一同旋转的模具。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术所提出的一种钛合金带直筋管热扭转模具，主体结构为钢圆饼；所述钢圆饼的中心开设有与钛合金带直筋管对应尺寸的贯通孔；所述贯通孔的外圆周上分别开设有与钛合金带直筋管外表面直筋一一对应的直槽；所述直槽的槽深和槽宽根据待轧钛合金带直筋管最大筋的高度和宽度，并考虑径向和纵向的间歇余量进行设置，根据所轧钛合金带直筋管基圆的最大尺寸能够有效穿入而不会卡阻而需要的间歇，使钛合金带直筋管能够轻松穿入，并且在旋转时能够有效带动直筋一起旋转。
[0008]进一步的，所述钢圆饼外表面的上下两侧分别对称设置有锥形孔。
[0009]一种钛合金带直筋管热扭转方法，所述方法包括以下步骤：
[0010]S1、进行热扭转之前，在线下采用与线上相同的热扭转模具将待热扭转的带直筋管进行试穿；保证每支带直筋管均能有效轻松穿过热扭转模具；若遇到有卡阻的带直筋管，需要对带直筋管卡阻部分进行局部处理，直至全部轻松穿过；
[0011]S2、将热扭转装置的前台坯料台架的中心线与热扭转模具本身及后台的拉伸部分的中心线在上下、左右调准，中心误差≤0.50mm；在后台拉伸牵引夹具前进到离电磁感应线圈距离最近位置的前提下，将待热扭转的带直筋管放入前台坯料台架，手动穿过热扭转模具，穿过后台拉伸牵引夹具夹头，紧固夹头，以保证带直筋管能随牵引夹具往后运动；带直筋管穿过牵引夹具的端头，通过耐高温的硅胶管与减压后的氩气瓶直接相连，硅胶管包裹带直筋管，使得氩气完全充满带直筋管的内圆孔；在电磁感应线圈与牵引夹具之间设置氩气保护装置；氩气保护装置与减压后的氩气瓶相连接，并与扭转后的带筋管外表面靠近，用于减小热扭转后带筋管外表面的氧化；
[0012]S3、按要求设置相应的热扭转变形参数，包括螺距、旋转方向、拉速、加热温度、工作起点位置；先打开连接内外保护的氩气瓶的开关，压力开到最大，预先开始通氩气；然后打开电磁感应线圈，当热电偶测量的温度达到要求温度后，点击开始按钮，热扭转模具按设定的方向、角度旋转，牵引夹具按设定的线速度往后台匀速后退，开始热扭转；
[0013]S4、当显示屏上移动距离满足要求后，按停止按钮，关电磁感应线圈开关；继续通内外保护氩气，直至整支热扭转后的带筋管的温度降到100℃以下，将已扭转好的带筋管取下，重复上述过程，进行后续多支带直筋管的热扭转。
[0014]进一步的，所述氩气保护装置为中空的3/4圆环结构，且圆环内设多个喷气孔，圆环通过管道与减压后的氩气瓶相连接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]通过本专利技术模具完成热扭转，可以得到筋高、基圆外径都符合要求的尺寸、外筋螺旋螺距满足要求长度的左旋带筋管。通过在热扭转过程中内外表面吹保护性氩气，使其热扭转后钛合金管内外表面只产生氧化轻微，在后续工序通过轻微酸洗即可去除。且能够避免在热扭转前为了使带直筋管顺利进入内模，而必需对带直筋管不能通过内模的部分进行人工处理而耗费的人工费用，也避免了由于人工处理可能对管体外表面带来的划伤。本专利技术的设计思想在异形件热扭转领域具有一定的推广性，且无论是结构，还是使用方法都非常简单，对操作人员要求不高，能够有效操作并达成目标。
附图说明
[0017]图1为本专利技术模具的主视结构示意图；
[0018]图2为本专利技术模具的侧视结构示意图；
[0019]图3为图1中B处的放大结构示意图。
[0020]其中，附图标记：1
‑
钢圆饼；2
‑
贯通孔；3
‑
直槽；4
‑
锥形孔。
具体实施方式
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根
据这些附图获得其他的附图。
[0022]需要说明的是，在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
[0023]参见附图1至3，给出了本专利技术所提出的一种钛合金带直筋管热扭转模具的一个实施例的具体结构。所述模具的主体结构为钢圆饼1；所述钢圆饼1的中心轴向开设有与钛合金带直筋管基圆对应尺寸的贯通孔2；所述贯通孔2外圆周的十字方向上均布开设有与钛合金带直筋管外表面直筋一一对应的四个直槽3；本实施例中，所述钢圆饼1外表面的上下两侧分别轴向均布有两个锥形孔4，且上侧两个锥形孔4和下侧两个锥形孔4轴对称，用于将热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金带直筋管热扭转模具，其特征在于：所述模具主体结构为钢圆饼；所述钢圆饼的中心开设有与钛合金带直筋管对应尺寸的贯通孔；所述贯通孔的外圆周上分别开设有与钛合金带直筋管外表面直筋一一对应的直槽；所述直槽的槽深和槽宽根据待轧钛合金带直筋管最大筋的高度和宽度，并考虑径向和纵向的间歇余量进行设置，根据所轧钛合金带直筋管基圆的最大尺寸能够有效穿入而不会卡阻而需要的间歇，使钛合金带直筋管能够轻松穿入，并且在旋转时能够有效带动直筋一起旋转。2.根据权利要求1所述的一种钛合金带直筋管热扭转模具，其特征在于：所述钢圆饼外表面的上下两侧分别对称设置有锥形孔。3.一种利用权利要求1所述模具进行钛合金带直筋管热扭转方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、进行热扭转之前，在线下采用与线上相同的热扭转模具将待热扭转的带直筋管进行试穿；保证每支带直筋管均能有效轻松穿过热扭转模具；若遇到有卡阻的带直筋管，需要对带直筋管卡阻部分进行局部处理，直至全部轻松穿过；S2、将热扭转装置的前台坯料台架的中心线与热扭转模具本身及后台的拉伸部分的中心线在上下、左右调准，中心误差≤0.50mm；在后台拉伸牵引夹具前进到离电磁感应线圈距离最近位置的前提下，将待热扭转的带直筋管放入前台...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯庆，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：