單焊縫彎頭壓製成形方法
2023-07-29 18:52:21 3
單焊縫彎頭壓製成形方法
【專利摘要】一種單焊縫彎頭壓製成形方法，其主要是選取與彎頭壁厚相同的板坯作為原材料，利用DYNAFORM軟體將彎頭展開得到坯料尺寸，用切割機下料；加工坯料內凹兩側面的坡口；將坯料截面壓製成U型；將U型截面坯料壓製成O型截面坯料；將O型截面板料內弧開口處焊合；將彎頭兩端多餘的坯料切除，按要求加工兩端後得到合格的彎頭零件。本發明壓制U型截面和O型截面的模具為凹模、凸模Ⅰ和凸模Ⅱ，凸模Ⅰ的頂面為平面，下部為U形結構，凸模Ⅱ的頂面為平面，與平面垂直的兩側為部分扇形面，在凸模Ⅱ下部的弧形面上設有與加工彎頭面對應的凹槽。本發明製得的產品焊縫少且質量好；模具簡單，無需芯棒；無需加熱，能源消耗少；工藝簡單，生產效率高。
【專利說明】單焊縫彎頭壓製成形方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模壓成形方法，特別是用於大口徑單焊縫彎頭的模壓成形方法。【背景技術】
[0002]彎頭在現代工業中應用非常廣泛，在石油、天然氣、化工、電工及紡織中均可見到。其成形方法主要包括衝壓-對焊、熱推制、冷推制、煨制、擠壓及壓制等。
[0003]衝壓-對焊彎頭的優點是模具結構簡單，使用方便靈活，模具成本低，並且不需要專用的液壓設備(可以充分利用先有的液壓機)，投資成本較小，可加工的範圍廣，但是所成形彎頭的內弧與外弧會各留下一道焊縫，使彎頭的機械性能有所下降。
[0004]熱推成形工藝加工的彎頭擁有壁厚勻稱、外觀光滑，並適合大批量生產，並且能加工壁厚較厚的管件。但是需要專用的臥式彎頭推彎機和專用的模具，工藝相對複雜。另外坯料需加熱處理，浪費能源。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種成型模具簡單，操作方便，能源消耗少，生產效率高，材料利用率高，產品質量好的大口徑單焊縫彎頭成形方法。
[0006]本發明成形方法如下:
[0007]1.下料
[0008]選取與彎頭壁厚相同的板坯作為原材料，坯料的形狀利用DYNAF0RM軟體自帶的BSE (板料尺寸計算)功能將彎頭展開，得到合理的坯料尺寸，用切割機下料。
[0009]2.加工坡口
[0010]將坯料裝卡在工具機上，通過刀具與坯料的相對運動加工出坯料內凹兩側橫截面要求的坡口尺寸。
[0011]3.壓制U型截面
[0012]將坯料放在凹模上，通過定位銷定位，使坯料中心線與凹模中心線對齊，滑塊帶動凸模I壓下，將坯料截面壓製成U型。
[0013]4.壓制O型截面
[0014]把凹模內的兩塊墊塊卸下，將步驟3壓制的U型截面坯料置於凹模內，滑塊帶動凸模II壓下，將U型坯料壓製成O型，最後通過壓機頂杆將其頂出。
[0015]5.焊接
[0016]將O型截面板料內弧開口處用焊機焊合。
[0017]6.切除餘料
[0018]將彎頭兩端多餘的坯料用切割機切除，並按彎頭規格要求加工兩端後即可得到合格的彎頭零件。
[0019]本發明壓制U型截面的模具:凹模與下模板通過螺釘聯接，下模板上設有與現有技術相同的與壓機工作檯相連的機構，凹模的型面尺寸與彎頭外壁型面尺寸相同，凹模型腔內兩側設有兩個墊塊，該墊塊頂面為平面，下部為U形結構，在墊塊的上部兩側帶有延伸的凸塊，墊塊通過螺釘與凹模聯接，兩墊塊的間距為成形彎頭外徑尺寸，凹模底部中心設有一圓孔，待彎頭成形後利用壓機頂杆將其頂出。凸模I與上模板通過螺釘聯接，上模板通過現有技術與壓機橫梁相連，該凸模I的頂面為平面，下部為U形結構，凸模I的型面尺寸與彎頭內壁型面尺寸相同，凸模與墊塊的單邊間隙為加工彎頭壁厚的1-1.1倍。
[0020]本發明壓制O型截面的模具:凹模與上述壓制U型截面的模具的凹模結構相同，使用時要將凹模型腔內兩側設有的墊塊卸下；凸模II與上模板通過螺釘聯接，上模板通過現有技術與壓機橫梁相連，凸模II的頂面為平面，與平面垂直的兩側為部分扇形面，在凸模II下部的弧形面上設有與加工彎頭面對應的凹槽，凸模II的型面尺寸與彎頭外壁型面尺寸相同。
[0021]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0022]1.本發明成形的產品焊縫少，殘餘應力小，產品質量好，不需整形即可達到產品要求的尺寸。
[0023]2.模具簡單，無需內置芯棒；單套模具即可成形45°、60°、90°等多種角度的彎頭，模具利用率高。
[0024]3.工藝簡單，生產效率高，便於工人操作。
[0025]4.材料利用率高，降低了產品成本。
[0026]5.無需加熱，能源消耗少。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明壓制U型截面模具主視半剖示意簡圖。
[0028]圖2為本發明壓制U型截面模具左視半剖示意簡圖。
[0029]圖3為本發明壓制U型截面模具俯視示意簡圖。
[0030]圖4為本發明壓制O型截面模具主視半剖示意簡圖。
[0031]圖5為本發明壓制O型截面模具左視半剖示意簡圖。
[0032]圖6為本發明壓制O型截面模具俯視示意簡圖。
[0033]圖7為本發明坯料主視示意圖。
[0034]圖8為本發明加工破口後坯料立體示意簡圖。
[0035]圖9為本發明壓制U型截面的模具立體示意簡圖。
[0036]圖10為本發明壓制O型截面的模具立體示意簡圖。
[0037]圖中:1.上模板；2.凸模I ;3.凹模；4下模板；5.墊塊；6.凸模II ；7.坯料。【具體實施方式】
[0038]在圖1、圖2和圖3所示的壓制U型截面的模具示意圖中，凹模3與下模板4通過螺釘聯接，下模板上設有與現有技術相同的與壓機工作檯相連的機構，凹模的型面尺寸與彎頭外壁型面尺寸相同，凹模型腔內兩側分別設有一個墊塊5，該墊塊頂面為平面，下部為U形結構，在墊塊的上部兩側帶有延伸的凸塊，墊塊通過螺釘與凹模聯接，兩墊塊的間距為成形彎頭外徑尺寸，凹模底部設有一圓孔，待彎頭成形後利用壓機頂杆將其頂出。凸模I 2與上模板I通過螺釘聯接，上模板通過現有技術與壓機橫梁相連，該凸模I的頂面為平面，下部為U形結構，凸模I的型面尺寸與彎頭內壁型面尺寸相同，凸模與墊塊的單邊間隙為加工彎頭壁厚的1-1.1倍。
[0039]在圖4、圖5和圖6所示的壓制O型截面的模具的示意簡圖中，凹模與上述壓制U型截面的模具的凹模結構相同，使用時要將凹模型腔內兩側設有的墊塊卸下；凸模II 6與上模板通過螺釘聯接，上模板通過現有技術與壓機橫梁相連，凸模II的頂面為平面，與平面垂直的兩側為部分扇形面，在凸模II下部的弧形面上設有與加工彎頭面對應的凹槽，凸模
II的型面尺寸與彎頭外壁型面尺寸相同。
[0040]實施例1
[0041]以生產材料Q235，壁厚t=2.5mm,公稱直徑D=IOOmm,彎曲半徑1.25D=125mm的90度彎頭為例對本發明進行說明。
[0042]選取厚度為2.5mmQ235板料作為原材料，還料7的形狀尺寸通過Dynaform軟體板料尺寸計算得到(如圖7所示)，用切割機下料。將下好的坯料裝卡在工具機上，通過刀具與坯料的相對運動加工出坯料內凹兩側橫截面要求的坡口(如圖8所示)，坡口為Y型坡口，尺寸為1X1.5mm。將坯料坡口朝下放置在凹模上，通過定位銷定位，使坯料中心線與凹模中心線對齊(如圖9所示)。凹模固定在壓機工作檯上，凸模I安裝在壓力機滑塊上，滑塊帶動凸模I壓下，將坯料截面壓製成U型。凸凹模型面尺寸與彎頭內外壁型面尺寸相同，凸模與墊塊的單邊間隙為2.7_。然後將U型截面坯料取下，把凹模型腔內的兩塊墊塊卸下，再將U型截面坯料置於凹模內(如圖10所示)，凸模II安裝在壓力機滑塊上，滑塊帶動凸模II壓下，將U型截面坯料壓製成O型。凸凹模型腔尺寸與彎頭外壁尺寸相同。最後將O型截面板料內弧開口處用焊機焊合，將彎頭兩端多餘的坯料用切割機切除，並按彎頭規格要求加工兩端後即可得到合格的彎頭零件。
[0043]實施例2
[0044]以生產材料X80，壁厚t=30mm，公稱直徑D=1200mm，彎曲半徑1.?=1800_的90度
彎頭為例對本發明進行說明。
[0045]選取厚度為30mm X80板料作為原材料，還料的形狀尺寸通過Dynaform軟體板料尺寸計算得到，用切割機下料。將下好的坯料裝卡在工具機上，通過刀具與坯料的相對運動加工出坯料內凹兩側橫截面要求的坡口，坡口為Y型坡口，尺寸為12 X 18mm。將坯料坡口朝下放置在凹模上，通過定位銷定位，使坯料中心線與凹模中心線對齊。凹模固定在壓機工作檯上，凸模I安裝在壓力機滑塊上，滑塊帶動凸模I壓下，將坯料截面壓製成U型。凸凹模型面尺寸與彎頭內外壁型面尺寸相同，凸模與墊塊的單邊間隙為32_。然後將U型截面坯料取下，把凹模型腔內的兩塊墊塊卸下，再將U型截面坯料置於凹模內，凸模II安裝在壓力機滑塊上，滑塊帶動凸模II壓下，將U型截面坯料壓製成O型。凸凹模型腔尺寸與彎頭外壁尺寸相同。最後將O型截面板料內弧開口處用焊機焊合，將彎頭兩端多餘的坯料用切割機切除，並按彎頭規格要求加工兩端後即可得到合格的彎頭零件。
【權利要求】
1.一種單焊縫彎頭壓製成形方法，其特徵在於: (1)下料:選取與彎頭壁厚相同的板坯作為原材料，坯料的形狀利用DYNAFORM軟體自帶的BSE即板料尺寸計算功能將彎頭展開，得到合理的坯料尺寸，用切割機下料； (2)加工坡口:將坯料裝卡在工具機上，通過刀具與坯料的相對運動加工出坯料內凹兩側橫截面要求的坡口尺寸； (3)壓制U型截面:將坯料放在凹模上，通過定位銷定位，使坯料中心線與凹模中心線對齊，滑塊帶動凸模I壓下，將坯料截面壓製成U型； (4)壓制O型截面:把凹模內的兩塊墊塊卸下，將步驟3壓制的U型截面坯料置於凹模內，滑塊帶動凸模II壓下，將U型坯料壓製成O型，最後通過壓機頂杆將其頂出； (5)焊接:將O型截面板料內弧開口處用焊機焊合； (6)切除餘料:將彎頭兩端多餘的坯料用切割機切除，並按彎頭規格要求加工兩端後即可得到合格的彎頭零件。
2.權利要求1所述的一種單焊縫彎頭壓製成形方法的壓制U型截面的模具，其特徵在於:凹模與下模板通過螺釘聯接，下模板上設有與現有技術相同的與壓機工作檯相連的機構，凹模的型面尺寸與彎頭外壁型面尺寸相同，凹模型腔內兩側分別設有一個墊塊，該墊塊頂面為平面，下部為U形結構，在墊塊的上部兩側帶有延伸的凸塊，墊塊通過螺釘與凹模聯接，兩墊塊的間距為成形彎頭外徑尺寸，凹模底部設有一圓孔，待彎頭成形後利用壓機頂杆將其頂出；凸模I 與上模板通過螺釘聯接，上模板通過現有技術與壓機橫梁相連，該凸模I的頂面為平面，下部為U形結構，凸模I的型面尺寸與彎頭內壁型面尺寸相同，凸模與墊塊的單邊間隙為加工彎頭壁厚的1-1.1倍。
3.權利要求1所述的一種單焊縫彎頭壓製成形方法的壓制O型截面的模具，其特徵在於:凹模與上述壓制U型截面的模具的凹模結構相同，使用時要將凹模型腔內兩側設有的墊塊卸下；凸模II與上模板通過螺釘聯接，上模板通過現有技術與壓機橫梁相連，凸模II的頂面為平面，與平面垂直的兩側為部分扇形面，在凸模II下部的弧形面上設有與加工彎頭面對應的凹槽，凸模II的型面尺寸與彎頭外壁型面尺寸相同。
【文檔編號】B21C37/28GK103894444SQ201410079806
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】趙軍, 於高潮, 王春鴿 申請人:燕山大學