一種管件加工工藝的製作方法

2023-07-18 01:01:41 1

一種管件加工工藝的製作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明涉及管件加工的技術領域，特別是管件加工工藝的技術領域。
【【背景技術】】
[0002]管件是管道系統中起連接、控制、變向、分流、密封、支撐等作用的零部件的統稱，是將管子連接管路的重要組成部分，根據連接方法可分為承插式管件、螺紋管件、法蘭管件和焊接管件四類。管件多用與管子相同的材料製成，有彎頭、法蘭、三通管、四通管和異徑管等。管件一般用來傳輸流體，為防止流體洩露，一般要求管件之間為無縫連接，要求相連的管件具有相互配合的尺寸，並且通過一定的結合方式連接管件。
[0003]在航空製造業中，在飛機零部件加工中，有大量的油氣管路零件。這些管件的尺寸精度要求很高，管件的連接也要求完全避免滲漏，尤其是在航空無人機上，因為無人駕駛和操作，而是通過無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的。據統計，在無人機的墜機事件中，機械原因造成的飛行事故約佔23.2%。所以油氣管路的連接安全起到至關重要的作用。
[0004]三通管件在油氣管路系統中可以起到分流、改變液體流向、緩解管路系統局部應力等重要作用，目前，液壓脹形是製造三通管件常用方法，但其在脹形過程中，主要存在以下缺陷:(1)多通管件的主管中部嚴重增厚。(2)多通管件的支管高度不夠且出現過度減薄。另外製造三通管件常用的方法還有鑄造法，而採用鑄造的方法製造三通管件的缺點是不利焊接，不能滿足焊接場合。對於承壓管道元件，焊接、鑄造工藝帶來的漏氣、漏液的現象時有發生，造成許多不確定的安全隱患。
【
【發明內容】
】
[0005]本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種管件加工工藝，採用先進熱模鍛和冷擠壓加工，管件尺寸精度高、表面粗糙度小、內部金屬流動性好，其抗拉強度、耐磨性能、機械性能大幅提升。
[0006]為實現上述目的，本發明提出了一種管件加工工藝，包括預成型、退火處理、冷擠壓、整形、表面拋丸處理；
[0007]a)預成型:將坯料加熱，將坯料剝皮製成毛坯，然後使用中頻加熱爐將毛坯加熱，利用熱模鍛對坯料進行預成型處理。
[0008]b)退火處理:將預成型的毛坯進行退火處理，去除鍛造過程中的組織缺陷以及殘餘應力。
[0009]c)冷擠壓:將模具、頂杆裝上冷擠壓三通機，進行模具位置的調整，使頂杆在模腔內運動正常，將上模與設備連接牢固，裝入脫模杆，調試其上下運行正常，全部調整好後，空運轉一至三次，保證其正常工作，裝入管坯，先點動成型，後自動成型；
[0010]d)整形、拋光:裝設模具並調整各行程位置至正確的位置，必要時對半成品進行塗保護層，三通管件需要先進行扁壓整形，再進行模壓整形；然後對三通管件內外都進行拋光;
[0011]e)表面拋丸處理:小管徑的管配件在履帶式拋丸機內拋丸，中等管徑的管件在吊鉤式拋丸機內拋丸；噴砂作業是針對大管件而採用的表面處理方法；
[0012]作為優選，所述a)步驟中，加熱溫度至1000°C以上，在熱模鍛壓力機上進行。
[0013]作為優選，所述b)步驟中，退火處理的溫度在780°C?920°C範圍內，保溫時間在5?25分鐘範圍內。
[0014]作為優選，所述c)步驟中，模具、頂杆裝上冷擠壓機時，有孔的頂杆裝入帶內注油的一端，將下模與設備連接牢固，再調整上模，使其與下模合模適宜。
[0015]作為優選，所述e)步驟中，小管件的管徑為1/16"以下，中等管件的管徑為1/16"?I"，大管件的管徑為I"以上。
[0016]作為優選，所述e)步驟中，小管件的噴丸時間為24?25分鐘，中等管件和大管件的噴丸時間為29?30分鐘。
[0017]作為優選，所述e)步驟中，拋丸機的鋼丸採用0.5mm的合金鋼丸；噴砂作業的砂粒米用江砂。
[0018]作為優選，所述表面拋丸處理之後，還需要對管件進行表面磷皂化處理。
[0019]熱模鍛，是鍛造工藝技術的一種，一般是指將金屬毛坯加熱至高於材料再結晶溫度後，利用模具將金屬毛坯塑性成形為鍛件形狀和尺寸的精密鍛造方法。
[0020]冷擠壓就是把金屬毛坯放在冷擠壓模腔中，在室溫下，通過壓力機上固定的凸模向毛坯施加壓力，使金屬毛坯產生塑性變形而製得零件的加工方法。如果毛坯不經加熱就進行擠壓，便稱為冷擠壓。冷擠壓是無切肩、少切肩零件加工工藝之一，所以是金肩塑性加工中一種先進的工藝方法。
[0021]特點有:1)尺寸準確，目前我國研製的冷擠壓件一般尺寸精度可達8?9級，若採用理想的潤滑可達(指純鋁和紫銅零件)，僅次於精拋光表面。因此用冷擠壓方法製造的零件，一般不需要再加工，少量的只需精加工(磨削)。2)節約材料，冷擠壓件材料利用率通常可以達到80%以上。如解放牌汽車活塞銷動切削加工材料利用率為43.3%，而用冷擠壓時材料利用率提高到92% ;又如萬向節軸承套改用冷擠壓後，材料利用率由過去的27.8%提高到64%。可見，採用冷擠壓方法生產機械零件，可以節約大量鋼材和有色金屬材料。3)生產效率高，用冷擠壓方法生產機械零件的效率是非常高的，特別是生產批量大的零件，用冷擠壓方法生產可比切削加工提高几倍、幾十倍、甚至幾百倍。例如，汽車活塞銷用冷擠壓方法比用切削加工製造提高3.2倍，當前又用冷擠壓活塞銷自動機，使生產率進一步提高。一臺冷擠壓自動機的生產率相當於100臺普通車床或10臺四軸自動車床的生產率。4)適用面廣，如異形截面、內齒、異形孔及盲孔等，這些零件採用其它加工法難以完成，用冷擠壓加工卻十分方便。5)強度高，由於冷擠壓採用金屬材料冷變形的冷作強化特性，即擠壓過程中金屬毛坯處於三向壓應力狀態，變形後材料組織緻密、且具有連續的纖維流向，因而製件的強度有較大提高。這樣就可用低強度材料代替高強度材料。例如過去採用20Cr鋼經切削加工製造解放牌活塞銷，現改用20號鋼經冷擠壓製造活塞銷，經性能測定各項指標，冷擠壓法高於切削加工法製造活塞銷。從以上特點，可以看出，冷擠壓技術與當前各種加工方法比較，具有突出的優越性。這就為冷擠壓代替切削加工、鍛造、鑄造和拉深工藝來製造機器零件，開闢了一條廣闊的道路。
[0022]本發明的有益效果:本發明毛坯採用先進熱模鍛和冷擠壓加工，尺寸精度高、表面粗糙度小、內部金屬流動性好，可以形成合理的纖維流線性分布，其抗拉強度、耐磨性能、機械性能大幅提升；製成的無縫三通管件可有效防止漏氣、漏液現象的發生，安全係數高，使用效果好；可以適應輸入和輸出不同流量，以達到較高的輸出工作壓力要求，能確保液壓油路不滲漏；其公差和表面粗糙度均可達到航空行業標準，並節省原材料40%，有效降低生產成本，可配套應用於我國無人駕駛飛機配套，具有先進技術，具有市場前景。
[0023]本發明的特徵及優點將通過實施例進行詳細說明。
【【具體實施方式】】
[0024]本發明，包括預成型、退火處理、冷擠壓、整形、表面拋丸處理；
[0025]a)預成型:將坯料加熱，將坯料剝皮製成毛坯，然後使用中頻加熱爐將毛坯加熱，利用熱模鍛對坯料進行預成型處理。
[0026]b)退火處理:將預成型的毛坯進行退火處理，去除鍛造過程中的組織缺陷以及殘餘應力。
[0027]c)冷擠壓:將模具、頂杆裝上冷擠壓三通機，進行模具位置的調整，使頂杆在模腔內運動正常，將上模與設備連接牢固，裝入脫模杆，調試其上下運行正常，全部調整好後，空運轉一至三次，保證其正常工作，裝入管坯，先點動成型，後自動成型；
[0028]d)整形、拋光:裝設模具並調整各行程位置至正確的位置，必要時對半成品進行塗保護層，三通管件需要先進行扁壓整形，再進行模壓整形；然後對三通管件內外都進行拋光;
[0029]e)表面拋丸處理:小管徑的管配件在履帶式拋丸機內拋丸，中等管徑的管件在吊鉤式拋丸機內拋丸；噴砂作業是針對大管件而採用的表面處理方法；
[0030]所述a)步驟中，加熱溫度至1000°C以上，在熱模鍛壓力機上進行。所述b)步驟中，退火處理的溫度在780°C?920°C範圍內，保溫時間在5?25分鐘範圍內。所述c)步驟中，模具、頂杆裝上冷擠壓機時，有孔的頂杆裝入帶內注油的一端，將下模與設備連接牢固，再調整上模，使其與下模合模適宜。所述e)步驟中，小管件的管徑為1/16"以下，中等管件的管徑為1/16"?I"，大管件的管徑為I"以上。所述e)步驟中，小管件的噴丸時間為24?25分鐘，中等管件和大管件的噴丸時間為29?30分鐘。所述e)步驟中，拋丸機的鋼丸採用0.5mm的合金鋼丸；噴砂作業的砂粒採用江砂。所述表面拋丸處理之後，還需要對管件進行表面磷皂化處理。
[0031]實施例:不鏽鋼三通管件
[0032]使用中頻加熱爐將毛坯加熱，加熱至1100°C，在熱模鍛壓力機上進行預成型處理；預成型的毛坯在退火爐內進行退火處理，退火溫度800°C，保溫時間20分鐘，置於空氣中自然冷卻。之後將毛坯放入冷擠壓機中進行冷擠壓成型，放在上模、下模組合成模具的型腔內，用1000噸壓力機閉合模具，左芯軸、右芯軸分別在管件兩端用500噸力對填料施壓，依靠左芯軸、右芯軸推壓填料，使管件在左芯軸、右芯軸壓力作用下，中間段的管件向模型方向拉伸，成型後，左芯軸、右芯軸退出，打開上模、下模，取出已成型的三通管件，進行整形拋光；需要先進行扁壓整形，再進行模壓整形，然後對三通管件內外都進行拋光；再進行表面拋丸處理和表面磷皂化處理。
[0033]本發明工作過程:
[0034]本發明一種管件加工工藝在工作過程中，毛坯採用先進熱模鍛和冷擠壓加工，尺寸精度高、表面粗糙度小、內部金屬流動性好，可以形成合理的纖維流線性分布，其抗拉強度、耐磨性能、機械性能大幅提升；製成的無縫三通管件可有效防止漏氣、漏液現象的發生，安全係數高，使用效果好；可以適應輸入和輸出不同流量，以達到較高的輸出工作壓力要求，能確保液壓油路不滲漏；其公差和表面粗糙度均可達到航空行業標準，並節省原材料40 %，有效降低生產成本，可配套應用於我國無人駕駛飛機配套，具有先進技術，具有市場前景。
[0035]上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明簡單變換後的方案均屬於本發明的保護範圍。
【主權項】
1.一種管件加工工藝，其特徵在於:包括預成型、退火處理、冷擠壓、整形、表面拋丸處理； a)預成型:將坯料加熱，將坯料剝皮製成毛坯，然後使用中頻加熱爐將毛坯加熱，利用熱模鍛對坯料進行預成型處理。 b)退火處理:將預成型的毛坯進行退火處理，去除鍛造過程中的組織缺陷以及殘餘應力。 c)冷擠壓:將模具、頂杆裝上冷擠壓三通機，進行模具位置的調整，使頂杆在模腔內運動正常，將上模與設備連接牢固，裝入脫模杆，調試其上下運行正常，全部調整好後，空運轉一至三次，保證其正常工作，裝入管坯，先點動成型，後自動成型； d)整形、拋光:裝設模具並調整各行程位置至正確的位置，必要時對半成品進行塗保護層，三通管件需要先進行扁壓整形，再進行模壓整形；然後對三通管件內外都進行拋光； e)表面拋丸處理:小管徑的管配件在履帶式拋丸機內拋丸，中等管徑的管件在吊鉤式拋丸機內拋丸；噴砂作業是針對大管件而採用的表面處理方法。2.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述a)步驟中，加熱溫度至1000C以上，在熱模鍛壓力機上進行。3.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述b)步驟中，退火處理的溫度在780°C?920°C範圍內，保溫時間在5?25分鐘範圍內。4.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述c)步驟中，模具、頂杆裝上冷擠壓機時，有孔的頂杆裝入帶內注油的一端，將下模與設備連接牢固，再調整上模，使其與下模合模適宜。5.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述e)步驟中，小管件的管徑為1/16"以下，中等管件的管徑為1/16"?I"，大管件的管徑為I"以上。6.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述e)步驟中，小管件的噴丸時間為24?25分鐘，中等管件和大管件的噴丸時間為29?30分鐘。7.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述e)步驟中，拋丸機的鋼丸採用0.5mm的合金鋼丸；噴砂作業的砂粒採用江砂。8.如權利要求1所述的一種管件加工工藝，其特徵在於:所述表面拋丸處理之後，還需要對管件進行表面磷皂化處理。
【專利摘要】本發明公開了一種管件加工工藝，用於製造航空無人機上的三通管件，包括以下步驟：a)預成型、b)退火處理、c)冷擠壓、d)整形、e)表面拋丸處理；本發明採用先進熱模鍛和冷擠壓加工，尺寸精度高、表面粗糙度小、內部金屬流動性好，可以形成合理的纖維流線性分布，其抗拉強度、耐磨性能、機械性能大幅提升；製成的無縫三通管件可有效防止漏氣、漏液現象的發生，安全係數高，使用效果好，能確保液壓油路不滲漏；其公差和表面粗糙度均可達到航空行業標準，並節省原材料40％，有效降低生產成本，可配套應用於我國無人駕駛飛機配套，具有先進技術，具有市場前景。
【IPC分類】B21C37/06
【公開號】CN105710155
【申請號】CN201410714070
【發明人】王建國, 洪哲, 高超, 黃小芳
【申請人】嘉興邁思特管件製造有限公司