大口徑異徑接頭的成形模具的製作方法
2024-02-08 03:09:15
專利名稱：大口徑異徑接頭的成形模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及擠壓成形模具技術領域，特別是涉及一種大口徑異徑接頭的成形模具。
背景技術：
高壓油氣輸送管道中的大口徑異徑接頭是用來進行改變管徑大小、實現不同管徑通道連接作用的關鍵管道元件。目前我國高壓油氣輸送管道中所用異徑接頭的材料為管線鋼，其大端外徑406毫米至1219毫米，管壁厚度10毫米至50毫米，小端與大端直徑比為O. 5至O. 9。從成形製造的角度看，異徑接頭的成形難度不大，但因產品的技術要求與機械性能要求較高,往往需要較長的工藝路線來實現。
目前國內以擠壓方法生產大口徑異徑接頭所採用的加工方法一般是採用板厚大於產品要求壁厚的鋼板下料後卷焊成直管坯，用加熱設備將管坯需要成形的部分加熱至成形溫度後，將管坯放入擴孔或縮徑成形模具，採用液壓機將管坯的成形端部多道次擴徑或縮徑至產品尺寸，最後進行整形，製成成品。用這種方法生產大口徑異徑接頭的設備要求不高，成形出的產品外觀較好，但在多道次的擴徑或縮徑工序中，需要多次更換模具，裝卸麻煩，生產效率低，而且由於每擴徑或縮徑和整形一次即需要加熱一次，變形較大時一般需要重複加熱3 — 4次，造成內部組織晶粒長大，加熱溫度和時間控制不好還會造成脫碳甚至過燒現象，使得產品的機械性能下降。因此，開發一種生產效率高、產品質量好、生產成本低的大口徑異徑接頭的成形模具顯得很有必要。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種大口徑異徑接頭的成形模具，能夠解決現有技術中存在的問題，該模具可以實現一次完成大口徑異徑接頭的成形與整形，具有結構簡單、生產效率高、產品質量好、生產成本低的優點。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是提供一種大口徑異徑接頭的成形模具，包括設置在壓機上滑塊上的上模、設置在壓機下工作檯上的下模和設置在壓機下頂杆上的芯模，所述上模包括模腔朝下的凹模口、凹模、上模套、上模座和上模板，所述凹模、上模套和上模座設置在上模板和凹模口之間，所述凹模口與凹模組成上模的成形工作部分，所述下模包括下模板和設置在下模板上的下定位圈，所述芯模包括芯軸和套裝在芯軸上的凸模，所述的凹模口和凹模組成模具的外形定徑帶，所述的下定位圈和凸模組成模具的內形定徑帶。在本發明一個較佳實施例中，所述凸模採用間隙配合套裝在芯軸上端。在本發明一個較佳實施例中，所述凸模的外表面包括多段斜度和圓弧，所述凸模的最大外徑尺寸大於管坯的小端內徑尺寸。在本發明一個較佳實施例中，所述凸模的最大外徑尺寸比管坯的小端內徑尺寸大O. 5 L 2mm。在本發明一個較佳實施例中，所述下定位圈的上端外壁形狀與所述凹模的下端內壁形狀相同。在本發明一個較佳實施例中，所述上模板與上模座之間通過螺栓固定連接，所述下定位圈與下模板之間通過螺栓固定連接，所述上模座和凹模口通過固定銷連接。本發明的有益效果是本發明一種大口徑異徑接頭的成形模具，可以實現一次完成大口徑異徑接頭的成形與整形，不需要更換模具，並利用金屬塑性成形規律使得小端和兩端過渡的肩臺部分出現增厚現象，提高了大口徑異徑接頭薄弱部分的強度，具有結構簡單、生產效率高、產品質量好、節能降耗，生產成本低的優點。
圖I是本發明大口徑異徑接頭的成形模具一較佳實施例的結構示意 附圖中各部件的標記如下1、壓機上滑塊，2、壓機下工作檯，3、壓機下頂杆，4、凹模口，5、凹模,6、上模套,7、上模座,8、上模板,9、下模板，10、下定位圈，11、芯軸，12、凸模，13、管坯，14、固定銷。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I，本發明實施例包括
一種大口徑異徑接頭的成形模具，包括設置在壓機上滑塊I上的上模、設置在壓機下工作檯2上的下模和設置在壓機下頂杆3上的芯模，所述上模包括模腔朝下的凹模口 4、凹模5、上模套6、上模座7和上模板8，所述凹模5、上模套6和上模座7設置在上模板8和凹模口 4之間，所述凹模口 4與凹模5組成上模的成形工作部分，所述下模包括下模板9和設置在下模板9上的下定位圈10，所述芯模包括芯軸11和套裝在芯軸11上的凸模12，所述的凹模口 4和凹模5組成模具的外形定徑帶，所述的下定位圈10和凸模12組成模具的內形定徑帶。本發明大口徑異徑接頭的成形模具採用了包含熱擠壓工藝技術和熱拉拔工藝技術的創新複合成形技術，合理的設置凹模口 4的尺寸與凸模12外形尺寸，在上模將管坯13擠壓進入凹模口 4後，由凸模12、凹模口 4和凹模5共同形成的定徑帶來限制工件的變形，使管坯13沿定徑帶進行熱擠壓成形，然後由壓機下頂杆3推動芯軸11和凸模12，運用熱拉拔原理使凸模12對擠壓成形中的管坯13進行成形，得到內外徑尺寸合格的異徑接頭。所述凸模12採用間隙配合套裝在芯軸11上端。所述凸模12的外表面包括多段斜度和圓弧，所述凸模12的最大外徑尺寸大於管坯13的小端內徑尺寸。所述凸模12的最大外徑尺寸比管坯13的小端內徑尺寸大O. 5^1. 2mm。所述下定位圈10的上端外壁形狀與所述凹模5的下端內壁形狀相同。所述上模板8與上模座7之間通過螺栓固定連接。所述下定位圈10與下模板9之間通過螺栓固定連接。
所述上模座7和凹模口 4通過固定銷14連接。本發明大口徑異徑接頭的成形模具的工作原理如下
通過下定位圈10將加熱後的管坯13定位在下模上並防止其偏置，控制壓機上滑塊I下行，管坯13受到凹模口 4和凹模5組成的形腔擠壓而變形，此時凸模12不動，與凹模口4、凹模5共同組成定徑帶，可以有效的起到限制材料流動並防止缺陷產生的作用；
擠壓完成後，管坯13小端會有內收和增厚現象，利用壓機下頂杆3，將芯軸11和凸模12頂起，利用熱拉拔原理，凸模12推動管坯13小端，由下至上對管坯13進行拉拔成形直至升出管坯13小端，製成成品；
然後控制壓機上滑塊I回程，上模升起，凸模12可以起到刮料板的作用，限制管坯13被上模帶起，待壓機上滑塊I到達壓機上死點後，取下凸模12即可取下工件，預備下一次擠 壓。
本發明一種大口徑異徑接頭的成形模具，可以實現一次完成大口徑異徑接頭的成形與整形，不需要更換模具，並利用金屬塑性成形規律使得小端和兩端過渡的肩臺部分出現增厚現象，提高了大口徑異徑接頭薄弱部分的強度，具有結構簡單、生產效率高、產品質量好、節能降耗，生產成本低的優點。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種大口徑異徑接頭的成形模具，其特徵在於，包括設置在壓機上滑塊上的上模、設置在壓機下工作檯上的下模和設置在壓機下頂杆上的芯模，所述上模包括模腔朝下的凹模口、凹模、上模套、上模座和上模板，所述凹模、上模套和上模座設置在上模板和凹模口之間，所述凹模口與凹模組成上模的成形工作部分，所述下模包括下模板和設置在下模板上的下定位圈，所述芯模包括芯軸和套裝在芯軸上的凸模，所述的凹模口和凹模組成模具的外形定徑帶，所述的下定位圈和凸模組成模具的內形定徑帶。
2.根據權利要求I所述的大口徑異徑接頭的成形模具，其特徵在於，所述凸模採用間隙配合套裝在芯軸上端。
3.根據權利要求I所述的大口徑異徑接頭的成形模具，其特徵在於，所述凸模的外表面包括多段斜度和圓弧，所述凸模的最大外徑尺寸大於管坯的小端內徑尺寸。
4.根據權利要求3所述的大口徑異徑接頭的成形模具，其特徵在於，所述凸模的最大外徑尺寸比管坯的小端內徑尺寸大O. 5^1. 2_。
5.根據權利要求I所述的大口徑異徑接頭的成形模具，其特徵在於，所述下定位圈的上端外壁形狀與所述凹模的下端內壁形狀相同。
6.根據權利要求I所述的大口徑異徑接頭的成形模具，其特徵在於，所述上模板與上模座之間通過螺栓固定連接，所述下定位圈與下模板之間通過螺栓固定連接，所述上模座和凹模口通過固定銷連接。
全文摘要
本發明公開了一種大口徑異徑接頭的成形模具，包括設置在壓機上滑塊上的上模、設置在壓機下工作檯上的下模和設置在壓機下頂杆上的芯模，所述上模包括模腔朝下的凹模口、凹模、上模套、上模座和上模板，所述凹模、上模套和上模座設置在上模板和凹模口之間，所述凹模口與凹模組成上模的成形工作部分，所述下模包括下模板和設置在下模板上的下定位圈，所述芯模包括芯軸和套裝在芯軸上的凸模，所述的凹模口和凹模組成模具的外形定徑帶，所述的下定位圈和凸模組成模具的內形定徑帶。通過上述方式，本發明能夠實現一次完成大口徑異徑接頭的成形與整形，不需要更換模具，具有結構簡單、生產效率高、產品質量好、節能降耗，生產成本低的優點。
文檔編號B21D37/10GK102886442SQ20121040867
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者邊翊, 鍾志平, 馬曉暉, 翟月雯 申請人:江蘇省(揚州)數控工具機研究院