CN102773307A - 平行三通接头的成型工艺 - Google Patents

Abstract

平行三通接头的成型工艺，平行三通接头三个接口处的中轴线相互平行，其中两个接口分别位于弯管的两端，另一个接口位于弯管的中部，并且该接口的朝向与弯管两端的接口朝向相反；成型方法为：将钢管制成弯头并经热处理，之后压扁加热后放入两个压制半模之间，在两个压制半模合模的同时，作用于弯头两端的管口将弯头向挤出槽方向挤压，形成一个凸包；加热后整形模具整形；之后用扩孔芯子将凸包上的孔扩张至三通接口的口径；经过修整、热处理、机加工后制得平行三通接头。采用先制弯管，后在弯管上加工支管的方式，避免了损伤支管，并且能够制作弯曲半径非常小的弯管；这种成型方式不必采用冲模，避免了弯管内使用冲模的不便，成型工艺简单，效率高。

Description

平行三通接头的成型工艺

技术领域

    本发明设计一种三通接头的成型工艺，具体地说是一种平行三通接头的成型工艺。

背景技术

通常的三通接头分为T型三通和斜三通，T型三通通常是将一个直管管坯放入成型模内，在管坯内装入拉伸支管的冲模，向冲模施压在管坯壁上拉伸出支管。而斜三通通常是加工好T型三通的形状后，再将其弯曲加工制成。不管是T型三通还是斜三通，3个接口都是呈辐射状分布，连接管道所占空间较大。对于锅炉等需要接大量管道的设备来说，在有限的空间内如何最大限度的安装管道成为需要解决的一个问题。研究发现，如果能使接在三通上的三个管道相互平行，并尽量减小管道的间距，就能够大幅提高管道的设置数量。但是，按照通常斜三通的加工方法，这种三通很难加工成型。首先，要使连接的管道平行，三通接口处的中轴线必须相互平行，可称之为平行三通接头。这样的三通接头弯曲角度很大，需要达到180°，按照斜三通的加工方法弯曲管道时，弯曲半径较大，并且会破坏事先拉伸出的支管。如果采用铸造的方式，则存在铸造件外形大，质量隐患多，焊接难度大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种平行三通接头的成型工艺，能够加工出三个接口处的中轴线相互平行的平行三通接头，成型工艺简单、效率高，加工质量好。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：平行三通接头的成型工艺，所述平行三通接头三个接口处的中轴线相互平行，平行三通接头主体部分为一个弯曲角度为180°的弯管，三通接头的其中两个接口分别位于弯管的两端，另一个接口位于弯管的中部，并且该接口的朝向与弯管两端的接口朝向相反；其成型方法包括如下步骤：

步骤一、采用无缝钢管作为三通接头的制作材料，所选钢管的直径大于平行三通接头主体部分弯管的直径。

步骤二、采用弯头推制设备将所选的钢管推制成弯曲角度为180°的弯头，推制设备的芯棒预热温度为750—800℃，弯头推制温度为1000℃—1100℃。

步骤三、将推制好的弯头先以1040℃—1058℃的温度进行正火处理，再以680℃—730℃的温度进行回火处理。

步骤四、将步骤三处理好的弯头放入加热炉加热到1000℃—1050℃，并恒温30分钟以上，取出后将弯头沿其弯曲半径方向压扁至原直径的70—80%；

步骤五、将压扁后的弯头加热到1000℃—1050℃，然后放置在事先制好的两个压制半模之间，在两个压制半模相对的面上设有U型的成型槽，成型槽的深度为成品平行三通接头主体部分弯管直径的一半，在成型槽的一端设有与弯头中部管体对应的挤出槽。

步骤六、向两个压制半模施压，在两个压制半模合模的同时，将压制设备的压力作用于弯头两端的管口，将弯头向挤出槽方向挤压，使弯头中部的管体在挤出槽内形成一个凸包。

步骤七、将形成有凸包的弯头放入加热炉加热到1000℃—1050℃，并恒温至少30分钟，之后取出用整形模具整形，所述的整形模具由两个半模构成，两个半模相对的面上设有与平行三通接头形状相同的整形槽，加热后的带有凸包的弯头放置在整形槽内，向两个半模施压，对弯头挤压整形。

步骤八、在整形后的弯头上的凸包顶端开一个孔，然后放入加热炉加热到1000℃—1050℃，用扩孔芯子将凸包上的孔扩张至三通接口的口径，形成平行三通接头毛坯。

步骤九、对平行三通接头毛坯进行修整、打磨，切除多余部分并留加工余量。

步骤十、将修整好的平行三通接头毛坯先以1040℃—1058℃的温度进行正火处理，再以680℃—730℃的温度进行回火处理。

步骤十一、按照设计尺寸对步骤十处理好的平行三通接头毛坯进行端面、坡口机加工，之后进行无损检测，合格后即制得平行三通接头。

所选用的无缝钢管中含有C 0.08-0.12%、Si 0.20-0.50%、Mn 0.30-0.60%、 P ≤0.020%、S ≤0.010%、Cr 8.00-9.50%。

步骤二中，先在无缝钢管的内壁均匀涂抹润滑剂，然后再将无缝钢管套在推制设备的芯棒上。

步骤二中，推制成型时，采用中频加热的方式对运行到芯棒成型头的钢管进行局部加热，使钢管通过芯棒成型头时的温度达到1000℃—1100℃。

步骤六中，压制凸包时，弯头的终压温度为800℃。

步骤七中，对弯头压制整形时，终压温度为800℃。

本发明的有益效果是：采用先制弯管，后在弯管上加工支管的方式，避免了损伤支管，并且能够制作弯曲半径非常小的弯管。在两个压制半模合模的同时，向弯头两端施压，即可在挤出槽内挤出一个凸包，从而加工出支管。因此，这种成型方式不必采用冲模，避免了弯管内使用冲模的不便，成型工艺简单，效率高。制成的平行三通接头为一体成型，严密性好。连接的管道相互平行，并且间距最小可达到8mm，占用空间非常小，可解决锅炉部件或化工冷却的高密度排管连接难题。

附图说明

图1是本发明平行三通接头的结构示意图。

图2是钢管推制成的弯头示意图。

图3是形成有凸包的弯头示意图。

图4是平行三通接头毛坯的示意图。

图5是压制半模的示意图。

图6是弯头上凸包的压制方式示意图。

图7是构成整形模具的半模示意图。

图中标记：1、弯管，2、接口，3、弯头，4、压制半模，401、成型槽，402、挤出槽，5、凸包，6、整形模具，601、整形槽。

具体实施方式

结合附图具体说明本发明的实施方式。

本发明所述平行三通接头如图1所示，其三个接口2处的中轴线相互平行，平行三通接头主体部分为一个弯曲角度为180°的弯管1，三通接头的其中两个接口分别位于弯管1的两端，另一个接口位于弯管1的中部，并且该接口的朝向与弯管1两端的接口朝向相反。

平行三通接头的成型工艺，包括如下步骤：

步骤一、采用无缝钢管作为三通接头的制作材料，所选钢管的直径大于平行三通接头主体部分弯管1的直径，通常为弯管1直径的1.2—1.4倍。

步骤二、采用弯头推制设备将所选的钢管推制成如图2所示弯曲角度为180°的弯头3，推制设备的芯棒预热温度为750—800℃，弯头推制温度为1000℃—1100℃。推制成型时，采用中频加热的方式对运行到芯棒成型头的钢管进行局部加热，使钢管通过芯棒成型头时的温度达到1000℃—1100℃。采用局部加热的方式可以防止推制是钢管的其它部位受压变形，从而提高产品质量，并且还达到了节能的效果。

步骤三、将推制好的弯头3先以1040℃—1058℃的温度进行正火处理，再以680℃—730℃的温度进行回火处理；正火和回火处理时，升温速度要小于200℃/h，处理时间根据弯头壁厚确定。

步骤四、将步骤三处理好的弯头3放入加热炉加热到1000℃—1050℃，并恒温30分钟以上，取出后将弯头3沿其弯曲半径方向压扁至原直径的70—80%。

步骤五、将压扁后的弯头3加热到1000℃—1050℃，然后放置在事先制好的两个压制半模4之间，在两个压制半模4相对的面上设有U型的成型槽401，成型槽401的深度为成品平行三通接头主体部分弯管1直径的一半，在成型槽401的一端设有与弯头3中部管体对应的挤出槽402。弯头3放置在成型槽401内之后由于管径较大两个压制半模4尚无法合模。

步骤六、如图6所示向两个压制半模4施压，在两个压制半模4合模的同时，将压制设备的压力作用于弯头3两端的管口，将弯头3向挤出槽方向挤压，图中箭头方向表示压力作用方向。弯头3管壁的金属由于压力的作用向挤出槽402流动，从而使弯头3中部的管体在挤出槽402内形成一个凸包5。压制成型后如图3所示。由于在合模之前弯头事先已被压扁，因此弯头与压制半模4挤出槽402内壁之间具有空隙，在合模过程中，弯头受到挤压需要先由扁恢复圆形以填满成型槽401，从而避免了弯头对压制半模4造成过大的作用力，提高了压制半模的使用寿命。压制凸包的过程中，要控制终压温度在800℃以上，如果无法一次压制成型，可取出加热后继续压制。

步骤七、将形成有凸包5的弯头3放入加热炉加热到1000℃—1050℃，并恒温至少30分钟，之后取出用整形模具6整形，所述的整形模具6由两个半模构成，两个半模相对的面上设有与平行三通接头形状相同的整形槽601，加热后的带有凸包5的弯头3放置在整形槽601内，向两个半模施压，对弯头挤压整形，压制时的终压温度同样要控制在800℃以上。

步骤八、在整形后的弯头3上的凸包5顶端开一个孔，可以采用钻孔或切割的方式，开好孔后放入加热炉加热到1000℃—1050℃，用扩孔芯子将凸包5上的孔扩张至三通接口的口径，形成如图4所示的平行三通接头毛坯；扩孔芯子可以采用一端大一端小的结构形式，便于操作，并提高效率。

步骤九、对平行三通接头毛坯进行修整、打磨，切除多余部分并留加工余量。

步骤十、将修整好的平行三通接头毛坯先以1040℃—1058℃的温度进行正火处理，再以680℃—730℃的温度进行回火处理；正火和回火处理时，升温速度要小于200℃/h，处理时间根据弯头壁厚确定。

步骤十一、按照设计尺寸对步骤十处理好的平行三通接头毛坯进行端面、坡口机加工，加工方式依照通常管件的加工工艺和要求进行，之后进行无损检测，合格后即制得平行三通接头。

所选用的无缝钢管中含有C 0.08-0.12%、Si 0.20-0.50%、Mn 0.30-0.60%、 P ≤0.020%、S ≤0.010%、Cr 8.00-9.50%，这种材料制成的三通接头强度高，耐高温、耐高压，使用性能好。

步骤二中，先在无缝钢管的内壁均匀涂抹润滑剂，然后再将无缝钢管套在推制设备的芯棒上，能够提高推制弯管的质量和推制效率。

Claims (6)

1.平行三通接头的成型工艺，其特征在于：所述平行三通接头三个接口（2）处的中轴线相互平行，平行三通接头主体部分为一个弯曲角度为180°的弯管（1），三通接头的其中两个接口分别位于弯管（1）的两端，另一个接口位于弯管（1）的中部，并且该接口的朝向与弯管（1）两端的接口朝向相反；其成型方法包括如下步骤：

步骤一、采用无缝钢管作为三通接头的制作材料，所选钢管的直径大于平行三通接头主体部分弯管（1）的直径；

步骤二、采用弯头推制设备将所选的钢管推制成弯曲角度为180°的弯头（3），推制设备的芯棒预热温度为750—800℃，弯头推制温度为1000℃—1100℃；

步骤三、将推制好的弯头（3）先以1040℃—1058℃的温度进行正火处理，再以680℃—730℃的温度进行回火处理；

步骤四、将步骤三处理好的弯头（3）放入加热炉加热到1000℃—1050℃，并恒温30分钟以上，取出后将弯头（3）沿其弯曲半径方向压扁至原直径的70—80%；

步骤五、将压扁后的弯头（3）加热到1000℃—1050℃，然后放置在事先制好的两个压制半模（4）之间，在两个压制半模（4）相对的面上设有U型的成型槽（401），成型槽（401）的深度为成品平行三通接头主体部分弯管（1）直径的一半，在成型槽（401）的一端设有与弯头（3）中部管体对应的挤出槽（402）；

步骤六、向两个压制半模（4）施压，在两个压制半模（4）合模的同时，将压制设备的压力作用于弯头（3）两端的管口，将弯头（3）向挤出槽方向挤压，使弯头（3）中部的管体在挤出槽（402）内形成一个凸包（5）；

步骤七、将形成有凸包（5）的弯头（3）放入加热炉加热到1000℃—1050℃，并恒温至少30分钟，之后取出用整形模具（6）整形，所述的整形模具（6）由两个半模构成，两个半模相对的面上设有与平行三通接头形状相同的整形槽（601），加热后的带有凸包（5）的弯头（3）放置在整形槽（601）内，向两个半模施压，对弯头挤压整形；

步骤八、在整形后的弯头（3）上的凸包（5）顶端开一个孔，然后放入加热炉加热到1000℃—1050℃，用扩孔芯子将凸包（5）上的孔扩张至三通接口的口径，形成平行三通接头毛坯；

步骤九、对平行三通接头毛坯进行修整、打磨，切除多余部分并留加工余量；

步骤十、将修整好的平行三通接头毛坯先以1040℃—1058℃的温度进行正火处理，再以680℃—730℃的温度进行回火处理；

步骤十一、按照设计尺寸对步骤十处理好的平行三通接头毛坯进行端面、坡口机加工，之后进行无损检测，合格后即制得平行三通接头。

2.如权利要求1所述的平行三通接头的成型工艺，其特征在于：所选用的无缝钢管中含有C 0.08-0.12%、Si 0.20-0.50%、Mn 0.30-0.60%、 P ≤0.020%、S ≤0.010%、Cr 8.00-9.50%。

3.如权利要求1所述的平行三通接头的成型工艺，其特征在于：步骤二中，先在无缝钢管的内壁均匀涂抹润滑剂，然后再将无缝钢管套在推制设备的芯棒上。

4.如权利要求1所述的平行三通接头的成型工艺，其特征在于：步骤二中，推制成型时，采用中频加热的方式对运行到芯棒成型头的钢管进行局部加热，使钢管通过芯棒成型头时的温度达到1000℃—1100℃。

5.如权利要求1所述的平行三通接头的成型工艺，其特征在于：步骤六中，压制凸包时，弯头的终压温度为800℃。

6.如权利要求1所述的平行三通接头的成型工艺，其特征在于：步骤七中，对弯头压制整形时，终压温度为800℃。

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