CN114378161A

CN114378161A - 金属管弯曲成型方法

Info

Publication number: CN114378161A
Application number: CN202210062193.8A
Authority: CN
Inventors: 耿金红
Original assignee: Xi'an Orient Material Technology Co ltd
Current assignee: Xi'an Orient Material Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-19
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-04-22

Abstract

本发明提供了一种金属管弯曲成型方法，涉及管道加工技术领域，主要目的是减轻或解决现有技术中存在的弯管加工时管道易椭圆化或管壁塌陷、起皱的问题。该金属管弯曲成型方法包括以下步骤：获取低熔点金属，将其加热至熔化备用；将液态低熔点金属灌注至需要弯曲处理的管坯内并密封，所述液态低熔点金属冷却凝固形成位于所述管坯内的芯体模具；对装有所述芯体模具的所述管坯进行预热处理；将预热处理后的所述管坯放入弯管机内进行热弯处理；将热弯处理后的所述管坯从所述弯管机上取下并进行脱模处理以取出位于所述管坯内的液态低熔点金属。本发明用于提供一种能够减轻或解决管道弯曲时易损坏的金属管弯曲成型方法。

Description

金属管弯曲成型方法

技术领域

本发明涉及管道加工技术领域，尤其是涉及一种金属管弯曲成型方法。

背景技术

现有弯管工艺主要有压弯、推弯、绕弯等，采用这些弯管工艺方案弯制的大尺寸无芯金属管路(Φ50以上)都不可避免地存在较大的椭圆度和壁厚尺寸的减薄，同时由于内弧区有较大的双向压应力，所以常发生失稳区起皱现象，更有甚者局部开裂。为解决椭圆度超标和局部失稳缺陷，在上述弯制工艺中，多通过在管坯内部填充物料来支撑的方式。现有技术中常用的填充物料多为砂子、松香等材料。上述填充物在使用时存在装填耗时的问题，同时也容易造成管壁内表面划伤的问题，且不易操作，管道弯曲的质量较差。

为了解决上述问题，需要研发一种新型的金属管弯曲成型方法。

发明内容

本发明的目的在于提供金属管弯曲成型方法，以解决现有技术中存在的金属管路弯曲部分易产生缺陷的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的金属管弯曲成型方法，包括以下步骤：

获取低熔点金属，将其加热至熔化备用；

将液态低熔点金属灌注至需要弯曲处理的管坯内并密封，所述液态低熔点金属冷却凝固形成位于所述管坯内的芯体模具；

对装有所述芯体模具的所述管坯进行预热处理；

将预热处理后的所述管坯放入弯管机内进行热弯处理；

将热弯处理后的所述管坯从所述弯管机上取下并进行脱模处理以取出位于所述管坯内的液态低熔点金属。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的进一步改进，还包括降温步骤，经热弯处理后的管坯需静置降温后进行脱模处理。

作为本发明的进一步改进，还包括矫形处理。

作为本发明的进一步改进，所述矫形处理包括管坯表面切割。

作为本发明的进一步改进，还包括塑形处理，所述塑形处理包括定型和退火处理。

作为本发明的进一步改进，所述定型包括将管坯放入定型工装中进行定型处理。

作为本发明的进一步改进，还包括加工模具，预热处理后的所述管坯放入所述加工模具后放入所述弯管机内。

作为本发明的进一步改进，所述加工模具内设置有温度传感器。

作为本发明的进一步改进，所述芯体模具在所述管坯内密封区域的填充率不低于80％。

相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的金属管弯曲成型方法利用低熔点金属作为芯体模具作为管坯弯曲时的支撑物，在对管坯进行弯管处理时，该芯体模具能够帮助降低管壁起皱以及管体截面畸变的趋势，尤其适用于薄壁管件的弯曲成型，使得加工得到的弯管外观质量均匀；另外，低熔点金属易于获取，同时可以多次反复使用，能够有效降低弯管的加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明金属管弯曲成型方法的加工示意图。

其中：1、管坯；2、芯体模具。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种金属管弯曲成型方法，该方法利用低熔点金属低温凝固、高温熔化的特性，使其作为管坯1的芯体模具2，对进行弯管处理的管坯1内部起到较好的支撑作用，从而降低管壁起皱以及管体截面畸变的可能性，提高管坯1的加工质量和加工效果，同时有效克服了传统的填充物容易损伤管内壁的缺陷。

如图1所示，本发明提供了一种金属管弯曲成型方法，包括以下步骤：获取低熔点金属，将其加热至熔化备用；将液态低熔点金属灌注至需要弯曲处理的管坯1内并密封，液态低熔点金属冷却凝固形成位于管坯1内的芯体模具2；对装有芯体模具2的管坯1进行预热处理；将预热处理后的管坯1放入弯管机内进行热弯处理；将热弯处理后的管坯1从弯管机上取下并进行脱模处理以取出位于管坯1内的液态低熔点金属。

为了将上述液态低熔点金属固定在管坯1内的相应位置上，设置管坯1的变形区域一侧封闭，待液态低熔点金属灌注管坯1内后，采用法兰或其它结构对管坯1变形区域的另一侧进行密封，从而将用作芯体模具2的液态金属固定在管坯1的相应位置内，保证该芯体模具2能够在弯管过程中起到其应有的支撑作用。

需要注意的是，该低熔点金属的具体熔化温度需要根据金属的物理特性来确定。该低熔点金属可以是单一金属，也可以是合金材料。该低熔点是指熔点不超过200℃，例如熔点在80℃左右的金属，或者熔点在170℃左右的金属等。常见的低熔点金属有铅、锡以及锡合金等(锡的熔点为32℃)。具体选用的低熔点金属类别可以根据需要进行选择和调配。低熔点金属具有获取方便、可以任意配方、材料选择性多、成本低的优点。

作为可选的实施方式，还包括降温步骤，经热弯处理后的管坯1需静置降温后进行脱模处理，从而将位于管坯1内的、处于熔化状态的低熔点金属排出，以便于后续对管坯1做进一步处理，同时也能够使排出的低熔点金属重复使用。

作为可选的实施方式，还包括矫形处理，矫形处理可以在脱模前进行，也可以在脱模后进行。矫形处理包括管坯1表面切割。

零件需要进行适当的塑形处理，以改善和稳定产品的性能。作为可选的实施方式，塑形处理包括定型和退火处理，其中定型处理需要使用定型工装，通过将管坯1放入定型工装中进行定型处理。

作为可选的实施方式，还包括加工模具，预热处理后的管坯1放入加工模具后放入弯管机内。通过该加工模具能够使管坯1获得更好的加工效果。另外，该加工模具内设置有温度传感器，该温度传感器可以对管坯1温度和/或加工模具内的油温进行监测，保证热弯工序的正常进行。

作为可选的实施方式，芯体模具2在管坯1内密封区域的填充率不低于80％。这一填充率能够对管坯1的管壁起到较好的支撑效果。

上述方法的具体加工流程如下：

1、芯体模具2制备：

①将可低温固化的低熔点金属在相应容器加热至其熔点以制备得到液态金属，该液态金属备用；

②根据管坯1变形区域的长度将管坯1内的一端封闭，随后将上述步骤制备得到的液态金属填充灌入到管坯1中，冷却使得该液态金属凝固形成固态的芯体模具2；

③将管坯1的另一端通过法兰或其它结构进行封闭处理，此时该管坯1放置等待下一步处理。

2、热弯成型：

①预热处理，将烘箱预热至一定温度后将上一步骤制备得到的管坯1放入，待管坯1的温度加热到一定程度后保持稳定，实现对管坯1的预加热处理。

该温度的选择范围为能保证管坯1材料内部模量相对下降，以保证管坯1能够有效弯曲。

②弯管，将模温机按照设定参数进行升温，待模温机温度稳定后，将预热处理后的管件放入加工模具中，根据弯管机的程序设置，开始弯管并在完成弯管以后根据机器的设置停止操作。

上述加工模具能在管坯1热弯的整个过程中对管坯1的温度和加工模具中的油温进行监测，保证热弯的工序正常进行。

需要注意的是，管坯1的加热时间需根据管径和壁厚具体的确定。另外，管坯1的弯曲程度一般设置为略大于所需弯曲度。

③冷却，这一步骤通过静置的方式使管坯1的温度逐渐下降至一定值，具体的冷却实现需要根据管道尺寸和壁厚来确定。当管坯1温度下降至位于管坯1内部模量相对较高且位于管坯1内的芯体模具2处于液态时即可。一旦管坯1冷却结束，可将弯曲状态的管坯1从弯管机上卸下。

④脱模，对经热弯处理的管坯1的表面进行切割处理，随后将该管坯1内的液态金属取出。

具体的，可以将管坯1放入烤箱或者水中，对管坯1的两端进行保护，以方便取出金属，同时取出后的液态金属可以再次使用。

⑤塑形处理

经上述加工步骤加工得到的管坯1零件需要进行适当的塑形处理，以改善和稳定产品的性能。塑形处理主要包括工装定型和/或退火处理。

经上述处理后得到的弯曲管坯1在从加工模具上取出后，需要将其立刻放入定形工装中保型，随后需要根据管件图样对其进行精准切割处理。

上述退火处理为现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.金属管弯曲成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取低熔点金属，将其加热至熔化备用；

对装有所述芯体模具的所述管坯进行预热处理；

将预热处理后的所述管坯放入弯管机内进行热弯处理；

2.根据权利要求1所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，还包括降温步骤，经热弯处理后的管坯需静置降温后进行脱模处理。

3.根据权利要求1所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，还包括矫形处理。

4.根据权利要求3所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，所述矫形处理包括管坯表面切割。

5.根据权利要求4所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，还包括塑形处理，所述塑形处理包括定型和退火处理。

6.根据权利要求5所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，所述定型包括将管坯放入定型工装中进行定型处理。

7.根据权利要求1所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，还包括加工模具，预热处理后的所述管坯放入所述加工模具后放入所述弯管机内。

8.根据权利要求7所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，所述加工模具内设置有温度传感器。

9.根据权利要求1所述的金属管弯曲成型方法，其特征在于，所述芯体模具在所述管坯内密封区域的填充率不低于80％。