专利名称：一种加工钢制厚壁弯头的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及各种化工生产装置和工业炉中管配件弯头制造领域，尤其涉及一种 加工钢制厚壁弯头的装置，用于制造管壁厚度均匀一致的管道配件弯头。
技术背景目前，利用中频感应加热推制弯头的工艺及其设备在市场上很多，该工艺通常通过 推进机构推动管坯，经过中频感应加热使管坯软化，通过牛角芯头最终使管坯形成所需 要的弯头，该设备通常包括两个并列安装的推进油缸、活塞、连杆以及芯杆固定端、推 进板、芯杆、牛角芯头、中频感应加热器，活塞位于油缸内，连杆的一端与活塞相连， 另一端与推进板相连，芯杆的末端可拆卸的安装在芯杆固定端上，芯杆的另一端与牛角 芯头组焊而成牛角芯棒，中频感应加热器设置于牛角芯头外侧。但是这些工艺及其设备 通常都存在以下问题首先，在推制一些以不导磁的合金为原料的弯头时，如无磁奧氏 体不锈钢等，中频感应加热很困难，使管坯难以达到所需要的温度；其次，普通工艺及 其设备在推制厚壁弯头时，容易产生内侧偏厚外侧偏薄的问题。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单合理， 操作方便快速的一种加工钢制厚壁弯头的装置，用于制造管壁厚度均匀一致的管道配件 弯头。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种加工钢制厚壁弯头的装 置，包括推进油缸、芯杆固定端、推进板、芯杆、牛角芯头、中频感应加热器、活塞及 连杆，其中芯杆和牛角芯头组悍而成牛角芯棒，牛角芯头由变形段和成型段构成，成 型段的横切面为正圆形，变形段的横切面为椭圆形，正圆形的圆心和椭圆形的中心点位 于牛角芯棒的中心弧线上，椭圆形的长轴和短轴均垂直牛角芯棒的中心弧线，并且椭圆 形的长轴垂直所述的牛角芯棒的中心弧线所在的平面；芯杆、牛角芯头套装在管坯内腔 中，中频感应加热器位于套装着管坯的牛角芯头变形段处设置；芯杆端部经推进板中部 通过并顶接在芯杆固定端，管坯位于推进板面向牛角芯棒的牛角芯头的一侧，并且管坯 的管口周沿顶接推进板通孔口周沿。优选的措施还包括上述的中频感应加热器的线圈匝数为1圈至8圈。 上述的中频感应加热器的线圈与管坯的间隙为8毫米至12毫米。 上述的中频感应加热器的线圈与管坯的间隙为10毫米。在本实用新型中，推进板的推进速度取决于管坯的材料及尺寸大小， 一般规律是 高温状态下强度大的材料的推进速度较小，尺寸大的管坯的推进速度较小；推制时管坯 的温度取决于管坯原材料的软化温度，温度太低，弯头凸边将出现开裂现象，加重牛角 芯头磨损，温度太高，弯头凹面会起皱，且浪费能源，软化温度越高则推制时管坯的温 度也越高；中频感应加热器的线圈匝数与推制时管坯所需的温度有关，还与管坯材料的 导磁性能有关，推制时管坯所需的温度越高则中频感应加热器的线圈匝数越多，管坯材料的导磁性能越差，中频感应加热器的线圈匝数越多，而且由于本设备采用了牛角芯头， 管坯弯曲内侧压应力比外侧压应力大，在推弯过程中促使内侧金属向外侧流动，部分金 属重新分配，形成理想的金属结构，从而可以得到管壁厚度均匀一致的弯头。与现有技术相比，本实用新型芯杆和牛角芯头组焊而成牛角芯棒，牛角芯头由变形 段和成型段构成，成型段的横切面为正圆形，变形段的横切面为椭圆形，正圆形的圆心 和椭圆形的中心点位于牛角芯棒的中心弧线上，椭圆形的长轴和短轴均垂直牛角芯棒的 中心弧线，并且椭圆形的长轴垂直所述的牛角芯棒的中心弧线所在的平面；芯杆、牛角 芯头套装在管坯内腔中，中频感应加热器位于套装着管坯的牛角芯头变形段处设置；芯 杆端部经推进板中部通过并顶接在芯杆固定端，管坯位于推进板面向牛角芯棒的牛角芯 头的一侧，并且管坯的管口周沿顶接推进板通孔口周沿。所采用的工艺及其设备能有效 解决弯头内侧偏厚外侧偏薄的问题，并且通过对中频感应加热器的改进解决了中频感应 加热器对部分材料加热困难的问题，而且，本工艺操作简单，设备结构简单，能获得更 高的生产效率、节能省电，产品具有外形美观、壁厚均匀、尺寸准确、内外表面光滑、 不起皱及扭曲、表面氧化皮少、弯曲角度准确、晶粒细小、金属组织致密的优点。
图1为实施例的结构示意图；图2为图1中牛角芯棒的结构示意图；图3为图2中A-A、 B-B、 C-C的局部剖视图。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型作进一歩详细描述一种加工钢制厚壁弯头的装置，包括推进油缸1、芯杆固定端2、推进板3、芯杆6、 牛角芯头7、中频感应加热器8、活塞9及连杆10，其特征是芯杆6和牛角芯头7组 焊而成牛角芯棒，牛角芯头7由变形段11和成型段12构成，成型段12的横切面为正 圆形，变形段11的横切面为椭圆形，正圆形的圆心和椭圆形的中心点位于牛角芯棒的 中心弧线上，椭圆形的长轴和短轴均垂直牛角芯棒的中心弧线，并且椭圆形的长轴垂直 所述的牛角芯棒的中心弧线所在的平面；芯杆6、牛角芯头7套装在管坯4内腔中，中 频感应加热器8位于套装着管坯4的牛角芯头7变形段处设置；芯杆6端部经推进板3 中部通过并顶接在芯杆固定端2，管坯4位于推进板3面向牛角芯棒的牛角芯头7的一 侧，并且管坯4的管口周沿顶接推进板3通孔口周沿。中频感应加热器8的线圈距数为 1圈至8圈。中频感应加热器8的线圈与管坯4的间隙为8毫米至12毫米。中频感应加 热器8的线圈与管坯4的间隙为10毫米。实施例l，中频感应加热推制材料为碳钢的弯头的加工工艺歩骤一将至少一段 管坯4从牛角芯棒的芯杆6端部贯穿套在该芯杆6杆体上，并将管坯4沿着杆体向牛角 芯棒的牛角芯头7移动并抵近牛角芯棒的牛角芯头7;将芯杆6端部经推进板3中部通 过并顶接在固定端2，使管坯4位于推进板3面向牛角芯棒的牛角芯头7的一侧，并且 管坯4的管口周沿顶接推进板3通孔口周沿；歩骤二至少两个相对称配置的推进油缸1顶接推进板3推进管坯4沿着芯杆6向 牛角芯头7移动，推进速度为226毫米/分钟，在牛角芯头7处被推进的管坯4由中频感4应加热器8连续加热，加热温度控制在750°C，并在牛角芯头7的变形段11通过改变变 形段11的形状及外径大小来调节管坯弯曲内侧压应力和外侧压应力，使管坯弯曲内侧 压应力大于外侧压应力，促使内侧金属向外侧流动，部分金属重新分配；步骤三推进管坯4继续向牛角芯头7的成型段12移动，经过成型段12，通过改 变成型段12的形状及外径大小以调节管坯4弯曲内侧压应力和外侧压应力，使调节管 坯4弯曲内侧压应力等于外侧压应力，最终挤出管壁厚度均匀一致的成型弯头5。本实施例中用于中频感应加热推制弯头的工艺的设备，包括两个并列安装的推进油 缸l、芯杆固定端2、推进板3、芯杆6、牛角芯头7、中频感应加热器8、活塞9及连 杆10，活塞9位于油缸1内，连杆10的一端与活塞9相连，另一端与推进板3相连， 芯杆6的末端可拆卸的安装在芯杆固定端2上，芯杆6的另一端与牛角芯头7组焊而成 牛角芯棒，中频感应加热器8设置于牛角芯头7外侧，牛角芯头7由变形段11和成型 段12构成，成型段12的横切面为正圆形，变形段11的横切面为椭圆形，正圆形的圆 心和椭圆形的中心点位于牛角芯棒的中心弧线上，椭圆形的长轴和短轴均垂直牛角芯棒 的中心弧线，并且椭圆形的长轴垂直所述的牛角芯棒的中心弧线所在的平面；中频感应 加热器8的线圈匝数为2圈，中频感应加热器8的线圈与管坯4的间隙为10毫米。实施例2中频感应加热推制材料为无磁奥氏体不锈钢的弯头的加工工艺歩骤一将至少一段管坯4从牛角芯棒的芯杆6端部贯穿套在该芯杆6杆体上，并 将管坯4沿着杆体向牛角芯棒的牛角芯头7移动并抵近牛角芯棒的牛角芯头7;将芯杆 6端部经推进板3中部通过并顶接在固定端2，使管坯4位于推进板3面向牛角芯棒的 牛角芯头7的一侧，并且管坯4的管口周沿顶接推进板3通孔口周沿；歩骤二至少两个相对称配置的推进油缸1顶接推进板3推进管坯4沿着芯杆6向 牛角芯头7移动，推进速度为100毫米/分钟，在牛角芯头7处被推进的管坯4由中频感 应加热器8连续加热，加热温度控制在1150°C，并在牛角芯头7的变形段11通过改变 变形段11的形状及外径大小来调节管坯弯曲内侧压应力和外侧压应力，使管坯弯曲内 侧压应力大于外侧压应力，促使内侧金属向外侧流动，部分金属重新分配；步骤三推进管坯4继续向牛角芯头7的成型段12移动，经过成型段12，通过改 变成型段12的形状及外径大小以调节管坯4弯曲内侧压应力和外侧压应力，使调节管 坯4弯曲内侧压应力等于外侧压应力，最终挤出管壁厚度均匀一致的成型弯头5。虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本专业普通技术人员 应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
权利要求1、一种加工钢制厚壁弯头的装置，包括推进油缸(1)、芯杆固定端(2)、推进板(3)、芯杆(6)、牛角芯头(7)、中频感应加热器(8)、活塞(9)及连杆(10)，其特征是所述的芯杆(6)和所述的牛角芯头(7)组焊而成牛角芯棒，所述的牛角芯头(7)由变形段(11)和成型段(12)构成，所述的成型段(12)的横切面为正圆形，所述的变形段(11)的横切面为椭圆形，所述的正圆形的圆心和椭圆形的中心点位于牛角芯棒的中心弧线上，椭圆形的长轴和短轴均垂直牛角芯棒的中心弧线，并且椭圆形的长轴垂直所述的牛角芯棒的中心弧线所在的平面；所述的芯杆(6)、牛角芯头(7)套装在管坯(4)内腔中，所述的中频感应加热器(8)位于套装着管坯(4)的牛角芯头(7)变形段处设置；所述的芯杆(6)端部经推进板(3)中部通过并顶接在芯杆固定端(2)，所述的管坯(4)位于所述的推进板(3)面向牛角芯棒的牛角芯头(7)的一侧，并且所述的管坯(4)的管口周沿顶接所述的推进板(3)通孔口周沿。
2、 根据权利要求1所述的一种加工钢制厚壁弯头的装置，其特征是所述的中频 感应加热器(8)的线圈匝数为1圈至8圈。
3、 根据权利要求2所述的一种加工钢制厚壁弯头的装置，其特征是所述的中频 感应加热器(8)的线圈与管坯(4)的间隙为8毫米至12毫米。
4、 根据权利要求2所述的一种加工钢制厚壁弯头的装置，其特征是所述的中频 感应加热器(8)的线圈与管坯(4)的间隙为IO毫米。
专利摘要本实用新型一种加工钢制厚壁弯头的装置，包括推进油缸、芯杆固定端、推进板、芯杆、牛角芯头、中频感应加热器、活塞及连杆，其特征是芯杆和牛角芯头组焊而成牛角芯棒，牛角芯头由变形段和成型段构成，成型段的横切面为正圆形，变形段的横切面为椭圆形，正圆形的圆心和椭圆形的中心点位于牛角芯棒的中心弧线上，椭圆形的长轴和短轴均垂直牛角芯棒的中心弧线，并且椭圆形的长轴垂直所述的牛角芯棒的中心弧线所在的平面；芯杆、牛角芯头套装在管坯内腔中，中频感应加热器位于套装着管坯的牛角芯头变形段处设置；芯杆端部经推进板中部通过并顶接在芯杆固定端，管坯位于推进板面向牛角芯棒的牛角芯头的一侧，并且管坯的管口周沿顶接推进板通孔口周沿。
文档编号B21D9/04GK201168734SQ200720187070
公开日2008年12月24日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者蔡丽萍, 连卫平 申请人:宁波连通设备制造有限公司