专利名称：一种铜镍合金凸缘管件精密成型方法
技术领域：
本发明属于金属加工方法技术领域，特别是一种铜镍合金凸缘管件精密成 型方法。
背景技术：
铜镍合金管材及管附件具有优良的耐腐蚀性能、抗海生物污损及其它综合 性能，是替代紫铜、不锈钢等使用于海水环境的理想材料，在国内外造船业和 海洋工程业中被大量采用，其中凸缘在铜镍合金管件中占有很大比重。
目前，国内铜合金管件生产厂家，因受设备和成本限制，凸缘产品多采用 压铸方法生产，生产工艺比较落后，产品质量不稳定。而我所铜镍合金凸缘产
品采用热挤压成型工艺，在成型前使用电炉将坯料加热至92(TC 105(TC，然 后使用专用模具在液压机上挤压成型。由丁电炉加热速度慢，坯料需要在电炉 中加热约三个小时，造成坯料氧化严重，氧化皮厚度近lmm。在随后的模压成 型时，为了避免由氧化皮引起的夹杂等缺陷，需要增大坯料的加工余量，加工 余量约为单边3mm。
由于铜镍合金凸缘的结构特点和特殊的生产工艺所致，使其在生产过程中 材料损耗很大，原材料利用率较低，从而导致生产成本较高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种铜镍合金凸缘管件精密成型方法，改变 现有简单的电炉加热方式，采用中频感应炉加热，縮短加热时间，减少氧化皮 厚度，同时重新设计成型模具，控制加工余量，使铜镍合金凸缘的原材料利用
3率在现有基础上提高10%以上，并大大提高铜镍合金凸缘产品的生产效率，降 低生产能耗，较好解决了铜镍合金凸缘的原材料利用率低、生产效率低的问题， 对造船业和海洋工程业相关技术水平的进一步提高起到促进作用。 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
所述的铜镍合金凸缘管件精密成型方法经过下料一加热一成型一机加工四 个工序，各工序分述如下 I 、下料
将所需规格铜镍合金厚壁管料按要求长度在锯床上切成管坯，每种规格对应 一定尺寸作为成型铜镍合金凸缘管件的管坯；
II、 加热
将锯床下好的管坯用中频感应加热器加热，中频感应加热器通过电源将感应 线圈功率调整在20 100KW，管坯从感应器的推料器端持续放入，由推料器按
1 2件/分钟的推料频率推入中频感应器加热至900 980°C，加热时间0. 5 1
分钟，加热好的管坯可连续推出感应器；
III、 成型
将上模固定在专用油压机的压杆下端，在专用油压机底座上安装定位环，在 定位环内先装入下模和芯杆，将下模通过外模定位，再将外模通过压环和螺母
固定；下模、外模、芯杆底平面靠紧在底座上端，底座和定位环通过T形块和 螺栓将其联接；加热好的管坯套装在下模上，上模下行正向挤压管坯成型，然 后上模上行脱离管坯，顶出杆将管坯和芯杆一起顶出模具，由专用脱料工具把 成型管坯脱离芯杆； W、机加工
将成型管坯按技术要求尺寸和表面粗糙度进行机加工，成为满足技术要求的 铜镍合金凸缘管件。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性
1、采用本发明所述工艺制作的铜镍合金凸缘管件产品达到了各项技术指标
4的要求，其原材料利用率在现有基础上提高了 10%以上，达到了55% 65%。 2、从以前在电炉中缓慢加热约二小时縮短至现在的每件0.5 1分钟，节 约了大量的待工时间，大大提高了生产效率，降低了能源消耗。
图1是成型铜镍合金凸缘管件示意图； 图2是管坯在中频感应加热炉示意图； 图3是管坯正向挤压成型示意上述图中l一电源；2—推料器；3—感应器；4—感应线圈；5—管坯；6 一压杆；7—上模；8—外模；9一螺母；IO—压环；11—定位环；12—螺栓； 13—T形块；14_底座；15—芯杆；16—顶出杆；17—下模；18—铜镍合金凸 缘管件。
具体实施例方式
如图1、 2、 3所示本发明的铜镍合金凸缘管件精密成型方法经过下料一 加热一成型一机加工四个工序，各工序分述如下
I、 下料
将所需规格铜镍合金厚壁管料按要求长度在锯床上切成管坯5，每种规格对 应一定尺寸作为成型铜镍合金凸缘管件的管坯5;
II、 加热
将锯床下好的管坯5用中频感应加热器3加热，中频感应加热器3通过电源 1将感应线圈4功率调整在20 100KW，管坯5从感应器3的推料器2端持续放 入，由推料器2按1 2件/分钟的推料频率推入中频感应器3加热至900 980°C，加热时间0.5 1分钟，加热好的管坯5可连续推出感应器3;
III、 成型
将上模7固定在专用油压机的压杆6下端，在专用油压机底座14上安装定
5位环11，在定位环11内先装入下模17和芯杆15，将下模17通过外模8定位， 再将外模8通过压环10和螺母9固定；下模17、外模8、芯杆15底平面靠紧 在底座14上端，底座14和定位环11通过T形块13和螺栓12将其联接；加热 好的管坯5套装在下模17上，上模7下行正向挤压管坯5成型，然后上模7上 行脱离管坯5，顶出杆16将管坯5和芯杆15 —起顶出模具，由专用脱料工具 把成型管坯5脱离芯杆15; IV、机加工
将成型管坯按技术要求尺寸和表面粗糙度进行机加工，成为满足技术要求 的铜镍合金凸缘管件18。
实施例1: 制作DN50规格的B10铜镍合金凸缘管件精密成型方法
按DN50规格要求长度在锯床上切成管坯，将中频感应加热器通过电源将感 应线圈功率调整在30KW，推料频率l件/30秒，管坯在中频炉感应器的推料器 端连续放入，由感应器加热至卯(TC 980'C，以1件/30秒的频率推出，加热 好的管坯装在315T油压机下模上，将上模固定在油压机的压杆下端，在油压机 底座上安装定位环，在定位环内先装入下模和芯衧，将下模通过外模定位，再 将外模通过压环和螺母同定；下模、外模、芯杆底平面靠紧在底座上端，底座 和定位环通过T形块和螺栓将其联接；加热好的管坯套装在下模上，上模下行 正向挤压管坯成型，然后上模上行脱离管坯，顶出杆将管坯和芯杆一起顶出模 具，由专用脱料工具把成型管坯脱离芯杆。将成型管坯按技术要求尺寸和表面 粗糙度进行机加工，成为满足技术要求的铜镍合金凸缘管件。利用本发明的方 法加工DN50凸缘单件管坯重量从以前的0. 93KG减为现在的0. 76KG，材料利用 率提高了 10.6%，管坯加热时间从以前在电炉中缓慢加热约三小时縮短至现在 的每件0.5分钟。
实施例2: 制作DN80规格的B10铜镍合金凸缘管件精密成型方法
按DN80规格要求长度在锯床上切成管坯，将中频感应加热器通过电源将 感应线圈功率调整在40KW，推料频率l件/30秒，管坯在中频炉感应器的推料器端连续放入，由感应器加热至90(TC 98(TC，以1件/30秒的频率推出，加 热好的管坯装在315T油压机下模上，将上模固定在油压机的压杆下端，在油压 机底座上安装定位环，在定位环内先装入下模和芯杆，将下模通过外模定位， 再将外模通过压环和螺母固定；下模、外模、芯杆底平面靠紧在底座上端，底 座和定位环通过T形块和螺栓将其联接；加热好的管坯套装在下模上，上模下 行正向挤压管坯成型，然后上模上行脱离管坯，顶出杆将管坯和芯杆一起顶出 模具，由专用脱料工具把成型管坯脱离芯杆。将成型管坯按技术要求尺寸和表 面粗糙度进行机加工，成为满足技术要求的铜镍合金凸缘管件。利用本发明的 方法加工DN80凸缘单件管坯重量从以前的1. 64KG减为现在的1. 38KG，材料利 用率提高了 11.2%，管坯加热时间从以前在电炉中缓慢加热约三小时縮短至现 在的每件0.5分钟。
实施例3: 制作DN100规格的B10铜镍合金凸缘管件精密成型方法
按DN100规格要求长度在锯床上切成管坯，将中频感应加热器通过电源将 感应线圈功率调整在50KW，推料频率l件/40秒，管坯在中频炉感应器的推料 器端连续放入，由感应器加热至90(TC 98(TC，以1件/40秒的频率推出，加 热好的管坯装在800T油压机下模上，将上模固定在油压机的压杆下端，在油压 机底座上安装定位环，在定位环内先装入下模和芯杆，将下模通过外模定位， 再将外模通过压环和螺母固定；下模、外模、芯杆底平面靠紧在底座上端，底 座和定位环通过T形块和螺栓将其联接；加热好的管坯套装在下模上，上模下 行正向挤压管坯成型，然后上模上行脱离管坯，顶出杆将管坯和芯杆一起顶出 模具，由专用脱料工具把成型管坯脱离芯杆。将成型管坯按技术要求尺寸和表 面粗糙度进行机加工，成为满足技术要求的铜镍合金凸缘管件。利用本发明的 方法加工DN100凸缘单件管坯重量从以前的2. 2KG减为现在的1. 7KG，材料利 用率提高了 13.5%，管坯加热时间从以前在电炉中缓慢加热约三小时縮短至现 在的每件40秒。
本发明的方法可制作最大规格为DN150的B10铜镍合金凸缘管件。
权利要求
1、一种铜镍合金凸缘管件精密成型方法，其特征在于该成型方法经过下料→加热→成型→机加工四个工序，各工序分述如下I、下料将所需规格铜镍合金厚壁管料按要求长度在锯床上切成管坯(5)，每种规格对应一定尺寸作为成型铜镍合金凸缘管件的管坯(5)；II、加热将锯床下好的管坯(5)用中频感应加热器(3)加热，中频感应加热器(3)通过电源(1)将感应线圈(4)功率调整在20～100KW，管坯(5)从感应器(3)的推料器(2)端持续放入，由推料器(2)按1～2件/分钟的推料频率推入中频感应器(3)加热至900～980℃，加热时间0.5～1分钟，加热好的管坯(5)可连续推出感应器(3)；III、成型将上模(7)固定在专用油压机的压杆(6)下端，在专用油压机底座(14)上安装定位环(11)，在定位环(11)内先装入下模(17)和芯杆(15)，将下模(17)通过外模(8)定位，再将外模(8)通过压环(10)和螺母(9)固定；下模(17)、外模(8)、芯杆(15)底平面靠紧在底座(14)上端，底座(14)和定位环(11)通过T形块(13)和螺栓(12)将其联接；加热好的管坯(5)套装在下模(17)上，上模(7)下行正向挤压管坯(5)成型，然后上模(7)上行脱离管坯(5)，顶出杆(16)将管坯(5)和芯杆(15)一起顶出模具，由专用脱料工具把成型管坯(5)脱离芯杆(15)；IV、机加工将成型管坯按技术要求尺寸和表面粗糙度进行机加工，成为满足技术要求的铜镍合金凸缘管件(18)。
全文摘要
一种铜镍合金凸缘管件精密成型方法经下料→加热→成型→机加工而成，先在锯床上切成管坯5，放入加热器3，通过电源1将感应线圈4功率调整在20～100KW，由推料器2按1～2件/分钟的推料频率推入感应器加热至900～980℃，加热时间0.5～1分钟。将上模7固定在专用油压机压杆6下端，底座14安装定位环11，先装入下模17和芯杆15，外模8定位，压环10和螺母9固定；下模、外模、芯杆底平面靠紧在底座上端并和定位环通过T形块13和螺栓12联接；管坯套装在下模上，上模下行正向挤压管坯成型，然后上行脱离管坯，将成型管坯按技术要求和表面粗糙度加工成合格的铜镍合金凸缘管件18。管坯利用率提高10％，降低能耗。
文档编号B21C23/02GK101518792SQ20081000784
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者付利国, 鑫 史, 赵国超 申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所