一种适用于特材焊管的精整校正模具和精整机的制作方法

本发明属于精整技术领域，具体涉及一种适用于特材焊管的精整校正模具和精整机。

背景技术：

由于特材变形难且回弹系数大，这就使得特材焊管的圆度与直线度成为特材管道制造面临的困难之一，焊管的精整设备和模具装置成为各特材管道生产需求的主要设备。研究发现，市场现有精整模具在使用时存在以下不足：

①上、下精整模合模定心偏差和模具缝隙均较大，焊管易在上、下精整模合模缝隙处挤出；②在精整特材焊管时，上、下精整模的内侧端头与特材焊管管壁的接触为线接触，常在特材焊管外壁留下明显压痕，影响外观质量；③精整模热处理后硬度偏低，由于特材焊管有一条凸出的直焊缝，焊缝硬度较高，钛材、锆材屈服强度大，变形量大，常先在精整模上挤出压痕，压痕凸出部位易在下一次精整时将特材焊管挤伤，从而造成特材焊管外壁划伤以及精整模损伤。

因此，急需一种具有精整和校正双重功效的模具以适应不同现代生产需求。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种适用于特材焊管的精整校正模具和精整机，通过本发明工作性能稳定，整径能力大，能够对模具精准快速更换型腔，简单精巧紧凑，能够精整校正各种尺寸的特材焊管，保证整个正产线高效运转。

技术方案：本发明的一种适用于特材焊管的精整校正模具，上模座与下模座之间通过定位销固定，下模座和下模座合模后两者内部构成型腔，型腔中设有对应瓦片；下模座和下模座合模后的对应内端面之间预设有合模缝隙，在两处的合模缝隙处各设置一个调整垫板，调整垫板通过止动螺栓与对应内端面固定，通过调整两个调整垫板的厚度以及位置来确保焊管棱边不接触特材焊管外表面；所述调整垫板包括两个子垫板，两个子垫板合起来整体呈中空半圆状；所述上模座和下模座的内端面里侧均设有过渡曲面。

能够保证上模座和下模座合模后，待加工的特材焊管有足够的变形空间，不会在合模缝隙处挤出。该合模缝隙不但使特材焊管有一定的变形空间，减小特材焊管内部应力集中，有利于特材焊管在精整时的成形，同时在更换模具时能方便换模和节省安装空间

为适应不同尺寸的特材焊管以及设置合理合模缝隙，可通过调整不同厚度的调整垫板，调整垫板采用40cr钢制成且硬度为hrc48-52r，进而控制精整机下压量从而保证特材焊管的圆度和产品尺寸；调整垫板放置对应内端面通过止动螺栓固定后，再通过定位销将下模座和下模座合模固定。

进一步的，上模座和下模座合模前将瓦片进行热处理后再放入型腔，提高精整模具内圆表面的硬度值达到hrc52～58，能够防止联结模具的螺栓松脱，保护精整模表面不被焊缝损伤，延长了精整模的使用寿命。

进一步的，所述过渡曲面贴合特材焊管的外周表面，该过渡曲面的弧长为20-30mm。通过该过渡曲面防止精整完特材焊管与未精整特材焊管在交接处产生急剧变形，引起特材焊管的应力变化甚至压出死弯，减小特材焊管外表面在精整变形过程中与精整模端面处的接触应力，既保证特材焊管的加工质量，又延长了精整模的使用寿命。

进一步的，所述上模座和下模座合模前的内端面之间距离为h，上模座和下模座合模后的合模缝隙为h；上模座和下模座构成的型腔内径为d，待加工特材焊管公称外径为d′，上模座和下模座合模后整体精整模两棱边距离为l，上模座和下模座合模后特材焊管外径为l′，则：

d′的大小确定如下：特材焊管合模前与合模后的周长不变，合模前特材焊管周长为：πd，合模后特材焊管周长为：πd′－2(h－h)，则πd＝πd′－2(h－h)，d′＝d+2(h－h)/π；h－h为特材焊管最大变形量且为定值。

h的大小确定：为保证上下精整模在合模过程中上下棱边不会接触到焊管外表面，精整模两棱边距离l必须大于等于合模后l′；

l′＝d+(h－h)，则由于h－h为定值，由此求得h。

进一步的，所述型腔内通过止动销安装和拆卸不同尺寸的瓦片4，这些型腔瓦片4组合使用，这样能够在实际加工中快速更换。

本发明还公开一种配装有上述适用于特材焊管的精整校正模具的精整机，包括精整校正模具和工作台，精整校正模具设置于工作台上的主机内，工作台设置于平移轨道上。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)能够快速更换型腔保证结构简单紧凑，实效性好，确保焊管加工尺寸能力强，同时保障整线的生产节拍。

(2)工作性能稳定，整径能力大，能够适应不同管径和壁厚的特材焊管。

(3)本发明的模具能够在特材焊管精整机主机内的定位与更换，使用更便捷。

(4)通过调整垫板和止动螺栓的配合，将调整垫板与两个模座连接，同时保证合模后的模座的同心度，提高特材焊管的圆度。

(5)合模后的合模缝隙以及调整垫板的配合能够给予特材焊管有足够的变形空间，不会从合模处挤出，提高出品率；有利于特材焊管在精整时的成形，同时在更换模具时能方便换模和节省安装空间。

(6)过渡曲面以及合模缝隙的设置，可避免特材焊管外表面擦出痕迹，提高特材焊管的外观质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中调整垫板示意图；

图3为本发明合模后结构示意图；

图4为实施例中合模前型腔示意图；

图5为实施例中合模后型腔示意图；

图6为本发明中合模缝隙示意图；

图7为实施例中精整机示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1所示，本发明的一种适用于特材焊管的精整校正模具，包括上模座1和下模座2，上模座1与下模座2之间通过定位销5固定，下模座2和下模座2合模后两者内部构成型腔，型腔中通过止动销安装和拆卸不同尺寸的瓦片4，这些型腔瓦片4组合使用，这样能够在实际加工中快速更换；下模座2和下模座2合模后的对应内端面之间预设有合模缝隙8，在两处的合模缝隙8处各设置一个调整垫板3，调整垫板3通过止动螺栓6与对应内端面固定，通过调整两个调整垫板3的厚度以及位置来确保焊管棱边不接触特材焊管外表面；所述调整垫板3包括两个子垫板，两个子垫板合起来整体呈中空半圆状；所述上模座1和下模座2的内端面里侧均设有过渡曲面7。

如图2至图3本发明一实施例中，调整垫板3采用40cr钢制成且硬度为hrc48-52r；调整垫板3放置对应内端面通过止动螺栓6固定后，再通过定位销5将下模座2和下模座2合模固定。本发明一实施例中，上模座1和下模座2合模前，将瓦片4进行热处理后再放入型腔，提高精整模具内圆表面的硬度值达到hrc52～58。

上述过渡曲面7贴合特材焊管的外周表面，该过渡曲面的弧长为20-30mm。本实施中的过渡曲面7为25cm，防止精整完特材焊管与未精整特材焊管在交接处产生急剧变形。

如图4和图5所示，本发明一实施例中，所述上模座1和下模座2合模前的内端面之间距离为h，上模座1和下模座2合模后的合模缝隙8为h；上模座1和下模座2构成的型腔内径为d，待加工特材焊管公称外径为d′，上模座1和下模座2合模后整体精整模两棱边距离为l，上模座1和下模座2合模后特材焊管外径为l′，则：

d′的大小确定如下：特材焊管合模前与合模后的周长不变，合模前特材焊管周长为：πd，合模后特材焊管周长为：πd′－2(h－h)，则πd＝πd′－2(h－h)，d′＝d+2(h－h)/π；h－h为特材焊管最大变形量且为定值。

h的大小确定：为保证上下精整模在合模过程中上下棱边不会接触到焊管外表面，精整模两棱边距离l必须大于等于合模后l′；

l′＝d+(h－h)，则由于h－h为定值，由此求得h。

如图7所示，装配有上述适用于特材焊管的精整校正模具的精整机，包括精整校正模具和工作台，精整校正模具设置于工作台上的主机内，工作台设置于平移轨道上。

在实际加工中，将待操作的特材焊管放入型腔中，然后选择合适的瓦片4和调整垫板3，最后将上模座1和下模座2合模。使用便捷，能够快速更换瓦片4和调整垫板3。通过精整机工作台和平移轨道的配合，在主机外即可进行不同规格模具的安装、拆卸和更换，不受空间限制，快速方便，减少辅助时间，提高生产加工效率。