专利名称：一种中频感应加热推制弯头的工艺及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及各种化工生产装置和工业炉中管配件弯头制造领域，尤其涉及一种中频 感应加热推制弯头的工艺及其装置，用于制造管壁厚度均匀一致的管道配件弯头。
背景技术：
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，如无磁奥氏 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
本发明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 方便快速的一种中频感应加热推制弯头的工艺及其装置，用于制造管壁厚度均匀一致的 管道配件弯头。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为
歩骤一将至少一段管坯从牛角芯棒的芯杆端部贯穿套在该芯杆杆体上，并将管坯
沿着杆体向牛角芯棒的牛角芯头移动并抵近牛角芯棒的牛角芯头；将芯杆端部经推进板
中部通过并顶接在固定端，使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；
步骤二至少两个相对称配置的推进油缸顶接推进板推进管坯沿着芯杆向牛角芯头
移动，在牛角芯头处被推进的管坯由中频感应加热器连续加热，并在牛角芯头的变形段 通过改变变形段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；
歩骤三推进管坯继续向牛角芯头的成型段移动，经过成型段，通过改变成型段的
形状及外径大小以调节管坯弯曲内侧压应力和外侧压应力，使调节管坯弯曲内侧压应力 等于外侧压应力，最终挤出管壁厚度均匀一致的成型弯头。
推进板的推进速度为100毫米/分钟至385毫米/分钟。 在中频感应加热器的作用下，推制时管坯的温度为75(TC至115(TC。 一种用于中频感应加热推制弯头的工艺的装置，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，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牛角芯棒的中心弧线所在的平
3面；芯杆、牛角芯头套装在管坯内腔中，所述的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。
中频感应加热器的线圈匝数为1圈至8圈。
中频感应加热器的线圈与管坯的间隙为8毫米至12毫米。
优选的，中频感应加热器的线圈与管坯的间隙为IO毫米。
在本发明中，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，本发明所采用的工艺及其装置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，装置结构简单，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l为实施例的结构示意图2为图1中牛角芯棒的结构示意图3为图2中A-A、 B-B、 C-C的局部剖视图。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一歩详细描述
实施例1，本实施例中的中频感应加热推制材料为碳钢的弯头的工艺
步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；
步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ll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装置，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IO,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组悍而成 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构成一个平面，椭圆形的长轴垂直于平面，并且椭圆形的长轴垂直 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，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。
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 IO毫米。
实施例2
本实施例中的中频感应加热推制材料为无磁奥氏体不锈钢的弯头的工艺
步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；
步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U5(TC，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装置，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IO，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，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。中频感应加热器8的线圈匝数为8圈，中频感应加热器8的线圈与管坯4 的间隙为IO毫米。
虽然本发明己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、一种中频感应加热推制弯头的工艺，其特征是步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)；将所述的芯杆(6)端部经推进板(3)中部通过并顶接在固定端(2)，使所述的管坯(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；步骤二至少两个相对称配置的推进油缸(1)顶接所述的推进板(3)推进所述的管坯(4)沿着所述的芯杆(6)向所述的牛角芯头(7)移动，在所述的牛角芯头(7)处被推进的所述的管坯(4)由中频感应加热器(8)连续加热，并在所述的牛角芯头(7)的变形段(11)通过改变所述的变形段(11)的形状及外径大小来调节管坯(4)弯曲内侧压应力和外侧压应力，使管坯(4)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；步骤三推进所述的管坯(4)继续向所述的牛角芯头(7)的成型段(12)移动，经过所述的成型段(12)，通过改变所述的成型段(12)的形状及外径大小以调节所述的管坯(4)弯曲内侧压应力和外侧压应力，使所述的调节管坯(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)。
2、 根据权利要求1所述的推制弯头的工艺，其特征是所述的推进板的推进速度 为100毫米/分钟至385毫米/分钟。
3、 根据权利要求1所述的推制弯头的工艺，其特征是在中频感应加热器的作用 下，推制时管坯的温度为75(TC至U5(TC。
4、 一种用于权利要求1所述的中频感应加热推制弯头的工艺的装置，包括推进油 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)，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(ll)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所述的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。
5、 根据权利要求4所述的一种中频感应加热推制弯头的装置，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。
6、 根据权利要求5所述的一种中频感应加热推制弯头的装置，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。
7、 根据权利要求6所述的一种中频感应加热推制弯头的装置，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。
全文摘要
本发明一种中频感应加热推制弯头的工艺及其装置，将至少一段管坯从芯杆末端套在芯杆上，并将芯杆末端在芯杆固定端上固定，采用液压通过推进板推进管坯，在牛角芯头处被推进的管坯由中频感应加热器连续加热，并经过牛角芯头变形段热变形，再通过成型段而挤出所需成型弯头。用于该工艺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，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牛角芯棒的中心弧线所在的平面。
文档编号B21D9/12GK101195136SQ200710306820
公开日2008年6月11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, 连海峰 申请人:连式雄