一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺的制作方法
【专利摘要】一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺，在对轮旋压过程中使用变形热处理的方式，通过具有一个至数个波纹新型的内外旋轮对，在局部加热的情况下，依次旋出各个波纹，本发明能够加工大直径、大壁厚、高强度的波纹管，具有加工能力强、适应性强的特点。
【专利说明】 一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于大型波纹管塑性加工【技术领域】，特别涉及一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺。
【背景技术】
[0002]大型波纹管广泛应用于油气运输、化工厂、供热管道等领域。该类零件传统制造工艺主要是液压胀形、辊轧等，工艺复杂，且一些需要通过大量焊接加工完成的波纹管存在易开缝、易腐蚀、强度差等问题。由于大型波纹管对刚度和强度都有一定的要求，并且在很多情况下需要抗蚀性能，所以对大壁厚的金属波纹管有很大需求。旋压技术可以很好的加工转体类零件，但是普通的旋压设备加工能力有限，难以对大直径的厚壁管件进行加工。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺，通过较低的旋压力完成大壁厚、高强度材料的波纹管加工，并具有很强的扩展性。
[0004]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0005]一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺，包括以下步骤:
[0006]第一步，将筒形坯料I夹持于旋压机的主轴，把拥有一个以上的波纹内形的一组第一内旋轮2、第二内旋轮3运行至与坯料I夹持端靠近的位置，接近坯料I内表面，非接触；
[0007]第二步，把拥有一个以上的波纹外形的一组第一外旋轮4、第二外旋轮5运行至坯料I外侧与第一内旋轮2、第二内旋轮3相对的位置，接近坯料I外表面，非接触；
[0008]第三步，将第一加热装置6、第二加热装置7移动至即将开始加工的位置，以主轴旋转方向作为标准，第一加热装置6、第二加热装置7分别处于第一外旋轮4、第二外旋轮5的前方一个较小的距离处，该位置以不干涉外旋轮且不加热外旋轮为准；
[0009]第四步，使第一冷却装置8、第二冷却装置9与第一外旋轮4、第二外旋轮5、第一加热装置6、第二加热装置7处于同一平面，并且第一冷却装置8、第二冷却装置9与第一加热装置6、第二加热装置7有足够远的距离，该位置以冷却装置与加热装置互不干扰为准；
[0010]第五步，启动主轴，带动坯料I转动，然后开启第一加热装置6、第二加热装置7对将要进行旋压成形的坯料局部区域进行快速加热，根据测温装置所得结果，该环形区域温度达到要求之后，开始旋压，加热区域覆盖该道次波纹旋压所需的区域；
[0011]第六步，根据波纹形状，第一内旋轮2、第二内旋轮3，第一外旋轮4、第二外旋轮5采用不同的径向进给工作方式，由成对的内外旋轮对该区域进行旋压，待坯料I与内外旋轮贴合，退出第一内旋轮2、第二内旋轮3，第一外旋轮4、第二外旋轮5，停止加热，利用第一冷却装置8、第二冷却装置9将该波纹成形区域下降到设定温度；
[0012]第七步，将第一内旋轮2、第二内旋轮3，第一外旋轮4、第二外旋轮5、第一加热装置6、第二加热装置7、第一冷却装置8、第二冷却装置9上移一个以上的波纹的距离，然后开始对该区域加热，重复前述步骤，直至加工出所有波纹；
[0013]第八步，撤离旋轮组及加热、冷却装置，取出波纹管；
[0014]第九步，配合附件焊接为目标波纹管。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]适应于大壁厚高强波纹管加工。该工艺比传统的液压胀形工艺减少了污染，降低了对设备成形力的要求，并且实现了大壁厚高强波纹管加工。
[0017]较高的经济效益。主要得益于对轮旋压的可扩展性，降低了模具成本；同步的变形热处理，降低了热处理费用；降低了对设备功率及成形力的要求，缩减了成本。
[0018]减少了工艺步骤。通过在波纹加工过程中进行变形热处理，减少了金属波纹管后续的热处理工艺。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的工作原理示意图。
[0020]图2是图1的剖视图。
[0021]图3是应用本发明的旋压机示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0023]参照图1、图2和图3，一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺，包括以下步骤:
[0024]第一步，将筒形坯料I夹持于旋压机的主轴，把拥有一个以上的波纹内形的一组第一内旋轮2、第二内旋轮3运行至与坯料I夹持端靠近的位置，接近坯料I内表面，非接触；
[0025]第二步，把拥有一个以上的波纹外形的一组第一外旋轮4、第二外旋轮5运行至坯料I外侧与第一内旋轮2、第二内旋轮3相对的位置，接近坯料I外表面，非接触；
[0026]第三步，将第一加热装置6、第二加热装置7移动至即将开始加工的位置，以主轴旋转方向作为标准，第一加热装置6、第二加热装置7分别处于第一外旋轮4、第二外旋轮5的前方一个较小的距离处，该位置以不干涉外旋轮且不加热外旋轮为准；
[0027]第四步，使第一冷却装置8、第二冷却装置9与第一外旋轮4、第二外旋轮5、第一加热装置6、第二加热装置7处于同一平面，并且第一冷却装置8、第二冷却装置9与第一加热装置6、第二加热装置7有足够远的距离，该位置以冷却装置与加热装置互不干扰为准；
[0028]第五步，启动主轴，带动坯料I转动，然后开启第一加热装置6、第二加热装置7对将要进行旋压成形的坯料局部区域进行快速加热，根据测温装置所得结果，该环形区域温度达到要求之后，开始旋压，加热区域覆盖该道次波纹旋压所需的区域；
[0029]第六步，根据波纹形状，第一内旋轮2、第二内旋轮3，第一外旋轮4、第二外旋轮5采用不同的径向进给工作方式，由成对的内外旋轮对该区域进行旋压，待坯料I与内外旋轮贴合，退出第一内旋轮2、第二内旋轮3，第一外旋轮4、第二外旋轮5，停止加热，利用第一冷却装置8、第二冷却装置9将该波纹成形区域下降到设定温度；
[0030]第七步，将第一内旋轮2、第二内旋轮3，第一外旋轮4、第二外旋轮5、第一加热装置6、第二加热装置7、第一冷却装置8、第二冷却装置9上移一个以上的波纹的距离，然后开始对该区域加热，重复前述步骤，直至加工出所有波纹；
[0031]第八步，撤离旋轮组及加热、冷却装置，取出波纹管；
[0032]第九步，配合附件焊接为目标波纹管。
【权利要求】
1.一种大型波纹管的对轮旋压与变形热处理复合制造工艺，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，将筒形坯料(I)夹持于旋压机的主轴，把拥有一个以上的波纹内形的一组第一内旋轮(2)、第二内旋轮(3)运行至与坯料(I)夹持端靠近的位置，接近坯料(I)内表面，非接触；第二步，把拥有一个以上的波纹外形的一组第一外旋轮(4)、第二外旋轮(5)运行至坯料(I)外侧与第一内旋轮(2)、第二内旋轮(3)相对的位置，接近坯料(I)外表面，非接触；第三步，将第一加热装置出)、第二加热装置(7)移动至即将开始加工的位置，以主轴旋转方向作为标准，第一加热装置出)、第二加热装置(X)分别处于第一外旋轮(4)、第二外旋轮(5)的前方一个较小的距离处，该位置以不干涉外旋轮且不加热外旋轮为准； 第四步，使第一冷却装置(8)、第二冷却装置(9)与第一外旋轮(4)、第二外旋轮(5)、第一加热装置出)、第二加热装置(7)处于同一平面，并且第一冷却装置(8)、第二冷却装置(9)与第一加热装置￠)、第二加热装置(7)有足够远的距离，该位置以冷却装置与加热装置互不干扰为准； 第五步，启动主轴，带动坯料(I)转动，然后开启第一加热装置￠)、第二加热装置(7)对将要进行旋压成形的坯料局部区域进行快速加热，根据测温装置所得结果，该环形区域温度达到要求之后，开始旋压，加热区域覆盖该道次波纹旋压所需的区域；第六步，根据波纹形状，第一内旋轮(2)、第二内旋轮(3)，第一外旋轮(4)、第二外旋轮(5)采用不同的径向进给工作方式，由成对的内外旋轮对该区域进行旋压，待坯料(I)与内外旋轮贴合，退出第一内旋轮(2)、第二内旋轮(3)，第一外旋轮(4)、第二外旋轮(5)，停止加热，利用第一冷却装置(8)、第二冷却装置(9)将该波纹成形区域下降到设定温度； 第七步，将第一内旋轮(2)、第二内旋轮(3)，第一外旋轮(4)、第二外旋轮(5)、第一加热装置出)、第二加热装置(7)、第一冷却装置(8)、第二冷却装置(9)上移一个以上的波纹的距离，然后开始对该区域加热，重复前述步骤，直至加工出所有波纹； 第八步，撤离旋轮组及加热、冷却装置，取出波纹管； 第九步，配合附件焊接为目标波纹管。
【文档编号】B23P15/00GK104175072SQ201410366035
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】赵升吨, 朱成成, 孟德安, 张琦, 范淑琴 申请人:西安交通大学