大口径厚壁挤压铸管模扩口的加工方法与流程

本发明涉及一种材料成型制造技术，具体说，涉及一种大口径厚壁挤压铸管模扩口的加工方法。

背景技术：

铸管模全称为离心球墨铸铁管管模，是用于浇铸球墨铸铁管的模具，是在离心铸管机上生产球墨铸铁管的大型热工工装，铸管模为空心管件，且头部呈喇叭口形，其使用过程中始终处于恶劣的工作状况下，高速旋转下，内外表面长期承受交变热应力、拉伸应力、扭转应力等作用。随着城市规模的不断扩大，基础建设的更新改造，因此各种大口径厚壁铸管模的需求日益剧增。

由于大口径铸管模的结构特点和恶劣的使用工况条件，因此对大口径铸管模的性能要求也非常严格。目前大多厂家一种采用空心锻造技术，该技术需多火锻造、原材料损耗大、成本高；另一种常采用办法是将铸管模头部和模体分别锻造加工后，再将两体焊接成一体，但铸管模整体性能的一致性难以得到保证，缩短了铸管模的使用寿命；铸管模头部和模体通常采用整体通孔式锻造方式加工，虽现有锻造工艺技术成熟，能够满足所需管体的技术要求，产品质量稳定，但仍然存在毛坯加工余量大、材料利用率低、生产效率低、成本高等弊端。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是提供一种大口径厚壁挤压铸管模扩口的加工方法，既节约原材料，又提高了材料利用率，同时能够提高生产效率，降低生产成本，且加热经济环保，又可提高铸管模使用寿命。

技术方案如下：

一种大口径厚壁挤压铸管模扩口的加工方法，包括：

利用垂直挤压机一次性挤制成厚壁挤压管坯；

采用中频感应装置加热方式加热厚壁挤压管坯；

对加热的厚壁挤压管坯用液压扩管机和扩口模具装置将厚壁挤压管坯的端部扩成喇叭口形，制成铸管模管坯。

进一步：先对铸管模管扩口专用模具和厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置预热；然后对厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置加热。

进一步：铸管模管扩口专用模具用中频感应加热装置预热，预热温度为500℃～600℃，保温时间0.5h～1h。

进一步：厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置预热，预热温度为150℃～250℃，保温0.5h，管坯与线圈的空隙在30～50mm之间。

进一步：对厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置加热，加热温度为800℃～850℃，保温时间0.5h，管坯与线圈的空隙30～50mm之间。

进一步：用360MN垂直挤压机挤制厚壁挤压管坯，将厚壁挤压管坯安装在装有中频感应加热装置和扩口专用模具的1400吨液压扩管机上；

对铸管模管扩口专用模具用中频感应加热装置预热，预热温度为500℃～600℃，保温时间0.5h；对厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置预热，管坯预热温度为150℃～250℃，保温0.5h；

对厚壁挤压管坯的端部用中频感加热装置加热，加热温度为800℃～850℃，中频感应线圈使用规格为直径1200mm×长度850mm，管坯与线圈的空隙30～50mm之间；

对加热后的厚壁挤压管坯的端部在1400吨液压扩管机上，用扩口模具装置扩口，制成铸管模管坯；推制过程中，推制力为350～450吨，推制速度为45～50mm/min。

进一步：扩口模具装置包括扩口芯头组件、扩口拉杆和连接套组件，连接套组件将扩口芯头组件与扩口拉杆连接在一起，并固定在扩管机上。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

本发明既节约原材料，提高材料利用率，同时提高生产效率，降低生产成本，且加热经济环保；同时避免了铸管模分体焊接所产生的缺陷，保证了铸管模整体性能的一致性，提高铸管模使用寿命。

本发明可填补国内制造大口径管模毛坯制造空白，提升产品市场竞争力。如果将本项技术应用到实际生产中，以开发生产DN800管模，按照年产300支计算，可实现销售额6450万，盈利165万元左右。

附图说明

图1是本发明中DN800铸管模挤压管坯的结构图；

图2是本发明中扩口模具装置的结构图；

图3是本发明中DN800铸管模管坯的结构图。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

大口径厚壁挤压铸管模扩口的加工方法，具体步骤如下：

步骤1：利用垂直挤压机一次性挤制成厚壁挤压管坯；

步骤2：采用中频感应装置加热方式加热厚壁挤压管坯；

先对铸管模管扩口专用模具和厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置预热；然后对厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置加热。

对铸管模管扩口专用模具用中频感应加热装置预热，预热温度为500℃～600℃，保温时间0.5h～1h。

厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置预热，预热温度为150℃～250℃，保温0.5h，管坯与线圈的空隙30～50mm之间，以保证最大的热效率。

对厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置加热，加热温度为800℃～850℃，保温时间0.5h，管坯与线圈的空隙30～50mm之间以保证最大的热效率。

步骤3：对加热的厚壁挤压管坯用液压扩管机和配套的扩口模具装置将厚壁挤压管坯的端部扩成喇叭口形，完成铸管模管坯的制作。

液压扩管机采用1400吨液压扩管机进行扩口，中频感应加热装置和扩口专用模具安装在1400吨液压扩管机上。

以DN800铸管模为例，DN800铸管模的材料为21CrMo10。大口径厚壁挤压铸管模扩口的加工方法的步骤如下：

如图1所示，是本发明中DN800铸管模挤压管坯的结构图。

1)对用360MN垂直挤压机挤制成的厚壁挤压管坯(DN800铸管模)安装在装有中频感应加热装置和扩口专用模具的1400吨液压扩管机上；

2)对厚壁挤压管坯用扩口模具用中频感应加热装置预热，预热温度为500℃～600℃，保温时间0.5h；

3)对厚壁挤压管坯的端部用中频感应加热装置预热，管坯预热温度为150℃～250℃，保温0.5h；

4)对厚壁挤压管坯的端部用中频感加热装置加热，加热温度为800℃～850℃，中频感应线圈使用规格为1200mm(直径)×850mm(长度)，管坯与线圈的空隙30～50mm之间，以保证最大的热效率；

如图2所示，是本发明中扩口模具装置的结构图。

扩口模具装置包括：扩口芯头组件1、扩口拉杆2和连接套组件3，连接套组件3将扩口芯头组件1与扩口拉杆3连接在一起，并固定在扩管机上。

5)对加热后的厚壁挤压管坯的端部在1400吨液压扩管机上，利用扩口模具装置进行扩口，制成铸管模管坯；推制过程中，推制力：350～450吨，推制速度：45～50mm/min。

如图3所示，是本发明中铸管模管坯的结构图。

将厚壁挤压管坯头部扩成喇叭口形，完成铸管模的制作。

以DN800铸管模为例，挤压扩口方法与锻造方法相比，材料利用率提高约10％，节约原材料约4t，节约生产成本约1万元；同时解决国内大口径管模的供应问题，提升管模制造实力，推动国内大口径管模制造技术的跃升。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。