一种异型方管的热挤压成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及异型管成型技术领域，特别是涉及一种异型方管的热挤压成型方法。
【背景技术】
[0002]异型管件在汽车、重型机械和航空航天等领域均有关键重要的应用。现有特殊钢异型材一般通过冲压法进行成型，但该方法工艺复杂，成型速度慢，不适用于大规模批量生产，效率较低。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种异型方管的热挤压成型方法，能够解决现有异型管材在成型工艺上存在的不足之处，为异型管材的制备提供指导。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种异型方管的热挤压成型方法，所述异型方管为外方内圆的方钢管，其成型方法包括如下步骤:
(1)材料检验与处理:对原料钢进行超声波和磁粉探伤，然后洗净原料钢所有表面的油污，清水冲洗干净后，定尺锯切；
(2)定心键孔:将步骤(1)中据切后的原料钢固定，以其中心轴为中心钻键内孔；
(3)加热处理:将步骤(2)中镗孔后的原料钢置于程序加热炉内进行预热和加热处理；
(4)上模:将步骤(3)中加热处理后的原料钢的内孔套置在模具芯棒上并固定；
(5)热挤压:通过卧式水平加载液压机，采用定程定压的方式对步骤(4)中上模后的原料钢进行热挤压处理；
(6)脱模:利用拉拔机抽出芯棒，实现脱模，得到粗品异型方管；
(7)后处理:将脱模后的粗品异型方管经淬火处理及端面抛光处理，得到成品异型方管。
[0005]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(2 )中，所述钻镗后的内孔直径为所述异型方管的内圆直径。
[0006]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(3)中，所述程序加热炉内的预热和加热处理工艺为:在惰性气体氛围下，先以30?50°C /min的速率升温至400?600°C，并恒温保持1?2h进行预热，然后再以100?150°C /min的速率快速升温至1100?1200°C，加热处理30?60min。
[0007]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(5)中，所述热挤压处理的工艺条件为:挤压比11?13、挤压力20?25MN，挤压速度110?135mm/s。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(5)中，所述淬火处理的条件为:热压缩惰性气体喷吹淬火，一级淬火温度150?180°C，时间10?20min，二级淬火温度120?145°C，时间10?15min。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述惰性气体为氖气。
[0010]本发明的有益效果是:本发明一种异型方管的热挤压成型方法，其工艺设计合理，模具结构简单，操作方面易行，成型速度快，效率高，适于大批量工业化生产，为异型管材的制备提供指导，且制备的异型方管的成品率高、抗弯和抗扭能力强，综合性能优异，有效拓展了异型方管的应用领域。
【具体实施方式】
[0011]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0012]本发明实施例包括:
实施例1
本发明揭示一种异型方管的热挤压成型方法，所述异型方管为外方内圆的方钢管，其尺寸为65mm方X Φ 40mm，长度为3m，其成型方法包括如下步骤:
(1)材料检验与处理:对原料钢进行超声波和磁粉探伤，然后洗净原料钢所有表面的油污，清水冲洗干净后，定尺锯切；
(2)定心镗孔:将步骤(1)中锯切后的原料钢固定，以其中心轴为中心钻镗内孔，使内孔直径为40mm ；
(3)加热处理:将步骤(2)中镗孔后的原料钢置于程序加热炉内进行预热和加热处理；工艺条件为:在惰性氖气氛围下，先以30°C /min的速率升温至400°C，并恒温保持2h进行预热，然后再以100°C /min的速率快速升温至1100°C，加热处理60min ；
(4)上模:将步骤(3)中加热处理后的原料钢的内孔套置在模具芯棒上并固定；
(5)热挤压:通过卧式水平加载液压机，采用定程定压的方式对步骤(4)中上模后的原料钢进行热挤压处理，具体工艺条件为:挤压比11、挤压力20MN，挤压速度llOmm/s ;
(6)脱模:利用拉拔机抽出芯棒，实现脱模，得到粗品异型方管；
(7)后处理:将脱模后的粗品异型方管经惰性气体介质氖气淬火处理后，再对端面进行抛光处理，得到成品异型方管；其中淬火处理分两级进行，具体条件为:一级淬火，温度150°C，时间20min ;二级淬火，温度120°C，时间15min。
[0013]实施例2
本发明揭示一种异型方管的热挤压成型方法，所述异型方管为外方内圆的方钢管，其尺寸为70mm方X Φ 48mm，长度为3m，其成型方法包括如下步骤:
(1)材料检验与处理:对原料钢进行超声波和磁粉探伤，然后洗净原料钢所有表面的油污，清水冲洗干净后，定尺锯切；
(2)定心镗孔:将步骤(1)中锯切后的原料钢固定，以其中心轴为中心钻镗内孔，使内孔直径为40mm ；
(3)加热处理:将步骤(2)中镗孔后的原料钢置于程序加热炉内进行预热和加热处理；工艺条件为:在惰性氖气氛围下，先以50°C /min的速率升温至600°C，并恒温保持lh进行预热，然后再以150°C /min的速率快速升温至1200°C，加热处理30min ；
(4)上模:将步骤(3)中加热处理后的原料钢的内孔套置在模具芯棒上并固定；
(5)热挤压:通过卧式水平加载液压机，采用定程定压的方式对步骤(4)中上模后的原料钢进行热挤压处理，具体工艺条件为:挤压比13、挤压力25MN，挤压速度135mm/s ;
(6)脱模:利用拉拔机抽出芯棒，实现脱模，得到粗品异型方管； (7)后处理:将脱模后的粗品异型方管经惰性气体介质氖气淬火处理后，再对端面进行抛光处理，得到成品异型方管；其中淬火处理分两级进行，具体条件为:一级淬火，温度180°C，时间lOmin ;二级淬火，温度145°C，时间lOmin。
[0014]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种异型方管的热挤压成型方法，其特征在于，所述异型方管为外方内圆的方钢管，其成型方法包括如下步骤: (1)材料检验与处理:对原料钢进行超声波和磁粉探伤，然后洗净原料钢所有表面的油污，清水冲洗干净后，定尺锯切； (2)定心键孔:将步骤(1)中据切后的原料钢固定，以其中心轴为中心钻键内孔； (3)加热处理:将步骤(2)中镗孔后的原料钢置于程序加热炉内进行预热和加热处理； (4)上模:将步骤(3)中加热处理后的原料钢的内孔套置在模具芯棒上并固定； (5)热挤压:通过卧式水平加载液压机，采用定程定压的方式对步骤(4)中上模后的原料钢进行热挤压处理； (6)脱模:利用拉拔机抽出芯棒，实现脱模，得到粗品异型方管； (7)后处理:将脱模后的粗品异型方管经淬火处理及端面抛光处理，得到成品异型方管。2.根据权利要求1所述的异型方管的热挤压成型方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述钻镗后的内孔直径为所述异型方管的内圆直径。3.根据权利要求1所述的异型方管的热挤压成型方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述程序加热炉内的预热和加热处理工艺为:在惰性气体氛围下，先以30?50°C /min的速率升温至400?600°C，并恒温保持1?2h进行预热，然后再以100?150°C /min的速率快速升温至1100?1200°C，加热处理30?60min。4.根据权利要求1所述的异型方管的热挤压成型方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述热挤压处理的工艺条件为:挤压比11?13、挤压力20?25MN，挤压速度110?135mm/So5.根据权利要求1所述的异型方管的热挤压成型方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述淬火处理的条件为:热压缩惰性气体喷吹淬火，一级淬火温度150?180°C，时间10?20min，二级淬火温度120?145°C，时间10?15min。6.根据权利要求3或5所述的异型方管的热挤压成型方法，其特征在于，所述惰性气体为氖气。
【专利摘要】本发明公开了一种异型方管的热挤压成型方法，所述异型方管为外方内圆的方钢管，其成型方法包括如下步骤：（1）材料检验与处理；（2）定心镗孔；（3）加热处理；（4）上模；（5）热挤压；（6）脱模；（7）后处理。本发明一种异型方管的热挤压成型方法，其工艺设计合理，模具结构简单，操作方面易行，成型速度快，效率高，适于大批量工业化生产，为异型管材的制备提供指导，且制备的异型方管的成品率高、抗弯和抗扭能力强，综合性能优异，有效拓展了异型方管的应用领域。
【IPC分类】B21C23/08, B21C37/15
【公开号】CN105414240
【申请号】CN201510928424
【发明人】范建平
【申请人】江苏省常熟环通实业有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月15日